Serbuk CoCrMoW

Tinjauan Umum Serbuk CoCrMoW

Bubuk CoCrMoW adalah bubuk alloy kobalt-kromium-molibdenum-tungsten yang terutama digunakan untuk pembuatan implan sendi ortopedi. Penambahan tungsten selanjutnya meningkatkan kekuatan, ketahanan aus, dan kekerasan dibandingkan dengan alloy CoCrMo.

Ciri-ciri utama dan keunggulan bubuk CoCrMoW antara lain:

Sifat dan Karakteristik Bubuk CoCrMoW

Properti	Perincian
Komposisi	Aloi Co-Cr-Mo-W
Kepadatan	9,2 g/cc
Bentuk Partikel	Bola
Rentang Ukuran	15-45 mikron
Kepadatan Semu	Hingga 60% dari true density
Aliran	Baik
Tahanan terhadap korosi	Sempurna karena lapisan oksida Cr
biokompatibilitas	Tinggi, cocok untuk implan
Ketahanan aus	Sangat bagus dari W dan Cr
Kekuatan	sangat tinggi dari tulangan larutan padat

Dengan kombinasi unik dari biokompatibilitas, kekerasan tinggi, kekuatan, dan ketangguhan, CoCrMoW memungkinkan pembuatan implan ortopedi berkinerja tinggi menggunakan pencetakan 3D atau pencetakan injeksi logam.

Komposisi Bubuk CoCrMoW

Komposisi Bubuk CoCrMoW

unsur	Berat %
Kobalt	Keseimbangan
Krom	26-30%
Molybdenum	5-7%
Wolfram	4-6%
Karbon	< 0.35%
Mangan	< 1%
Silikon	< 1%
Besi	< 1%
Nikel	< 1%

• Kobalt memberikan kekuatan, biokompatibilitas, membantu memperkuat larutan padat
• Kromium untuk ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi
• Molibdenium menyumbang penguatan larutan padat
• Tungsten sangat meningkatkan ketahanan aus dan kekerasan
• Elemen lain yang terdapat sebagai pengotor

Kadar Cr, Mo dan W yang tinggi menghasilkan kombinasi kekuatan, kekerasan dan ketahanan korosi yang sangat baik diperlukan untuk implan ortopedi.

Sifat Fisik Bubuk CoCrMoW

Sifat Fisik Bubuk CoCrMoW

Properti	Nilai
Kepadatan	9,2 g/cc
Titik Leleh	1370-1430¡«C
Resistivitas listrik	96 × 152 cm
Kekonduksian termal	16 W/mK
CTE	14,5 x 10^-6 K-1
Suhu Curie	1160¡«C

• Padat tinggi jika dibandingkan dengan CoCrMo dan paduan titanium
• Menjaga kekuatan dan kekerasan pada suhu tinggi
• Konduktivitas termal yang relatif rendah
• Menjadi paramagnetik di atas suhu Curie
• CTE dari aplikasi implan lebih tinggi dari paduan yang sedang berkompetisi

Sifat-sifat ini memungkinkan penggunaan implan ortopedi penahan beban yang membutuhkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan korosi terhadap suhu tinggi.

Sifat Mekanik Serbuk CoCrMoW

Sifat Mekanik Serbuk CoCrMoW

Properti	Nilai
Kekerasan	43-52 HRC
Kekuatan Tarik	1310-1650 MPa
Kekuatan mulur	1035-1450 MPa
Pemanjangan	8-15%
Modulus keelastikan	240-310 GPa
Kekuatan Tekan	1700 - 2100 MPa

• Kombinasi yang sangat baik dari kekuatan yang sangat tinggi dan kekerasan.
• Kekuatan peringkat lebih melebihi persyaratan untuk beban bantalan implan
• Keuletan yang cukup untuk bahan yang keras
• Modulus tinggi menyediakan kekakuan yang diperlukan untuk implan.
• Kekuatan kelelahan tinggi memastikan daya tahan

Sifat mekanik membuat serbuk CoCrMoW sangat cocok untuk membuat implan ortopedi yang kuat dan tahan aus menggunakan teknik AM.

Aplikasi Serbuk CoCrMoW

Aplikasi utama serbuk CoCrMoW meliputi:

Aplikasi Serbuk CoCrMoW

Aplikasi	Contoh
Implan ortopedik	Implan lutut, lutut, gigi
Peranti Medis	Alat dan instrumen bedah
Aeroangkasa	Komponen mesin pesawat
Otomotif	Komponen injeksi bahan bakar, katup
Perindustrian	Alat-alat pemotong, cetakan, mold

Beberapa penggunaan produk khusus dari serbuk alloy CoCrMoW:

• Permukaan yang diartikulasikan dalam implan penggantian sendi
• Mahkota gigi, jembatan dan penutup akar
• Implan maksilofasial, pelat tengkorak
• Bilah dan rumah turbin mesin pesawat
• Katup mesin otomotif dan nozel injeksi bahan bakar
• Alat pemotong dan perkakas industri

Kombinasi dari sifat mekanik yang luar biasa, ketahanan korosi, dan biokompatibilitas menghasilkan kinerja maksimal untuk aplikasi-aplikasi yang menuntut ini.

Spesifikasi Bubuk CoCrMoW

Standar utama kanggo serbuk CoCrMoW:

Standar Bubuk CoCrMoW

Bertugas sebagai penerjemah dan penyempurna, Terjemah teks berikut ke ID: Standar	Deskripsi
ASTM F75	Standar untuk paduan CorCrMo tempa untuk implan bedah
ASTM F1537	Aloi CoCrMoNi ditempa untuk aplikasi gigi
ASTM F3001	Spesifikasi untuk pembuatan aditif implan medis menggunakan fusi lapisan serbuk
ISO 5832-4	Paduan Kobalt Kromium Molibden Nikel untuk implan operasi

Standar-standar ini menetapkan:

• Batasan komposisi, pengotor
• Minimum requirment untuk sifat mekanik
• Metode produksi - atomisasi gas inert
• Sebaran ukuran partikel yang dapat diterima
• Protokol pengujian untuk jaminan mutu
• Keperluan karakterisasi serbuk

Kepatuhan dengan standar memastikan kesesuaian untuk aplikasi implan ortopedi yang kritis.

Ukuran Partikel Bubuk CoCrMoW

Distribusi Ukuran Partikel Serbuk CoCrMoW

Ukuran partikel	Ciri
15-25 mikron	Digunakan dalam fusi powder bed laser (LPBF)
25-45 mikron	Digunakan dalam binder jetting dan DMLS
10-45 mikron	Digunakan dalam pencetakan injeksi logam

• Bubuk halus menyediakan resolusi dan kemasan permukaan lebih tinggi untuk PA
• Serbuk yang lebih kasar memiliki keteraliran yang lebih baik untuk pemrosesan serbuk
• Distribusi ukuran seimbang dioptimalkan untuk setiap metode produksi
• Pengendalian ketat dipertahankan atas distribusi ukuran partikel

Pengendalian ukuran dan morfologi partikel dapat mencapai kepadatan penumpukan tinggi dan pensinteran yang dioptimalkan.

Kepadatan Tampak Bubuk CoCrMoW

Kepadatan Tampak Bubuk CoCrMoW

Kepadatan Semu	Ciri
Hingga 60% dari true density	Untuk morfologi serbuk bola
rentang 4,5-5,5 g/cc	Disebabkan oleh rongga antara partikel

• Kepadatan nyata yang lebih tinggi meningkatkan aliran serbuk dan kompresibilitas
• Bentuk bubuk bulat memungkinkan kepadatan pengepakan yang lebih besar
• Nilai hingga 65% dimungkinkan dengan bubuk yang dioptimalkan

Kerapatan yang lebih tinggi menghasilkan produktivitas manufaktur yang lebih baik dan kualitas bagian.

Metode Produksi Serbuk CoCrMoW

Proses Produksi Bubuk CoCrMoW

Metode	Perincian
Atomize Gas	Gas inert bertekanan tinggi memecah aliran paduan yang telah dilelehkan menjadi tetesan-tetesan kecil
Pencairan induksi vakum	Bahan awal kemurnian tinggi dicairkan di bawah hampa udara
Peleburan ulang berganda	Meningkatkan homogenitas kimia
Menyaring	Mengkelaskan serbuk ke dalam fraksi ukuran partikel yang berbeda
Pencampuran	Frasi serbuk dicampur untuk menyesuaikan distribusi partikel

• Atomasi gas menghasilkan morfologi tepung bulat halus
• Pelelehan vakum meminimalisir ketidakmurnian seperti oksigen dan nitrogen
• Peleburan ulang beberapa kali hasilkan keseragaman komposisi
• Proses pasca pembuatan memungkinkan kontrol yang tepat dari distribusi ukuran partikel

Produksi yang sepenuhnya otomatis dan kontrol proses yang sangat ketat memastikan sifat-sifat yang andal dan konsistensi setiap bubuk secara berurutan.

Harga Bubuk CoCrMoW

Harga Bubuk CoCrMoW

Faktor	Impak
Kategori Bubuk	Harga meningkat dengan kemurnian yang lebih tinggi
Ukuran partikel	Kelas sangat baik lebih mahal
Jumlah Pesanan	Harga berkurang untuk pesanan dalam jumlah besar
Sifat-sifat serbuk	Kepadatan nyata tinggi lebih mahal
Pembungkus	Kontainer berisi argon naik harga
Pengujian persyaratan	Pengujian yang lebih ketat meningkatkan biaya
Tempo pimpin	Waktu pengiriman yang lebih cepat akan meningkatkan biaya

Harga Indikatif

• CoCrMoW untuk aplikasi medis: $120-180 per kg.
• CoCrMoW untuk aplikasi industri: Rp 1.200.000 - 1.800.000 per kg

Harga yang lebih murah secara signifikan berlaku untuk pesanan massal melebihi beberapa ratus kilogram.

Pemasok Serbuk CoCrMoW

Pemasok Serbuk CoCrMoW

Perusahaan	Lokasi
Carpenter Aditif	Amerika Serikat
Sandvik Osprey	Inggris
Hoganas	Swedia
Praxair	Amerika Serikat
AP&C	Kanada
Erasteel	Perancis

Faktor pemilihan utama:

• Rentang nilai bubuk dan ukuran partikel
• Kapasitas dan waktu tunggu produksi
• Kualitas dan konsistensi bubuk
• Pematuhan terhadap standar medis
• Harga dan jumlah pesanan minimum
• Proses inspeksi, pengujian dan penjaminan mutu

Panduan Keselamatan dan Penanganan Serbuk CoCrMoW

Pembuatan Bubuk CoCrMoW

Saran	Alasan
Jangan dihirup	Untuk mencegah kerusakan jaringan paru dari partikel halus
Pakai masker pelindung dan sarung tangan	Cegah tertelan secara tidak sengaja melalui hidung/mulut
Tangani di tempat yang banyak udaranya	Mengurangi sirkulasi partikel di udara
Gunakan pakaian pelindung yang sesuai	Cegah kontak dengan kulit
Pastikan tidak ada sumber penyalaan di sekitar	Bubuk dapat terbakar dalam atmosfer oksigen
Ikuti protokol antistatis	Mencegah kebakaran akibat pelepasan muatan statis saat penanganan
Gunakan alat-alat yang tidak memercikkan api	Hindari kemungkinan penyalaan
"Simpan dalam wadah tertutup di area yang sejuk dan kering."	Mencegah pencemaran dan oksidasi

Meskipun bubuk CoCrMoW relatif inert, tindakan pencegahan yang disarankan harus diambil untuk penanganan dan pemrosesan yang aman.

Pemeriksaan dan Pengujian Serbuk CoCrMoW

Pengujian Serbuk CoCrMoW

Uji	Perincian
Analisa kimia	Spektroskopi ICP digunakan untuk memverifikasi komposisi
Analisis ukuran partikel	Menentukan distribusi ukuran partikel
Kepadatan Semu	Diukur menggunakan flowmeter Hall sesuai ASTM B212
Morfus bubuk	Analisis pencitraan via SEM untuk memeriksa bentuk partikel
Pengujian laju aliran	Menentukan kemampuan aliran melalui corong yang distandarisasi
Uji kepadatan ketukan	Kepadatan yang diukur setelah mengetuk sampel serbuk secara mekanis

Pengujihan yang teliti memastikan kepatuhan dengan spesifikasi seperti ASTM F75 dan serbuk konsisten yang cocok untuk pembuatan implan ortopedi.

Penyimpanan dan Penanganan Serbuk CoCrMoW

Penyimpanan Bubuk CoCrMoW

Faktor	Kesan
Udara, oksigen	Risiko oksidasi pada suhu tinggi
Kelembaban	Kadar korosi yang rendah pada temperatur kamar
Pelarut Organik	Dapat menyerap solvent dan noda bubuk
Asam, basa	Tahan akan asam dan basa ringan
Suhu meninggi	Reaktivitas dan oksidasi meningkat di udara
Kontaminasi	Dapat memengaruhi sifat alir, kemampuan sintering

Rekomendasi:

• Simpan dalam wadah tertutup yang diisi dengan gas inert
• Suhu kurang dari 30 derajat celcius
• Hindari kontak dengan asam pengoksidasi dan pelarut terklorinasi
• Buka wadah hanya di lingkungan yang terawasi

Dengan langkah pencegahan yang baik, serbuk CoCrMoW menunjukkan stabilitas yang baik saat ditangani dan disimpan.

Perbandingan Dengan Serbuk CoCrMo

CoCrMoW vs Serbuk CoCrMo

Parameter	CoCrMoW	CoCrMo
Kepadatan	9,2 g/cc	8,3 g/cc
Kekerasan	43-52 HRC	35-45 HRC
Kekuatan Tarik	1310-1650 MPa	1170-1510 MPa
Ketahanan aus	Luar biasa	Bagus banget
Tahanan terhadap korosi	Luar biasa	Luar biasa
biokompatibilitas	Tinggi	Tinggi
Biaya	Tinggi	Sedang
Penggunaan	Implan ortopedik, kedirgantaraan	Implan ortopedik, gigi

• Kekuatan dan kekerasan CoCrMoW lebih tinggi secara signifikan
• CoCrMoW memberikan ketahanan aus yang lebih baik
• Kedua menawarkan ketahanan terhadap korosi dan biokompatibilitas yang unggul
• CoCrMoW semakin mahal disebabkan oleh penambahan W
• CoCrMoW pilihan untuk implan lutut, pinggul; CoCrMo untuk kedokteran gigi

Penambahan tungsten menjadikan CoCrMoW memiliki sifat mekanik yang unggul dibandingkan alloy CoCrMo konvensional.

Pro dan Kontra Serbuk CoCrMoW

Kelebihan Bubuk CoCrMoW:

• Kekuatan yang sangat baik, kekerasan, dan ketahanan aus
• Biokompatibilitas dan ketahanan korosi yang tinggi
• Sifat temperatur tinggi yang baik
• Dapat diproses melalui teknik AM atau MIM
• Cocok untuk aplikasi implan ortopedi yang menahan beban
• Memberikan penampilan estetika yang menarik

Keterbatasan Serbuk CoCrMoW:

• Lebih mahal daripada serbuk CoCrMo dan serbuk baja tahan karat
• Keuletan yang rendah dan ketangguhan patah
• Perlu atmosfir pelindung selama proses
• Komponen akhir yang sulit untuk diolah mesin
• Batasan kemampuan bergabung dan kemampuan las
• Pelepasan ion Co menimbulkan masalah kesehatan

Pertanyaan Lazim tentang Bubuk CoCrMoW

T: Apa saja aplikasi utama serbuk CoCrMoW?

A: Aplikasi utama berupa implan pengganti sendi lutut dan pinggul, restorasi gigi seperti crown dan bridge, implan maksilofasial, dan komponen kedirgantaraan seperti bilah turbin.

T: Bagaimana penambahan wolfram meningkatkan sifat paduan CoCrMo?

A: Tungsten meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan pemakaian secara signifikan melalui penguatan larutan padat dan pembentukan karbida yang kaku. Ini menghasilkan kinerja yang sangat baik untuk implan yang menahan beban.

Q: Apa saja tindakan pencegahan yang dibutuhkan saat menangani bubuk CoCrMoW?

A: Tindakan pencegahan yang disarankan mencakup penggunaan masker, sarung tangan, pakaian pelindung, penanganan di area berventilasi, menghindari sumber penyalaan, mengontrol pelepasan listrik statis, menggunakan perkakas anti percikan, dan menyimpan wadah kedap udara di tempat sejuk dan kering.

Q: Apakah perbedaan utama antara grade CoCrMoW untuk penggunaan medis dan industri?

A: Kelas medis memiliki kemurnian tinggi, ketidakmurnian rendah, penyebaran ukuran partikel yang terkendali, mengalami pengujian yang lebih ketat, dan diproduksi dengan kontrol kualitas tinggi untuk memenuhi standar implan biomedis.