CoCrMoW-Pulver

CoCrMoW-Pulver ist ein Kobalt-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierungspulver, das hauptsächlich zur Herstellung orthopädischer Gelenkimplantate verwendet wird. Der Zusatz von Wolfram erhöht die Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte im Vergleich zu CoCrMo-Legierungen zusätzlich.

Präzisionsdruck

Bietet außergewöhnliche Druckgenauigkeit.

Vielseitige Metallpulver

Vielfältige hochwertige Pulver für unterschiedliche Anwendungen.

Innovative Materialien

Kontinuierliche Einführung fortschrittlicher Legierungen.

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Übersicht über CoCrMoW-Pulver

CoCrMoW-Pulver ist ein Kobalt-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierungspulver, das hauptsächlich zur Herstellung orthopädischer Gelenkimplantate verwendet wird. Der Zusatz von Wolfram erhöht die Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte im Vergleich zu CoCrMo-Legierungen zusätzlich.

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Vorteilen von CoCrMoW-Pulver gehören:

Eigenschaften und Eigenschaften von CoCrMoW-Pulvern

Eigenschaften Einzelheiten
Komposition Co-Cr-Mo-W-Legierung
Dichte 9,2 g/cm³
Partikelform Kugelförmig
Größenbereich 15-45 Mikrometer
Scheinbare Dichte Bis zu 60 % der wahren Dichte
Fließfähigkeit Gut
Korrosionsbeständigkeit Hervorragend aufgrund der Cr-Oxidschicht
Biokompatibilität Hoch, geeignet für Implantate
Verschleißfestigkeit Extrem gut von W und Cr
Stärke Sehr hoch durch Festlösungsverfestigung

Mit seiner einzigartigen Kombination aus Biokompatibilität, hoher Härte, Festigkeit und Zähigkeit ermöglicht CoCrMoW die Herstellung von orthopädischen Hochleistungsimplantaten mittels 3D-Druck oder Metallspritzguss.

Zusammensetzung des CoCrMoW-Pulvers

Zusammensetzung des CoCrMoW-Pulvers

Element Gewicht %
Kobalt Gleichgewicht
Chrom 26-30 %
Molybdän 5-7 %
Wolfram 4-6 %
Kohlenstoff < 0,35 %
Mangan < 1 %
Silizium < 1 %
Eisen < 1 %
Nickel < 1 %
  • Kobalt sorgt für Festigkeit, Biokompatibilität und unterstützt die Festigung fester Lösungen
  • Chrom für Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit
  • Molybdän trägt zur Festigung der festen Lösung bei
  • Wolfram verbessert die Verschleißfestigkeit und Härte erheblich
  • Andere Elemente liegen als Verunreinigungen vor

Der hohe Gehalt an Cr, Mo und W führt zu einer hervorragenden Kombination aus Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit, die für orthopädische Implantate erforderlich ist.

Physikalische Eigenschaften von CoCrMoW-Pulver

Physikalische Eigenschaften von CoCrMoW-Pulver

Eigenschaften Werte
Dichte 9,2 g/cm³
Schmelzpunkt 1370–1430 °C
Elektrischer widerstand 96 μΩ-cm
Wärmeleitfähigkeit 16 W/mK
CTE 14,5 x 10^-6 K^-1
Curie-Temperatur 1160°C
  • Hohe Dichte im Vergleich zu CoCrMo- und Titanlegierungen
  • Behält Festigkeit und Härte bei erhöhten Temperaturen
  • Relativ geringe Wärmeleitfähigkeit
  • Wird oberhalb der Curie-Temperatur paramagnetisch
  • CTE höher als konkurrierende Legierungen bei Implantatanwendungen

Die Eigenschaften ermöglichen den Einsatz in lasttragenden orthopädischen Implantaten, die eine hohe Temperaturfestigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Mechanische Eigenschaften von CoCrMoW-Pulver

Mechanische Eigenschaften von CoCrMoW-Pulver

Eigenschaften Werte
Härte 43-52 HRC
Zugfestigkeit 1310-1650 MPa
Streckgrenze 1035-1450 MPa
Verlängerung 8-15 %
Elastizitätsmodul 240–310 GPa
Druckfestigkeit 1700-2100 MPa
  • Hervorragende Kombination aus sehr hoher Festigkeit und Härte
  • Die Festigkeit übertrifft die Anforderungen an lasttragende Implantate
  • Angemessene Duktilität für ein hartes Material
  • Ein hoher Modul sorgt für die für Implantate erforderliche Steifigkeit
  • Hohe Dauerfestigkeit sorgt für Langlebigkeit

Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften eignet sich CoCrMoW-Pulver hervorragend für die Herstellung starker, verschleißfester orthopädischer Implantate mithilfe von AM-Techniken.

CoCrMoW-Pulveranwendungen

Zu den Hauptanwendungen von CoCrMoW-Pulver gehören:

CoCrMoW-Pulveranwendungen

Anwendung Beispiele
Orthopädische Implantate Knie-, Hüft-, Zahnimplantate
Medizinische Geräte Chirurgische Werkzeuge und Instrumente
Luft- und Raumfahrt Komponenten für Flugzeugtriebwerke
Automobil Kraftstoffeinspritzteile, Ventile
Industriell Schneidwerkzeuge, Matrizen, Formen

Einige spezifische Produktanwendungen von CoCrMoW-Legierungspulver:

  • Artikulationsflächen bei Gelenkersatzimplantaten
  • Zahnkronen, Brücken und Wurzelkappen
  • Kiefer- und Gesichtsimplantate, Schädelplatten
  • Turbinenschaufeln und Gehäuse für Flugzeugtriebwerke
  • Ventile und Kraftstoffeinspritzdüsen für Kraftfahrzeugmotoren
  • Schneidwerkzeuge und Industriewerkzeuge

Die Kombination aus hervorragenden mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität bietet maximale Leistung für diese anspruchsvollen Anwendungen.

CoCrMoW-Pulverspezifikationen

Wichtige Standards für CoCrMoW-Pulver:

CoCrMoW-Pulverstandards

Standard Beschreibung
ASTM F75 Standard für CoCrMo-Knetlegierungen für chirurgische Implantate
ASTM F1537 CoCrMoNi-Knetlegierung für Dentalanwendungen
ASTM F3001 Spezifikation für die additive Fertigung medizinischer Implantate mittels Pulverbettschmelzen
ISO 5832-4 CoCrMoNi-Knetlegierung für chirurgische Implantate

Diese Standards legen Folgendes fest:

  • Einschränkungen der Zusammensetzung, Verunreinigungen
  • Mindestanforderungen an die mechanischen Eigenschaften
  • Produktionsmethode – Inertgaszerstäubung
  • Akzeptable Partikelgrößenverteilung
  • Prüfprotokolle zur Qualitätssicherung
  • Anforderungen an die Pulvercharakterisierung

Die Einhaltung von Standards gewährleistet die Eignung für kritische orthopädische Implantatanwendungen.

Partikelgröße des CoCrMoW-Pulvers

CoCrMoW-Pulver-Partikelgrößenverteilung

Partikelgröße Eigenschaften
15-25 Mikrometer Wird beim Laser-Pulverbettschmelzen (LPBF) verwendet.
25-45 Mikrometer Wird beim Binder Jetting und DMLS verwendet
10-45 Mikrometer Wird beim Metallspritzguss verwendet
  • Feineres Pulver sorgt für eine höhere Auflösung und Oberflächengüte bei AM
  • Gröberes Pulver hat eine bessere Fließfähigkeit für die Pulververarbeitung
  • Ausgewogene Größenverteilung, optimiert für jede Produktionsmethode
  • Die Partikelgrößenverteilung wird streng kontrolliert

Die Kontrolle der Partikelgröße und -morphologie ermöglicht eine hohe Packungsdichte und ein optimiertes Sintern.

Scheinbare Dichte des CoCrMoW-Pulvers

Scheinbare Dichte des CoCrMoW-Pulvers

Scheinbare Dichte Eigenschaften
Bis zu 60 % der wahren Dichte Für sphärische Pulvermorphologie
Bereich 4,5–5,5 g/cm³ Aufgrund von Hohlräumen zwischen den Partikeln
  • Eine höhere scheinbare Dichte verbessert den Pulverfluss und die Kompressibilität
  • Die kugelförmige Pulverform ermöglicht eine höhere Packungsdichte
  • Mit optimiertem Pulver sind Werte bis zu 65 % möglich

Eine höhere scheinbare Dichte führt zu einer besseren Fertigungsproduktivität und Teilequalität.

CoCrMoW-Pulver-Herstellungsverfahren

CoCrMoW-Pulverproduktion

Methode Einzelheiten
Gaszerstäubung Hochdruck-Inertgas bricht den geschmolzenen Legierungsstrom in feine Tröpfchen auf
Vakuuminduktionsschmelzen Hochreine Ausgangsmaterialien werden unter Vakuum geschmolzen
Mehrfaches Umschmelzen Verbessert die chemische Homogenität
Sieben Klassiert Pulver in verschiedene Partikelgrößenfraktionen
Mischen Pulverfraktionen werden gemischt, um die Partikelverteilung anzupassen
  • Durch die Gaszerstäubung entsteht eine feine kugelförmige Pulvermorphologie
  • Beim Vakuumschmelzen werden Verunreinigungen wie Sauerstoff und Stickstoff minimiert
  • Durch mehrfaches Umschmelzen wird die Einheitlichkeit der Zusammensetzung verbessert
  • Die Nachbearbeitung ermöglicht eine präzise Kontrolle der Partikelgrößenverteilung

Eine vollautomatische Produktion und eine strenge Prozesskontrolle gewährleisten zuverlässige Eigenschaften und Chargenkonsistenz des Pulvers.

CoCrMoW-Pulverpreise

CoCrMoW-Pulverpreise

Faktor Auswirkungen
Pulverqualität Der Preis steigt mit zunehmender Reinheit
Partikelgröße Ultrafeine Sorten teurer
Bestellmenge Bei Großbestellungen reduziert sich der Preis
Pulvereigenschaften Eine höhere scheinbare Dichte kostet mehr
Verpackung Mit Argon gefüllte Behälter erhöhen den Preis
Prüfanforderungen Strengere Tests erhöhen die Kosten
Vorlaufzeit Schnellere Lieferzeiten erhöhen die Kosten

Richtpreise

  • CoCrMoW für medizinische Anwendungen: 120–180 $ pro kg
  • CoCrMoW für industrielle Anwendungen: 80–120 $ pro kg

Bei Großbestellungen über mehrere hundert Kilogramm gelten deutlich günstigere Preise.

Lieferanten von CoCrMoW-Pulver

Lieferanten von CoCrMoW-Pulver

Unternehmen Standort
Zimmermannszusatz USA
Sandvik-Fischadler Vereinigtes Königreich
Hoganas Schweden
Praxair USA
AP&C Kanada
Erasteel Frankreich

Wichtige Auswahlfaktoren:

  • Verschiedene Pulverqualitäten und Partikelgrößen
  • Produktionskapazität und Lieferzeiten
  • Pulverqualität und Konsistenz
  • Einhaltung medizinischer Standards
  • Preise und Mindestbestellmenge
  • Inspektions-, Test- und Qualitätssicherungsprozesse

Handhabung und Sicherheit von CoCrMoW-Pulvern

Handhabung von CoCrMoW-Pulvern

Empfehlung Grund
Einatmen vermeiden Um eine Schädigung des Lungengewebes durch feine Partikel zu verhindern
Tragen Sie eine Schutzmaske und Handschuhe Verhindern Sie versehentliches Verschlucken durch Nase/Mund
In gut belüfteten Bereichen handhaben Reduzieren Sie die Partikelzirkulation in der Luft
Verwenden Sie geeignete Schutzkleidung Hautkontakt minimieren
Stellen Sie sicher, dass sich keine Zündquellen in der Nähe befinden Pulver kann in Sauerstoffatmosphäre verbrennen
Befolgen Sie die Antistatikprotokolle Vermeiden Sie einen Brand aufgrund statischer Entladung während der Handhabung
Verwenden Sie funkenfreies Werkzeug Zündgefahr vermeiden
In verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen Ort aufbewahren Verhindern Sie Kontamination und Oxidation

Obwohl CoCrMoW-Pulver relativ inert ist, sollten die empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen für eine sichere Handhabung und Verarbeitung getroffen werden.

Inspektion und Prüfung von CoCrMoW-Pulvern

CoCrMoW-Pulverprüfung

Prüfen Einzelheiten
Chemische Analyse ICP-Spektroskopie zur Überprüfung der Zusammensetzung
Partikelgrößenanalyse Bestimmt die Partikelgrößenverteilung
Scheinbare Dichte Gemessen mit einem Hall-Durchflussmesser gemäß ASTM B212
Pulvermorphologie Bildanalyse mittels REM zur Überprüfung der Partikelform
Durchflussprüfung Bestimmt die Fließfähigkeit durch einen standardisierten Trichter
Prüfung der Klopfdichte Dichte gemessen nach mechanischem Klopfen der Pulverprobe

Strenge Tests gewährleisten die Einhaltung von Spezifikationen wie ASTM F75 und ein konsistentes Pulver, das für die Herstellung orthopädischer Implantate geeignet ist.

Lagerung und Handhabung von CoCrMoW-Pulver

CoCrMoW-Pulverlagerung

Faktor Wirkung
Luft, Sauerstoff Bei hohen Temperaturen besteht Oxidationsgefahr
Feuchtigkeit Geringe Korrosionsrate bei Raumtemperatur
Organische Lösungsmittel Kann Lösungsmittel und Fleckenpulver aufnehmen
Säuren, Laugen Beständig gegen milde Säuren und Basen
Angestiegene Temperaturen Erhöhte Reaktivität und Oxidation an der Luft
Kontamination Kann die Fließfähigkeit und Sinterfähigkeit beeinträchtigen

Empfehlungen:

  • In mit Inertgas gespülten Behältern verschlossen lagern
  • Halten Sie die Temperatur unter 30 °C
  • Kontakt mit oxidierenden Säuren und chlorierten Lösungsmitteln vermeiden
  • Behälter nur in kontrollierten Umgebungen öffnen

Mit den richtigen Vorsichtsmaßnahmen weist CoCrMoW-Pulver eine hervorragende Stabilität bei Handhabung und Lagerung auf.

Vergleich mit CoCrMo-Pulver

CoCrMoW vs. CoCrMo-Pulver

Parameter CoCrMoW CoCrMo
Dichte 9,2 g/cm³ 8,3 g/cm³
Härte 43-52 HRC 35–45 HRC
Zugfestigkeit 1310-1650 MPa 1170–1510 MPa
Verschleißfestigkeit Exzellent Sehr gut
Korrosionsbeständigkeit Exzellent Exzellent
Biokompatibilität Hoch Hoch
Kosten Hoch Mäßig
Verwendet Orthopädische Implantate, Luft- und Raumfahrt Orthopädische Implantate, Zahnimplantate
  • CoCrMoW weist eine deutlich höhere Festigkeit und Härte auf
  • CoCrMoW bietet eine bessere Verschleißfestigkeit
  • Beide bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität
  • CoCrMoW ist aufgrund der W-Zugabe teurer
  • CoCrMoW bevorzugt für Knie- und Hüftimplantate; CoCrMo für die Zahnheilkunde

Der Wolframzusatz verleiht CoCrMoW bessere mechanische Eigenschaften als herkömmliche CoCrMo-Legierungen.

Vor- und Nachteile von CoCrMoW-Pulver

Vorteile von CoCrMoW-Pulver:

  • Hervorragende Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit
  • Hohe Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit
  • Gute Hochtemperatureigenschaften
  • Kann über AM- oder MIM-Techniken verarbeitet werden
  • Geeignet für tragende orthopädische Implantatanwendungen
  • Bietet ein attraktives ästhetisches Erscheinungsbild

Einschränkungen von CoCrMoW-Pulver:

  • Teurer als CoCrMo- und Edelstahlpulver
  • Geringere Duktilität und Bruchzähigkeit
  • Erfordert während der Verarbeitung eine Schutzatmosphäre
  • Schwierig zu bearbeitende Endkomponenten
  • Begrenzte Füge- und Schweißbarkeit
  • Die Freisetzung von Co-Ionen wirft gesundheitliche Bedenken auf

Häufig gestellte Fragen zu CoCrMoW-Pulver

Q: Was sind die Hauptanwendungen von CoCrMoW-Pulver?

A: Die Hauptanwendungen sind Knie- und Hüftgelenkersatzimplantate, Zahnrestaurationen wie Kronen und Brücken, Kiefer- und Gesichtsimplantate sowie Luft- und Raumfahrtkomponenten wie Turbinenschaufeln.

Q: Wie verbessert die Zugabe von Wolfram die Eigenschaften einer CoCrMo-Legierung?

A: Wolfram erhöht die Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit durch die Festigung der festen Lösung und die Bildung steifer Karbide erheblich. Dies führt zu einer hervorragenden Leistung für lasttragende Implantate.

Q: Welche Vorsichtsmaßnahmen sind beim Umgang mit CoCrMoW-Pulver erforderlich?

A: Zu den empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen gehören die Verwendung von Schutzmasken, Handschuhen und Kleidung, die Handhabung in belüfteten Bereichen, die Vermeidung von Zündquellen, die Kontrolle statischer Entladungen, die Verwendung von nicht funkenbildenden Werkzeugen und die Lagerung versiegelter Behälter an einem kühlen, trockenen Ort.

Q: Was sind die Hauptunterschiede zwischen CoCrMoW-Typen für medizinische und industrielle Anwendungen?

A: Medizinische Qualitäten haben eine höhere Reinheit, weniger Verunreinigungen, eine kontrollierte Partikelgrößenverteilung, werden strengeren Tests unterzogen und werden unter strenger Qualitätskontrolle hergestellt, um den Standards für biomedizinische Implantate zu entsprechen.

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