CoCr28Mo6-poeder

Overzicht van CoCr28Mo6-poeder

CoCr28Mo6-poeder, ook bekend als ASTM F75-legering, is een kobalt-chroom-molybdeenlegeringspoeder dat wordt gebruikt voor de vervaardiging van orthopedische implantaten vanwege de biocompatibiliteit, hoge sterkte en corrosieweerstand.

Het heeft een uitstekende slijtvastheid en wordt vaak gebruikt voor het maken van heup-, knie- en tandheelkundige implantaten. De aanduiding “28Mo6” geeft aan dat het 28% chroom en 6% molybdeen bevat.

Belangrijkste eigenschappen en voordelen:

CoCr28Mo6 poedereigenschappen en kenmerken

Eigenschappen	Details
Samenstelling	Co-28Cr-6Mo-legering
Dikte	8,3 g/cc
Deeltjesvorm	Onregelmatig, hoekig
Maatbereik	10-45 micron
Schijnbare dichtheid	4,0-4,5 g/cc
Vloeibaarheid	Gematigd
Corrosieweerstand	Uitstekend door passieve oxidelaag
Biocompatibiliteit	Hoog, gebruikt voor implantaten
Slijtvastheid	Zeer goed door hoog Cr-gehalte
Kosten	Matig tot hoog

CoCr28Mo6-poeder kan worden gebruikt om implantaten te vervaardigen met behulp van 3D-printen of traditionele technieken zoals metaalspuitgieten. Het biedt een optimale combinatie van mechanische eigenschappen, corrosieweerstand en biocompatibiliteit.

CoCr28Mo6 poedersamenstelling

Typische samenstelling van CoCr28Mo6-poeder:

CoCr28Mo6 poedersamenstelling

Element	Gewicht %
Kobalt	Evenwicht
Chroom	27-30%
Molybdeen	5-7%
Nikkel	<1%
Mangaan	<1%
Koolstof	<0,35%
Ijzer	<0,75%
Silicium	<1%

• Kobalt biedt sterkte, taaiheid en biocompatibiliteit
• Chroom verbetert de corrosie- en slijtvastheid
• Molybdeen draagt bij aan hoge sterkte en hardheid
• Andere elementen zoals C, Ni, Mn, Fe en Si zijn aanwezig als onzuiverheden

Het hoge Cr- en Mo-gehalte resulteren in uitstekende mechanische eigenschappen die vereist zijn voor dragende implantaattoepassingen.

CoCr28Mo6 poeder fysieke eigenschappen

CoCr28Mo6 poeder fysieke eigenschappen

Eigenschappen	Waarden
Dikte	8,3 g/cc
Smeltpunt	1350-1400°C
Warmtegeleiding	18 W/mK
Elektrische weerstand	94 μΩ-cm
Curie-temperatuur	1329°C
Uitzettingscoëfficiënt	14,5x10^-6/K

• Hoge dichtheid vergeleken met titaniumlegeringen
• Behoudt sterkte bij hoge temperaturen
• Lagere thermische geleidbaarheid dan zuivere metalen
• Wordt paramagnetisch boven de Curietemperatuur
• CTE hoger dan andere concurrerende legeringen

Deze eigenschappen maken het geschikt voor dragende implantaattoepassingen bij hoge temperaturen die corrosiebestendigheid vereisen.

CoCr28Mo6 poeder mechanische eigenschappen

CoCr28Mo6 poeder mechanische eigenschappen

Eigenschappen	Waarden
Hardheid	35-45 HRC
Treksterkte	170-220 ksi (1170-1510 MPa)
Opbrengststerkte	140-180 ksi (965-1240 MPa)
Verlenging	8-16%
Elasticiteitsmodulus	230-300 GPa
Vermoeidheid sterkte	50 ksi (345 MPa)

• Uitstekende combinatie van sterkte en ductiliteit
• De sterkteniveaus overtreffen de vereisten voor dragende implantaten
• Hardheid zorgt voor een goede slijtvastheid en slijtvastheid
• Hoge vermoeiingssterkte zorgt voor duurzaamheid onder cyclische belasting

De mechanische eigenschappen maken CoCr28Mo6 geschikt voor orthopedische implantaten die hoge statische en dynamische belastingen ervaren.

CoCr28Mo6-poedertoepassingen

Primaire toepassingen van CoCr28Mo6-poeder zijn onder meer:

CoCr28Mo6-poedertoepassingen

Sollicitatie	Voorbeelden
Orthopedische implantaten	Heup-, knie-, tandheelkundige implantaten
Medische apparaten	Chirurgische hulpmiddelen, instrumenten
Lucht- en ruimtevaart	Onderdelen van turbinemotoren
Automobiel	Onderdelen voor brandstofinjectie
Industrieel	Kleppen, gereedschappen, mallen

Enkele specifieke producttoepassingen:

• Articulerende oppervlakken in implantaten voor gewrichtsvervanging
• Tandkronen, bruggen en wortelimplantaten
• Orthopedische fixatiemiddelen zoals botplaten
• Componenten van lucht- en ruimtevaartmotoren die bestand zijn tegen hoge temperaturen
• Brandstofinspuitmondstukken voor auto's
• Snijgereedschappen, pakkingen, kleppen die slijtvastheid vereisen

De biocompatibiliteit, corrosieweerstand en tribologische eigenschappen maken CoCr28Mo6 zeer geschikt voor orthopedische en tandheelkundige toepassingen.

CoCr28Mo6-poederspecificaties

Belangrijkste normen voor CoCr28Mo6-poeder:

CoCr28Mo6-poedernormen

Standaard	Beschrijving
ASTM F75	Gesmeed Co-Cr-Mo-legering voor chirurgische implantaten
ASTM F1537	Specificatie voor gesmede Co-Cr-Mo-legering voor tandheelkundige apparaten
ISO5832-4	Gesmeed Co-Cr-Mo-Ni-legering van implantaatkwaliteit
ASTM F3056	Specificatie voor additieve productie CoCr-legering voor orthopedische implantaten

Deze normen specificeren:

• Grenzen aan de chemische samenstelling
• Vereisten voor mechanische eigenschappen
• Productiemethode (gasverneveling)
• Aanvaardbare onzuiverheidsniveaus
• Kwaliteitsborgingsprocessen
• Testmethoden om poedereigenschappen te verifiëren

Het voldoen aan deze eisen garandeert geschiktheid voor orthopedische implantaattoepassingen.

CoCr28Mo6 poederdeeltjesgrootte

CoCr28Mo6 poederdeeltjesgrootteverdeling

Deeltjesgrootte	Kenmerken
10-25 micron	Gebruikt voor laserpoederbedfusie (LPBF)
25-45 micron	Gebruikt voor het spuiten van bindmiddelen en DMLS
15-45 micron	Gebruikt voor het spuitgieten van metaal

• Fijner poeder zorgt voor een betere resolutie en oppervlakteafwerking in AM
• Grover poeder verbetert de vloeibaarheid voor poederverwerking
• De selectie van het maatbereik is afhankelijk van de gebruikte productietechniek
• Er wordt een strikte controle over de deeltjesgrootteverdeling gehandhaafd

Het beheersen van de deeltjesgrootte en morfologie is van cruciaal belang voor een hoge poederpakkingsdichtheid en geoptimaliseerd sinteren.

CoCr28Mo6-poeder schijnbare dichtheid

Typische schijnbare dichtheid:

CoCr28Mo6-poeder schijnbare dichtheid

Schijnbare dichtheid	Kenmerken
4,0 – 4,5 g/cc	Onregelmatige poedermorfologie
35-45% met echte dichtheid	Vanwege holtes tussen deeltjes

• Een hogere schijnbare dichtheid verbetert de poederstroom en de samendrukbaarheid
• Onregelmatige vorm en brede maatverdeling verminderen de pakdichtheid
• Waarden tot 60% zijn mogelijk met geoptimaliseerd bolvormig poeder

Een hogere schijnbare dichtheid maakt efficiënt poederpersen en sinteren tot volledige dichtheid mogelijk. Het verbetert de productieproductiviteit.

CoCr28Mo6-poederproductiemethode

CoCr28Mo6-poederproductie

Methode	Details
Gasverneveling	Inert gas onder hoge druk breekt de gesmolten legeringsstroom op in fijne druppeltjes
Vacuüm-inductie smelten	Hoogzuivere uitgangsmaterialen gesmolten onder vacuüm
Meerdere hersmelten	Verbetert de chemische homogeniteit
Zeven	Classificeert poeder in fracties van verschillende grootte
Mengen	Verschillende poedergroottes gemengd om de deeltjesgrootteverdeling aan te passen

• Gasverneveling produceert een fijne bolvormige poedermorfologie
• Vacuümsmelten en meervoudig hersmelten minimaliseren onzuiverheden
• Nabewerking biedt nauwkeurige controle over de deeltjesgrootteverdeling

Geautomatiseerde productie en strikte procescontrole zorgen voor betrouwbare en consistente eigenschappen van CoCr28Mo6-poeder.

CoCr28Mo6-poederprijzen

CoCr28Mo6-poederprijzen

Factor	Impact op de prijs
Poeder kwaliteit	Hogere zuiverheidsgraden kosten meer
Deeltjesgrootte	Ultrafijn poeder duurder
Bestelhoeveelheid	Prijs verlaagt voor bulkbestellingen
Verpakking	Met argon gevulde containers verhogen de kosten
Testvereisten	Strengere tests verhogen de kosten
Doorlooptijd	Snellere levertijden verhogen de prijs

Indicatieve prijzen

• CoCr28Mo6 voor medisch: $80-120 per kg
• CoCr28Mo6 voor industrieel: $50-90 per kg

Verlaagde prijzen van toepassing op bulkbestellingen van meer dan enkele honderden kilogrammen.

CoCr28Mo6-poederleveranciers

CoCr28Mo6-poederleveranciers

Bedrijf	Plaats
Timmerman poederproducten	VS
Praxair	VS
Sandvik Visarend	Groot-Brittannië
Hoganas	Zweden
Erasteel	Frankrijk
Aubert & Duval	Frankrijk

Factoren voor het selecteren van een leverancier:

• Poederkwaliteiten beschikbaar
• Productiecapaciteit
• Poederkwaliteit en consistentie
• Naleving van medische normen
• Prijzen en minimale bestelhoeveelheid
• Doorlooptijd en leverbetrouwbaarheid

Medische kwaliteiten vereisen strengere kwaliteitscontrole en testen.

CoCr28Mo6-poederbehandeling en veiligheid

CoCr28Mo6-poederbehandeling

Aanbeveling	Reden
Vermijd inademing	Vanwege het risico op schade aan het longweefsel door fijne deeltjes
Gebruik beschermende maskers	Voorkom accidentele inname
Hanteren in geventileerde ruimtes	Verminder de circulatie van deeltjes in de lucht
Gebruik hazmatpakken	Minimaliseer huidcontact
Zorg ervoor dat er geen ontstekingsbronnen zijn	Poeder kan in zuurstof ontbranden
Volg antistatische protocollen	Voorkom brand door statische ontlading
Gebruik vonkvrij gereedschap	Vermijd de mogelijkheid van ontbranding tijdens het hanteren
Bewaren in afgesloten containers	Voorkom vervuiling en oxidatie

CoCr28Mo6-poeder is relatief inert, maar algemene voorzorgsmaatregelen worden aanbevolen voor veilige hantering en verwerking.

CoCr28Mo6 poederinspectie en testen

CoCr28Mo6-poedertesten

Test	Details
Chemische analyse	Controleert de samenstelling met behulp van ICP-spectroscopie
Deeltjesgrootteverdeling	Bepaalt de verdeling met behulp van zeefanalyse
Schijnbare dichtheid	Gemeten volgens ASTM B212-standaard
Poedermorfologie	SEM-beeldanalyse
Analyse van de stroomsnelheid	De tijd die nodig is om de vaste hoeveelheid poeder door de trechter te laten stromen
Tikdichtheidstest	Dichtheid gemeten na mechanisch tappen

Rigoureuze tests garanderen een consistente poederkwaliteit en naleving van specificaties zoals ASTM F75 voor poeder van medische kwaliteit.

CoCr28Mo6-poederopslag en -hantering

CoCr28Mo6-poederopslag

Factor	Effect
Lucht, zuurstof	Risico op oxidatie bij hoge temperaturen
Vocht	Lage corrosiesnelheid bij kamertemperatuur
Koolwaterstoffen	Brandgevaar als poeder wordt verontreinigd
Zuren, alkaliën	Bestand tegen verdunde zuren en basen
Organische oplosmiddelen	Enige absorptie en vlekken bij onderdompeling
Temperaturen boven de 400°C	Verhoogde oxidatiesnelheid in lucht

Aanbevelingen:

• Verzegeld opslaan in met inert gas gevulde containers
• Houd de temperatuur beneden de 30°C
• Vermijd contact met oxiderende zuren en gechloreerde oplosmiddelen
• Open containers alleen in gecontroleerde omgevingen

Met de juiste voorzorgsmaatregelen vertoont CoCr28Mo6-poeder een goede stabiliteit tijdens opslag en hantering.

Vergelijking met roestvrij staalpoeder

CoCr28Mo6 versus roestvrij staalpoeder

Parameter	CoCr28Mo6	Roestvrij staal
Dikte	8,3 g/cc	7,9 g/cc
Treksterkte	1170-1510 MPa	600-1100 MPa
Ductiliteit	8-16%	15-40%
Corrosieweerstand	Uitstekend	Goed
Slijtvastheid	Uitstekend	Gematigd
Biocompatibiliteit	Hoog	Gematigd
Kosten	Hoog	Laag
Toepassingen	Medische implantaten, ruimtevaart	Industriële toepassingen

• CoCr28Mo6 heeft een hogere sterkte en hardheid
• Roestvrij staal zorgt voor een betere ductiliteit en taaiheid
• CoCr28Mo6 is corrosiebestendiger
• CoCr28Mo6 heeft de voorkeur voor biomedische toepassingen
• Roestvrij staal is kosteneffectiever

CoCr28Mo6 presteert beter dan roestvrij staal voor toepassingen die een hoge sterkte, hardheid en corrosieweerstand vereisen.

CoCr28Mo6 poeder voor- en nadelen

Voordelen van CoCr28Mo6-poeder

• Uitstekende biocompatibiliteit en corrosieweerstand
• Hoge sterkte en hardheid
• Goede slijtvastheid
• Mogelijkheid tot hoge temperaturen
• Kan worden verwerkt met behulp van AM- of MIM-technieken
• Geschikt voor dragende implantaattoepassingen
• Zorgt voor een goede esthetische uitstraling

Beperkingen van CoCr28Mo6-poeder

• Duurder dan roestvrij staal of titaniumlegeringen
• Lagere ductiliteit en breuktaaiheid
• Vereist een beschermende atmosfeer tijdens de verwerking
• Moeilijk te bewerken in vergelijking met andere legeringen
• Beperkingen bij het verbinden en lassen van het materiaal
• Het vrijkomen van Co-ionen in het lichaam roept gezondheidsproblemen op

Veelgestelde vragen over CoCr28Mo6-poeder

Vraag: Wat zijn de belangrijkste toepassingen van CoCr28Mo6-poeder?

A: De belangrijkste toepassingen zijn orthopedische gewrichtsimplantaten zoals heupen en knieën, tandheelkundige implantaten en kronen, chirurgische instrumenten en hoogwaardige luchtvaartcomponenten.

Vraag: Wat geeft CoCr28Mo6 een uitstekende corrosieweerstand?

A: Het hoge chroomgehalte maakt de vorming van een stabiele, continue en zelfherstellende beschermende oxidelaag op het oppervlak mogelijk, waardoor corrosie wordt voorkomen.

Vraag: Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen medische en industriële soorten CoCr28Mo6-poeder?

A: Poeder van medische kwaliteit heeft een hogere zuiverheid, minder onzuiverheden, een fijnere deeltjesgrootte, een betere controle over de grootteverdeling en ondergaat strengere tests om te voldoen aan normen zoals ASTM F75.

Vraag: Welke voorzorgsmaatregelen zijn vereist tijdens opslag en hantering van CoCr28Mo6-poeder?

A: Aanbevolen voorzorgsmaatregelen zijn onder meer het vermijden van inademing, het gebruik van beschermende uitrusting, het zorgen voor goede ventilatie, het beheersen van statische ontladingen, het gebruik van vonkvrij gereedschap en het opslaan in afgesloten containers die met inert gas zijn gespoeld.