Poudre de CoCrMoW

Vue d'ensemble de la poudre CoCrMoW

La poudre CoCrMoW est une poudre d'alliage cobalt-chrome-molybdène-tungstène, principalement utilisée pour la fabrication d'implants articulaires orthopédiques. L'ajout de tungstène améliore encore la résistance, la résistance à l'usure et la dureté par rapport aux alliages CoCrMo.

Les principales propriétés et avantages du CoCrMoW en poudre comprennent :

Propriétés et caractéristiques de la poudre CoCrMoW

Propriétés	Détails
Composition	Alliages Co-Cr-Mo-W
Densité	9,2 g/cc
Forme des particules	Sphérique
Éventail des tailles	15-45 microns
Densité apparente	Jusqu'à 60% en densité réelle
Capacité d'écoulement	Bien
Résistance à la corrosion	Excellente grâce à la couche d'oxyde de Cr
biocompatibilité	Élevé, adapté pour implants
Résistance à l'usure	Extrêmement bon de W et Cr
Force	Très haute par renforcement en solution solide

Avec son élaboration unique de biocompatibilité, usinage à grande dureté, résistance et ténacité, CoCrMoW permet la fabrication d'implants orthopédiques à haute performance à l'aide de l'impression 3D ou du moulage par injection de métal.

Composition de la poudre CoCrMoW

Composition de la poudre CoCrMoW

élément	% en poids
Cobalt	Équilibre
Chromium	26-30%
Molybdène, molybdène	5-7%
Tungstène	4-6%
Carbone	< 0,35 %
Manganèse	< 1 %
Silicium	< 1 %
Fer	< 1 %
Nickel	< 1 %

• Le cobalt offre résistance, biocompatibilité, aide à la solidification des solutions de renforcement
• Chrome pour sa résistance à l'oxydation et à la corrosion
• Le molybdène contribue à la consolidation de la solution solide
• Le tungstène améliore significativement la résistance à l'usure et la dureté
• Autres éléments présents en tant qu'impuretés

Les teneurs élevées en Cr, Mo et W offrent une excellente combinaison de résistance, de dureté et de résistance à la corrosion requises pour les implants orthopédiques.

Propriétés de la poudre de CoCrMoW

Propriétés de la poudre de CoCrMoW

Propriétés	Valeurs
Densité	9,2 g/cc
Point de fusion	1370-1430¡«C
Résistivité électrique	96 ×´Î-cm
Conductivité thermique	16 W/mK
CTE	14,5 x 10^-6 K^-1
Température de Curie	1160¡«C

• Haute densité par rapport aux alliages CoCrMo et Titane
• Maintient la résistance et la dureté à des températures élevées
• Conductivité thermique relativement faible
• Devient paramagnétique au-dessus de la température de Curie
• CTE plus élevé que les concurrents dans les applications d’implant

Les propriétés autorisent l'utilisation des implants orthopédiques porteurs de charge nécessitant une résistance aux températures élevées, une dureté et une résistance à la corrosion.

Propriétés mécaniques de la poudre CoCrMoW

Propriétés mécaniques de la poudre CoCrMoW

Propriétés	Valeurs
Dureté	43-52 HRC
Résistance à la traction	1310–1650 Mpa
Limite d'élasticité	1 035-1 450 MPa
Allongement	8-15%
Module d'élasticité	240-310 GPa
Résistance en Compression	1700-2100 MPa

• Excellente combinaison de dureté et de très grande résistance
• Les niveaux de résistance dépassent les exigences en matière d'implants de support de charge
• Ductilité raisonnable pour un matériau dur
• Le module élevé fournit la rigidité requise pour les implants
• Une grande résistance à la fatigue garantit la durabilité

Les propriétés mécaniques rendent la poudre CoCrMoW parfaitement adaptée à la fabrication par techniques de fabrication additive d'implants orthopédiques robustes et résistants à l'usure.

Applications de la poudre CoCrMoW

Les applications principales de la poudre de CoCrMoW comprennent :

Applications de la poudre CoCrMoW

Application	Exemples
Implants orthopédiques	Prothèses du genou, de la hanche et dentaires
Dispositifs médicaux	Instruments et outils chirurgicaux
Aérospatial	Composants de moteurs d'avion
Automobile	Pièces d'injection de carburant, Vannes
Industriel	Outils de coupe, matrices, moules

Quelques utilisations spécifiques du produit en poudre d’alliage CoCrMoW :

• Les surfaces d'articulation dans les implants de remplacement articulaire
• Couronnes dentaires, bridges et coiffes radiculaires
• Implants maxillo-faciaux, plaques crâniennes
• Aubes et carters de turbine de moteur d'avion
• Soupapes de moteur automobile et injecteurs de carburant
• Outils de coupe et outillage industriel

La combinaison de propriétés mécaniques exceptionnelles, de résistance à la corrosion et de biocompatibilité fournit une performance maximale pour ces applications exigeantes.

Caractéristiques de la poudre de CoCrMoW

Normes clés pour la poudre CoCrMoW :

Étalons de poudre CoCrMoW

Standard	Description
ASTM F75	Norme pour alliage d'alliage de CoCrMo pour implants chirurgicaux
ASTM F1537	Alliages CoCrMoNi forgé pour application dentaire
ASTM F3001	Norme pour la fabrication additive d'implants médicaux à l'aide de la fusion sur lit de poudre
ISO 5832-4	L'alliage CoCrMoNi forgé pour les implants chirurgicaux

Ces normes spécifient :

• Limites de composition, Impuretés
• Exigences minimales relatives aux propriétés mécaniques
• Procédé de production : atomisation dans un gaz inerte
• Distribution de granulométrie acceptable
• Protocoles de test pour l'assurance qualité
• Exigences de caractérisation des poudres

La conformité aux normes garantit l'adéquation aux applications prothétiques orthopédiques critiques.

Taille des particules de poudre de CoCrMoW

Distribution de la taille des particules de poudre de CoCrMoW

Granulométrie	Caractéristiques
De 15 à 25 microns	Utilisé dans la fusion laser sur lit de poudre (LPBF)
25-45 microns	Utilisés dans le jet de liant et le DMLS
De 10 à 45 microns	Utilisé dans le moulage par injection de métal

• Une poudre plus fine fournit une résolution et une finition de surface supérieures pour la fabrication additive
• Une poudre plus grossière possède une meilleure fluidité pour le traitement des poudres
• Distribution de taille équilibrée optimisée pour chaque méthode de production
• Un contrôle strict est maintenu sur la distribution des tailles de particules

Contrôler la taille de particule et la morphologie permet une densité d'emballage élevée et un frittage optimisé.

Densité apparente de la poudre CoCrMoW

Densité apparente de la poudre CoCrMoW

Densité apparente	Caractéristiques
Jusqu'à 60% en densité réelle	Pour une morphologie sphérique de la poudre
Plage de 4,5 à 5,5 g/cc	En raison de vides entre les particules

• Une densité apparente plus élevée améliore l'écoulement et la compression de la poudre
• La forme de poudre sphérique permet une plus grande densité de compactage
• Des valeurs allant jusqu'à 65 % sont possibles avec de la poudre optimisée

Une densité apparente plus élevée donne lieu à une meilleure productivité de fabrication et à une qualité des pièces plus élevée.

Procédé de production de poudre CoCrMoW

Processus de production de poudre CoCrMoW

Méthode	Détails
Atomisation par gaz	Un gaz inerte sous haute pression divise un courant d'alliage fondu en fines gouttelettes
Fusion par induction sous vide	Matériaux de départ de haute pureté fondus sous vide.
Fusion multiple	Améliore l'homogénéité chimique
Tamisage	Trie les poudres en différentes fractions de granulométrie
Fusion	Fragments de poudre mélangés pour personnaliser la répartition des particules

• L'atomisation à gaz produit une fine morphologie pulvérulente sphérique
• La fusion sous vide réduit au maximum les impuretés comme l'oxygène et l'azote
• Les refontes multiples améliorent l’homogénéité de la composition
• Le post-traitement permet un contrôle précis de la distribution granulométrique

La production entièrement automatisée et le contrôle strict des processus assurent des propriétés fiables et la cohérence de lot en lot de la poudre.

Prix de la poudre de CoCrMoW

Prix de la poudre de CoCrMoW

Facteur	Impact
Catégories de poudre	Prix augmentant avec une pureté supérieure
Granulométrie	Les nuances extra-fines sont plus chères
Quantité de commande	Prix réduits pour les commandes groupées
Propriétés des poudres	Une densité apparente plus élevée coûte plus cher
Emballage	Les contenants remplis d'argon augmentent de prix
Exigences de test	Des tests plus rigoureux entraînent des coûts plus élevés
Délai	Des délais de livraison plus rapides augmentent les coûts

Tarifs indicatifs

• CoCrMoW pour applications médicales : 120-180 par kg
• CoCrMoW pour utilisations industrielles : 80 à 120 € par kilo

Des prix nettement inférieurs sont applicables pour les commandes en gros dépassant plusieurs centaines de kilogrammes.

Fournisseurs de poudre de CoCrMoW

Fournisseurs de poudre de CoCrMoW

Entreprise	Lieu
Carpenter Additive	États-Unis
Sandvik Osprey	Royaume-Uni
Hoganas	La Suède
Praxair	États-Unis
AP&C	Canada
Erasteel	France

Principes clés de sélection :

• Étendue des qualités de poudre et des tailles de particules
• Capacités de production et délais
• Qualité et constance des poudres
• Respect des normes médicales
• Tarifs et quantité minimum de commande
• Contrôle, essais et processus d'AQ

Manipulation et sécurité de la poudre CoCrMoW

Manutention de la poudre CoCrMoW

Recommandation	La raison
Évitez d'inhaler.	Pour prévenir les dommages causés au tissu du poumon par les particules fines
Portez un masque protecteur et des gants	Prévenez l'ingestion accidentelle par le nez ou la bouche
Manipuler dans des zones bien ventilées	Réduire la circulation des particules en suspension dans l'air
Portez des vêtements de protection adéquats	Minimiser le contact avec la peau
S'assurer qu'il n'y a pas de sources d'allumage à proximité	La poudre peut brûler dans une atmosphère oxygénée
Suivez les protocoles antistatiques	Prévenir les incendies dûs aux décharges électrostatiques lors de la manipulation
Utilisez des outils anti-étincelles	Éviter toute possibilité d'inflammation
Conserver dans des contenants scellés dans un endroit frais et sec	Empêcher la contamination et l’oxydation

Bien que la poudre de CoCrMoW soit relativement inerte, les précautions recommandées doivent être prises pour une manipulation et un traitement sûrs.

Inspection et essai de poudre CoCrMoW

Tests des poudres CoCrMoW

Test	Détails
Analyse chimique	La spectroscopie PDC utilisée pour vérifier la composition
Analyse granulométrique	Détermine la distribution granulométrique
Densité apparente	Mesuré à l'aide d'un débitmètre à effet Hall conformément à la norme ASTM B212
Morphologie de la poudre	Analyse d'imagerie via MEB pour vérifier la forme des particules
Test de débit	Détermine la fluidité grâce à un entonnoir normalisé
Test de densité apparente	Densité mesurée après tapotement mécanique d'un échantillon de poudre

Des essais rigoureux assurent la conformité à des spécifications telles que ASTM F75 et la régularité d'une poudre appropriée pour la fabrication d'implant orthopédique.

Stockage et manipulation de la poudre CoCrMoW

Stockage de poudre CoCrMoW

Facteur	Effet
Air, oxygène	Risque d’oxydation à haute température
Humidité	Faible taux de corrosion à température ambiante
Solvants organiques	Peut absorber les solvants et teindre la poudre
Acides, bases	Résistant aux acides et bases doux
Températures élevées	Réactivité accrue et oxydation à l'air
Contamination	peut affecter la fluidité, la capacité de frittage

Conseils :

• Entreposer hermétiquement dans des récipients purgés par un gaz inerte
• Maintenir la température inférieure à 30° С
• Éviter tout contact avec des acides oxydants et des solvants chlorés
• Ouvrir les conteneurs uniquement dans des environnements contrôlés

En respectant les précautions appropriées, la poudre CoCrMoW présente une excellente stabilité pendant la manipulation et le stockage.

Comparaison avec la poudre de CoCrMo

CoCrMoW contre poudre de CoCrMo

Paramètre	CoCrMoW	CoCrMo
Densité	9,2 g/cc	8.3 g/cm³
Dureté	43-52 HRC	35-45 HRC
Résistance à la traction	1310–1650 Mpa	1170-1510 MPa
Résistance à l'usure	Excellent	Très bien
Résistance à la corrosion	Excellent	Excellent
biocompatibilité	Élevé	Élevé
Coût	Élevé	Modéré
Utilisations	Les implants orthopédiques, aérospatial	Appareils et implants orthopédiques, dentaires

• Le CoCrMoW possède une résistance et une dureté nettement supérieures
• CoCrMoW offre une meilleure résistance à l'usure
• Tous deux offrent une excellente résistance à la corrosion et biocompatibilité
• CoCrMoW est plus cher en raison de l'ajout de W
• CoCrMoW est préféré pour les implants de genou et de hanche ; CoCrMo pour la dentisterie

L'ajout de tungstène confère à CoCrMoW des propriétés mécaniques supérieures à celles des alliages CoCrMo classiques.

Avantages et inconvénients de la poudre de CoCrMoW

Avantages de la poudre CoCrMoW:

• Excellentes résistance, dureté et résistance à l'usure
• Haute biocompatibilité et résistance à la corrosion
• Bonnes propriétés à haute température
• Peuvent être traités par des techniques de fabrication additive ou de fabrication par injection de métal.
• Adapté aux applications d'implants orthopédiques de charge
• Offre un aspect esthétique attrayant

Limitations de la poudre CoCrMoW :

• Plus onéreuses que les poudres de CoCrMo et acier inoxydable
• Ductilité et ténacité à la rupture inférieures
• Requiert une atmosphère protectrice pendant le traitement
• Composants finaux difficiles à usiner
• Capacité limitée à joindre et souder
• La libération des ions Co est source d'inquiétudes pour la santé

Questions fréquentes sur la poudre de CoCrMoW

Q : Quelles sont les principales applications de la poudre CoCrMoW ?

R : Les applications principales sont les prothèses d’articulation de la hanche et du genou, les restaurations dentaires comme les couronnes et les bridges, les implants maxillo-faciaux et les composants aérospatiaux comme les aubes de turbine.

Q : Comment l'ajout de tungstène améliore-t-il les propriétés de l'alliage CoCrMo ?

A : Le tungstène augmente considérablement la résistance, la dureté et la résistance à l’usure grâce au renforcement par solution solide et à la formation de carbures rigides. Il en résulte une excellente performance pour les implants porteurs de charge.

Q : Quelles sont les précautions à prendre lors de la manipulation de poudre de CoCrMoW ?

A : Les précautions recommandées consistent à utiliser un masque de protection, des gants, des vêtements, à manipuler dans des zones aérées, à éviter les sources d’inflammation, à contrôler les décharges statiques, à utiliser des outils anti-étincelles et à entreposer les récipients scellés dans un endroit frais et sec.

Q : Quelles sont les principales différences entre les qualités CoCrMoW pour utilisations médicales et industrielles ?

A: Les nuances médicales ont une pureté plus élevée, moins d'impuretés, une distribution de la taille des particules contrôlée, subissent des tests plus rigoureux et sont produites dans le cadre d'un contrôle qualité rigoureux afin de répondre aux normes pour les implants biomédicaux.