CoCrMoWパウダー

CoCrMoW粉末の概要

CoCrMoW粉末は、コバルト-クロム-モリブデン-タングステン合金粉末で、主に整形外科用関節インプラントの製造に使用されています。タングステンの添加により、CoCrMo合金よりも強度、耐摩耗性、硬度がさらに向上しています。

CoCrMoW粉末の主な特性と利点は以下の通り：

CoCrMoW粉末の特性と特性

プロパティ	詳細
構成	Co-Cr-Mo-W合金
密度	9.2 g/cc
粒子形状	球形
サイズ範囲	15-45ミクロン
見かけ密度	最大60%の真密度
流動性	グッド
耐食性	Cr酸化皮膜により優れている
生体適合性	高く、インプラントに適している
耐摩耗性	WとCrから非常に良い
強さ	固溶体強化により非常に高い

生体適合性、高硬度、高強度、高靭性というCoCrMoW独自の組み合わせにより、3Dプリンティングや金属射出成形による高性能整形外科インプラントの製造が可能になる。

CoCrMoW粉末の組成

CoCrMoW粉末の組成

エレメント	重量 %
コバルト	バランス
クロム	26-30%
モリブデン	5-7%
タングステン	4-6%
カーボン	< 0.35%
マンガン	< 1%
シリコン	< 1%
鉄	< 1%
ニッケル	< 1%

• コバルトは強度、生体適合性、固溶体強化を助ける
• 耐酸化性と耐食性のためのクロム
• モリブデンが固溶体強化に貢献
• タングステンが耐摩耗性と硬度を大幅に向上
• 不純物として含まれるその他の元素

Cr、Mo、Wの含有量が高いため、整形外科用インプラントに要求される強度、硬度、耐食性に優れている。

CoCrMoW粉末の物理的性質

CoCrMoW粉末の物理的性質

プロパティ	価値観
密度	9.2 g/cc
融点	1370-1430°C
電気抵抗率	96 μΩ-cm
熱伝導率	16 W/mK
CTE	14.5 x 10^-6 K^-1
キュリー温度	1160°C

• CoCrMoやチタン合金に比べ高密度
• 高温下でも強度と硬度を維持
• 熱伝導率が比較的低い
• キュリー温度以上で常磁性になる
• インプラント用途で競合合金より高いCTE

この特性は、高温強度、硬度、耐食性を必要とする荷重支持整形外科インプラントへの使用を可能にする。

CoCrMoW粉末の機械的特性

CoCrMoW粉末の機械的特性

プロパティ	価値観
硬度	43-52 HRC
引張強さ	1310～1650 MPa
降伏強度	1035-1450 MPa
伸び	8-15%
弾性係数	240-310 GPa
圧縮強度	1700-2100 MPa

• 非常に高い強度と硬度を併せ持つ
• 強度レベルは耐荷重インプラントの要件を上回る
• 硬い素材としては適度な延性
• 高弾性率でインプラントに必要な剛性を提供
• 高い疲労強度が耐久性を確保

この機械的特性により、CoCrMoW粉末は、AM技術を用いた高強度で耐摩耗性の整形外科用インプラントの製造に非常に適している。

CoCrMoW粉末の用途

CoCrMoW粉末の主な用途は以下の通り：

CoCrMoW粉末の用途

申し込み	例
整形外科インプラント	膝、股関節、歯科インプラント
医療機器	手術器具
航空宇宙	航空機エンジン部品
自動車	燃料噴射部品、バルブ
インダストリアル	切削工具、金型

CoCrMoW合金粉末のいくつかの具体的な製品用途：

• 人工関節インプラントの咬合面
• デンタル・クラウン、ブリッジ、ルートキャップ
• 顎顔面インプラント、頭蓋骨プレート
• 航空機エンジン用タービンブレードおよびハウジング
• 自動車用エンジンバルブおよび燃料噴射ノズル
• 切削工具および産業用工具

卓越した機械的特性、耐食性、生体適合性の組み合わせにより、これらの要求の厳しい用途に最高の性能を発揮します。

CoCrMoW粉末の仕様

CoCrMoW粉末の主要規格：

CoCrMoW粉末規格

スタンダード	説明
ASTM F75	外科用インプラント用展伸CoCrMo合金の規格
ASTM F1537	歯科用鍛造CoCrMoNi合金
ASTM F3001	粉末溶融法を用いた医療用インプラントの積層造形に関する仕様書
ISO 5832-4	外科用インプラント用展伸CoCrMoNi合金

これらの規格はこう定めている：

• 組成、不純物に関する制限
• 機械的性質の最低要件
• 製造方法 - 不活性ガスアトマイズ
• 許容可能な粒度分布
• 品質保証のための試験プロトコル
• 粉体特性評価要件

規格に準拠しているため、重要な整形外科用インプラントの用途に適している。

CoCrMoW粉末の粒子径

CoCrMoW粉末の粒度分布

粒子径	特徴
15-25ミクロン	レーザー粉末床溶融法（LPBF）に使用される
25～45ミクロン	バインダージェットとDMLSに使用
10～45ミクロン	金属射出成形に使用

• より微細なパウダーがAMに高い解像度と表面仕上げをもたらす
• より粗いパウダーは、パウダー加工においてより良い流動性を持つ。
• 各製造方法に最適化されたバランスの取れたサイズ分布
• 粒度分布の厳密な制御を維持

粒子径と形態を制御することで、高い充填密度と最適な焼結が可能になる。

CoCrMoW粉末 見掛密度

CoCrMoW粉末 見掛密度

見かけ密度	特徴
最大60%の真密度	球状粉末の形態
4.5～5.5g/ccの範囲	粒子間の空隙によるもの

• 見掛け密度が高いため、粉体の流動性と圧縮性が向上する
• 粉末の形状が球状であるため、充填密度が高い
• 最適化されたパウダーにより65%まで可能

見かけ密度が高いほど、製造の生産性と部品の品質が向上する。

CoCrMoW粉末の製造方法

CoCrMoWパウダー製造

方法	詳細
ガス噴霧	高圧不活性ガスが溶融合金の流れを微細な液滴に分解する。
真空誘導溶解	真空下で溶融した高純度出発原料
複数の再溶解	化学的均質性の向上
ふるい分け	粉体を粒度別に分級
ブレンド	粒子分布をカスタマイズするためにブレンドされた粉体画分

• ガスアトマイズにより微細な球状粉末の形態が得られる
• 真空溶解は、酸素や窒素などの不純物を最小限に抑えます。
• 複数回の再溶解により組成の均一性が向上
• 後処理により粒度分布を精密に制御可能

完全に自動化された生産と厳格な工程管理により、信頼性の高い特性とバッチ間のパウダーの一貫性が保証される。

CoCrMoWパウダー価格

CoCrMoWパウダー価格

ファクター	インパクト
パウダーグレード	純度が高いほど価格が上がる
粒子径	ウルトラファイン・グレードはより高価
注文数量	大量注文で価格が下がる
粉体特性	見かけ密度が高いほどコストがかかる
パッケージング	アルゴン充填容器が値上げ
試験要件	より厳密なテストはコストを増加させる
リードタイム	納期短縮はコスト増

参考価格

• 医療用CoCrMoW：1kgあたり$120-180
• 工業用CoCrMoW：kgあたり$80-120

数百キログラムを超える大量注文には、大幅な低価格が適用される。

CoCrMoW 粉末サプライヤー

CoCrMoW 粉末サプライヤー

会社概要	所在地
カーペンター添加剤	アメリカ
サンドビック・オスプレイ	英国
ホーガナス	スウェーデン
プラクセア	アメリカ
エーピーアンドシー	カナダ
エラスティール	フランス

主な選考要因

• パウダーグレードと粒度の範囲
• 生産能力とリードタイム
• パウダーの品質と一貫性
• 医療基準の遵守
• 価格と最低注文数
• 検査、試験、QAプロセス

CoCrMoW粉末の取り扱いと安全性

CoCrMoW粉末の取り扱い

推薦	理由
吸入を避ける	微粒子による肺組織の損傷を防ぐ
保護マスクと手袋を使用	鼻や口からの誤飲を防ぐ
換気の良い場所で取り扱うこと	空気中の粒子循環を減らす
適切な防護服を使用する	皮膚への接触を最小限に抑える
近くに発火源がないことを確認する	粉体は酸素雰囲気中で発火する可能性がある。
静電気防止プロトコルに従う	取り扱い時の静電気放電による火災の防止
火花の出ない工具を使用する	発火の可能性を避ける
涼しく乾燥した場所で密封して保管すること。	汚染と酸化を防ぐ

CoCrMoW粉末は比較的不活性であるが、安全な取り扱いと加工のために推奨される予防措置を講じる必要がある。

CoCrMoW粉末の検査と試験

CoCrMoW粉末試験

テスト	詳細
化学分析	組成を確認するためのICP分光法
粒度分析	粒度分布の測定
見かけ密度	ASTM B212に準拠したホール流量計で測定
粉末形態	粒子形状を確認するためのSEMによる画像分析
流量試験	標準化された漏斗で流動性を判定
タップ密度試験	粉体試料を機械的にタッピングした後に測定した密度

厳格な試験により、ASTM F75などの仕様に適合し、整形外科用インプラントの製造に適した一貫した粉体を保証します。

CoCrMoW粉末の保管と取り扱い

CoCrMoW粉末の保管

ファクター	効果
空気、酸素	高温での酸化の危険性
水分	室温での腐食速度が低い
有機溶剤	溶剤やステインパウダーを吸収できる
酸、アルカリ	弱酸性、弱塩基性
高温	空気中での反応性と酸化性が高まる
汚染	流動性、焼結性に影響を与える可能性がある

推薦する：

• 不活性ガスでパージした容器に密封して保管する。
• 30℃以下を維持する
• 酸化性酸および塩素系溶剤との接触を避ける。
• 管理された環境でのみ容器を開ける

適切な注意を払えば、CoCrMoW粉末は取り扱いや保管中に優れた安定性を示す。

CoCrMo粉末との比較

CoCrMoWとCoCrMo粉末の比較

パラメータ	CoCrMoW	CoCrMo
密度	9.2 g/cc	8.3 g/cc
硬度	43-52 HRC	35-45 HRC
引張強さ	1310～1650 MPa	1170-1510 MPa
耐摩耗性	素晴らしい	非常に良い
耐食性	素晴らしい	素晴らしい
生体適合性	高い	高い
コスト	高い	中程度
用途	整形外科インプラント、航空宇宙	整形外科用インプラント、歯科用インプラント

• CoCrMoWは強度と硬度が著しく高い。
• CoCrMoWは耐摩耗性に優れている。
• どちらも優れた耐食性と生体適合性を備えている。
• CoCrMoWはW添加のため高価である。
• 膝や股関節のインプラントにはCoCrMoWが好まれ、歯科用にはCoCrMoが好まれる。

タングステンの添加により、CoCrMoWは従来のCoCrMo合金よりも優れた機械的特性を持つ。

CoCrMoWパウダーの長所と短所

CoCrMoW粉末の利点：

• 優れた強度、硬度、耐摩耗性
• 高い生体適合性と耐食性
• 優れた高温特性
• AMまたはMIM技術による加工が可能
• 荷重を支える整形外科用インプラントの用途に最適
• 魅力的な美観を提供

CoCrMoW粉末の限界：

• CoCrMoやステンレス鋼粉末より高価
• 延性と破壊靭性が低い
• 加工時に保護雰囲気が必要
• 最終部品の加工が難しい
• 接合性と溶接性に限界がある
• Coイオンの放出で健康への懸念

CoCrMoWパウダーに関するFAQ

Q: CoCrMoW粉末の主な用途は何ですか？

A：主な用途は、膝や股関節の人工関節インプラント、クラウンやブリッジのような歯科修復物、顎顔面インプラント、タービンブレードのような航空宇宙部品です。

Q: タングステンの添加は、CoCrMo合金の特性をどのように向上させるのですか？

A: タングステンは、固溶体強化と硬い炭化物の形成により、強度、硬度、耐摩耗性を大幅に向上させます。その結果、耐荷重インプラントに優れた性能を発揮します。

Q:CoCrMoW粉末の取り扱いにはどのような注意が必要ですか？

A：推奨される予防措置には、保護マスク、手袋、衣服の使用、換気された場所での取り扱い、着火源の回避、静電気放電の抑制、火花の出ない工具の使用、密閉容器の涼しく乾燥した場所での保管が含まれる。

Q: 医療用と工業用のCoCrMoW鋼種の主な違いは何ですか？

A: 医療用グレードは、純度が高く、不純物が少なく、粒度分布が制御され、より厳格な試験を受け、厳しい品質管理の下で製造され、生体用インプラントの規格に適合しています。