CoCrMoW-Pulver

Überblick über CoCrMoW-Pulver

CoCrMoW-Pulver ist ein Pulver aus einer Kobalt-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierung, das in erster Linie für die Herstellung von orthopädischen Gelenkimplantaten verwendet wird. Durch den Zusatz von Wolfram werden Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte im Vergleich zu CoCrMo-Legierungen weiter erhöht.

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

Eigenschaften und Merkmale von CoCrMoW-Pulver

Eigenschaften	Einzelheiten
Zusammensetzung	Co-Cr-Mo-W-Legierung
Dichte	9,2 g/cc
Partikelform	Sphärisch
Größenbereich	15-45 Mikrometer
Scheinbare Dichte	Bis zu 60% an echter Dichte
Fließfähigkeit	Gut
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet durch Cr-Oxidschicht
Biokompatibilität	Hoch, für Implantate geeignet
Abriebfestigkeit	Äußerst gut von W und Cr
Stärke	Sehr hoch aus Mischkristallverfestigung

Mit seiner einzigartigen Kombination aus Biokompatibilität, hoher Härte, Festigkeit und Zähigkeit ermöglicht CoCrMoW die Herstellung hochleistungsfähiger orthopädischer Implantate durch 3D-Druck oder Metallspritzguss.

CoCrMoW-Pulver-Zusammensetzung

CoCrMoW-Pulver-Zusammensetzung

Element	Gewicht %
Kobalt	Bilanz
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 Stärkung der festen Lösung
• Chrom für Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit
• Molybdän trägt zur Festigung des Mischkristalls bei
• Wolfram verbessert die Verschleißfestigkeit und Härte erheblich
• Andere Elemente, die als Verunreinigungen vorhanden sind

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

CoCrMoW-Pulver Physikalische Eigenschaften

CoCrMoW-Pulver Physikalische Eigenschaften

Eigenschaften	Werte
Dichte	9,2 g/cc
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 Titan-Legierungen
• Behält seine Festigkeit und Härte auch bei erhöhten Temperaturen bei
• Relativ geringe Wärmeleitfähigkeit
• Wird oberhalb der Curie-Temperatur paramagnetisch
• Höherer WAK als konkurrierende Legierungen bei Implantatanwendungen

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

CoCrMoW-Pulver Mechanische Eigenschaften

CoCrMoW-Pulver Mechanische Eigenschaften

Eigenschaften	Werte
Härte	43-52 HRC
Zugfestigkeit	1310-1650 MPa
Streckgrenze	1035-1450 MPa
Dehnung	8-15%
Elastizitätsmodul	240-310 GPa
Druckfestigkeit	1700-2100 MPa

• Ausgezeichnete Kombination aus sehr hoher Festigkeit und Härte
• Die Festigkeitswerte übersteigen die Anforderungen für tragende Implantate
• Angemessene Verformbarkeit für ein hartes Material
• Hoher Modul bietet die für Implantate erforderliche Steifigkeit
• Hohe Ermüdungsfestigkeit gewährleistet Langlebigkeit

Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften eignet sich CoCrMoW-Pulver sehr gut für die Herstellung starker, verschleißfester orthopädischer Implantate mittels AM-Verfahren.

CoCrMoW-Pulver Anwendungen

Zu den Hauptanwendungen von CoCrMoW-Pulver gehören:

CoCrMoW-Pulver Anwendungen

Anmeldung	Beispiele
Orthopädische Implantate	Knie-, Hüft- und Zahnimplantate
Medizinische Geräte	Chirurgische Werkzeuge und Instrumente
Luft- und Raumfahrt	Komponenten von Flugzeugtriebwerken
Automobilindustrie	Teile für die Kraftstoffeinspritzung, Ventile
Industriell	Stanzwerkzeuge, Matrizen, Gussformen

Einige spezifische Produktverwendungen von CoCrMoW-Legierungspulver:

• Gelenkige Oberflächen in Gelenkersatzimplantaten
• Zahnkronen, Brücken und Wurzelkappen
• Kiefer- und Gesichtsimplantate, Schädelplatten
• Turbinenschaufeln und Gehäuse für Flugzeugtriebwerke
• Motorventile und Kraftstoffeinspritzdüsen für Kraftfahrzeuge
• Schneidwerkzeuge und industrielle Werkzeuge

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

CoCrMoW-Pulver Spezifikationen

Wichtige Normen für CoCrMoW-Pulver:

CoCrMoW-Pulver Normen

Standard	Beschreibung
ASTM F75	Norm für CoCrMo-Knetlegierung für chirurgische Implantate
ASTM F1537	CoCrMoNi-Knetlegierung für Dentalanwendungen
ASTM F3001	Spezifikation für die additive Herstellung von medizinischen Implantaten durch Pulverbettschmelzen
ISO 5832-4	Knetlegierung CoCrMoNi für chirurgische Implantate

Diese Normen legen fest:

• Grenzwerte für Zusammensetzung, Verunreinigungen
• Mindestanforderungen an mechanische Eigenschaften
• Herstellungsverfahren - Zerstäubung mit Inertgas
• Akzeptable Partikelgrößenverteilung
• Prüfprotokolle für die Qualitätssicherung
• Anforderungen an die Charakterisierung von Pulvern

Die Einhaltung der Normen gewährleistet die Eignung für kritische orthopädische Implantatanwendungen.

CoCrMoW-Pulver Partikelgröße

CoCrMoW-Pulver Partikelgrößenverteilung

Partikelgröße	Merkmale
15-25 Mikrometer	Einsatz beim Laser-Pulver-Bett-Fusionieren (LPBF)
25-45 Mikrometer	Einsatz bei Binder Jetting und DMLS
10-45 Mikrometer	Verwendung beim Metall-Spritzgießen

• Feineres Pulver bietet höhere Auflösung und Oberflächengüte für AM
• Gröberes Pulver hat eine bessere Fließfähigkeit für die Pulververarbeitung
• Ausgewogene Größenverteilung, optimiert für jede Produktionsmethode
• Strenge Kontrolle über die Partikelgrößenverteilung wird beibehalten

Die Kontrolle der Partikelgröße und -morphologie ermöglicht eine hohe Packungsdichte und eine optimierte Sinterung.

CoCrMoW-Pulver Scheinbare Dichte

CoCrMoW-Pulver Scheinbare Dichte

Scheinbare Dichte	Merkmale
Bis zu 60% an echter Dichte	Für kugelförmige Pulvermorphologie
Bereich 4,5-5,5 g/cc	Aufgrund von Hohlräumen zwischen den Partikeln

• Höhere Schüttdichte verbessert den Pulverfluss und die Kompressibilität
• Sphärische Pulverform ermöglicht höhere Packungsdichte
• Werte bis zu 65% sind mit optimiertem Pulver möglich

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

Verfahren zur Herstellung von CoCrMoW-Pulver

CoCrMoW-Pulver-Produktion

Methode	Einzelheiten
Gaszerstäubung	Hochdruck-Inertgas bricht den Strom der geschmolzenen Legierung in feine Tröpfchen auf
Vakuum-Induktionsschmelzen	Hochreine, unter Vakuum geschmolzene Ausgangsstoffe
Mehrfaches Umschmelzen	Verbessert die chemische Homogenität
Siebung	Klassifizierung von Pulver in verschiedene Korngrößenfraktionen
Mischen	Gemischte Pulverfraktionen zur Anpassung der Partikelverteilung

• Gaszerstäubung erzeugt feine sphärische Pulvermorphologie
• Vakuumschmelzen minimiert Verunreinigungen wie Sauerstoff und Stickstoff
• Mehrfaches Umschmelzen verbessert die Einheitlichkeit der Zusammensetzung
• Nachbearbeitung ermöglicht präzise Kontrolle der Partikelgrößenverteilung

Die vollautomatische Produktion und die strenge Prozesskontrolle gewährleisten zuverlässige Eigenschaften und eine gleichbleibende Qualität des Pulvers von Charge zu Charge.

Preise für CoCrMoW-Pulver

Preise für CoCrMoW-Pulver

Faktor	Auswirkungen
Pulverqualität	Preis steigt mit höherer Reinheit
Partikelgröße	Ultrafeine Sorten teurer
Bestellmenge	Preisnachlass bei Großbestellungen
Eigenschaften des Pulvers	Höhere Rohdichte kostet mehr
Verpackung	Mit Argon gefüllte Behälter erhöhen den Preis
Anforderungen an die Prüfung	Strengere Tests erhöhen die Kosten
Vorlaufzeit	Schnellere Lieferzeiten erhöhen die Kosten

Vorläufige Preisgestaltung

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

Bei Großbestellungen von mehr als mehreren hundert Kilogramm gelten deutlich niedrigere Preise.

CoCrMoW-Pulver-Lieferanten

CoCrMoW-Pulver-Lieferanten

Unternehmen	Standort
Zimmerer-Zusatzstoff	USA
Sandvik Fischadler	UK
Hoganas	Schweden
Praxair	USA
AP&C	Kanada
Erasteel	Frankreich

Wichtige Auswahlfaktoren:

• Auswahl an Pulversorten und Partikelgrößen
• Produktionskapazität und Vorlaufzeiten
• Qualität und Konsistenz des Pulvers
• Einhaltung der medizinischen Normen
• Preisgestaltung und Mindestbestellmenge
• Inspektion, Prüfung und QS-Prozesse

Handhabung und Sicherheit von CoCrMoW-Pulver

Handhabung von CoCrMoW-Pulver

Empfehlung	Grund
Einatmen vermeiden	Zur Vorbeugung von Lungengewebeschäden durch Feinstaub
Schutzmaske und Handschuhe tragen	Verhindern Sie versehentliches Verschlucken durch Nase/Mund
In gut belüfteten Bereichen handhaben	Verringern Sie die Zirkulation von Partikeln in der Luft
Geeignete Schutzkleidung verwenden	Hautkontakt minimieren
Sicherstellen, dass keine Zündquellen in der Nähe sind	Pulver kann in Sauerstoffatmosphäre brennen
Antistatik-Protokolle befolgen	Verhinderung von Bränden durch statische Entladung bei der Handhabung
Verwenden Sie funkenfreie Werkzeuge	Vermeiden Sie die Möglichkeit einer Entzündung
In verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen Ort aufbewahren	Verhinderung von Verschmutzung und Oxidation

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

Inspektion und Prüfung von CoCrMoW-Pulver

CoCrMoW-Pulverprüfung

Test	Einzelheiten
Chemische Analyse	ICP-Spektroskopie zur Überprüfung der Zusammensetzung
Analyse der Partikelgröße	Bestimmt die Partikelgrößenverteilung
Scheinbare Dichte	Gemessen mit einem Hall-Durchflussmesser gemäß ASTM B212
Morphologie des Pulvers	Bildgebende Analyse mittels SEM zur Überprüfung der Partikelform
Prüfung der Durchflussmenge	Bestimmung der Fließfähigkeit durch einen standardisierten Trichter
Prüfung der Gewindedichte	Dichte gemessen nach mechanischem Klopfen der Pulverprobe

Strenge Tests gewährleisten die Einhaltung von Spezifikationen wie ASTM F75 und konsistentes Pulver für die Herstellung orthopädischer Implantate.

Lagerung und Handhabung von CoCrMoW-Pulver

Lagerung von CoCrMoW-Pulver

Faktor	Wirkung
Luft, Sauerstoff	Gefahr der Oxidation bei hohen Temperaturen
Luftfeuchtigkeit	Niedrige Korrosionsrate bei Raumtemperatur
Organische Lösungsmittel	Kann Lösungsmittel und Fleckenpulver absorbieren
Säuren, Laugen	Beständig gegen milde Säuren und Basen
Erhöhte Temperaturen	Erhöhte Reaktivität und Oxidation an der Luft
Verunreinigung	Kann Fließfähigkeit und Sinterfähigkeit beeinträchtigen

Empfehlungen:

• Versiegelt in mit Inertgas gespülten Behältern lagern
• Halten Sie die Temperatur unter 30°C
• Vermeiden Sie den Kontakt mit oxidierenden Säuren und chlorierten Lösungsmitteln
• Offene Behälter nur in kontrollierten Umgebungen

Bei entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen weist CoCrMoW-Pulver eine ausgezeichnete Stabilität bei der Handhabung und Lagerung auf.

Vergleich mit CoCrMo-Pulver

CoCrMoW vs. CoCrMo-Pulver

Parameter	CoCrMoW	CoCrMo
Dichte	9,2 g/cc	8,3 g/cc
Härte	43-52 HRC	35-45 HRC
Zugfestigkeit	1310-1650 MPa	1170-1510 MPa
Abriebfestigkeit	Ausgezeichnet	Sehr gut
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet	Ausgezeichnet
Biokompatibilität	Hoch	Hoch
Kosten	Hoch	Mäßig
Verwendet	Orthopädische Implantate, Luft- und Raumfahrt	Orthopädische Implantate, Zahnimplantate

• CoCrMoW hat eine deutlich höhere Festigkeit und Härte
• CoCrMoW bietet bessere Verschleißfestigkeit
• Beide bieten hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität
• CoCrMoW ist wegen des W-Zusatzes teurer
• CoCrMoW bevorzugt für Knie- und Hüftimplantate; CoCrMo für die Zahnmedizin

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

CoCrMoW-Pulver Vor- und Nachteile

Vorteile von CoCrMoW-Pulver:

• Ausgezeichnete Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit
• Hohe Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit
• Gute Eigenschaften bei hohen Temperaturen
• Kann mit AM- oder MIM-Techniken verarbeitet werden
• Geeignet für lasttragende orthopädische Implantatanwendungen
• Bietet ein attraktives ästhetisches Erscheinungsbild

Beschränkungen von CoCrMoW-Pulver:

• Teurer als CoCrMo und rostfreies Stahlpulver
• Geringere Duktilität und Bruchzähigkeit
• Erfordert Schutzatmosphäre während der Verarbeitung
• Schwierig zu bearbeitende Endkomponenten
• Begrenzte Fügbarkeit und Schweißbarkeit
• Freisetzung von Co-Ionen gibt Anlass zu gesundheitlichen Bedenken

CoCrMoW-Pulver FAQs

F: Was sind die Hauptanwendungen von CoCrMoW-Pulver?

A: Die wichtigsten Anwendungen sind Knie- und Hüftgelenkersatzimplantate, Zahnersatz wie Kronen und Brücken, Kieferimplantate und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt wie Turbinenschaufeln.

F: Wie verbessert der Zusatz von Wolfram die Eigenschaften der CoCrMo-Legierung?

A: Wolfram erhöht die Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit durch Mischkristallverfestigung und Bildung steifer Karbide erheblich. Dies führt zu einer hervorragenden Leistung für tragende Implantate.

F: Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Handhabung von CoCrMoW-Pulver erforderlich?

A: Zu den empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen gehören das Tragen von Schutzmaske, Handschuhen und Kleidung, die Handhabung in belüfteten Bereichen, das Vermeiden von Zündquellen, die Kontrolle statischer Entladungen, die Verwendung funkenfreier Werkzeuge und die Lagerung versiegelter Behälter an einem kühlen, trockenen Ort.

F: Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen CoCrMoW-Güten für medizinische und industrielle Anwendungen?

A: Medizinische Qualitäten haben einen höheren Reinheitsgrad, geringere Verunreinigungen, eine kontrollierte Partikelgrößenverteilung, werden strengeren Tests unterzogen und unter strenger Qualitätskontrolle hergestellt, um die Standards für biomedizinische Implantate zu erfüllen.