Pó CoCrMoW

Visão Geral do Pó de CoCrMoW

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

Propriedades e vantagens importantes do pó de CoCrMoW incluem:

Propriedades e Características do Pó CoCrMoW

Propriedades	Detalhes
Composição	Liga Co-Cr-Mo-W
Densidade	9,2 g/cc
Formas das Partículas	Esférico
Tamanho da linha	15-45 micrômetros
Densidade Aparente	Até 60% da densidade real
Fluidez	Bom
Resistência à corrosão	Excelente devido a camada de óxido de Cr
biocompatibilidade	Alta, adequada para implantes
Resistência ao desgaste	Extremamente bom do W e Cr
Força	Muito alto do endurecimento da solução sólida

Com sua combinação única de biocompatibilidade, alta dureza, força e tenacidade, o CoCrMoW possibilita a fabricação de implantes ortopédicos de alta performance usando impressão 3D ou moldagem por injeção de metal.

Composição de Pó Cromomolibdênio

Composição de Pó Cromomolibdênio

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

• O cobalto fornece resistência, biocompatibilidade, auxilia o fortalecimento da solução sólida
• Cromo para resistência à oxidação e à corrosão
• O molibdênio contribui para o fortalecimento da solução sólida
• O tungstênio melhora significativamente a resistência ao desgaste e a dureza.
• Outros elementos presentes como impurezas

O alto teor de Cr, Mo e W resulta em uma excelente combinação de resistência, dureza e resistência à corrosão exigida 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 11 cm
Condutividade térmica	16 W/mK
CTE	14,5 x 10^-6 K^-1
Temperatura de Curie	1160¡«C

• Alta densidade comparada aos ligames CoCrMo e titânio
• Mantém resistência e dureza em temperaturas elevadas
• Condutividade térmica relativamente baixa
• Torne-se paramagnético acima da temperatura Curie
• CTE superior a ligas concorrentes em aplicações de implantes

As propriedades permitem o uso em implantes ortopédicos de suporte de carga que requerem alta resistência à temperatura, 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
Limite de escoamento	1035-1450 MPa
alongamento	8-15%
Módulo de elasticidade	240-310 GPa
Resistência à compressão	1700-2100 MPa

• Excelente combinação de alta resistência e dureza
• Os níveis de força excedem os requisitos dos implantes de sustentação de carga
• Ductilidade razoável para um material rígido
• Alto módulo oferece rigidez necessária para implantes
• Alta resistência à fadiga garante durabilidade

As propriedades mecânicas tornam o pó de CoCrMoW altamente apropriado para fabricação de implantes ortopédicos fortes e resistentes ao desgaste por técnicas AM.

Aplicações do pó CoCrMoW

As principais aplicações do pó de CoCrMoW incluem:

Aplicações do pó CoCrMoW

Aplicativo	Exemplos
Implantes ortopédicos	Implante dentário, do joelho e quadril
Dispositivos médicos	Ferramentas e instrumentos cirúrgicos
Aeroespacial	Componentes do motor da aeronave
Automotivo	Peças de injeção de combustíveis, válvulas
Industrial	Ferramentas de corte, matrizes, moldes.

Alguns usos específicos de produtos do pó de liga CoCrMoW:

• Superfícies articulares em implantes de substituição de articulação
• Coroas dentárias, pontes e capas
• Implantes maxilofaciais, placas cranianas
• Pás e carcaças de turbina de motores de aeronaves
• Válvulas de motor automotivo e bicos injetores de combustível
• Ferramentas de corte e ferramentas industriais.

A combinação de propriedades mecânicas excepcionais, resistência à corrosão e biocompatibilidade oferece o máximo de desempenho para essas aplicações exigentes.

Especificações do Pó de CoCrMoW

Principais padrões para pó de CoCrMoW:

Padrões de Pó CoCrMoW

Padrão	Descrição
ASTM F75: Especificação padrão para especificações de desempenho, classe de uso e etiquetagem de produtos de luvas de proteção	Norma para ligas CoCrMo forjadas para implantes cirúrgicos
ASTM F1537	Ligas CoCrMoNi trabalhadas para aplicações odontológicas
ASTM F3001	**Especificação para fabricação aditiva de implantes médicos usando fusão de leito em pó**
ISO 5832-4	Liga CoCrMoNi trabalhada para implantes cirúrgicos.

Estas normas especificam:

• Limitações de composição, impurezas
• Solicitações mínimas de propriedade mecânica
• Método de produção - Atomização de gás inerte
• Distribuição de tamanho de partícula aceitável
• Protocolos de testes para a garantia da qualidade
• Requisitos de caracterização de pós

A conformidade com as normas garante adequação para aplicações críticas de implantes ortopédicos.

Tamanho de Partícula do Pó CoCrMoW

Distribuição Granulométrica de Partícula CoCrMoW

Tamanho das partículas	Características
15-25 micrômetros	Usado na fusão de leito de pó a laser (LPBF)
25-45 mícrons	Utilizado em jato de aglutinante e DMLS
10-45 mícrons	Usado em moldagem por injeção de metal

• Pós mais finos proporcionam maior resolução e acabamento superficial para FA
• Pó mais grosseiro apresenta melhor fluidez para processamento de pó
• Tamanhos balanceados otimizados para cada método de produção
• Mantem-se um controlo estrito sobre a distribuição do tamanho das partículas

O controle da morphology e tamanho das partículas permitem alta densidade de empacotamento e sinterização otimizadas.

Densidade aparente de pó CoCrMoW

Densidade aparente de pó CoCrMoW

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

• A densidade aparente superior melhora o fluxo e a compressibilidade do pó
• O formato de pó esférico permite maior densidade de empacotamento
• Valores de até 65% são possíveis com pó otimizado

Quanto maior for a densidade aparente, melhor será a produtividade da fabricação e a qualidade da peça.

Método de Produção de Pó de CoCrMoW

Produção de Pó CoCrMoW

Método	Detalhes
Atomização a gás	Gás inerte de alta pressão quebra fluxo de liga derretida em gotas finas
Derretimento a vácuo por indução	Materiais iniciais de alta pureza fundidos sob vácuo.
Re-fusão múltipla	Melhora a homogeneidade química
Peneiramento	Classifica o pó em diferentes frações de tamanho de partícula
Mistura	Frações de pó misturadas para personalizar a distribuição de partículas

• Atomização a gás produz morfologia de pó esférica fina
• Fusão a vácuo minimiza impurezas como oxigênio e nitrogênio.
• Refusão múltipla melhora uniformidade da composição
• O pós-processamento permite controle preciso da distribuição do tamanho de partícula

Produção totalmente automatizada e rigoroso controle de processo garantem propriedades confiáveis e consistência de lote a lote do pó.

Preços do pó de CoCrMoW

Preços do pó de CoCrMoW

Fator	O impacto
Nivel de Pó	Preço aumenta com maior pureza
Tamanho das partículas	Graus Ultrafinos são mais caros
Quantidade do Pedido	Preços reduzidos para compras em volume
Propriedades do pó	Alta densidade aparente custa mais caro
Embalagem	Recipientes cheios de argônio aumentam o preço
Requisitos de teste	Testes mais rigorosos aumentam o custo
Lead time	Tempos de entrega mais rápidos aumentam os custos

Preços indicativos

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

Caso a quantidade solicitada exceder centenas de quilos, os preços serão consideravelmente mais baixos.

Fornecedores de Pó de CoCrMoW

Fornecedores de Pó de CoCrMoW

Empresa	Localização
Aditivo Carpenter	Estados Unidos
Sandvik Osprey	Reino Unido
Hoganas	Suécia
Praxair	Estados Unidos
AP&C	Canadá
Erasteel	França

Principais fatores de seleção:

• Faixa de graus de pó e tamanhos de partículas
• Capacidade de produção e prazos de entrega
• Qualidade e consistência do pó
• **Conformidade aos padrões médicos**
• Preço e quantidade mínima para pedidos
• Inspeção, teste e processos de CQ

Manuseio e Segurança do Pó de CoCrMoW

Manuseio de Pó de CoCrMoW

Recomendação	Motivo
Evitar a inalação	Para prevenir danos ao tecido pulmonar por partículas finas
Use máscara protetora e luvas	Evitar inalação/ingestão acidental pelo nariz/boca
Manuseie em áreas bem ventiladas	Reduzir a circulação de partículas no ar
Use equipamento de proteção adequado	Minimize o contato com a pele
Certifique-se de que não haja fontes de ignição nas proximidades	O pó pode se combustar em atmosfera de oxigênio
Siga protocolos antiestáticos	Prevenção de incêndios devido a descarga estática durante manuseio
Use ferramentas não faiscantes	Evite a possibilidade de ignição
Guarde em vasilhames fechados em local fresco e seco	Evite 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 CoCrMoW

Testando Pó de CoCrMoW

Teste	Detalhes
Análise química	Espectroscopia ICP usada para verificar composição
Análise granulométrica	Determina a distribuição granulométrica
Densidade Aparente	Medido usando um fluxômetro Hall, conforme ASTM B212
Morfologia do pó	Analise de imagens por MEV para conferir o formato de partículas
Teste de vazão	Determina a fluidez por meio de um funil padronizado
Teste de Densidade Tap	Densidade medida após compactação mecânica da amostra de pó

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

Armazenamento e Manuseio de Pó CoCrMoW

Armazenamento de Pó CoCrMoW

Fator	Effect
Ar, oxigênio	Risco de oxidação em altas temperaturas
Umidade	Baixa taxa de corrosão à temperatura ambiente
Solventes orgânicos	Pode absorver solventes e lasca de coloração
Ácidos, álcalis	Resistente a ácidos e bases suaves
Temperaturas elevadas	Aumento de reatividade e oxidação no ar
Contaminação	Pode afetar a sua fluidez e capacidade de sinterização

Recomendações:

• Armazene fechado em recipientes purgados com gás inerte.
• Manter temperatura abaixo de 30¡«C
• Evite o contato com ácidos oxidantes e solventes clorados
• Abra os recipientes somente em ambientes controlados

Com as devidas precauções, o pó de cobalto-cromo-molibdênio-tungstênio exibe excelente estabilidade durante o manuseio e armazenagem.

Comparação com o pó CoCrMo

CoCrMoW vs pó de CoCrMo

Parâmetro	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	Moderado
Utilizações	Implantes ortopédicos, Aeroespacial	Implantes ortopédicos, dentários

• CoCrMoW tem resistência e dureza significativamente maiores
• CoCrMoW oferece melhor resistêncoa ao desgaste
• Ambos oferecem excelente resistência à corrosão e biocompatibilidade
• CoCrMoW é mais caro devido à adição de W
• CoCrMoW é preferido para implantes de joelho e quadril; CoCrMo para odontologia

A adição de tungstênio confere ao CoCrMoW propriedades mecânicas superiores às ligas convencionais de CoCrMo.

Prós e contras do pó CoCrMoW

VAntagens do CoCrMoW Powder:

• Excelente resistência, dureza e resistência ao desgaste
• Alta biocompatibilidade e resistência à corrosão
• Boas propriedades de alta temperatura
• Pode ser processado por meio de técnicas de AM ou MIM
• Adequado para aplicações de implantes ortopédicos de suporte de carga
• Proporciona uma aparência estética atraente

Limitações do CoCrMoW Powder:

• Mais caros que os pós de CoCrMo e aço inoxidável
• Menor ductilidade e tenacidade à fratura
• Exige atmosfera protetora durante o processamento
• Componentes finais difíceis de usinar
• Juntabilidade e soldabilidade limitadas
• Liberação de íons de Co levanta preocupações de saúde

FAQ sobre o pó CoCrMoW

P: Quais as principais aplicações do pó de CoCrMoW?

A: As principais aplicações são próteses para 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 de CoCrMo?

R: O Tungstênio aumenta significativamente a resistência, dureza e resistência ao desgaste por meio de reforço de solução sólida e formação de carbonetos rígidos. Isso resulta em excelente desempenho para implantes de suporte de carga.

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

A: As precauções recomendadas incluem o uso de máscara protetora, luvas, roupas, manuseio em áreas ventiladas, evitar fontes de ignição, controlar a descarga estática, usar ferramentas antifaiscantes e armazenar recipientes lacrados em local fresco e seco.

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

**BR (Brazilian Portuguese):** A: Os graus medicinais têm maior pureza, menos impurezas, distribuição de tamanho de partícula controlada, passam por testes mais rigorosos e são produzidos sob um rigoroso controle de qualidade para atender aos padrões de implantes biomédicos.