CH660143A5

CH660143A5 - Abrasionswerkzeug sowie verfahren zu dessen herstellung.

Info

Publication number: CH660143A5
Application number: CH2534/83A
Authority: CH
Inventors: Svante Roland Edwardson
Original assignee: Dentatus Ab
Priority date: 1981-09-10
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1987-03-31
Also published as: GB2115325A; WO1983000824A1; DE3248956C2; JPS58501414A; SE8105396L; GB2115325B; SE430389B; US4571184A; JPH0349578B2; GB8310311D0; DE3248956T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abrasionswerkzeug, umfassend einen Metallabschnitt, welcher zumindest teilweise mit einer abrasiven Beschichtung beschichtet ist, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Es ist bereits früher bekannt gewesen, Metalloberflächen mit einer harten Oberflächenschicht eines anderen Metalls zu versehen, welches mit Hilfe eines elektrischen Bogens aufgebracht wird. Stahloberflächen, die mit auf diese Weise aufgebrachten Oberflächenschichten aus Wolfram versehen sind, wurden beispielsweise in Verbindung mit Rollen oder Stanzwerkzeugen verwendet. Die Oberflächenschichten werden nach der Oberflächenbehandlung, wie Schleifen und/ oder Polieren, dank ihrer Härte oder Abnutzungsfestigkeit als Abnutzungsflächen auf Rollen und Schneidkanten der Stanzwerkzeuge verwendet.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Beobachtung, welche in Verbindung mit der bekannten Praxis der Aufbringung einer Oberflächenschicht eines anderen Metalls auf Metalloberflächen mittels eines elektrischen Bogens dahingehend gemacht wurde, dass solche Oberflächenschichten nicht nur überraschenderweise verwendbar sind, wenn das übliche Schleifen und/oder Polier derselben weggelassen wird, sondern sogar als abrasive Mittel ganz geeignet sind. Dies trifft insbesondere auf dem Gebiet der Dentistrie zu, da Tests mit Oberflächenschichten dieses Typs gezeigt haben, dass sie eine sehr kleine Wirkung auf den relativ harten Zahnschmelz haben, jedoch ganz abrasiv auf dentale Materialien, wie Gold, Amalgam und die zahneigene Zahnsteinsubstanz (Dentin) wirken. In anderen Worten bedeutet dies,

dass sie insbesondere für das Glätten der Zahnfüllungen verschiedener Arten geeignet sind, wo der Zahnschmelz intakt verbleibt, jedoch Fremdmaterial ausgeebnet wird, um möglichst einen glatten Übergang zum umgebenden Zahnschmelz herzustellen.

Mehr insbesondere wurden Abrasionswerkzeuge entsprechend der Erfindung dahingehend geprüft, ob sie das vorher nicht vorliegende Bedürfnis auf dem Gebiet der Dentistrie erfüllen. Sie haben fast vollständig die zuvor verfügbaren Werkzeuge aus Gummi und Kunststoff ergänzt, die zusammen mit einer abrasiven Paste verwendet wurden, und die Werkzeuge aus Stahl, welche mit Diamantbeschichtungen versehen wurden. Die Gummi- und Kunststoffwerkzeuge, die zusammen mit einer abrasiven Paste verwendet wurden, sind weniger steif und abnutzungswiderstandsfahig. In vielen Fällen zeigen sie eine unzureichende Abrasion, schaffen jedoch eine sehr glatte Oberfläche. Die diamantbeschichteten Stahlwerkzeuge sind häufig viel zu abrasiv und hinterlassen eine rauhe Oberfläche. Die Werkzeuge gemäss der Erfindung mit Oberflächenbeschichtungen anderen Materials, welche durch einen elektrischen Bogen aufgebracht wurden, haben zusätzlich zur Formhaltung und einer langen Lebensdauer eine abrasive Kapazität, die zwischen den beiden vorgenannten Werkzeugtypen liegen, d.h. eine vergleichsweise gute Schneidkapazität, während auf der glatten Oberfläche ein Hochflächen-Finish vorgesehen wird.

Sogar im Vergleich mit Stahlwerkzeugen wie übliche Feilen, wurden die Werkzeuge gemäss der Erfindung, die mit Oberflächenschichten eines anderen Materials versehen sind, welche durch einen elektrischen Bogen aufgebracht wurden, sowohl hinsichtlich der Schneidkapazität, als auch der Lebensdauer und hinsichtlich des Hochflächen-Finishes auf glatten Flächen als überlegen befunden.

Auch wenn die festgestellten Vorteile der Abrasionswerkzeuge entsprechend der Erfindung aus dem Gebiet der Dentistrie stammen, ist die Erfindung natürlich nicht auf dieses Gebiet beschränkt, sondern im allgemeinen auch auf anderen Gebieten anwendbar, die sich der Abrasion bedienen, wie beispielsweise Edelmetall, Metallegierungen verschiedener Typen, Harthölzer, Knochen usw.

Ein eingangs erwähntes Abrasionswerkzeug ist erfin-dungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die abrasive Beschichtung aus einer harten Oberflächenschicht eines anderen Metallmaterials besteht als das des Metallabschnittes. Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird die abrasive Beschichtung mit Hilfe eines elektrischen Bogens auf den Metallabschnitt aufgebracht. Wenn man Stahl für den Metallabschnitt als Träger der abrasiven Beschichtung verwendet, wurde Wolfram als ein besonders geeignetes Material für die abrasive Beschichtung befunden. Für den tatsächlichen Beschichtungsvorgang kann eine kommerziell verfügbare Ausrichtung verwendet werden. Keine nachfolgende Bearbeitung der Oberfläche der fertiggestellten abrasiven Beschichtung ist erforderlich. Im Gegenteil kann sie so belassen werden, wie sie mit dem Bogen aufgebracht wurde.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in der beigefügten Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel einer geeigneten Ausführungsform eines Werkzeuges gemäss der Erfindung für die Oberflächenbehandlung von Zähnen beschrieben. Fig. 1 und 2 zeigen das Werkzeug bei der Betrachtung von zwei verschiedenen Seiten, während Fig. 3 ganz schematisch zeigt, wie die abrasive Oberflächen-beschichtung des Werkzeuges erzielt worden ist.

Die Ausführungsform des in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemässen Werkzeuges gleicht einer Feile und hat einen Stahlschaft 1 zum Befestigen des Werkzeuges an bekannten Handhaben für dentale Zwecke, um dem Werkzeug eine hin- und hergehende Bewegung zu erteilen. Ein dünner spatelähnlicher Abschnitt 2 geht axial vom Stahlschaft 1 aus und ist mit diesem integriert ausgebildet, wobei eine oder beide Breitseiten desselben mit abrasivem Material versehen sind, welches für die Oberflächenbehandlung von Zähnen bestimmt ist. Der spatelähnliche Bereich 2 wurde dünn gemacht, weil das Werkzeug dazu bestimmt ist, in engen Räumen des Zahnsatzes verwendet zu werden.

Entsprechend der Erfindung besteht das auf die Breitseiten des spatelähnlichen Bereiches mit Hilfe eines elektrischen Bogens aufgebrachte abrasive Material aus harten Oberflä-chenschichten 3 eines anderen Materials als Stahl, d.h. ein anderes Metallmaterial als das, aus dem der Schaft und der Spatelabschnitt des Werkzeuges gemacht sind.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist dieses andere Metallmaterial Wolfram, da dieses Material sich als besonders geeignet für dentale Werkzeuge gezeigt hat.

Auch andere Materialien, welche auf ein Metallsubstrat mit einem elektrischen Bogen aufgebracht werden, können verwendet werden und eignen sich auch für andere Anwendungsbereiche.

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Das Aufbringen der abrasiven Beschichtung oder Oberflächenschichten 3 auf die Breitseiten des Spatelbereiches 2 des Gerätes erfolgt auf geeignete Wéise wie folgt.

Der Hauptbereich des zu beschichtenden Werkzeuges, welcher aus Stahl besteht und somit elektrisch leitend ist,

wird mit dem Schaft 1 in einem sich drehenden Halter 10 befestigt, welcher sich graduell und mit geeigneter Geschwindigkeit über nachfolgende Abschnitte der Breitseiten des spateiförmigen Bereiches 2 vorwärtsbewegt bis zu einer und an einer Wolframcarbidelektrode 12 vorbei, die für eine hin-und hergehende Bewegung an einem Halter 11 befestigt ist. Die Elektrode ist so befestigt, dass sie während einer Vibration die Breitseite beschichtet. Da sowohl die Wolframcarbidelektrode 12 und das Werkzeug 1,2 selbst durch elektrische Leitungen 13,14 an die entgegengesetzten Pole in einem Kreis eines auf dem Markt verfügbaren Gerätes 15 angeschlossen werden, wird ein elektrischer Bogen erzeugt, sobald die Elektrode und das Werkzeug in Berührung miteinander gelangen. Die erzeugte Wärme schmelzt das Wolfram von der Elektrode und schmelzt dieses auf die freiliegende breite Fläche des Werkzeuges auf. Wenn die erforderliche Grösse der Oberflächenschicht erreicht worden ist. wird der Vorgang durch Unterbrechung des Kreises beendet.

Das zum Bereitstellen eines geeigneten Kreises verwendete Gerät 15 kann beispielsweise von dem auf dem Markt unter dem Warenzeichen TUCADOR 2000 verfügbaren Typ sein.

Ein gemäss der Erfindung hergestelltes Werkzeug kann anstatt für hin- und hergehende Arbeitsbewegungen für Drehbewegungen bestimmt sein, und zwar mit denselben Vorteilen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

660 143 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Abrasionswerkzeug, umfassend einen Metallabschnitt (1,2), welcher zumindest teilweise mit einer abrasiven Be-schichtung beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die abrasive Beschichtung aus einer harten Oberflächenschicht (3) eines anderen Metallmaterials besteht als das des Metallabschnittes (1,2).

2. Verfahren zur Herstellung des Werkzeuges nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abrasive Beschichtung mit Hilfe eines elektrischen Bogens auf den Metallabschnitt (1,2) des Werkzeuges aufgebracht wird.