CN102333499A - 牙科植牙用洁牙机钩针及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种使用银、铜、银合金或铜合金的粉末注射成形的牙科植牙用洁牙机钩针及其制造方法。牙科植牙用洁牙机钩针包括：针柄单元；和作业单元，其从所述针柄单元向一端延长而形成，具备弯曲单元。在这里，所述牙科植牙用洁牙机钩针将银、铜、银合金或铜合金中的任何一种或多种粉末注射成形而成。

Description

牙科植牙用洁牙机钩针及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种牙科植牙用洁牙机钩针，用于提供使用粉末注射成形来制造牙科植牙用洁牙机钩针的方法和按此方法制成的洁牙机钩针。

背景技术

种植牙齿(dental implant)指的是向丧失部分或全部牙齿的部分植入以代替牙齿的人工牙齿结构或治疗方法。通常牙科用种植牙齿由以下部分构成，即作为人造齿根的种植牙齿固定物(fixture)与支撑物(abutment)，和作为人工牙齿的牙冠(crown)或假牙(prosthesis)。种植牙齿固定物被植入患者的齿槽骨，起到齿根的作用；假牙与脱落牙齿的形状及颜色相同或相似，构成人工牙齿的外形；支撑物将假牙固定在种植牙齿固定物上，起到将假牙中作用的负荷重量转达给种植牙齿固定物与齿槽骨的作用。

植入种植牙齿后，由于在假牙和种植牙齿固定物表面产生的齿垢会使植牙受到损伤并在植牙周围形成包袋(pocket)，所以需要用于防止其发生的专门治疗。

为治疗此类种植牙齿，使用以超声波振动钩针清除齿垢的洁牙机钩针(scalertip)。通常，牙科植牙用超声波钩针，具有越向前端越小的横截面积并具有尖尖的前端。

此外，通常的超声波洁牙机钩针虽然对清除牙齿的齿垢有效果，但是存在清除种植牙齿的齿垢时损伤种植牙齿表面的问题。这一点，由于种植牙齿主要由低硬度的钛材料制成，与此相反，以往的洁牙机构针由高硬度不锈钢制成，所以由于洁牙机构针和种植牙齿的硬度差而造成种植牙齿表面损伤。但是如上所述发生表面损伤时，表面粗糙度增大，在变粗糙的部分形成容易生成细菌和生物膜(biofilm)或牙菌斑(dentalplaque)、牙垢(calculus)的环境。此类生物膜、牙菌斑、牙垢可引起牙周组织发炎，甚至可以导致齿槽骨垂直上的骨破坏，还会对种植牙齿的寿命带来不良影响。

在以往，为防止此类种植牙齿表面损伤，使用比钛硬度低的塑料刮匙(curet)，或者使用塑料或碳(carbon)材料的洁牙机钩针。但是，此类塑料刮匙或者塑料或碳(carbon)材料的洁牙机钩针，不仅比以往的金属材料洁牙机钩针的清除牙垢的效果显著降低，而且对洁牙机钩针的磨损严重而使其具有耐用性低且寿命短的缺点。

因此，近年来，关于提高耐用性和牙垢清除效果且制造简便的洁牙机钩针的制造方法的多项研究正在进行。

发明内容

技术课题

为解决所述问题的本发明的实施例，用于提供牙垢清除效果好且耐用性高的牙科植牙用洁牙机钩针及其制造方法。

此外，本发明的实施例，用于提供在清除种植牙齿表面生成的牙垢时不会引起种植牙齿损伤的牙科植牙用洁牙机钩针及其制造方法。

解决方案

根据用于实现所述的本发明目的的本发明的实施例，牙科植牙用洁牙机钩针包括以下构造：针柄单元；和作业单元，其从所述针颈单元向一端延长而形成，具备弯曲单元。在这里，所述牙科植牙用洁牙机钩针通过将银、铜、银合金和铜合金中的任何一种或多种金属粉末进行粉末注射成形。

例如，所述牙科植牙用洁牙机钩针，由平均颗粒直径为0.1至30μm的具有球形或类似球形形状的金属粉末构成。此外，所述洁牙机钩针的硬度以维氏硬度(Vickershardness)为小于100HV。

此外，根据用于实现本发明目的的本发明的另一个实施例，牙科植牙用洁牙机钩针的制造方法包括以下步骤构成：使用银、铜、银合金和铜合金中的任何一种或多种的金属粉末形成原料；注射所述原料而形成注射物；从所述注射体中去除粘合剂进行脱脂；烧结所述注射物。

例如，所述原料为平均颗粒直径0.1至30μm的具有球形或类似形状的金属粉末构成。此外，所述烧结的注射物为以维氏硬度低于100HV。

此外为防止所述洁牙机钩针表面的氧化，可以用金或银对所述烧结的注射物执行镀金。

技术效果

根据本发明的实施例，可形成与以往洁牙机钩针重量与大小类似的钩针，因此与以往植牙用洁牙机钩针相比，可提高清除效果并提高治疗精密度和简易性。

此外，由于其比种植牙齿的硬度和强度低，因此可以防止治疗时种植牙齿的表面损伤。

附图说明

图1是用于说明根据本发明实施例的牙科植牙用洁牙机钩针制造方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的牙科植牙用洁牙机钩针的立体图；

图3a和图3b作为比较例子，是展示在使用根据以往技术的牙科植牙用洁牙机钩针时种植牙齿表面损伤状态的照片；

图4a和4b是展示在使用根据本发明的实施例的牙科植牙用洁牙机钩针时种植牙齿表面的照片。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明并不局限或限定于实施例。在本发明的说明中，为清楚地表达本发明的要点，将省略对公知功能或者构造的具体说明。

下面将参照图1至图4b，对根据本发明的一个实施例的牙科植牙用洁牙机钩针及其制造方法进行详细说明。

参照图1和图2，牙科植牙用洁牙机钩针(dental scaler tip)100，依震动或旋转对对象牙齿或种植牙齿进行治疗。例如，所述洁牙机钩针100被用于清除引发口腔牙周疾病的生物膜(biofilm)或牙菌斑(dental plaque)、牙垢(calculus)的洁牙(scaling)治疗。在下面，将以用于在对植入的种植牙齿洁牙或安装假牙之后去除胶合剂(cement)的植牙用洁牙机钩针100为例进行说明。但是本发明并不局限于此，所述洁牙机钩针100可适用于针对牙齿或种植牙齿的牙科治疗中所使用的设备。

所述洁牙机钩针100由以下结构构成，即与一定驱动设备(例如超声波发生装置或手等)结合的针柄单元(shank)110，和从所述针柄单元110一侧延长而与对象物直接接触清除牙垢的作业单元(work surface)120。在这里，所述作业单元120具备从所述针柄单元110向一侧弯曲的弯曲单元，用以容易接触对象物即牙齿或种植牙齿及牙床。而且所述洁牙机钩针100依靠所述针柄单元110和所述作业单元120粉末注射成形(powder injection molding，PIM)而成一体。

所述牙科植牙用洁牙机钩针100，在执行在步骤S11中形成原料(feedstock)、在步骤S12中注射所述原料形成注射物、为了从所述注射物中除去粘合剂，在步骤S13中进行溶剂脱脂(solvent debinding)、在步骤S14中进行热轧脱脂(thermaldebinding)的步骤之后，在步骤S15中将所述完成脱脂的注射物烧结而成。在这里，所述洁牙机钩针100形状复杂，由于银或铜之类的材料硬度很低，所以机械加工或铸造(casting)非常困难，与此相反，根据本发明的实施例使用粉末注射成形制造洁牙机钩针，因此与机械加工或铸造相比可以确保生产量和经济性。

详细来说，在步骤S11中，为制造所述牙科植牙用洁牙机钩针100，形成包含银(silver)或铜(copper)、银合金、铜合金粉末的原料。所述原料作为用于供应通常注射成形模具而具有一定粘度的流体，将银(silver)或铜(copper)、银合金、铜合金粉末与粘合剂以一定混合比例在适当温度下混合而成。特别是，所述粉末具有平均颗粒直径为0.1至30μm的球形或类似球形的形状。在这里，所述粉末的颗粒直径小于0.1μm的话会难以混合及注射所述原料，所述粉末的颗粒直径大于30μm的话会降低烧结性。此外，所述粉末的形状，越具有球形或类似球形且表面光滑稀松的形状，越对所述原料的混合和注射有利。在这里，本发明中所说的“球形”既包括完全球形，也包括有棱角或表面比较光滑的多面体之类的形状。

所述粘合剂，除了用于在注射过程中向所述原料内部均匀地注射而向其提供流动性以外，也用于提高注射物的强度。所述粘合剂，既可以使用通常的单一粘合剂，还可以根据情况不同一同使用具有互不相同熔点的各种粘合剂。例如所述粘合剂可将石蜡(paraffin wax)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、硬脂酸(stearic acid)等混合使用。此外，所述粘合剂还可以包括结合剂、润滑剂、增塑剂和表面活性剂等。在这里，本发明并不局限于此，所述原料可根据粉末和粘合剂的混合比例所要求的条件而进行各种改变。

下一步，在步骤S12中将所述原料注射入一定的模具内形成注射物。所述注射物为使所述针柄单元110与所述作业单元120形成一体，向具有一定形状的空洞(cavity)模具内注入所述原料，在模具内依靠冷却/凝固提取牙科植牙用洁牙机钩针100的注射物。在这里，所述注射物在进行溶剂脱脂步骤S13、热轧脱脂步骤S14和所述烧结步骤S15时，在排出溶脂和气泡的同时会缩小所述注射物的体积，因此在所述注射步骤S12中，考虑到所述注射物的体积缩小，形成比最终形成的牙科植牙用洁牙机钩针100体积大的注射物。

下一步，执行去除所述注射物中含有的粘合剂的脱脂步骤S13、S14。当所述原料含有特性(例如，熔点)互不相同的多种粘合剂时，所述脱脂步骤S13、S14实质上要经过多次执行。例如，所述脱脂步骤S13，使用正己烷(N-Hexane)、庚烷(Heptane)、稀释剂(Thinner)等之类的溶剂，去除所述注射物中包含的粘合剂中的石蜡等蜡种类，所述热轧脱脂步骤S14，对完成所述溶剂脱脂的注射物进行加热去除其余粘合剂。但是本发明并不局限于此，除了所述溶剂脱脂S13和所述热轧脱脂S14之外，还可以应用电解脱脂、超声波脱脂等之类的其他脱脂进程。

下一步，在步骤S15中，将所述完成脱脂的注射物在一定温度和氢气或惰性环境下烧结制造牙科植牙用洁牙机钩针100。在这里，所述烧结步骤S15，根据所述原料中使用的粉末的种类与颗粒直径及添加剂的种类，决定烧结温度与时间及气氛。例如，99％的银构成的洁牙机钩针100可在800～960℃进行烧结，而99％的铜构成的洁牙机钩针100的情况可在950～1080℃进行烧结。

此外，所述热轧脱脂步骤S14可与所述烧结步骤S15同时执行。即，将所述溶剂脱脂步骤S13所执行的注射物投入至用于烧结的烧结炉加热，以此以热量从所述注射物中去除其余粘合剂，同时烧结所述注射物。根据本实施例，将热轧脱脂步骤与烧结步骤和并，由此可以缩短洁牙机构针的制造过程并可提高生产力。

所述洁牙机钩针100，为防止作为对象的牙齿或种植牙齿的表面损伤，用具有比对象物硬度和强度低的材料制成。在这里，种植牙齿通常以钛构成，所述洁牙机钩针100为防止钛材料种植牙齿固定物或陶瓷、金属材料假牙的表面损伤，以银、铜和银合金、铜合金构成。例如，用于种植牙齿的钛，可根据钛材料内的氧含量分为1级(UNSR50250，ASTM 1级)到4级(UNS R50700，ASTM 4级)，1级钛的情况维氏硬度(Vickers hardness)为122HV，而氧含量高的4级钛的情况维氏硬度为280HV。所述洁牙机钩针100具有比植牙用钛低的硬度，烧结完成后所述洁牙机钩针100具有100HV以下的硬度。根据本发明的实施例，由于洁牙机钩针100比对象物陶瓷或钛硬度低，因此在治疗时洁牙机钩针100本身受到磨损，可防止对象物表面损伤或裂纹及断裂。

另外，超声波洁牙机钩针100的牙垢清除效果，受洁牙机钩针重量和大小的影响，根据本发明实施例的洁牙机钩针100，以硬度低于钛而密度与比例类似不锈钢的铜(copper)和银(silver)或铜合金、银合金构成。例如，所述洁牙机钩针100可使用99％以上的铜粉末或99％以上的银粉末、70～99％的铜与30～1％的锡的合金、80～99％的铜与20～1％的锌的合金、70～99％的银与30～1％的铜的合金。在这种情况下，洁牙机钩针100的重量，多少会根据铜或银的含量而增加，由于这时会发生超声波频率降低的问题，因此根据材料的比例减小洁牙机钩针的大小或者更换其形状的话，可使其与以往不锈钢洁牙机钩针具有类似重量。

在这里，所述洁牙机钩针100，为在粉末注射成形时提高原料的混合与注射性并确保其烧结性，用平均颗粒直径0.1至30μm且具有球形或类似球形表面光滑形状的粉末构成。即，所述粉末的颗粒直径小于0.1μm的话会难以混合及注射原料，所述粉末的颗粒直径大于30μm的话会降低其烧结性。此外所述粉末的形状，越具有球形或类似球形的光滑稀松的表面形状，越对所述原料的混合和注射有利。

此外，所述洁牙机钩针100，在步骤S15中烧结以铜和银或铜合金、银合金构成的洁牙机钩针100之后，可在步骤S16对烧结的洁牙机钩针100执行镀金步骤。由于每次使用所述洁牙机钩针100都要将其在100℃以上的温度下消毒，所以铜和银或铜合金、银合金构成的洁牙机钩针100的情况，容易因氧化而变色，为防止此类洁牙机钩针100的氧化，在所述洁牙机钩针100表面镀金。所述镀金也用比对象物硬度低的材料构成，且使用对人体无害的环保性好的金或银。但是用银构成的洁牙机钩针100的情况，由于银材料具有氧化性低的特点，因此可省略用于防止表面氧化的金、银的镀金处理。

如上所述，在本发明中，具体构成要素等之类的特征事项已依据有限的实施例和附图进行了说明，但是其只是用于帮助全面理解本发明，本发明并不局限于上面所述的实施例，在本发明所属领域中具有通常知识的技术人员可根据上述记载而对其进行各种修改和变形。因此，可以说本发明的思想并不局限于上述实施例，后面所述的权利要求及与权力要求同等或相等的变形中的所有内容，均属于本发明的思想范畴。

Claims (8)

1.一种牙科植牙用洁牙机钩针，其包括：

针柄单元；和

作业单元，其从所述针柄单元向一端延长而形成，具备弯曲单元；

其中，所述牙科植牙用洁牙机钩针通过将银、铜、银合金和铜合金中的任何一种或多种的金属粉末进行粉末喷射成形。

2.如权利要求1所述的牙科植牙用洁牙机钩针，其中，所述金属粉末平均颗粒直径为0.1至30μm。

3.如权利要求1所述的牙科植牙用洁牙机钩针，其中，根据所述金属粉末的比重，将所述针柄单元及所述作业单元的体积调整5％至35％，使其具有与不锈钢洁牙机钩针的重量相似的重量。

4.如权利要求1所述的牙科植牙用洁牙机钩针，其中，所述洁牙机钩针的硬度以维氏硬度为小于100HV。

5.一种牙科植牙用洁牙机钩针的制造方法，其包括以下步骤：

使用银、铜、银合金和铜合金中的任何一种或多种的金属粉末形成原料；

注射所述原料形成注射物；

从所述注射物中去除粘合剂进行脱脂；

烧结所述注射物。

6.如权利要求5所述的牙科植牙用洁牙机钩针的制造方法，其中，所述金属粉末平均颗粒直径为0.1至30μm。

7.如权利要求5所述的牙科植牙用洁牙机钩针的制造方法，其中，所述烧结的喷射物的硬度以维氏硬度为小于100HV。

8.如权利要求5所述的牙科植牙用洁牙机钩针的制造方法，其进一步包括将所述烧结的注射物用金或银进行镀金的步骤。

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