Pó CoCrMoW

Visão geral do pó de CoCrMoW

O pó CoCrMoW é um pó de liga cobalto-cromo-molibdênio-tungstênio usado principalmente para a fabricação de implantes articulares ortopédicos. A adição de tungstênio aumenta ainda mais a resistência, resistência ao desgaste e dureza em comparação com as ligas CoCrMo.

As principais propriedades e vantagens do pó CoCrMoW incluem:

Propriedades e características do pó CoCrMoW

Propriedades	Detalhes
Composição	Liga Co-Cr-Mo-W
Densidade	9,2 g/cc
Forma da partícula	Esférico
Intervalo de tamanho	15-45 micrômetros
Densidade Aparente	Até 60% da densidade real
Capacidade de escoamento	Bom
Resistência à corrosão	Excelente devido à camada de óxido de Cr
biocompatibilidade	Alto, indicado para implantes
Resistência ao desgaste	Extremamente bom de W e Cr.
Força	Muito elevado a partir de fortalecimento de solução sólida

Com sua combinação exclusiva de biocompatibilidade, alta dureza, força e tenacidade, a CoCrMoW capacita a manufatura de implantes ortopédicos de alta performance usando a impressão 3D ou moldagem por injeção de metal.

Composição do Pó CoCrMoW

Composição do Pó CoCrMoW

Elemento	Peso %
Cobalto	Equilíbrio
Crómio	26-30%
Molibdênio	5-7%
Tungstênio	4-6%
Carbono	< 0,35%
Manganês	< 1%
Silício	< 1%
Ferro	< 1%
Níquel	< 1%

• O cobalto fornece força, biocompatibilidade, ajuda a fortalecer a solução sólida
• Cromo para resistência à oxidação e resistência à corrosão
• O Molibdênio contributes para fortalecer a solução sólida
• O Tungstênio melhora significativamente a dureza e resistência ao desgaste
• Outros elementos presentes como impurezas

O alto teor de Cr, Mo e W resultam numa excelente combinação de resistência, dureza e anticorrosão necessárias para implantes ortopédicos.

Propriedades Físicas do Pó de CoCrMoW

Propriedades Físicas do Pó de CoCrMoW

Propriedades	Valores
Densidade	9,2 g/cc
Ponto de Fusão	1370-1430¡«C
Resistividade elétrica	96 x cm
Condutividade térmica	16 W/mK
CTE	14,5 x 10^-6 K^-1
Temperatura de Curie	1160¡«C

• Alta densidade em comparação com CoCrMo e ligas de titânio
• Mantém a resistência e a dureza em temperaturas elevadas
• Condutividade térmica relativamente baixa
• Torna-se paramagnético acima da temperatura de Curie
• CTE superior às ligas concorrentes em aplicações de implantes

As propriedades permitem o uso em implantes ortopédicos de suporte de carga, que requerem resistência a altas temperaturas, dureza e resistência à corrosão.

Propriedades Mecânicas do Pó CoCrMoW

Propriedades Mecânicas do Pó CoCrMoW

Propriedades	Valores
Dureza	43-52 HRC
Resistência à tração	1310-1650 MPa
Resistência ao escoamento	1035–1450 MPa
Elongação	8-15%
Módulo de elasticidade	240-310 GPa
Resistência à Compressão	1700-2100 MPa

• Excelente combinação de alta resistência e dureza
• Níveis de força excedem as exigências para implantes de suporte de carga
• Ductilidade razoável para um material duro
• O alto índice de rigidez elástica proporciona o necessário para implantes
• Alta resistência à fadiga garante durabilidade

As propriedades mecânicas fazem do pó de CoCrMoW altamente apropriado para a fabricação de implantes ortopédicos resistentes ao desgaste usando técnicas AM.

Aplicações do Pó de CoCrMoW

As principais aplicações do pó CoCrMoW incluem:

Aplicações do Pó de CoCrMoW

Aplicativo	Exemplos
Implantes ortopédicos	Implante dental, joelho, quadril
Dispositivos médicos	Instrumentos e ferramentas cirúrgicas
Aeroespacial	Componentes de motor da aeronave
Automotivo	Peças de injeção de combustível, válvulas
Industrial	Ferramentas de corte, moldes e matrizes.

Alguns usos específicos de produto do pó da liga de CoCrMoW:

• Superfícies articulares em implantes de substituição articular
• Coroas dentárias, pontes e tampões radiculares
• Implantes maxilofaciais, placas cranianas
• Lâminas e alojamentos de turbinas de motores de aeronaves
• Válvulas de motor automotivo e bocais de injeção de combustível
• Ferramentas de corte e ferramentas industriais.

A combinação de excelentes propriedades mecânicas, resistência à corrosão e biocompatibilidade oferece desempenho máximo para estas aplicações exigentes.

Especificações do Pó de CoCrMoW

Principais padrões para pó de CoCrMoW:

CoCrMoW Padrões de Pó

Padrão	Descrição
ASTM F75	Norma para ligas de CoCrMo forjadas para implantes cirúrgicos
ASTM F1537	Liga fundida de CoCrMoNi para aplicações dentárias
ARTM F3001	Especificações para manufatura aditiva de implantes médicos usando fusão de leito de pó
ISO 5832-4	Liga CoCrMoNi forjada para implantes cirúrgicos

Estas normas especificam:

• Limites de composição, impurezas
• Requisitos mínimos de propriedades mecânicas
• Método de produção - atomização de gás inerte
• Distribuição aceitável do tamanho das partículas
• Protocolos de teste para garantia de qualidade
• Requisitos de caracterização do pó

A conformidade com os padrões garante a adequação para aplicações de implantes ortopédicos críticos.

Tamanho da Partícula do Pó CoCrMoW

Distribuição de tamanho de partículas de pó de CoCrMoW

Tamanho da partícula	Características
15-25 mícrons	Usado na fusão a laser em leito de pó (LPBF)
25-45 micrometrose	Usado em aglutinação de jato e DMLS
10-45 mícrons	Usado em moldagem por injeção de metal

• Pó mais fino oferece maior resolução e acabamento superficial para AM
• Pó mais grosso tem melhor fluidez para processamento de pó
• Distribuição de tamanho equilibrada otimizada para cada método de produção
• O controle apertado sobre a distribuição de tamanho de partícula é mantido

O controle do tamanho da partícula e da morfologia permite alta densidade de empilhamento e sinterização otimizada.

Densidade Aparente CoCrMoW em Pó

Densidade Aparente CoCrMoW em Pó

Densidade Aparente	Características
Até 60% da densidade real	Para morfologia de pó esférico
Faixa de 4,5-5,5 g/cc	Devido a vazios entre as partículas

• Densidade aparente maior, melhora o fluxo e a compressibilidade do pó
• Forma esférica do pó permite maior densidade de acomodação
• Valores de até 65% são possíveis com pó otimizado

Maior densidade aparente resulta em melhor produtividade de fabricação e qualidade das peças.

Método de Produção de Pó de CoCrMoW

Produção de Pó CoCrMoW

Método	Detalhes
Atomização de gás	Gás inerte sob alta pressão fragmenta o fluxo derretido da liga em gotículas finas
Fusão por indução a vácuo	Matérias-primas de alta pureza derretidas sob vácuo.
Remelting múltiple	Melhora a homogeneidade química
Peneiração	Classifica pó em diferentes frações de tamanho de partículas
Mistura	Frações de pó misturadas para personalizar a distribuição de partículas

• Atomização por gás produz morfologia em pó esférica fina
• A fusão a vácuo minimiza impurezas como oxigênio e nitrogênio
• A refusão múltipla melhora a uniformidade da composição
• O pós-processamento permite o controlo preciso da distribuição do tamanho das partículas

A produção totalmente automática e o rigoroso controle de processo garantem propriedades confiáveis ​​e consistência de lote para lote do pó.

Preços do pó CoCrMoW

Preços do pó CoCrMoW

Fator	Impacto
"Graduação em pó"	Preço aumenta junto com maior pureza
Tamanho da partícula	Classes ultrafinas são mais caras
Quantidade do Pedido	Reduções de preço para pedidos em massa
Propriedades do Pó	Maior densidade aparente custa mais
Embalagem	Recipientes cheios de argônio aumentam o preço
Requisitos de testes	Testes mais rigorosos aumentam os custos
Tempo de espera	Tempos de entrega mais rápidos aumentam o custo

Preço Indicativo

• CoCrMoW para aplicações médicas: $ 120-180 por kg
• CoCrMoW para aplicações industriais: $ 80-120 por kg

Preços significativamente mais baixos são aplicáveis a grandes encomendas que excedam várias centenas de quilogramas.

Fornecedores de Pó de CoCrMoW

Fornecedores de Pó de CoCrMoW

Empresa	Local
Carpenter Additive	EUA
Sandvik Osprey	Reino Unido
Hoganas	Suécia
Praxair	EUA
AP&C	Canadá
Erasteel	França

Principais factores de selecção:

• Escala de tipos de pó e tamanhos de partícula
• Capacidades de produção e prazos de entrega
• Qualidade e consistência do pó
• Conformidade com padrões médicos
• Preços e quantidade mínima do pedido
• Processos de inspeção, ensaio e garantia de qualidade

Manuseio de pó e segurança CoCrMoW

Manuseio de Pó de CoCrMoW

Recomendação	Razão
Evite inalação	Para prevenir danos ao tecido pulmonar por partículas finas
Use máscara de proteção e luvas.	Prevenir a ingestão acidental através do nariz/boca
Manuseie em áreas com ventilação adequada	Reduzir a circulação de partículas suspensas
Use vestimenta de proteção apropriada	Minimize o contato com a pele
Garanta que não haja fontes de ignição próximas	Os pós podem entrar em combustão no ambiente com oxigênio
Siga os protocolos antiestáticos	Evite incêndios por descarga estática ao manusear
Utilize ferramentas antifaísca	Evite possibilidade de ignição
Armazenar em recipientes fechados em local fresco e seco	Prevenir a contaminação e a oxidação

Embora o pó de CoCrMoW seja relativamente inerte, as precauções recomendadas devem ser tomadas para manuseio e processamento seguros.

Inspeção e teste de pó de CoCrMoW

Testes em pó de CoCrMoW

Teste	Detalhes
Análises químicas	Espectroscopia ICP usada para verificar composição
Análise granulométrica	Determina a distribuição do tamanho das partículas
Densidade Aparente	Medido utilizando o Hall Flowmeter conforme ASTM B212
Morfologia de pó	Análise de imagem via SEM para verificar o formato da partícula
Teste de taxa de fluxo	Determina a fluidez através de um funil padronizado
Teste de densidade da torneira	Densidade medida após compactação mecânica da amostra de pó

Testes rigorosos garantem o cumprimento de especificações como ASTM F75 e pó consistente adequado para fabricação de implantes ortopédicos.

Armazenamento e Manuseio do Pó CoCrMoW

Armazenamento de Pó CoCrMoW

Fator	Efeito
Ar, oxigênio	Risco de oxidação em altas temperaturas
Umidade	Baixa taxa de corrosão à temperatura ambiente
Solventes orgânicos	Pode absorver solventes e pó de mancha
Ácidos, álcalis	Resistente a ácidos e bases ligeiras
Temperaturas elevadas	Reatividade e oxidação aumentadas ao ar
Contaminação	Pode afectar a fluidez, capacidade de sinterização

Recomendações:

• Armazenar em recipientes selados e purgados com gás inerte.
• Mantenha a temperatura abaixo de 30°C
• Evite contato com ácidos oxidantes e solventes clorados
• Abra recipientes apenas em ambientes controlados

Com as devidas precauções, o pó de CoCrMoW exibe excelente estabilidade durante o manuseio e a armazenagem.

Comparação com o pó de CoCrMo

CoCrMoW vs Pó de CoCrMo

Parâmetros	CoCrMoW	CoCrMo
Densidade	9,2 g/cc	8,3 g/cc
Dureza	43-52 HRC	35-45 HRC
Resistência à tração	1310-1650 MPa	1170-1510 MPa
Resistência ao desgaste	Excelente	Muito bom
Resistência à corrosão	Excelente	Excelente
biocompatibilidade	Alto	Alto
Custo	Alto	Moderada
Uso	Implantes ortopédicos e aeroespaciais.	Implantes ortopédicos, odontológicos

• CoCrMoW possui resistência e dureza significativamente maiores
• CoCrMoW oferece maior resistência ao desgaste
• Ambos oferecem excelente resistência à corrosão e biocompatibilidade
• CoCrMoW é mais caro devido à adição de W
• CoCrMoW preferencialmente para implantes dentários e de quadril; CoCrMo para odontologia

A adição de tungstênio fornece às ligas CoCrMoW propriedades mecânicas superiores que as ligas convencionais CoCrMo.

Vantagens e Desvantagens do Pó de CoCrMoW

Vantagens do Pó de CoCrMoW:

• Excelente resistência, dureza e resistência ao desgaste
• Alta biocompatibilidade e resistência à corrosão
• Boas propriedades a altas temperaturas
• Pode ser processado via técnicas de AM ou MIM
• Adequado para aplicações de implantes ortopédicos de suporte de carga
• Fornece aparência estética atraente

Limitações do pó de CoCrMoW:

• Mais caro que pós de CoCrMo e aço inoxidável
• Menor ductilidade e resistência à fratura
• Requer atmosfera protetora durante o processamento
• Componentes finais difíceis de usinar
• Limitada capacidade de junção e soldabilidade
• A liberação de íons de Co levanta preocupações de saúde

Perguntas frequentes sobre o pó de CoCrMoW

P: Quais são as principais aplicações do pó de CoCrMoW?

A: As principais aplicações são implantes de substituição das articulações do joelho e quadril, restaurações dentárias como coroas e pontes, implantes maxilofaciais e componentes aeroespaciais como pás de turbina.

P: Como a adição de tungstênio melhora as propriedades da liga CoCrMo?

A: O tungstênio aumenta significativamente a resistência, dureza e resistência ao desgaste através do reforço em solução sólida e formação de carbonetos rígidos. Isso resulta em excelente desempenho para implantes de sustentação de carga.

P: Quais precauções são necessárias ao manusear o pó CoCrMoW?

A: Recomenda-se precauções como o uso de máscaras protetoras, luvas, roupas, manuseio em áreas ventiladas, evitando fontes de ignição, controlando descarga estática, usando ferramentas antifaísca e armazenando recipientes selados em local fresco e seco.

P: Quais são as principais diferenças entre as classes de CoCrMoW para uso médico e industrial?

R: Os graus médicos têm maior pureza, menores impurezas, distribuição controlada de tamanho de partícula, passam por testes mais rigorosos e são produzidos sob um rigoroso controle de qualidade para atender aos padrões de implantes biomédicos.