CoCrMo Polvo

Descripción general del polvo de CoCrMo

El CoCrMo es un polvo de aleación de cobalto-cromo-molibdeno ampliamente utilizado en la fabricación aditiva de metales para aplicaciones biomédicas, dentales, aeroespaciales e industriales que requieren resistencia al desgaste y biocompatibilidad.

Este artículo ofrece una guía detallada sobre el polvo de CoCrMo que abarca composición, propiedades, parámetros del proceso de AM, aplicaciones, especificaciones, proveedores, manipulación, inspección, comparaciones, ventajas e inconvenientes y preguntas frecuentes. La información clave se presenta en tablas de fácil consulta.

Composición del polvo de CoCrMo

La composición del polvo de aleación de CoCrMo es:

Elemento	Porcentaje de peso	Propósito
Cobalto	58-69	Elemento matriz, biocompatibilidad
Cromo	26-30	Resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste
Molibdeno	5-7	Solidez, resistencia al desgaste
Carbono	0.05-0.35	Formador de carburo
Silicio	1 máximo	Desoxidante
Manganeso	1 máximo	Desoxidante
Hierro	0,75 máx.	Límite de contaminación

El alto contenido en cobalto proporciona biocompatibilidad, mientras que el cromo y el molibdeno aportan solidez y resistencia al desgaste.

Propiedades del polvo de CoCrMo

Entre las propiedades clave del polvo de CoCrMo se incluyen:

Propiedad	Descripción
Biocompatibilidad	Excelente compatibilidad con los tejidos del cuerpo humano
Resistencia al desgaste	Alta resistencia a la abrasión y al desgaste por deslizamiento
Resistencia a la corrosión	Resistente a los fluidos corporales y a muchos productos químicos
Fuerza	Resistencia a la tracción de hasta 1310 MPa cuando se endurece por deformación
Dureza	Hasta 54 HRC cuando se endurece por envejecimiento
Resistencia a la Fatiga	Adecuado para cargas dinámicas cíclicas

Estas propiedades permiten su uso en implantes y dispositivos de carga.

Parámetros del proceso AM para polvo de CoCrMo

Los parámetros típicos para la impresión de polvo de CoCrMo incluyen:

Parámetro	Valor típico	Propósito
Altura de la capa	20-50 µm	Resolución frente a velocidad de construcción
Potencia del láser	150-400 W	Condición de fusión sin vaporización
Velocidad de exploración	400-1200 mm/s	Densidad frente a tasa de producción
Distancia entre escotillas	80-120 Ã×m	Propiedades mecánicas
Admite	Árbol o celosía	Voladizos, canales internos
Prensado isostático en caliente	1220¡"C, 100 MPa, 3 h	Eliminar la porosidad

Parámetros adaptados a los requisitos de densidad, microestructura, velocidad de fabricación y posprocesamiento.

Aplicaciones de las piezas de CoCrMo impresas en 3D

Los componentes AM de CoCrMo se utilizan en:

Industria	SOLICITUDES
Médico	Implantes de rodilla/cadera, coronas dentales, herramientas quirúrgicas
Aeroespacial	Álabes de turbina, componentes de motor
Automovilístico	Asientos de válvulas, ruedas del turbocompresor
Industrial	Herramientas, bridas y juntas resistentes al desgaste
Petróleo y gas	Piezas de válvulas, bombas

Las ventajas frente al CoCrMo forjado incluyen geometrías complejas, implantes personalizados, costes y plazos de entrega reducidos.

Especificaciones del polvo de CoCrMo para AM

El polvo de CoCrMo debe cumplir unas especificaciones estrictas:

Parámetro	Especificación
Rango de tamaño de partícula	15-45 Ã×m típico
Forma de las partículas	Morfología esférica
Densidad aparente	> 4 g/cc
Densidad de golpecito	> 6 g/cc
Caudal de pasillo	> 23 seg para 50 g
Pureza	>99,9%
Contenido de Oxígeno	<1000 ppm

Distribuciones de tamaño personalizadas y niveles de humedad controlados disponibles.

Proveedores de polvo de CoCrMo

Entre los proveedores de polvo de CoCrMo de renombre figuran:

Proveedor	Ubicación
Carpenter Additive	EE. UU.
Sandvik Osprey	Reino Unido
Erasteel	Suecia
AP&C	Canadá
Tecnología LPW	Reino Unido
Arcam AB	Suecia

Los precios oscilan entre $50/kg y $120/kg en función de la calidad y el volumen del pedido.

Manipulación y almacenamiento del polvo de CoCrMo

Como material reactivo, es esencial manipular con cuidado el polvo de CoCrMo:

• Almacenar los envases cerrados lejos de la humedad, ácidos, fuentes de ignición
• Evitar la exposición al aire y utilizar relleno de gas inerte
• Conecte a tierra los equipos para disipar las cargas estáticas
• Evitar la acumulación de polvo y utilizar aspiración
• Se recomienda ventilación local
• Seguir las precauciones de la ficha de datos de seguridad

Las técnicas adecuadas garantizan un estado óptimo del polvo.

Inspección y ensayo de polvo de CoCrMo

Los métodos de comprobación de la calidad incluyen:

Método	Parámetros probados
Análisis granulométrico	Distribución de granulometría
Imágenes SEM	Morfología de las partículas
EDX	Química y composición
DRX	Fases presentes
Picnometría	Densidad
Caudal de pasillo	Capacidad de flujo del polvo

Las pruebas según las normas ASTM verifican la calidad del polvo y la consistencia de los lotes.

Comparación del CoCrMo con polvos de aleaciones alternativas

El CoCrMo se compara con otras aleaciones como:

Aleación	Biocompatibilidad	Fuerza	Coste	Imprimibilidad
CoCrMo	Excelente	Medio	Medio	Bien
Titanio Ti64	Bien	Bajo	Alto	Justa
Acero inoxidable 316L	Bien	Medio	Medio	Excelente
Inconel 718	Pobre	Alto	Alto	Bien

El CoCrMo ofrece la mejor combinación de biocompatibilidad, resistencia e imprimibilidad para muchas aplicaciones.

Ventajas e inconvenientes del polvo de CoCrMo para AM

Puntos a favor	Contras
Excelente biocompatibilidad y resistencia a la corrosión	Capacidad limitada a altas temperaturas
Muy buena resistencia al desgaste y a la abrasión	Susceptible de porosidad durante la impresión
Fácilmente imprimible en 3D y soldable	Requiere manipulación en atmósfera controlada
Ventaja económica frente a las aleaciones de titanio	A menudo es necesario el postprocesado
Puede igualar las propiedades del material forjado	Menor tenacidad a la fractura que los aceros inoxidables

El CoCrMo permite fabricar implantes y componentes metálicos funcionales, aunque con requisitos de procesamiento controlados.

Preguntas frecuentes sobre el polvo de CoCrMo

P: ¿Qué rango de tamaño de partículas funciona mejor para la impresión 3D de la aleación CoCrMo?

R: Un rango típico es de 15-45 micras. Proporciona una buena fluidez del polvo combinada con una alta resolución y densidad.

P: ¿Qué métodos de posprocesamiento se utilizan en las piezas de CoCrMo AM?

R: El prensado isostático en caliente, el tratamiento térmico, el mecanizado de la superficie y el pulido son procesos posteriores que se utilizan habitualmente para conseguir la densidad total y el acabado de la superficie.

P: ¿Qué procesos de impresión 3D en metal son compatibles con la aleación CoCrMo?

R: La fusión selectiva por láser (SLM), el sinterizado directo de metal por láser (DMLS) y la fusión por haz de electrones (EBM) pueden procesar polvo de CoCrMo.

P: ¿Qué industrias utilizan componentes de CoCrMo de fabricación aditiva?

R: Los sectores médico, dental, aeroespacial, automovilístico, del petróleo y el gas e industrial se benefician de las piezas de CoCrMo impresas en 3D.

P: ¿Requiere el CoCrMo estructuras de soporte durante la impresión 3D?

R: Sí, se necesitan soportes en los voladizos y canales internos para evitar deformaciones y permitir una fácil retirada tras la impresión.

P: ¿Qué defectos pueden producirse al imprimir polvo de CoCrMo?

R: Los defectos potenciales son la porosidad, el agrietamiento, la distorsión, la fusión incompleta y la rugosidad de la superficie. La mayoría pueden evitarse con parámetros optimizados.

P: ¿Qué tipo de pruebas de biocompatibilidad se realizan con las aleaciones de CoCrMo?

R: Se realizan pruebas de citotoxicidad, sensibilización, irritación, toxicidad sistémica, genotoxicidad e implantación según normas como la ISO 10993.

P: ¿Cuáles son las propiedades del CoCrMo impreso en comparación con la aleación fundida?

R: Los componentes de CoCrMo AM pueden alcanzar propiedades mecánicas iguales o mejores que sus homólogos fundidos y recocidos cuando se optimizan.

P: ¿Cuáles son las principales diferencias entre las aleaciones CoCr F75 y SP2?

R: El F75 tiene más carbono para mejorar la maquinabilidad, mientras que el SP2 tiene menos carbono más niobio para mejorar el comportamiento de fusión de las partículas durante la impresión.

P: ¿Qué densidad cabe esperar de los componentes de CoCrMo impresos en 3D?

R: Se puede conseguir una densidad superior a 99% para el CoCrMo con parámetros ideales adaptados a la aleación, que se ajusten a las propiedades del material forjado.