Analisi morfologica mediante microscopia a scansione elettronica (SEM) e spettroscopia EDX di suture in lega NiTi

In this technical report, the surface state of a NiTi suture is analyzed; in particular, the morphology and the chemical composition of the surface of a set of sutures is evaluated after the thermal treatment process by SEM-EX technique. The starting material is a NiTi body-temperature Smartflex wire from Saes Getters (Italy), with a diameter of 0.150mm and with an amber oxide surface. Results show that the treatment at 600°C for 60 minutes, even if it gives suitable thermo-mechanical response, it allows a surface state that is not proper for a invasive use. Particularly, non-homogenous TiO2 layer with Ni free zones were observed; furthermore, zones rich of Fe (derived from the shaping tools) were also detected. Therefore, in the view for a future massive production of these sutures, a further route in the preparing process has to be considered, that considers the removal of the oxide layer followed by a controlled oxide regrowth. Alternatively, a starting material with different surface state may be considered. Finally, the material of the shaping tools have to be reconsidered.

In questo rapporto tecnico viene analizzato lo stato superficiale di suture in lega NiTi; in particolare, vengono valutate la morfologia e la composizione chimica della superficie di una serie di suture dopo trattamento termico di formatura. Il filo di partenza, è un filo NiTi Smartflex (b-type), di diametro 0.150mm e con ossidazione di tipo amber oxide. I risultati ottenuti mostrano che il trattamento di 600°C per 60 minuti, scelto perché garantisce i requisiti di progettazione (i.e. temperature di trasformazione e forze in chiusura), causa uno stato superficiale della sutura non consona al suo utilizzo. In particolare, si evidenzia uno strato di ossido non omogeneo con abrasioni che liberano zone ricche di Ni. Inoltre, si osservano zone ricche di Fe (materiale della dima). Nell'ottica di produzione di tale suture si deve quindi prevedere un ulteriore passaggio del processo di produzione che contempli la rimozione dello strato di ossido da formatura, seguita da ricrescita controllata dello strato di ossido. In alternativa, si suggerisce di studiare un seconda tipologia di filo che presenti uno stato superficiale di partenza senza ossido. Da ultimo, il materiale utilizzato per la dima deve essere rivalutato.