CN103860280A - 一种义齿磁性固位体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口腔义齿磁性固位体，属于口腔医学修复和医疗器械技术领域。该磁性固位体由T型杯状磁轭密封体和嵌入牙根内的软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁紧密贴合而成；T型杯状磁轭密封体包括T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭、柱状稀土钕铁硼永磁体和抗菌不锈钢垫片Ⅰ，所述稀土钕铁硼永磁体置于T型杯状磁轭内部，抗菌不锈钢垫片Ⅰ嵌入T型杯状磁轭内，同时，抗菌不锈钢垫片Ⅰ与磁轭的开口端面在同一平面上，平面上的缝隙通过微区激光焊接密封后与软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁紧密贴合，组成具有闭合磁路的义齿磁性固位体。该磁性固位体具有广谱抗菌、漏磁小、固位力强、耐蚀性好及产品合格率高等优点，与国外产品相比较，具有物美价廉的特点。

Description

一种义齿磁性固位体

技术领域

本发明涉及口腔医学修复和医疗器械技术领域，具体涉及一种义齿磁性固位体，用于口腔义齿的固位。 

背景技术

随着我国人民生活水平和质量的提高，口腔保健被人们越来越重视，当前医学界认为口腔疾病对人们的心脑血管病变有重要的影响，病菌是使人致病的一个重要原因。抗菌不锈钢是一种具有广谱抗菌功能的结构/功能一体化的新合金材料，日本在上世纪90年代末期首先研制出抗菌不锈钢，包括中国在内的世界各国正积极开展抗菌不锈钢的研发和应用研究。随着口腔医学修复和医疗器械制备技术的进步，抗菌不锈钢在口腔医学中的应用将会给人们带来健康和幸福。目前，应用的口腔义齿磁性固位体为日本株式会社日进集团在中国独资的日进齿科材料有限公司的产品，产品多次申请专利，在国内有一定的市场。缺点是：工艺复杂、产品合格率低，成本高、价格贵，容易脱落。 

国内义齿磁性附着体或磁性固位体产品，大部分没有采用激光焊接，只用强力粘结剂作义齿固位体的结合剂，基本上没有得到实际应用。缺点是：固位体组件结合强度低，密封性差，粘结剂磁阻大，磁固位力低，难以被市场认可。本发明专利，在材料和工艺上有所突破，希望能成为抗菌、廉价可靠、实用性强的牙用义齿磁性固位体。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种既抗菌、又廉价可靠实用的口腔义齿磁性固位体，该磁性固位体采用软磁和无磁的抗菌不锈钢和稀土钕铁硼永磁体构成一个闭合磁路固位体，产生强有力的磁固位吸力，用于口腔义齿的固位。 

本发明的技术方案是： 

一种口腔义齿磁性固位体，该磁性固位体由T型杯状磁轭密封体和嵌入牙根内的软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁紧密贴合而成；其中：T型杯状磁轭密封体包括T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭、柱状稀土钕铁硼永磁体和抗菌不锈钢垫片Ⅰ，所述稀土钕铁硼永磁体置于T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭内部，柱状稀土钕铁硼永磁体的一个底面与磁轭凹处平面紧密贴合，抗菌不锈钢垫片Ⅰ嵌入T型杯状磁轭内，并与稀土钕铁硼永磁体的另一个底面紧密贴合，同时抗菌不锈钢垫片Ⅰ与磁轭的开口端面在同一平面上；所述抗菌不锈钢垫片Ⅰ与磁轭的开口端面之间的缝隙通过微区激光焊接密封，抗菌不锈钢垫片Ⅰ所在平面与软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁紧密贴合，组成具有闭合磁路的义齿磁性固位体。 

所述抗菌不锈钢垫片Ⅰ可为单一的无磁奥氏体抗菌不锈钢，或者抗菌不锈钢垫片Ⅰ由软磁铁素体抗菌不锈钢垫片Ⅱ和无磁奧氏体抗菌不锈钢环形片Ⅰ以治金结合方式复合而成。 

所述软磁铁素体抗菌不锈钢优选的化学成分（重量百分含量）为：C≤0.2%、Si≤3.0%、Mn≤2.0%、Cr＝10-30%、Cu＝0.4-2.2%、Zn≤1.0%、Ti≤1.0%、Zr≤1.0%、余量为Fe，还可以进一步含有Nb、Mo、V和Sn元素中的一种或一种以上，每一种含量≤1.0%；无磁奥氏体抗菌不锈钢化学成分（重量百分含量）为：C≤0.2%、Si≤3.0%、Mn≤10.0%、Cr＝10-30%、Ni＝4.0-18.0%、Cu＝1.04.5%、Zn＝0.2-1.0%、Ti≤1.0%、Nb≤1.0%、余量为Fe，还可以进一步含有Mo、V、Zr和Sn元素中的一种或一种以上，每一种含量≤1.0%。 

所述软磁铁素体抗菌不锈钢和无磁奥氏体抗菌不锈钢化学成分可扩展为含有铜、银和稀土元素中的一种或多种元素的抗菌不锈钢材料。 

所述T型杯状磁轭为一体结构或分体结构，当T型杯状磁轭为分体结构时，是由两端开口的管体、垫片Ⅲ和环形片Ⅱ组成，管体的一个端面、垫片Ⅲ和环形片Ⅱ在一个平面上，并通过微区激光焊接联结在一起。 

所述微区激光焊接的焊接处进行磨削加工；微区激光焊接在氩气气氛保护下进行，其工艺参数为：（1）氩气流量1~5L/min，优选2~4L/min；（2）焊接功率10~20W，优选12~14W；脉冲宽度2~4ms，优选4ms；脉冲频率1~10Hz，优选5Hz；（3）焊接速度0.1~0.55mm/s，优选0.4mm/s。 

所述磁性固位体的T型杯状磁轭其横截面根据实际需要设计为圆形、椭圆形或长方形，柱状稀土钕铁硼永磁体、抗菌不锈钢垫片Ⅰ和软磁铁素体抗菌不锈钢 衔铁的形状与T型杯状磁轭的形状作相配合的设计。 

本发明的有益效果是： 

1、本发明磁性固位体的外型采用T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭，提高了磁性固位体与牙冠的固位强度，解决了以往的磁性固位体咀嚼过程中易脱落现象。 

2、本发明中T型杯状磁轭可为一体结构或分体结构组成。分体结构通过激光微区焊接成T型杯状磁轭，并对焊接面作磨平加工，工艺简单，产品合格率高。 

3、本发明采用无磁奥氏体和软磁铁素体抗菌不锈钢替代SUS316L奥氏体和SUS430铁素体不锈钢，整个义齿磁性固位体所应用的材料为具有抗菌功能的结构/功能一体化不锈钢新材料。 

4、本发明中所用软磁铁素体抗菌不锈钢与无磁奥氏体抗菌不锈钢材料是中国科学院金属研究所在国内最先研究开发出的具有优良综合力学性能和良好耐蚀性能的新型抗菌不锈钢，其中：软磁铁素体抗菌不锈钢按照中国发明专利（专利号：ZL 02144568.0；名称：一种纳米析出相铁素体抗菌不锈钢）中公开的不锈钢的化学成分和制备方法进行设计；无磁奥氏体抗菌不锈钢按照中国发明专利（专利号：ZL 02144683.0；名称：一种奥氏体抗菌不锈钢）中公开的不锈钢的化学成分和制备方法进行设计。 

5、本发明义齿磁性固位体的二种抗菌不锈钢材料间的配合缝隙均采用微区激光焊接工艺，密封性好，耐蚀性强，结合强度高。 

6、本发明闭合的磁路设计，漏磁少，吸力大。 

所以，本发明磁性固位体具有广谱抗菌的优点；漏磁小，固位力强；耐蚀性好，强度高，耐磨性好；工艺简单，密封性好，产品合格率高；固位体外型为T型结构，不易脱落，实用性强；与国外产品相比较，具有物美价廉的特点。 

附图说明

图1为本发明义齿磁性固位体结构示意图之一。 

图2为本发明义齿磁性固位体结构示意图之二。 

图3为本发明义齿磁性固位体结构示意图之三。 

图4为本发明义齿磁性固位体结构示意图之三A处的局部放大图。 

图中：1-T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭；2-柱状稀土钕铁硼永磁体； 3-抗菌不锈钢垫片Ⅰ；4-微区激光焊接焊缝；5-板状软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁；6-环形片Ⅱ；7-垫片Ⅲ；8-管体；9-软磁铁素体抗菌不锈钢垫片Ⅱ；10-无磁奥氏体抗菌不锈钢环形片Ⅰ。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例详述本发明。 

实施例1 

本实施例义齿磁性固位体结构如图1所示，义齿磁性固位体由T型杯状磁轭密封体和嵌入牙根内的软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁5紧密贴合而成，T型杯状磁轭密封体包括T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭1、稀土钕铁硼永磁体2、抗菌不锈钢垫片Ⅰ（无磁奥氏体抗菌不锈钢材质）3。 

一定尺寸的高矫顽力、高磁能积的稀土钕铁硼永磁体2放入T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭1内，稀土钕铁硼永磁体2的一个底面与软磁抗菌不锈钢T型杯状磁轭1凹处平面紧密贴合，稀土钕铁硼永磁体2的另一底面与嵌入的无磁奥氏体抗菌不锈钢垫片Ⅰ3紧密贴合，软磁抗菌不锈钢磁轭1的圆周开口端面与嵌入的无磁奥氏体抗菌不锈钢垫片Ⅰ3在一个平面上，不锈钢磁轭1的圆周开口端面与抗菌不锈钢垫片Ⅰ3之间为微区激光焊接焊缝4，通过微区激光焊接构成一个耐蚀、耐磨包裹着磁体2的密封组合体。然后，该焊接表面进行磨平和抛光，与软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁5紧密贴合，构成一个闭合磁路，组成抗菌、廉价可靠、实用性强的牙用义齿磁性固位体。 

本实施例中微区激光焊接工艺参数为：平均功率12-14w，脉冲宽度4ms，脉冲频率5Hz，焊接速度0.4mm/s。 

本实施例中T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭1的横截面为圆形，其他部分也作相应的圆形设计，尺寸与之相配合。 

本实施例中T型杯状抗菌不锈钢磁轭1和抗菌不锈钢衔铁5的材质为软磁铁素体抗菌不锈钢，其化学成分为C＝0.02%、Si＝0.2%、Mn＝0.2%、Cr＝17.5%、Cu＝0.5%、Nb＝0.98%、Ti＝0.35%、Zr＝0.75%、Mo＝1.0%、余量Fe（％重量）。 

抗菌不锈钢垫片Ⅰ3的材质为无磁奥氏体抗菌不锈钢，其化学成分为C＝0.01%、Si＝0.2%、Mn＝0.3%、Cr＝18.2%、Ni＝8.5%、Cu＝1.7%、Ti＝0.35%、Nb＝0.98%、Mo＝1.0%、余量Fe（％重量）。 

实施例2 

本实施例义齿磁性固位体结构如图2所示，与实施例1不同之处在于： 

义齿磁性固位体的T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭1为分体结构，由两端开口的管体8、垫片Ⅲ7和环形片Ⅱ6组成，管体8的一个端面、垫片Ⅲ7和环形片Ⅱ6在一个平面上，由内到外依次排列为垫片Ⅲ7、管体8的一个端面和环形片Ⅱ6，三者之间通过微区激光焊接工艺（采用YAG激光焊接机，局部点焊或全焊接）固定在一起。 

与实施例1中一次成型的T型杯状磁轭1相比较，分体结构的T型软磁铁素体抗菌不锈钢杯状磁轭1的制作，工艺简单、产品合格率高；杯状磁轭1凹处为直角，使钕铁硼永磁体2与T型杯状磁轭1凹处平面可无间隙紧密贴合，提高了磁固位力。 

将一定尺寸的高矫顽力、高磁能积的稀土钕铁硼永磁2体放入分体结构的T型杯状软磁抗菌不锈钢磁轭1内，稀土钕铁硼永磁体2的一个底面与软磁抗菌不锈钢T型杯状磁轭1凹处平面紧密贴合，稀土钕铁硼永磁体2的另一底面与嵌入杯状磁轭1中的抗菌不锈钢垫片Ⅰ3紧密贴合，软磁抗菌不锈钢磁轭1的圆周开口端面与抗菌不锈钢垫片Ⅰ（无磁奥氏体抗菌不锈钢材质）3构成一个平面，不锈钢磁轭1的圆周开口端面与抗菌不锈钢垫片Ⅰ3之间为微区激光焊接焊缝4，通过微区激光焊接构成一个耐蚀、耐磨包裹着磁体2的密封组合体。 

然后，将该T型杯状磁轭密封体的微区激光焊接焊缝4进行磨平和抛光加工，与软磁铁素体抗菌不锈钢圆片的衔铁5紧密贴合，构成一个闭合磁路，组成抗菌、工艺简单、产品合格率高、实用性强的牙用义齿磁性固位体。 

本实施例中微区激光焊接工艺参数为：平均功率12-14w，脉冲宽度4ms，脉冲频率5Hz，焊接速度0.4mm/s。 

本实施例中T型杯状抗菌不锈钢磁轭1和抗菌不锈钢衔铁5的材质为软磁铁素体抗菌不锈钢，其化学成分为C＝0.02%、Si＝1.0%、Mn＝0.3%、Cr＝18.8%、Cu＝1.7%、Nb＝0.64%、Ti＝0.56%、Zr＝0.5%、V＝0.76%、余量Fe（％重量）。 

抗菌不锈钢垫片Ⅰ3的材质为无磁奥氏体抗菌不锈钢，其化学成分为C＝0.01%、Si＝1.0%、Mn＝0.3%、Cr＝17.0%、Ni＝9.1%、Cu＝3.5%、Ti＝0.56%、Nb＝0.64%、V＝0.76%、余量Fe（％重量）。 

实施例3 

本实施例义齿磁性固位体结构如图3-4所示，与实施例1不同之处在于：义齿磁性固位体的T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭1和实施例2相同也采用分体结构；抗菌不锈钢垫片Ⅰ3采用复合结构，由软磁铁素体抗菌不锈钢垫片Ⅱ9和无磁奥氏体抗菌不锈钢环形片Ⅰ10以治金结合方式复合构成。 

将一定尺寸的高矫顽力、高磁能积的稀土钕铁硼永磁体2放入分体结构的T型杯状软磁抗菌不锈钢磁轭1内，稀土钕铁硼永磁体2的一个底面与软磁抗菌不锈钢磁轭1凹处平面紧密贴合，稀土钕铁硼永磁体2的另一面与嵌入杯状磁轭1中的抗菌不锈钢垫片Ⅰ3紧密贴合，软磁抗菌不锈钢磁轭1的圆周开口端面与嵌入的复合结构抗菌不锈钢垫片Ⅰ3构成一个平面，不锈钢磁轭1的圆周开口端面与复合结构抗菌不锈钢垫片Ⅰ3之间为微区激光焊接焊缝4，通过微区激光焊接构成一个耐蚀、耐磨包裹着磁体2的密封组合体。 

将包裹着稀土钕铁硼永磁体2的密封组合体与软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁5紧密贴合，构成一个闭合磁路，组成抗菌、工艺简单、产品合格率高、磁固位力强、实用性强的牙用义齿磁性固位体。 

本实施例中抗菌不锈钢垫片Ⅰ3采用复合结构，如图3-4所示。抗菌不锈钢垫片Ⅰ3由软磁铁素体抗菌不锈钢垫片Ⅱ9和无磁奥氏体抗菌不锈钢环形片Ⅰ10以治金结合方式复合而成。首先将无磁奥氏体抗菌不锈钢圆管紧密套合在软磁铁素体抗菌不锈钢圆棒外周，然后通过轧制或拉拔加工成为所需尺寸的复合体棒材，再经过扩散热处理工艺，产生冶金反应结合和纳米铜相的析出双重效果，达到更紧密结合和抗菌作用。最后，将复合体棒材加工和切割成所需规格尺寸的由软磁铁素体抗菌不锈钢垫片Ⅱ9和无磁奥氏体抗菌不锈钢环形片Ⅰ10组成的抗菌不锈钢垫片Ⅰ3。 

本实施例中抗菌不锈钢垫片Ⅱ9、T型杯状磁轭1和衔铁5的材质均为软磁铁素体抗菌不锈钢，其化学成分为C＝0.03%、Si＝1.5%、Mn＝0.5%、Cr＝17.8%、Cu＝2.2%、Nb＝0.83%、Ti＝0.86%、Zr＝0.89%、余量Fe（％重量）。 

本实施例中抗菌不锈钢环形片Ⅰ10的材质为无磁奥氏体抗菌不锈钢，其化学成分为C＝0.08%、Si＝1.5%、Mn＝0.5%、Cr＝17.8%、Ni＝9.1%、Cu＝4.0%、Nb＝0.88%、Ti＝0.86%、Zr＝0.89%、余量Fe（％重量）。 

Claims (8)

1.一种口腔义齿磁性固位体，其特征在于：该磁性固位体由T型杯状磁轭密封体和嵌入牙根内的软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁紧密贴合而成；其中：T型杯状磁轭密封体包括T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭、柱状稀土钕铁硼永磁体和抗菌不锈钢垫片Ⅰ，所述稀土钕铁硼永磁体置于T型杯状软磁铁素体抗菌不锈钢磁轭内部，柱状稀土钕铁硼永磁体的一个底面与磁轭凹处平面紧密贴合，抗菌不锈钢垫片Ⅰ嵌入T型杯状磁轭内，并与稀土钕铁硼永磁体的另一个底面紧密贴合，同时，抗菌不锈钢垫片Ⅰ与磁轭的开口端面在同一平面上；所述抗菌不锈钢垫片Ⅰ与磁轭的开口端面之间的缝隙通过微区激光焊接密封，抗菌不锈钢垫片Ⅰ所在平面与软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁紧密贴合，组成具有闭合磁路的义齿磁性固位体。

2.根据权利要求1所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：所述抗菌不锈钢垫片Ⅰ为无磁奥氏体抗菌不锈钢，或者抗菌不锈钢垫片Ⅰ由软磁铁素体抗菌不锈钢垫片Ⅱ和无磁奥氏体抗菌不锈钢环形片Ⅰ以治金结合方式复合而成。

3.根据权利要求1或2所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：所述软磁铁素体抗菌不锈钢和无磁奥氏体抗菌不锈钢均为含有铜、银和稀土元素中的一种或多种元素的抗菌不锈钢材料。

4.根据权利要求1-3任一所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：以重量百分含量计，所述软磁铁素体抗菌不锈钢化学成分为：C≤0.2%、Si≤3.0%、Mn≤2.0%、Cr＝10-30%、Cu＝0.4-2.2%、Zn≤1.0%、Ti≤1.0%、Zr≤1.0%、余量Fe；所述无磁奥氏体抗菌不锈钢化学成分为：C≤0.2%、Si≤3.0%、Mn≤10.0%、Cr＝10-30%、Ni＝4.0-18.0%、Cu＝1.0-4.5%、Zn＝0.2-1.0%、Ti≤1.0%、Nb≤1.0%、余量Fe。

5.根据权利要求1所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：所述T型杯状磁轭为一体结构或分体结构。

6.根据权利要求5所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：所述分体结构的T型杯状磁轭，由两端开口的管体、垫片Ⅲ和环形片Ⅱ组成，管体的一个端面、垫片Ⅲ和环形片Ⅱ在一个平面上，并通过微区激光焊接在一起。

7.根据权利要求1所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：所述微区激光焊接的焊接处进行磨削加工；微区激光焊接在氩气气氛保护下进行，其工艺参数为：氩气流量1~5L/min，焊接功率10~20W，脉冲宽度2~4ms，脉冲频率1~10Hz，焊接速度0.1~0.55mm/s。

8.根据权利要求1所述的口腔义齿磁性固位体，其特征在于：所述磁性固位体的T型杯状磁轭其横截面根据实际需要设计为圆形、椭圆形或长方形，柱状稀土钕铁硼永磁体、抗菌不锈钢垫片Ⅰ和软磁铁素体抗菌不锈钢衔铁的形状与T型杯状磁轭的形状作相配合的设计。

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