Polvere CoCr28Mo6

Panoramica della polvere CoCr28Mo6

La polvere CoCr28Mo6, conosciuta anche come lega ASTM F75, è una polvere di lega di cobalto-cromo-molibdeno utilizzata per la produzione di impianti ortopedici a causa della sua biocompatibilità, elevata resistenza e resistenza alla corrosione.

Presenta un'eccellente resistenza all'usura ed è comunemente usato per la realizzazione di impianti dentali, all'anca e al ginocchio. La sigla “28Mo6” indica un contenuto del 28% di cromo e del 6% di molibdeno.

Principali proprietà e vantaggi:

Proprietà e caratteristiche della polvere CoCr28Mo6

Proprietà	Dettagli
Composizione	Lega Co-28Cr-6Mo
Densità	8,3 g/cc
Forma delle particelle	Irregolare, angolare
Intervallo delle dimensioni	10~45 micron
Densità apparente	4,0-4,5 g/cc
Flussibilita	Moderato
Resistenza alla corrosione	Eccellente dovuto a uno strato di ossido passivo
biocompatibilità	Alto, utilizzato per impianti
Resistenza all'usura	Molto buona grazie all'elevato contenuto di Cr
Costi	Moderato - Alto

La polvere di CoCr28Mo6 può essere usata per realizzare impianti medicali tramite stampa 3D o tramite tecniche tradizionali come stampaggio a iniezione del metallo. Offre una combinazione ottimale di proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e biocompatibilità.

Composizione della polvere di CoCr28Mo6

Composizione tipica della polvere di CoCr28Mo6:

Composizione della polvere di CoCr28Mo6

Elemento	% Peso
Cobalto	Equilibrio
Chromium	27-30%
Molibdeno	5-7%
Nickel	<1%
Manganese	<1%
Carbonio	<0,35%
Ferro	<0,75%
Silicio	<1%

• Il cobalto fornisce resistenza, tenacità e biocompatibilità
• Chromium migliora la resistenza alla corrosione e all'usura
• Il molibdeno contribuisce a un'elevata resistenza e durezza
• Altri elementi come C, Ni, Mn, Fe e Si sono presenti come impurità

L'elevato contenuto di Cr e Mo dà come risultato delle eccellenti proprietà richieste per le applicazioni di impianti di supporto del carico.

Proprietà fisiche della polvere CoCr28Mo6

Proprietà fisiche della polvere CoCr28Mo6

Proprietà	Valori
Densità	8,3 g/cc
Punto di fusione	1350-1400 d.C
Conduttività termica	18 W/mK
Resistività elettrica	94 x´Î-cm
Temperatura di Curie	1329«C
Coefficiente di espansione termica	14,5 x 10^-6 /K

• Elevata densità rispetto alle leghe di titanio
• Manterrà la forza a temperature elevate
• Conduttività termica più bassa rispetto ai metalli puri
• Diventa paramagnetico sopra la temperatura di Curie
• CTE superiore a quello di altre leghe concorrenti

Queste proprietà lo rendono adatto per applicazioni di impianti portanti ad alta temperatura che richiedono resistenza alla corrosione.

Proprietà meccaniche della polvere di CoCr28Mo6

Proprietà meccaniche della polvere di CoCr28Mo6

Proprietà	Valori
Durezza	35-45 HRC
Resistenza alla trazione	170-220 ksi (1170-1510 MPa)
Limite di snervamento	140-180 ksi (965-1240 MPa)
Allungamento	8-16%
Modulo di elasticità	230-300 GPa
Resistenza alla fatica	50 ksi (345 MPa)

• Eccellente combinazione di resistenza e duttilità
• I livelli di resistenza superano i requisiti per gli impianti portanti
• La durezza fornisce una buona resistenza all'usura e all'abrasione
• Un'alta resistenza alla fatica garantisce durevolezza sotto carico ciclico

Le proprietà meccaniche rendono CoCr28Mo6 idoneo per impianti ortopedici con elevate sollecitazioni statiche e dinamiche.

Applicazioni della polvere di CoCr28Mo6

Le principali applicazioni della polvere CoCr28Mo6 includono:

Applicazioni della polvere di CoCr28Mo6

Applicazione	Esempi
Impianti ortopedici	Anca, ginocchio, impianti dentali
Dispositivi medici	Attrezzi chirurgici, strumenti
Aerospaziale	Componenti del motore a turbina
Automotive	Componenti iniezione carburante
Industriale	Valvole, utensili, stampi

Alcuni usi specifici del prodotto:

• Superfici articolari negli impianti di sostituzione articolare
• Corone dentali, ponti e impianti
• Dispositivi di fissazione ortopedici come le placche ossee
• Componenti per motori aerospaziali ad alta resistenza alla temperatura
• Ugelli di iniezione del carburante per auto
• Utensili di taglio, guarnizioni, valvole che richiedono resistenza all'usura

La biocompatibilità, la resistenza alla corrosione e le proprietà tribologiche rendono CoCr28Mo6 altamente adatto per applicazioni ortopediche e odontoiatriche.

Specifica di CoCr28Mo6 in polve

Standard principali per polvere CoCr28Mo6:

Standard di polvere di CoCr28Mo6

Standard	Descrizione
ASTM F75	Lega Wrought Co-Cr-Mo per impianti chirurgici
ASTM F1537	Specifica per la produzione di leghe Co-Cr-Mo per dispositivi dentali
ISO 5832-4	Lega Co-Cr-Mo-Ni fucinata, di grado per impianti
ASTM F3056	Specifiche per la produzione additiva della lega in CoCr per impianti ortopedici

Questi standard specificano:

• Limiti composizionali chimici
• Requisiti delle proprietà meccaniche
• Metodo di produzione (atomizzazione a gas)
• Livelli di impurezza accettabili
• Processi di assurance della qualità
• Metodi di collaudo per verificare le proprietà delle polveri

Il rispetto di questi requisiti garantisce l'idoneità per le applicazioni di impianti ortopedici.

Dimensione delle particelle di polvere CoCr28Mo6

Distribuzione granulometrica CoCr28Mo6

Dimensione particellare	Caratteristiche
10-25 micron	Utilizzato per la fusione del letto di polvere laser (LPBF)
25-45 micron	Utilizzato per getto del legante e DMLS
15-45 micron	Utilizzato per lo stampaggio a iniezione di metallo

• Polvere più fine offre migliore risoluzione e finitura superficiale nelle tecnologie di fabbricazione additiva
• Una polvere più grossolana migliora la fluidità durante la lavorazione delle polveri
• La selezione di un intervallo di dimensioni dipende dalla tecnica di produzione usata
• Viene mantenuto uno stretto controllo sulla distribuzione delle dimensioni delle particelle

Il controllo di dimensione e morfologia delle particelle è essenziale per un'elevata densità di impaccamento delle polveri e per una sinterizzazione ottimizzata.

Densità apparente della polvere CoCr28Mo6

Densità apparente tipica:

Densità apparente della polvere CoCr28Mo6

Densità apparente	Caratteristiche
4,0 - 4,5 g/cc	Morfologia irregolare della polvere
35-45% della densità reale	A causa di vuoti tra le particelle

• La densità apparentiore migliora la compressibilità e il flusso di polvere
• Forma irregolare e ampia distribuzione delle dimensioni riducono la densità di confezionamento
• Con polvere sferica ottimizzata sono possibili valori fino al 60%

Una maggiore densità apparente consente una pressatura in polvere efficiente e una sinterizzazione a piena densità. Migliora la produttività della produzione.

Metodo di produzione di polvere CoCr28Mo6

Produzione di polvere di CoCr28Mo6

Metodo	Dettagli
Atomizzazione a gas	Il gas inerte ad alta pressione suddivide il flusso di lega fusa in goccioline fini
Fusione a induzione in vuoto	Materie prime ad elevata purezza fuse nel vuoto
Rifusione multipla	Migliora l'omogeneità chimica
Setacciamento	Classifica la polvere in frazioni di dimensione diverse
Fusione	Miscele di diverse dimensioni di polvere per personalizzare la distribuzione delle dimensioni delle particelle

• L'atomizzazione a gas produce una fine morfologia sferica della polvere
• La fusione nel vuoto e le fusioni multiple riducono al minimo le impurità
• La post-elaborazione offre un controllo puntuale sulla distribuzione della dimensione delle particelle.

La produzione automatizzata e lo stretto controllo dei processi garantiscono proprietà affidabili e costanti della polvere CoCr28Mo6.

Prezzi in polvere CoCr28Mo6

Prezzi in polvere CoCr28Mo6

Fattore	Impatto sul prezzo
Grado polvere	I gradi con una purezza più elevata sono più costosi
Dimensione particellare	Polvere ultrafine più costosa
Quantità ordine	Riduzione di prezzo per ordini all'ingrosso
Packaging	I contenitori riempiti con argon aumentano i costi
Requisiti per i test	Test più rigorosi aumentano i costi
Lead time	Tempi di consegna più rapidi aumentano il prezzo

Prezzario indicativo

• CoCr28Mo6 per uso medico: $80-120 al kg
• CoCr28Mo6 per uso industriale: 50-90 $ al kg

Prezzi ridotti applicati per ordini all'ingrosso superiori a diverse centinaia di chilogrammi.

Fornitori di polvere CoCr28Mo6

Fornitori di polvere CoCr28Mo6

Azienda	Ubicazione
Carpenter Powder Products	USA
Praxair	USA
Sandvik Osprey	GB
Hoganas	Svezia
Erasteel	Francia
Aubert e Duval	Francia

Fattori per la selezione dei fornitori:

• Gradi di polvere disponibili
• capacità produttiva
• La qualità e la consistenza delle polveri
• Conformità agli standard medici
• Prezzo e quantità minima di ordine
• Tempi di produzione e affidabilità delle consegne

I gradi medici, richiedono un controllo qualità più rigoroso e severi test.

Gestione e sicurezza della polvere CoCr28Mo6

Gestione della polvere di CoCr28Mo6

Raccomandazione	Motivo
Evitare l'inalazione	A causa del rischio di danni al tessuto polmonare derivanti dalle particelle fini
Indossa mascherine di protezione	Impedire ingestione accidentale
Gestisci in aeree ventilate	Riduci la circolazione particellare nell'aria
Usa tute ignifughe	Ridurre al minimo il contatto cutaneo
Assicurarsi che non ci siano fonti di accensione	La polvere può bruciare nell'ossigeno
Attenersi ai protocolli antistatici	Impedire l'incendio da scarica statica
Utilizzare utensili anti-scintilla	Evitare la possibilità di accensione durante la gestione
Conservare in contenitori ermetici	Prevenzione di contaminazione e ossidazione

La polvere CoCr28Mo6 è relativamente inerte ma sono consigliate cautele generali per una manipolazione e un trattamento sicuri.

Ispezione e collaudo della polvere CoCr28Mo6

Test delle polveri CoCr28Mo6

Test	Dettagli
Analisi chimica	Verifica la composizione utilizzando lo spettroscopio ICP
Distribuzione granulometrica	Determina la distribuzione mediante analisi del setaccio
Densità apparente	Misurato secondo lo standard ASTM B212
Morphologia delle polveri	Analisi delle immagini SEM
Analisi del flusso di lavoro	Tempo necessario affinché una quantità fissa di polvere fluisca nell'imbuto
Test di densità del tap	Densità misurata dopo toccatura meccanica

I rigorosi test assicurano la qualità costante della polvere e la conformità alle specifiche quali l'ASTM F75 per la polvere di grado medico.

CoCr28Mo6, immagazzinamento e movimentazione in polvere

Conservazione della polvere CoCr28Mo6

Fattore	Effetto
Aria, ossigeno	Rischio di ossidazione ad elevate temperature
Umidità	Basso tasso di corrosione a temperatura ambiente
Idrocarburi	Rischio di incendio se lasciato contaminare la polvere
Acid, alcali	Resistente a acidi e basi diluiti
Solventi organici	Alcuni assorbimenti e macchie se immersi
Temperature superiori a 400¡«C	Maggiore velocità di ossidazione all'aria

Consigli:

• Conservare sigillati in contenitori pieni di gas inerti
• Mantenere la temperatura al di sotto dei 30 °C
• Evitare il contatto con gli acidi ossidanti e i solventi clorurati
• Aprire i contenitori solo in ambienti controllati

Con le dovute precauzioni, la polvere di CoCr28Mo6 mostra una buona stabilità durante l'immagazzinamento e la gestione.

Confronto con polvere di acciaio inossidabile

CoCr28Mo6 contro polvere d’acciaio inossidabile

Parametro	CoCr28Mo6	Acciaio inox
Densità	8,3 g/cc	7,9 g/cc
Resistenza alla trazione	1170-1510 MPa	600-1100 MPa
Ducilità	8-16%	15-40%
Resistenza alla corrosione	Eccellente	Bene
Resistenza all'usura	Eccellente	Moderato
biocompatibilità	Elevato	Moderato
Costi	Elevato	Scarso
Usi	Impianti medicali, settore aerospaziale	Applicazioni industriali

• CoCr28Mo6 presenta maggiore resistenza e durezza
• L'acciaio inossidabile garantisce una migliore duttilità e tenacità
• CoCr28Mo6 è maggiormente resistente alla corrosione
• La CoCr28Mo6 è preferita per applicazioni biomediche
• L'acciaio inox ha un ottimo rapporto costo-efficacia

CoCr28Mo6 supera l'acciaio inox per applicazioni che richiedono elevata resistenza, durezza e resistenza alla corrosione.

Pro e contro della polvere CoCr28Mo6

Vantaggi della polvere di CoCr28Mo6

• Eccellente biocompatibilità e resistenza alla corrosione
• Elevata resistenza e durezza
• Buona resistenza all'usura
• Alta capacità di temperatura
• Può essere elaborato mediante tecniche AM o MIM
• Idonei per applicazioni implantari portanti
• Fornisce un buon aspetto estetico

Limitazioni della polvere CoCr28Mo6

• Più care di quelle in acciaio inossidabile o titanio
• Inferiore duttilità e tenacità di frattura
• Richiede atmosfera protettiva durante la lavorazione
• Difficile da lavorare rispetto ad altre leghe
• Limitazioni nella giunzione e saldatura del materiale
• Il rilascio di ioni Co nel corpo solleva preoccupazioni sanitarie

Domande frequenti sulla polvere CoCr28Mo6

D: Quali sono le principali applicazioni della polvere di CoCr28Mo6?

A: Le principali applicazioni sono impianti ortopedici di sostituzione delle articolazioni come fianchi e ginocchia, impianti e corone dentali, strumenti chirurgici e componenti aerospaziali ad alte prestazioni.

D: Cosa conferisce a CoCr28Mo6 un'eccellente resistenza alla corrosione?

R: L'elevato contenuto di cromo consente la formazione di uno strato protettivo a ossidi stabile, continuo e autorigenerante sulla superficie, prevenendo la corrosione.

Q: Quali sono le principali differenze tra le tipologie mediche e industriali di polvere CoCr28Mo6?

A: Le polveri medicali hanno una purezza più alta, meno impurità, una distribuzione delle particelle più precisa, un miglior controllo della distribuzione dimensionale e vengono sottoposte a test più rigorosi per soddisfare standard come ASTM F75.

Q: Quali precauzioni vanno prese durante lo stoccaggio e la movimentazione della polvere di CoCr28Mo6?

A: Precauzioni consigliate includono evitare l'inalazione, utilizzare attrezzatura protettiva, assicurare ventilazione adeguata, controllare scariche statiche, utilizzare attrezzi anti-scintille e conservare in contenitori inerti sigillati.