| Kategorie | Parameter | Spezifikation |
|---|---|---|
| Grundlegende Informationen | Materialname | CoCr01 (CoCrMoW) |
| Typische Anwendungen | Geeignet für den zahnmedizinischen und orthopädischen Medizinmarkt. | |
| Anwendbare Verfahren | SLM, EBM | |
| Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | Co (Kobalt) | Bal. (Balance) |
| C (Kohlenstoff) | ≤0,35 | |
| Cr (Chrom) | 24,5–28,5 | |
| Mo (Molybdän) | 4,5–6,5 | |
| Si (Silizium) | 0–2 | |
| W (Wolfram) | 4,0–6,0 | |
| Mn (Mangan) | ≤1,0 | |
| Fe (Eisen) | <0,5 | |
| O (Sauerstoff) | <0,1 | |
| N (Stickstoff) | <0,2 | |
| H (Wasserstoff) | <0,1 | |
| Physikalische Eigenschaften | Partikelgröße D10 (μm) | ≥12 |
| Partikelgröße D50 (μm) | 25–40 | |
| Partikelgröße D90 (μm) | ≤65 | |
| Sphärizität | ≥0,85 | |
| Scheinbare Dichte (g/cm³) | ≥4,0 | |
| Schüttdichte (g/cm³) | ≥4,5 | |
| Fließfähigkeit (s/50 g) | ≤25 | |
| Mechanische Eigenschaften (wärmebehandelt) | Zugfestigkeit (MPa) | ≥1000 |
| Streckgrenze (MPa) | ≥750 | |
| Dehnung (%) | ≥8,0 | |
| Teileleistung | Elastizitätsmodul (GPa) | ≥150 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (×10⁻⁶ K⁻¹) | 14,1 ± 0,5 | |
| Metall-Keramik-Verbindungsfestigkeit (MPa) | ≥25 | |
| Vickers-Härte (HV10) | ≥300 |
1. Vorteile und Merkmale dieses Produkts CoCr-Legierungspulver
Basierend auf den bereitgestellten technischen Spezifikationen für CoCr01 (CoCrMoW) CoCr-Legierungspulver, seine wichtigsten Vorteile und Eigenschaften für SLM Die Anwendungsbereiche lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1.1 Optimiert für medizinische und zahnmedizinische Anwendungen
- Schwerpunkt Biokompatibilität: Speziell für den zahnmedizinischen und orthopädischen Medizinmarkt entwickelt, erfüllt es die strengen Sicherheits- und Leistungsanforderungen für implantierbare und intraorale Geräte.
- Überlegene Metall-Keramik-Verbindung: Verfügt über eine Metall-Keramik-Verbindungsfestigkeit von ≥25 MPaDadurch eignet es sich ideal als Substrat für zahnärztliche Verblendungen mit Metallkeramik (PFM) und gewährleistet eine langfristige ästhetische Haltbarkeit ohne Absplitterungen.
1.2 Ausgezeichnet SLM Verarbeitbarkeit
- Hohe Fließfähigkeit und Dichte: Mit einer Fließfähigkeit von ≤25 s/50 gscheinbare Dichte ≥4,0 g/cm³und Schüttdichte ≥4,5 g/cm³Das Pulver verteilt sich währenddessen gleichmäßig. SLM Durch dieses Verfahren wird die Porosität minimiert, eine gleichmäßige Schichtablagerung gewährleistet und es entstehen hochdichte gedruckte Teile mit weniger Defekten.
- Kontrollierte Partikelgrößenverteilung: Die D50-Reihe 25–40 μm (mit D10 ≥12 μm und D90 ≤65 μm) ist für die Auflösung feiner Strukturen optimiert in SLMDadurch wird die Herstellung komplexer Geometrien wie dünnwandiger Zahnkronen und poröser orthopädischer Strukturen ermöglicht.
- Hohe Sphärizität (≥0,85): Gewährleistet eine gleichmäßige Pulverbettpackung und eine stabile Schmelzbaddynamik, was für die Erzielung reproduzierbarer mechanischer Eigenschaften bei additiv gefertigten Teilen entscheidend ist.
1.3 Robuste mechanische Leistung
- Ausgewogene Festigkeit und Duktilität: Erreicht eine Zugfestigkeit von ≥1000 MPa und Streckgrenze von ≥750 MPa im wärmebehandelten Zustand, bei gleichzeitiger Beibehaltung einer Dehnung von ≥8,0 %. Diese Kombination verhindert Sprödbrüche unter Kaubelastung oder physiologischer Belastung, was für lasttragende medizinische Implantate von entscheidender Bedeutung ist.
- Hohe Härte und Verschleißfestigkeit: Vickers-Härte von ≥300 HV10 bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Abrieb und Verschleiß und verlängert so die Lebensdauer von Zahnprothesen und orthopädischen Komponenten.
1.4 Stabile physikalische und thermische Eigenschaften
- Vorhersagbare Wärmeausdehnung: Ein Wärmeausdehnungskoeffizient von 14,1 ± 0,5 ×10⁻⁶ K⁻¹ Die Eigenschaften entsprechen weitgehend denen von Dentalkeramik, wodurch Restspannungen beim Brennvorgang reduziert und Risse in PFM-Restaurationen verhindert werden.
- Gleichbleibender Elastizitätsmodul: Elastizitätsmodul ≥150 GPa bietet ausreichende Steifigkeit für die strukturelle Unterstützung und vermeidet gleichzeitig übermäßige Spannungsabschirmung bei knochenintegrierten Implantaten.
1.5 Hohe Reinheit & Zusammensetzungskontrolle
- Geringe interstitielle Verunreinigungen: Strenge Grenzwerte für Sauerstoff (<0,1 %), Stickstoff (<0,2 %) und Wasserstoff (<0,1 %) minimieren Oxideinschlüsse und Gasporosität in gedruckten Teilen und verbessern so die Ermüdungsbeständigkeit und Biokompatibilität.
- Ausgewogene Legierungselemente: Der präzise Gehalt an Cr (24,5–28,5 %), Mo (4,5–6,5 %) und W (4,0–6,0 %) gewährleistet eine optimale Korrosionsbeständigkeit in physiologischen Umgebungen und stabilisiert die Mikrostruktur während SLM Verarbeitung und Nachwärmebehandlung.
CoCr01 (CoCrMoW) Pulver ist ein medizinische Qualität SLM-optimierte Legierung das auf einzigartige Weise kombiniert Prozesszuverlässigkeit (Fließfähigkeit, Partikelgröße), mechanische Robustheit (Festigkeit, Duktilität, Härte) und anwendungsspezifische Leistung (Metall-Keramik-Verbindung, Biokompatibilität). Es ist speziell auf die hohen Anforderungen der additiven Fertigung im Dental- und Orthopädiebereich zugeschnitten, wo Präzision, Sicherheit und Langzeitfunktionalität unerlässlich sind.
2. CoCr01 (CoCrMoW) CoCr-Legierungspulver Materialübersicht
CoCr01 (CoCrMoW) CoCr-Legierungspulver ist ein Kobalt-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierungspulver, das speziell für das selektive Laserschmelzen entwickelt wurde (SLMDieses Material, das mittels additiver Fertigungsverfahren wie Elektronenstrahlschmelzen (EBM) und biokompatiblem Metall in medizinischer Qualität hergestellt wird, erfüllt die internationalen Standards für zahnärztliche und orthopädische Implantate. Durch präzise Zusammensetzungskontrolle und fortschrittliche Pulveraufbereitungstechniken wird sichergestellt, dass die gedruckten Bauteile die strengen klinischen Anforderungen an mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Metall-Keramik-Haftfestigkeit erfüllen. Es dient als Basismaterial für digitale Zahnrestaurationen und die Herstellung personalisierter orthopädischer Implantate.
2.1 Eigenschaften der chemischen Zusammensetzung
Die Legierung basiert auf Kobalt (Rest) und weist einen Chromgehalt von 24,5–28,5 Gew.-% auf, der eine dichte Passivschicht bildet und so für hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität sorgt. Molybdän (4,5–6,5 Gew.-%) und Wolfram (4,0–6,0 Gew.-%) wirken synergistisch und bewirken eine Mischkristallverfestigung, die die Materialfestigkeit und Verschleißfestigkeit deutlich erhöht. Der Kohlenstoffgehalt ist auf ≤ 0,35 Gew.-% begrenzt, um eine übermäßige Ausscheidung spröder Carbide zu verhindern, während Silizium (0–2 Gew.-%) die Gießbarkeit verbessert und die Desoxidation fördert. Die Verunreinigungselemente werden streng kontrolliert: Eisen < 0,5 %, Mangan ≤ 1,0 % und die interstitiellen Elemente Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff liegen jeweils unter 0,1 %, 0,2 % bzw. 0,1 %. Dadurch werden Defekte wie Porosität und Einschlüsse weitgehend vermieden, um die Dichte und biologische Unbedenklichkeit der gedruckten Teile zu gewährleisten.
2.2 Pulvereigenschaften
CoCr01-Pulver zeichnet sich durch eine hochgradig sphärische Morphologie (Sphärizität ≥0,85) mit einer konzentrierten und optimierten Partikelgrößenverteilung aus. SLM Die Verarbeitungsparameter D10 ≥ 12 μm, D50 = 25–40 μm und D90 ≤ 65 μm gewährleisten eine gleichmäßige Pulververteilung und eine hohe Detailgenauigkeit. Das Material weist eine Schüttdichte von ≥ 4,0 g/cm³, eine Stampfdichte von ≥ 4,5 g/cm³ und eine Fließfähigkeit von ≤ 25 s/50 g auf. Dies belegt sein hervorragendes Fließ- und Packungsverhalten, wodurch Defekte wie Brückenbildung und Hohlräume beim Auftragen effektiv reduziert werden. Damit wird die physikalische Grundlage für hochdichte, rauhigkeitsarme gedruckte Bauteile geschaffen.
3. Technische Vorteile
Der Hauptvorteil von CoCrO1-Pulver liegt in seiner optimalen Abstimmung von Prozess, Leistung und Anwendung. Seine optimierte Partikelgröße und Fließfähigkeit gewährleisten Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit. SLMNach der Wärmebehandlung weist es eine ausgewogene Kombination aus hoher Zugfestigkeit (≥ 1000 MPa), guter Duktilität (≥ 8,0 %) und hoher Härte (≥ 300 HV10) auf und überwindet so die bei herkömmlichen Kobalt-Chrom-Legierungen häufig auftretende Sprödigkeit. Mit einer Metall-Keramik-Haftfestigkeit von ≥ 25 MPa und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten (14,1 ± 0,5 × 10⁻⁶ K⁻¹), der präzise auf die Zahnkeramik abgestimmt ist, löst es das Problem des Absplitterns von Porzellan bei VMK-Restaurationen vollständig. Darüber hinaus gewährleistet der geringe Gehalt an interstitiellen Elementen eine ausgezeichnete Biokompatibilität und Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Körperflüssigkeiten und erfüllt somit die Anforderungen von Medizinproduktenormen wie ISO 22674. SLM-spezifische Legierungen auf Kobaltbasis, die gleichzeitig die Anforderungen an strukturelle Belastbarkeit, ästhetische Wiederherstellung und langfristige Biosicherheit erfüllen.
4. SLM Empfehlungen zu Prozessparametern
Für SLM Für die Fertigung mit CoCrO1-Pulver empfiehlt sich ein Laserleistungsbereich von 200–300 W, eine Scangeschwindigkeit von 800–1200 mm/s, eine Schichtdicke von 30–40 μm und ein Linienabstand von 80–100 μm. Das Substrat sollte auf 150–200 °C vorgeheizt werden, um Eigenspannungen und Rissbildung effektiv zu reduzieren. Während des gesamten Prozesses muss eine Argonatmosphäre mit hoher Reinheit aufrechterhalten werden, wobei der Sauerstoffgehalt in der Kammer unter 100 ppm gehalten werden muss, um oxidative Einschlüsse zu vermeiden. Eine Streifenscan-Strategie in Kombination mit einer 67°-Drehung zwischen den Schichten wird empfohlen, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu gewährleisten. Nach dem Drucken ist eine Spannungsarmglühung in inerter Atmosphäre erforderlich, um dichte, rissfreie Bauteile mit stabilen mechanischen Eigenschaften zu erhalten.
5. Nachbearbeitungsverfahren
Die Nachbearbeitung von CoCrO1-gedruckten Teilen ist ein systematisches Verfahren, das mit einer Spannungsarmglühung bei 800–900 °C unter Vakuum oder Argonatmosphäre beginnt, um die während des Druckvorgangs entstandenen Eigenspannungen zu beseitigen. SLMDadurch werden Verformungen oder Risse bei der späteren Bearbeitung verhindert. Für tragende oder ermüdungsempfindliche Bauteile wird Heißisostatisches Pressen (HIP) empfohlen, um innere Mikroporen zu schließen und die Dichte sowie die Dauerfestigkeit weiter zu erhöhen. Anschließende Oberflächenbehandlungen wie Bearbeitung, Sandstrahlen und Polieren erfolgen je nach Anwendungsanforderungen. Zahnrestaurationen erfordern zusätzlich das Brennen der Keramik, das Glasieren und die Feinjustierung. Während des gesamten Prozesses müssen Temperaturprofile und Luftreinheit streng kontrolliert werden, um Oberflächenoxidation oder Veränderungen des Kohlenstoffgehalts zu vermeiden, die die Biokompatibilität und die Haftung zwischen Metall und Keramik beeinträchtigen könnten.
6. Leistungsdaten
Im wärmebehandelten Zustand weist die CoCr01-Legierung umfassende und ausgewogene Leistungskennzahlen auf: Zugfestigkeit ≥ 1000 MPa, Streckgrenze ≥ 750 MPa, Bruchdehnung ≥ 8,0 %, Elastizitätsmodul ≥ 150 GPa, Vickershärte ≥ 300 HV10, Metall-Keramik-Haftfestigkeit ≥ 25 MPa und einen stabilen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 14,1 ± 0,5 × 10⁻⁶ K⁻¹. Alle Spezifikationen erfüllen oder übertreffen die relevanten internationalen Normen für zahnärztliche und orthopädische Implantate und gewährleisten so langfristige Zuverlässigkeit und Funktionalität in komplexen physiologischen Umgebungen.
7. Anwendungsgebiete
CoCr01-Pulver wird hauptsächlich in der digitalen Mundgesundheitsversorgung zur direkten Anwendung eingesetzt. SLM Es wird zur Herstellung personalisierter Zahnkronen, festsitzender Brücken, Gerüsten für herausnehmbare Teilprothesen, Implantatabutments und kieferorthopädischer Brackets verwendet. Auch in der orthopädischen Implantologie findet es breite Anwendung für die individuelle Fertigung von tragenden Strukturen wie Hüftprothesen, Knieprothesen, Wirbelsäulenimplantaten und Knochenplatten mit Schrauben. Dank seiner hervorragenden Biokompatibilität, mechanischen Belastbarkeit und ästhetischen Anpassungsfähigkeit hat es sich zu einem unverzichtbaren Schlüsselmaterial in der additiven Fertigung von High-End-Medizinprodukten entwickelt und treibt den Fortschritt in der Präzisionsmedizin und personalisierten Therapie voran.
8. Vergleich mit ähnlichen Pulvern
Im Vergleich zu herkömmlich gegossenen CoCr-Legierungen, SLMSpezielles CoCr01-Pulver verbessert die Bauteildichte und Leistungskonstanz durch geringen Gasgehalt und enge Partikelgrößenverteilung signifikant und vermeidet so häufige Gussfehler wie Schwindungsporosität und Entmischung. Im Vergleich zur Titanlegierung Ti6Al4V bietet CoCr01 eine höhere Härte, Verschleißfestigkeit und Metall-Keramik-Haftfestigkeit und eignet sich daher besser für Zahnersatz unter langfristiger Kaubelastung. Allerdings kann der höhere Elastizitätsmodul zu Spannungsabschirmungseffekten führen. Im Vergleich zu Nickel-Chrom-Legierungen enthält CoCr01 kein sensibilisierendes Nickel und bietet somit eine höhere biologische Sicherheit sowie eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik. SLM Kobalt-Chrom-Pulver (z. B. wolframfreies CoCrMo), wobei die Wolframzugabe bei CoCr01s für eine höhere Hochtemperaturfestigkeit und Verschleißfestigkeit sorgt, eignen sich besonders für hochbelastete Restaurationen im Seitenzahnbereich und für orthopädische Verschleißschnittstellen und bieten eine ausgewogenere und zuverlässigere Gesamtleistung.
9. Vorsichtsmaßnahmen
CoCr01-Pulver enthält Kobalt und Chrom, die potenziell sensibilisierend und krebserregend wirken. Beim Umgang mit dem Pulver ist vollständige persönliche Schutzausrüstung (PSA) zu tragen. Die Arbeiten sind in Unterdruck-Handschuhkästen oder geschlossenen automatischen Pulverdosiersystemen durchzuführen – der Kontakt mit dem Pulver im Freien ist strengstens verboten. Das Pulver muss trocken und inert gelagert werden, um Feuchtigkeitsaufnahme und damit verbundene Porosität des Drucks zu vermeiden. Vor der Wiederverwendung sind Sieben und Prüfungen auf Sauerstoffgehalt, Partikelgrößenverteilung und Fließfähigkeit zwingend erforderlich. Pulver, das nicht den Spezifikationen entspricht, darf nicht recycelt werden. Pulverreste und kontaminierte Materialien sind gemäß den geltenden Vorschriften als Sondermüll zu entsorgen. Die optischen Fenster der Geräte müssen regelmäßig gereinigt werden, um Metalldampfablagerungen zu verhindern, die die Lasertransmission beeinträchtigen. Das Mischen von Pulvern aus verschiedenen Chargen oder von verschiedenen Herstellern ist strengstens verboten. Die Prozessparameter müssen bei jedem Pulverwechsel neu validiert werden, um die Stabilität der Qualität und die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen zu gewährleisten.
10. Zusammenfassung
CoCr01 (CoCrMoW) CoCr-Legierungspulver ist ein hochleistungsfähiges, kobaltbasiertes Legierungspulver in medizinischer Qualität, optimiert für SLMDie additive Fertigung mittels Elektronenstrahlschmelzen (EBM) bietet dank ihrer präzisen chemischen Zusammensetzung, hervorragenden Pulvereigenschaften und zuverlässigen Prozessanpassungsfähigkeit unersetzliche Vorteile in der Zahnrestauration und bei orthopädischen Implantaten. Dieses Material vereint hohe Festigkeit, gute Duktilität und exzellente Biokompatibilität und überwindet durch präzise abgestimmte Metall-Keramik-Haftfestigkeit und Wärmeausdehnungskoeffizienten kritische Engpässe bei der ästhetischen Restauration mit herkömmlichen Kobalt-Chrom-Legierungen. Mit zunehmender Reife der additiven Fertigungstechnologie und fortschreitender klinischer Validierung treibt CoCr01 die Entwicklung personalisierter Medizinprodukte hin zu höherer Präzision, Leistung und Sicherheit voran und bildet eine wichtige Brücke zwischen fortschrittlicher Fertigung und Präzisionsmedizin.
10. Anpassungsdienste von Forgecise
Forgecise Wir bieten umfassende Lösungen zur individuellen Anpassung von CoCr-Legierungspulvern für die Zahnmedizin – von standardmäßigen biokompatiblen Formulierungen bis hin zu kundenspezifischen Hochleistungs-Kobalt-Chrom-Legierungen. Wir unterstützen gängige Dentallegierungen wie CoCr01 (CoCrMoW), CoCrMo und kohlenstoffarme Varianten und können chemische Zusammensetzung, Partikelgrößenverteilung, Sphärizität, Sauerstoff-/Stickstoffgehalt und Wärmeausdehnungskoeffizient präzise an Ihre klinischen und fertigungstechnischen Anforderungen anpassen. Unsere CoCr-Legierungspulver für die Zahnmedizin sind für anspruchsvolle additive Fertigungsverfahren optimiert. SLM, EBM, wodurch eine gleichbleibende Bedruckbarkeit, hohe Dichte, überlegene mechanische Eigenschaften und eine zuverlässige Metall-Keramik-Verbindung bei Ihren endgültigen Zahnrestaurationen und orthopädischen Komponenten gewährleistet werden.
