CoCr28Mo6 prášek

Přehled prášku CoCr28Mo6

Prášok CoCr28Mo6, nazývaný tiež ASTM F75, je kobaltovo-chrómovo-molybdénový zliatinový prášok používaný na výrobu ortopedických implantátov vďaka svojej biokompatibilite, vysokej pevnosti a odolnosti voči korózii.

Vykazuje vynikající odolnost proti opotřebení a často se používá pro výrobu implantátů kyčle, kolene a zubů. Označení "28Mo6" uvádí, že obsahuje 28 % chromu a 6 % molybdenu.

Klíčové vlastnosti a výhody:

Vlastnosti a charakteristiky prášku CoCr28Mo6

Vlastnosti	Podrobnosti
Kompozice	Slitina Co-28Cr-6Mo
Hustota	8,3 g/cm3
Tvar částice	Nepravidelný, hranatý
Rozsah velikostí	10–45 mikronů
Zdánlivá hustota	4,0-4,5 g/cc
Tečení	Střední
Odolnost proti korozi	Vynikající díky pasivní oxidové vrstvě
biokompatibilita	Vysoká, používaná pro implantáty
Odolnost proti opotřebení	Velmi dobré díky vysokému obsahu Cr
Cena	Střední až vysoká

Prášok CoCr28Mo6 se dá použít k výrobě implantátů 3D tiskem nebo tradičními technikami, jako je vstřikování kovů. Poskytuje optimální kombinaci mechanických vlastností, odolnosti proti korozi a biokompatibility.

Složení prášku CoCr28Mo6

Typické složení prášku CoCr28Mo6:

Složení prášku CoCr28Mo6

Element	Hmotnostní %
Kobalt	Balance
Chromium	27-30%
Molybden	5-7%
Nikl	Méně než 1 %
Mangan	Méně než 1 %
Uhlík	<0,35%
Železo	<0,75 %
Křemík	Méně než 1 %

• Kobalt poskytuje pevnost, houževnatost a biokompatibilitu.
• Chrom zlepšuje odolnost proti korozi a opotřebení
• Molybden dodává vysokou pevnost a tvrdost
• Další prvky jako C, Ni, Mn, Fe a Si jsou přítomny jako nečistoty

Vysoký obsah Cr a Mo má za následek vynikající mechanické vlastnosti požadované pro aplikace implantátů pro lůžka.

Fyzikální vlastnosti prášku CoCr28Mo6

Fyzikální vlastnosti prášku CoCr28Mo6

Vlastnosti	Hodnoty
Hustota	8,3 g/cm3
Teplota tání	1350-1400¡«C
Tepelná vodivost	18 W/(mK)
Elektrický odpor	94 ×´Î-cm
Curieova teplota	1329¡«C
Součinitel tepelné roztažnosti	14,5 x 10^-6 /K

• Vysoká hustota ve srovnání s titanovými slitinami
• Udržuje pevnost při zvýšených teplotách
• Nižší tepelná vodivost než u čistých kovů
• Stává se paramagnetickým nad Curieovou teplotou
• CTE je vyšší než u jiných konkurujících slitin

Díky těmto vlastnostem je vhodný pro použití jako vysoce tepelně zatížitelný implantát vyžadující odolnost vůči korozi.

Mechanické vlastnosti prášku CoCr28Mo6

Mechanické vlastnosti prášku CoCr28Mo6

Vlastnosti	Hodnoty
Tvrdost	35-45 HRC
Pevnost v tahu	170-220 ksi (1170-1510 MPa)
Mez kluzu	140-180 ksi (965-1240 MPa)
Prodloužení	8-16%
Modul pružnosti	230-300 GPa
Únavová pevnost	50 ksi (345 MPa)

• Vynikající kombinace pevnosti a tvárnosti
• Úrovně pevnosti překonávají požadavky na nosné implantáty
• Tvrdosť zaisťuje dobrú odolnosť proti oderu
• Vysoká únavová pevnost zajišťuje trvanlivost při cyklickém zatížení

Mechanické vlastnosti činí slitinu CoCr28Mo6 vhodnou pro ortopedické implantáty vystavené vysokému statickému a dynamickému zatížení.

Aplikace prášku CoCr28Mo6

Hlavní uplatnění CoCr28Mo6 powder zahrnuje:

Aplikace prášku CoCr28Mo6

Aplikace	Příklady
Ortopedické implantáty	Kloubové náhrady, dentální implantáty
Zdravotnické prostředky	Chirurgické nástroje, přístroje
Letectví a kosmonautika	Součásti turbínových motorů
Automotivní	Díly paliva
Průmyslový	Ventily, nástroje, formy

Konkrétní použití produktu:

• Kloubní náhrady a jejich styčné povrchy
• Dentální korunky, můstky a implantáty zubních kořenů
• Ortopedické fixační zařízení jako kostní destičky
• Součástky pohonných agregátů odolné proti vysokým teplotám
• Trysky pro automobilové vstřikování paliva
• Řezné nástroje, těsnění, ventily vyžadující odolnost proti opotřebení

Jeho biokompatibilita, odolnost vůči korozi i tribologické vlastnosti činí slitinu CoCr28Mo6 velice vhodnou pro aplikace v ortopedii a stomatologii.

Specifikace prášku CoCr28Mo6

Klíčové standardy pro prášek CoCr28Mo6:

Normy pro práškovou CoCr28Mo6

Standard	Popis
ASTM F75	Kovaná Co-Cr-Mo slitina pro chirurgické implantáty
ASTM F1537	Specifikace pro kovanou slitinu Co-Cr-Mo pro zubní pomůcky
ISO 5832-4	Litá slitina pro implantáty Co-Cr-Mo-Ni
ASTM F3056	Specifikace pro aditivní výrobu slitiny CoCr pro ortopedické implantáty

Tyto normy specifikují:

• Limity chemického složení
• Požadavky na mechanické vlastnosti
• Metoda výroby (atomizace plynu)
• Přijatelné úrovně nečistot
• Procesy zajištění kvality
• Zkušební metody pro ověření vlastností prášků

Dodržením těchto požadavků je zabezpečena vhodnost pro aplikace ortopedických implantátů.

Velikost částic prášku CoCr28Mo6

Distribuce velikosti částic prášku CoCr28Mo6

Velikost částic	Charakteristiky
10–25 mikronů	Používáme pro tavné laserové spékání prášku (LPBF)
25–45 mikrometrů	Používá se pro binder jetting a DMLS
15–45 mikronů	Používá se pro vstřikování kovů

• Jemnější prášek poskytuje lepší rozlišení a povrchovou úpravu v AM
• Hrubší prášek zlepšuje tekutost pro zpracování prášku
• Volba velikosti rastru závisí na použité technice výroby
• Je udržována přísná kontrola nad rozložením velikosti částic.

Řízení velikosti částic a morfologie je rozhodující pro vysokou hustotu sypané hmoty a optimalizované spékání.

Povrchová hustota prášku CoCr28Mo6

Normální objemová hmotnost:

Povrchová hustota prášku CoCr28Mo6

Zdánlivá hustota	Charakteristiky
4,0 – 4,5 g/cm3	Nepravidelný tvar zrna
35-45 % skutečné hustoty	Kvůli mezerám mezi částicemi

• Vyšší zdánlivá hustota zlepšuje tekutost prášku a jeho stlačitelnost
• Nepravidelný tvar a široká distribuce velikosti snižuje hustotu baleni
• S optimalizovaným sférickým práškom jsou možné hodnoty až do 60%

Vyšší zdánlivá hustota umožňuje efektivní lisování prášku a spékání na plnou hustotu. Zlepšuje produktivitu výroby.

Metoda výroby prášku CoCr28Mo6

Výroba prášku CoCr28Mo6

Metoda	Podrobnosti
Plynulá atomizace	Vysoce stlačený inertní plyn rozdělí proud roztavené slitiny na malé kapky
Tavení ve vakuové indukční peci	Vysoká čistota výchozích materiálů tavených ve vakuu
Vícečetné roztavení	Zlepšuje chemickou homogenitu
Sejmutí	Klasifikuje prášek na různé frakce velikostí
Míchání	Různé velikosti prášků smíchané za účelem přizpůsobení distribuce velikosti částic

• Plynová atomizace vytváří jemnou sférickou morfologii prášku
• Vakuové tavení a několikanásobné přetavování minimalizuje nečistoty
• Post-proces umožňuje jemnou kontrolu nad rozložením velikosti částic

Automatizovaná výroba a přísná kontrola procesu zajišťují spolehlivé a konzistentní vlastnosti prášku CoCr28Mo6.

Ceny prášku CoCr28Mo6

Ceny prášku CoCr28Mo6

Faktor	Vliv na cenu
Zrnitost	Vyšší stupeň čistoty stojí víc
Velikost částic	Extrémně jemný prášek je dražší
Množství objednávky	Cena se snižuje pro hromadné objednávky
Balení	Nádoby plněné argonem zvyšují náklady
Požadavky na testování	Vyšší náročnost testování zvyšuje náklady
Doba realizace	Za rychlejší dopravu si připlatíte

Orientační ceny

• CoCr28Mo6 pro lékařské účely: 80–120 USD za kg
• CoCr28Mo6 pro průmyslové použití: 50–90 USD za kg

Pro objednávky přesáhnoucí několik set kilogramů jsou možné množstevní slevy.

Dodavatelé prášku CoCr28Mo6

Dodavatelé prášku CoCr28Mo6

Společnost	Umístění
Carpenter Powder Products	USA
Praxair	USA
Sandvik Osprey	Spojené království
Hoganas	Švédsko
Erasteel	Francie
Aubert & Duval	Francie

Faktory pro výběr dodavatele:

• Dostupné stupně prášků
• výrobní kapacita
• Kvalita prášku a konzistence
• Dodržování lékařských standardů
• Cenová nabídka a minimální množství objednávky
• Průběžná doba a spolehlivost dodávek

Lékařské třídy vyžadují přísnější kontrolu kvality a testování.

Manipulace s práškem CoCr28Mo6 a opatření k zajištění bezpečnosti

Manipulace s práškem CoCr28Mo6

Doporučení	Důvod
Vyvarujte se vdechování	Kvůli riziku poškození plicní tkáně jemnými částicemi
Používejte ochranné roušky	Zabránění náhodnému požití
Používejte ve větraných prostorách	Snížit cirkulaci částic unášených vzduchem
Používat protichemické obleky	Minimalizujte kontakt s kůží
Zajistěte, aby nebyly přítomny žádné zdroje vznícení	Prášek může spalovat v kyslíku
Postupujte podle antistatických protokolů	Ochrana před požárem ze statického výboje
Používejte nejiskřivé nástroje	Vyhněte se možnosti vznícení při manipulaci
Uchovávejte v uzavřených nádobách	Zabraňte kontaminaci a oxidaci

Prášok CoCr28Mo6 je relatívne inertný, ale na bezpečnú manipuláciu a spracovanie sa odporúčajú všeobecné bezpečnostné opatrenia.

Zkouška a inspekce prášku CoCr28Mo6

Testování prášku CoCr28Mo6

Test	Podrobnosti
Chemická analýza	Ověřuje složení pomocí ICP spektroskopie
Distribuce velikosti částic	Stanoví rozdělení pomocí sítové analýzy
Zdánlivá hustota	Naměřeno v souladu s normou ASTM B212
Morfologie prášku	Analýza SEM snímků
Analýza průtoku	Doba, za kterou určité množství prášku proteče trychtýřem
Test hustoty klepnutí	Hustota naměřená po mechanickém poklepání

Přísné testování zajišťuje konzistentní kvalitu prášku a dodržování specifikací, jako je ASTM F75 pro prášek pro lékařské účely.

Uchovávání a manipulace s práškem CoCr28Mo6

Skladování prášku CoCr28Mo6

Faktor	Efekt
Vzduch, kyslík	Riziko oxidace při vysokých teplotách
Vlhkost	Nízká míra koroze při pokojové teplotě
Uhlovodíky	Nebezpečí požáru, pokud se může kontaminovat prachem
Kyseliny, zásady	Odolný proti zředěným kyselinám a zásadám
Organická rozpouštědla	Některé ponořené absorbuje a barví
Teploty nad 400 °C	Zvýšená rychlost oxidace na vzduchu

Doporučení:

• Skladujte uzavřené v inertním plynu naplněné kontejnery
• Udržujte teplotu pod 30 °C
• Vyvarujte se kontaktu s okysličujícími kyselinami a chlorovanými rozpouštědly
• Otevřené nádoby pouze v kontrolovaných prostředích

S příslušnými preventivními opatřeními vykazuje prášek CoCr28Mo6 dobrou stabilitu během uložení a manipulace.

Porovnání s práškem z nerezové oceli

CoCr28Mo6 vs. prášek z nerezové oceli

Parametr	CoCr28Mo6	Nerezová ocel
Hustota	8,3 g/cm3	7,9 g/cm3
Pevnost v tahu	1170–1510 MPa	600–1100 MPa
Tažnost	8-16%	15-40%
Odolnost proti korozi	Výborný	Dobré
Odolnost proti opotřebení	Výborný	Střední
biokompatibilita	Vysoká	Střední
Cena	Vysoká	Nízký
Použití	Lékařské implantáty, letectví a kosmonautika	Průmyslové aplikace

• CoCr28Mo6 má vyšší pevnost a tvrdost
• Nerezová ocel poskytuje lepší tažnost a houževnatost
• Slitina CoCr28Mo6 je odolnější vůči korozi
• CoCr28Mo6 svou přednost v biomedicínských aplikacích
• Nerezová ocel je cenově výhodnější

CoCr28Mo6 předčí nerezovou ocel v aplikacích vyžadujících vysokou pevnost, tvrdost a odolnost vůči korozi.

Výhody a nevýhody prášku CoCr28Mo6

Výhody prášku CoCr28Mo6

• Vynikající biokompatibilita a odolnost proti korozi
• Vysoká pevnost a tvrdost
• Dobrá odolnost proti opotřebení
• Schopnost odolávat vysokým teplotám
• Může být zpracováno technikami AM nebo MIM
• Vhodné pro aplikace implantátů s nosným zatížením
• Poskytuje dobrý estetický vzhled

Omezení prášku CoCr28Mo6

• Dražší než slitiny z nerezové oceli nebo titanu
• Nižší tažnost a houževnatost lomu
• Potřebuje ochrannou atmosféru během zpracování
• Oproti jiným slitinám se obtížně obrábí
• Omezení při spojování materiálu svařováním
• Uvolňování iontů kobaltu vzneslo otázky týkající se zdraví

Nejčastější dotazy ohledně prášku CoCr28Mo6

Q: Jaké jsou hlavní aplikace prášku CoCr28Mo6?

A: Hlavními aplikacemi jsou ortopedické náhrady kloubů, jako jsou kyčle a kolena, zubní implantáty a korunky, chirurgické nástroje a vysoce výkonné letecké součásti.

Otázka: Co díky čemu poskytuje slitina CoCr28Mo6 vynikající odolnost proti korozi?

A: Vysoký obsah chrómu umožňuje vznikání stálé, nepřetržité a samoopravné ochranné oxidové vrstvy na povrchu, čímž zabraňuje korozi.

Otázka: Jaké jsou klíčové rozdíly mezi lékařskými a průmyslovými třídami prášku CoCr28Mo6?

A: Prášek v lékařské kvalitě má vyšší čistotu, nižší počet nečistot, jemnější velikost částic, lepší kontrolu distribuce velikosti a podstoupí přísnější testování, aby vyhovoval normám jako ASTM F75.

Otázka: Jaká opatření jsou nutná při skladování a manipulaci s práškem CoCr28Mo6?

A: Mezi doporučená bezpečnostní opatření patří zamezení vdechování, používání ochranných prostředků, zajištění řádného větrání, kontrola statického výboje, používání nástrojů bez jisker a skladování v utěsněných kontejnerech čištěných inertním plynem.