CN108165860A - 卫生牙科车针及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫生牙科车针及其制备方法，所述卫生牙科车针，材质为钨钢材料，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：钴8‑12％；二碳化三铬0.2‑0.4％；碳化钒和/或碳化钽0.3‑0.5％；余量为碳化钨。本发明的卫生牙科车针，具有较高的洛氏硬度和抗弯强度，车针表面硬度高，同心度极高，无摆动，转动平稳，切削速度快，产生的热量少，降低了对牙髓和牙体组织的损伤，减少了牙科医生的劳动强度，并有效提高了患者的舒适度和满意度。本发明的卫生牙科车针，切削牙体，制备洞型后，牙体表面光滑，无划痕。并且本发明生产成本低廉，适合在牙医门诊中有效推行推广“一人一专用车针”，有效解决了交叉感染的问题。

Description

卫生牙科车针及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种车针及其制备方法，尤其涉及一种卫生牙科车针及其制备方法。

背景技术

牙科，医学学科分类之一，在大医院一般并入口腔科。牙科主要治疗牙齿、牙周相关的疾病。

龋病俗称虫牙、蛀牙，是细菌性疾病，可以继发牙髓炎和根尖周炎，甚至能引起牙槽骨和颌骨炎症。如不及时治疗，病变继续发展，形成龋洞，终至牙冠完全破坏消失，其发展的最终结果是牙齿丧失。龋病特点是发病率高，分布广。是口腔主要的常见病，也是人类最普遍的疾病之一，世界卫生组织已将其与肿瘤和心血管疾病并列为人类三大重点防治疾病。对于人口众多的我国来说，齿科材料和器械的需求量是非常之大的。

在各种齿科材料和器械中，牙科车针是口腔治疗中最常用的器械之一，是各种龋洞成型、假牙修磨及硬脆齿科材料加工的理想工具，牙科车针是口腔科医生用的耗材类用具，是一根很细小的钢针，这根针由针头和针柄组成，可插入高低速手机上使用，帮助口腔科医生开牙洞，修牙齿。如果把口腔医生用手机比喻为手持钻机的话，车针就相当于钻机上的钻头。牙科车针，通常分为钨钢车针和金刚砂车针。其中钨钢车针在国外使用较为普遍，国内，牙医使用的主要为金刚砂车针。

车针；管理类别二类，管理类别代号现为6855-6。牙科或者口腔科临床使用车针，主要用来切削牙体组织，以达到去除病变组织，或者治疗钻孔或制备牙体，以符合临床进一步治疗和恢复牙体外形的需要，牙科车针既可以用于临床，也可用于牙科技工室。

从牙科学的角度看，车针属牙科旋转器械大类的一个分类，其命名应符合ISO标准旋转器械的分类及编码系统的要求，同时应符合《医疗器械分类目录》或国家标准、行业标准上的通用名称为依据命名，并结合产品的主要材质和形态和驱动方式。例如：高速钨钢球形车针、低速金刚砂轮形车针、低速不锈钢柱形车针等。尽量减少以球钻，裂钻等这样简称。

车针主要由二部分组成：即工作部分和连接的柄组成。

工作部分是牙科车针的主体，车针材质的划分主要依据本部分确定，分为硬质合金、不锈钢和金刚石。根据工作部分的形态分为球形、柱形、锥形、倒锥形、轮形、梨形、火焰形等，工作部分的形态和尺寸均有相应的标准明确规定，并允许企业根据临床的需求增加开发和设计新的形态和尺寸规定。

牙科车针是一种口腔治疗用旋转器械，其不可独立使用，必需与牙科手机连接方可应用，与手机连接部分即为其柄或杆，柄或杆与手机的为卡扣式和摩擦式。类型一柄为卡扣式，其它类型均为摩擦式，车针工作方式主要分为刃切削和磨料切削。切削刃的材料主要为硬质合金和不锈钢，而磨料切削目前主要为天然金刚石粉或金刚砂粉。加工切削刃需要采取机械加工和研磨和热处理，切削刃的形状、数量和深度决定了切削的效率。而磨料切削是通过结合剂将磨料与基底材料结合到一起，通常的基底材料为不锈钢，磨料颗粒大小的不同产生不同的切削效果。

车针用于牙齿的预备己有多年的历史。在世纪年代以前，主要使用碳化硅磨盘和磨石来切削牙釉质，但是碳化硅车针切削牙釉质时往往产生磨损而导致车针形状损失。第一支车针是由不锈钢制造的，随后发展为碳化钨。由于碳钢在切削牙釉质时效率低，德国柏林大学的和制造了第一支金刚石车针。之后，金刚石车针在欧洲得到了广泛应用，并将种形状大尺寸的车针引入到美国。高速气涡轮牙科反角手机的问世和大批量生产是牙科专业人士对金刚石车针认可的结果。金刚石车针具有较高的磨削性能、较长的使用寿命和使用过程中产热量较少。

牙科车针应该具有较高的稳定性和抗断裂能力，使用过程中无尖端崩折或脱砂。牙科车针的种类繁多，在使用过程中，可以根据修复设计的需要选择合适的车针及转速进行切割。车针按材质分类，可以分为金刚砂车针和钨钢车针按外形分类，可以分为球形、平行轮形、蛋形、梨形、鱼类形、平头、圆头、火焰头、尖圆头、柱形、锥形、针形、短头等等按功能分类，可以分为初磨车针、细磨车针、短柄金刚砂车针、长柄金刚砂车针、肩台车针和细长颈金刚砂车针按金刚石颗粒尺寸分类，可以分为粗粒度一、中等粒度一、细粒度一和极细粒度一金刚石车针。最常用的车针是中等粒度金刚石车针，即标准型车针。

但是，目前国内各大医院所用的车针多采用进口产品，其主要原因在于国外车针产品具有磨削锋利、高效耐用等特点，而国内生产的金刚石车针性能较差，经常发生磨粒脱落或镀层成片剥脱，耐用性差，治疗过程中常带来意外折断、磨削无力、使用寿命短等问题。

在现实操作中，牙科车针在使用时会短暂进入牙体组织接触患者的血液、体液，因此存在交叉感染的问题。通常，牙科车针引起交叉感染主要有两种途径：一是车针在口腔内操作过程中接触患者的唾液、血液、碎屑造成的表面污染；二是车针在治疗过程中滞留在纹理中的病原微生物等。

牙科门诊患者多、流动性大，车针使用率、周转率很高。如何更好的避免交叉感染，是牙科护理工作的及其重要内容之一。

因此在牙科门诊中，推广“一人一机(牙科手机)、一人一专用车针”的工作是十分必要的，应充分引起广大医护人员的重视。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种卫生牙科车针及其制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种卫生牙科车针，材质为钨钢材料，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴Co 8-12％；

二碳化三铬Cr₃C₂ 0.2-0.4％；

碳化钒VC和/或碳化钽TaC 0.3-0.5％；

余量为碳化钨WC。

优选的，

一种卫生牙科车针，材质为钨钢材料，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴Co 8-12％；

二碳化三铬Cr₃C₂ 0.2-0.4％；

碳化钒VC和/或碳化钽TaC 0.3-0.5％；

氮化钛TiN和/或氮化硅Si₃N₄0.2-0.6％；

余量为碳化钨WC。

优选的，

一种卫生牙科车针，材质为钨钢材料，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴8-12％；

二碳化三铬0.2-0.4％；

碳化钒0.15-0.25％

碳化钽0.15-0.25％；

氮化钛和/或氮化硅0.2-0.6％；

余量为碳化钨WC。

优选的，

一种卫生牙科车针，材质为钨钢材料，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴8-12％；

二碳化三铬0.2-0.4％；

碳化钒0.15-0.25％

碳化钽0.15-0.25％；

氮化钛0.1-0.3％；

氮化硅0.1-0.3％；

余量为碳化钨。

所述的钴、二碳化三铬、碳化钒、碳化钽、氮化钛、氮化硅和碳化钨的粒度均为0.2-1μm，优选为0.3-0.8μm，最优为0.4-0.6μm。

所述钨钢材料可以按照本领域常规方法制备而成，例如：充分混合→粉碎→干燥→过筛后加入成型剂→再干燥→过筛制得混合料→把混合制粒、压制→成型→(德国进口真空低压烧结炉)HIP热等静压工艺处理→烧结后毛坯→检验(无损超声波探伤检测)→毛坯尺寸精度检验。

本发明钨钢材料也可以采用下述常规方法制备而成，具体包括如下步骤：按重量比取各组分，混匀，真空干燥，掺蜡成型，均匀化破碎，过筛，压制，低压烧结。

本发明的卫生牙科车针，材质采用上述钨钢材料，再先采用国际先进数控机床，严格的生产监测和检验，结合临床实际需求，精心制造出精度较高的牙科车针基体，整体制造无焊缝，高度同心无跳动，刃齿精细，削磨精准，坚利耐用。

本发明的卫生牙科车针，具有较高的洛氏硬度和抗弯强度，车针表面硬度高，同心度极高，无摆动，转动平稳，切削速度快，产生的热量少，降低了对牙髓和牙体组织的损伤，减少了牙科医生的劳动强度，并有效提高了患者的舒适度和满意度。本发明的卫生牙科车针，切削牙体，制备洞型后，牙体表面光滑，无划痕。并且本发明生产成本低廉，适合在牙医门诊中有效推行推广“一人一专用车针”，有效解决了交叉感染的问题。

附图说明

图1是牙科车针磨床整体部件分布示意图。

图2是卫生牙科车针基材生产流程图。

图中标号名称：1、动力单元；2、机壳；3、卡盘齿圈；4、卡盘；5、立板；6、横板；7、第一磨刀机构；8、第二磨刀机构；9、第三磨刀机构；10、电磁开关；11、动力齿轮；12、复位板簧；13、第一支撑；14、减速齿轮；15、弧形摆盘；16、飞轮。

具体实施方式

实施例中钴、二碳化三铬、碳化钒、碳化钽、氮化钛、氮化硅和碳化钨的粒度均为0.5μm。

实施例1

钨钢材料原料配方如下：

钴50千克；

二碳化三铬1.5千克；

碳化钒1千克；

碳化钽1千克；

氮化钛1千克；

氮化硅1千克；

碳化钨444.5千克。

图2是卫生牙科车针基材生产流程图。

(1)将上述钨钢材料原料置于球磨机中，添加150升无水乙醇，以无水乙醇为研磨介质，湿磨混合48小时。

(2)加入真空干燥器中，再加入昆仑牌56号全精炼颗粒石蜡50千克，边搅拌边干燥5小时，经均匀化破碎处理，过60目筛。

(3)低温烧结：将过筛后的物料送入模具中，压制成初坯，压制压力为0.8MPa，再送入烧结炉内，压力设置为5MPa，控制温度为450℃，石蜡完全脱除干净；加热至1380℃，保温保持压力在5MPa条件下加热1小时后，再进行冷却，冷却时保持4MPa的压力，冷却到80℃以下出炉，得到本发明的钨钢材料。

将上述制得的钨钢材料，采用本领域常规方法加工成卫生牙科车针基体，再采用常规数控机床，制得本发明的卫生牙科车针。

本发明的卫生牙科车针针体和刃头为一体，齿科车针基体上部的刃头的形状可以为球型、橄榄球型、轮状、纺锤型、肩台、梨型、锥形平头、柱形平头、锥形尖头、火焰型、截锥形、倒截锥形等，刃齿精细。车针由于没有焊缝，加工或临床使用时不掉头、没有形变，同心度极高，无摆动，转动平稳，不伤手机，患者没有震动感。

实施例2

钨钢材料原料配方如下：

钴50千克；

二碳化三铬1.5千克；

碳化钒2千克；

氮化钛1千克；

氮化硅1千克；

碳化钨444.5千克。

制备方法与实施例1完全相同。

实施例3

钨钢材料原料配方如下：

钴50千克；

二碳化三铬1.5千克；

碳化钽2千克；

氮化钛1千克；

氮化硅1千克；

碳化钨444.5千克。

制备方法与实施例1完全相同。

实施例4

钨钢材料原料配方如下：

钴50千克；

二碳化三铬1.5千克；

碳化钒1千克；

碳化钽1千克；

氮化钛2千克；

碳化钨444.5千克。

制备方法与实施例1完全相同。

实施例5

钨钢材料原料配方如下：

钴50千克；

二碳化三铬1.5千克；

碳化钒1千克；

碳化钽1千克；

氮化硅2千克；

碳化钨444.5千克。

制备方法与实施例1完全相同。

测试例1

将实施例1-5制得的钨钢材料的进行洛氏硬度和抗弯强度性能测试，具体结果见表1。

测试例2

将实施例1-5卫生牙科车针表面硬度和磨损速率性能进行测试，具体结果见表2。

表面硬度：根据维氏硬度试验方法进行测试，采用HVS-1000型数显显微硬度计测定车针表面硬度，载荷100g，加载时间10s，每个车针取八个点压痕硬度值的平均值作为车针的表面硬度。

表2：卫生牙科车针表面硬度和磨损速率性能测试结果表

	车针表面硬度，HV	磨损速率，μm/min
			实施例1	2760	13.2
实施例2	2665	13.7
			实施例3	2630	13.9
实施例4	2650	14.0
			实施例5	2625	14.2

本发明的卫生牙科车针，可以先采用国际先进数控机床，例如可以采用图1所示的牙科车针磨床进行生产，如图1所示，它包括机壳2、动力单元1、卡盘齿圈3、卡盘4、电磁开关10、动力齿轮11、复位板簧12、第一支撑13、减速齿轮14、弧形摆盘15、飞轮16。严格的生产监测和检验，结合临床实际需求，精心制造出精度较高的牙科车针基体，整体制造无焊缝，高度同心无跳动，刃齿精细，削磨精准，坚利耐用。

牙科车针基体，针体和刃头(及：工作尖)为一体，牙科车针基体上部的刃头的形状可以为球型、橄榄球型、轮状、纺锤型、肩台、梨型、锥形平头、柱形平头、锥形尖头、火焰型、截锥形、倒截锥形等，刃齿精细。车针由于没有焊缝，加工或临床使用时不掉头、没有形变，同心度极高，无摆动，转动平稳，不伤手机，患者没有震动感。

本发明的卫生牙科车针，车针表面硬度高，同心度极高，无摆动，转动平稳，切削速度快，产生的热量少，降低了对牙髓和牙体组织的损伤，减少了牙科医生的劳动强度，并有效提高了患者的舒适度和满意度。本发明的卫生牙科车针，切削牙体，制备洞型后，牙体表面光滑，无划痕。并且本发明生产成本低廉，适合在牙医门诊中有效推行推广“一人一专用车针”，有效解决了交叉感染的问题。

Claims (6)

1.一种卫生牙科车针，材质为钨钢材料，其特征在于，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴8-12％；

二碳化三铬0.2-0.4％；

碳化钒和/或碳化钽0.3-0.5％；

余量为碳化钨。

2.如权利要求1所述的卫生牙科车针，其特征在于，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴8-12％；

二碳化三铬0.2-0.4％；

碳化钒和/或碳化钽0.3-0.5％；

氮化钛和/或氮化硅0.2-0.6％；

余量为碳化钨。

3.如权利要求1所述的卫生牙科车针，其特征在于，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴8-12％；

二碳化三铬0.2-0.4％；

碳化钒0.15-0.25％

碳化钽0.15-0.25％；

氮化钛和/或氮化硅0.2-0.6％；

余量为碳化钨。

4.如权利要求1所述的卫生牙科车针，其特征在于，所述钨钢材料按重量百分比由下述原料制备而成：

钴8-12％；

二碳化三铬0.2-0.4％；

碳化钒0.15-0.25％

碳化钽0.15-0.25％；

氮化钛0.1-0.3％；

氮化硅0.1-0.3％；

余量为碳化钨。

5.如权利要求4所述的卫生牙科车针，其特征在于：所述的钴、二碳化三铬、碳化钒、碳化钽、氮化钛、氮化硅和碳化钨的粒度均为0.2-1μm，优选为0.3-0.8μm，最优为0.4-0.6μm。

6.如权利要求1-5中任一项所述的卫生牙科车针的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

充分混合→粉碎→干燥→过筛后加入成型剂→再干燥→过筛制得混合料→把混合制粒、压制→成型→HIP热等静压工艺处理→烧结后毛坯→无损超声波探伤检测→毛坯尺寸精度检验；

或者，

按重量比取各组分，混匀，真空干燥，掺蜡成型，均匀化破碎，过筛，压制，低压烧结。