CN110497163A - 一种叠层复合式根管锉及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种叠层复合式根管锉及其加工工艺，针对分体式根管锉的结构不稳定、使用过程中易分离错位的缺点，提出先将两种或同种材质拉拔复合制成成复合胚体，作为根管锉的坯料，然后在复合胚体的不同部分分别加工出手柄、连接杆和锉体。该工艺的优势在于，以复合胚体的方法巧妙的将两种不同或相同的金属材料高强度以及完全无缝的进行结合，结合强度远胜胶粘和机械组装的方法。由于是对一整个坯料直接进行减材加工，加工精度要远高于加工两个组件在对其进行组装的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗器械领域，具体涉及一种叠层复合式根管锉及其加工工艺。
背景技术
机用钛镍合金根管锉出现于上世纪90年代，我国在2010年左右开始普及应用，极大的提高了口腔内科根管治疗的水平和效率。特别是在对于复杂、细小根管的预备方面，其相对于传统的不锈钢根管锉具有明显的优势。由于镍钛合金锉体相较不锈钢锉体具有弹性好、硬度低、柔韧性佳等特点，能够在更短的时间完成根管预备且同时避免根管内牙本质被过度切削，深受口腔临床医生的青睐。
目前市场上的钛镍合金根管锉均采取镍钛锉体和不锈钢手柄分别加工生产，加之镍钛合金材料的焊接性能很差，无法通过焊接的方式与手柄结合，因此各厂家均采取胶粘或装配的方式对二者进行组装。组装工艺普遍存在“抱合”结构强度差、装配精准度难以保证等问题。尤其是在产品的应用过程中，即装配在根管马达上，并以较高的转速旋转磨削牙齿根管时，易发生松动甚至分离的情况，对口腔临床医生的治疗带来极为不利的影响。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种先通过多层材料复合制作胚体，之后在同一胚体的不同部分分别加工出手柄和锉体的叠层复合式根管锉，以及该根管锉的加工工艺。相比于传统的手柄和锉体分别加工再进行焊接或粘合在一起，本发明可获得更为高的结构强度和装配精准度，降低临床使用时的故障机率。
本发明的技术方案如下：
一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其步骤包括：
S1制作复合胚体，复合胚体包括金属管和一根或一根以上的金属棒，将所述金属棒置于所述金属管中进行一体拉拔及退火，使所述金属管在所述金属棒之外形成致密包裹；
S2将所述复合胚体进行冷拔直至其直径略大于或等于根管锉的最大直径，冷拔变形量为20％-50％；
S3将所述复合胚体加工为手柄和锉体两部分；去掉所述锉体的外层金属管，露出内部的金属棒；
S4将所述锉体加工成外表面具有螺纹的锥体。
所述S1具体包括：
S1.1将所述金属杆的中心部分去除，形成具有中空结构的金属管；
S1.2将所述金属棒置入所述金属管的中空结构内，所述金属棒的截面形状与中空结构的截面形状相适应；
S1.3将所述金属管和金属棒的复合体进行一体拉拔及单次或数次退火，退火温度为600-900℃；
S1.4将所述金属管和金属棒的复合体进行冷拔直至其直径略大于或等于根管锉所需的手柄直径，形成复合胚体；冷拔变形量为20％-50％，优选变形量为30％-40％。
在所述S4中，可选择先拧制再做锥或先做锥再拧制的方法，制作所述锉体。
所述拧制方法为：将所述锉体采用单次或数次完全退火、缠绕、热定型的方式在锉体4表面加工出螺纹；退火温度为450-700℃，热定型温度为350-600℃。
所述做锥方法为：采用化学方式或机加工的方式将所述锉体加工成上粗下细的锥形。
所述S3中，在所述手柄和锉体之间设置一段连接杆，在所述连接杆的位置，去掉一部分金属管，使所述金属棒外部保留一部分金属管；所述金属管的厚度为0.05-0.4mm。
所述步骤S4中，将表面带有螺纹的所述锉体进行热定型，使所述锉体的轴线弯曲；定型温度为350-600℃。
所述金属管和金属棒的材料可为镍钛合金、不锈钢、钴铬合金或铜。
一种叠层复合式根管锉，其特征在于：它包括金属管和一根或一根以上的金属棒，所述金属管的内表面形状与所述金属棒的外表面形状相配合；所述金属棒置于所述金属管中，所述金属管在金属棒之外形成致密包裹；锉体部分的金属管被去除，内部金属棒裸露在外；所述锉体部分的金属棒为表面具有螺纹的锥体；手柄部分的金属管被保留。
所述锉体的轴线为二维曲线或三维曲线。
所述金属棒的截面为圆形、椭圆或具有突出部的形状。
本发明的技术效果如下：
本发明针对分体式根管锉的结构不稳定、使用过程中易分离错位的缺点，提出一种采用复合胚体工艺加工的叠层复合式根管锉。该根管锉的坯料为两种或同种材质拉拔复合而成复合胚体，然后在复合胚体的不同部分分别加工出手柄、连接杆和锉体。该工艺的优势在于，以复合胚体的方法巧妙的将两种不同或相同的金属材料高强度以及完全无缝的进行结合，结合强度远胜胶粘和机械组装的方法。在制作锉体和手柄形状时，由于是对一整个坯料直接进行减材加工，加工工艺连续且没有误差叠加，因此加工精度要远高于先分别加工手柄和锉体，再对其进行组装连接的情况。
本发明的复合胚体是通过将金属杆置入金属管中后多次同步一体拉拔、退火，使金属杆和金属管之间适度变形，金属管紧密包裹其内部的金属棒或金属棒束，进而使金属管和金属棒之间形成稳定连接结构。
进一步，由于金属管的内表面的形状与金属棒的外表面的形状相配合，金属棒的截面形状为圆形、椭圆或具有突出部的多边形。在进行根管手术过程中，使用根管锉进行磨钻作业时，由于金属管紧密包裹金属棒，锉体和手柄不会发生相对位移，即使金属管和金属棒之间没有焊接或粘合，也能保证根管锉在手术过程中具有极高的操控性能。
本发明的复合胚体制作工艺简单，内外材料可灵活搭配，复合胚体的金属管和金属棒可使用不同材料，在保证锉体的材质满足手术要求的同时不影响使用效果，便于成本控制。
附图说明
图1是金属管的示意图
图2是金属棒置于金属管内的截面示意图
图3是复合胚体的结构示意图
图4是去掉锉体部分的金属管后的示意图
图5是锉体外表面制作螺纹的示意图
图6是将锉体制成锥体的示意图
图7是先做锥再拧制时，将锉体制成锥体的示意图
图8是连接杆的结构示意图
图9是锉体的轴为曲线的示意图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1：
本发明的一种叠层复合式根管锉，其制作工艺的步骤包括：
S1.制作复合胚体，复合胚体内包括金属管1和一根或一根以上的金属棒2，金属管1在金属棒2之外形成致密包裹；
S1.1如图1所示，将金属杆的中心部分去除，形成具有中空结构的金属管1，中空结构的截面根据实际需要，可选择诸如图2所示的形状；
S1.2如图3所示，将金属棒2置入金属管1的中空结构内，金属棒2的截面形状与中空结构的截面形状相适应；
S1.3将金属管1和金属棒2的复合体进行一体拉拔及多次退火，退火温度为600-900℃，优选温度为700-800℃；拉拔后，金属管1紧密包裹其内部的金属棒2，进而使金属管1和金属棒2之间形成致密、稳定的连接结构；
S1.4将金属管1和金属棒2的复合体进行冷拔直至其直径略大于或等于根管锉所需的手柄直径，形成复合胚体；冷拔变形量为20％-50％，优选变形量为30％-40％。
S2如图4所示，截取长度大于或等于根管锉成品的复合胚体，之后将复合胚体分为手柄3和锉体4两部分；通过磨削或化学方式的方法去掉锉体4的外层金属管1，露出内部的金属棒2；
S3如图5所示，通过磨削或机械拧制的方法，将金属棒2制成表面具有螺纹的锉体4；
S4将手柄3采用机加工的方式加工成所需的形状。
具体的：
在S1.1和S1.2中，金属管1的中空结构可通过电火花打孔机、电火花线切割机、电火花成型机床加工。金属管1的材质可以是镍钛合金、不锈钢、钴铬合金、铜等。金属棒2的材质可以是镍钛合金、不锈钢、钴铬合金、铜等。
在S2中，还可根据连接杆的长度，将除工作部分之外的操作部分的外层金属管去掉一部分，使内部的金属棒外部贴附一层金属管，贴附在金属棒上的金属管的厚度为0.05-0.4mm。
在S3中，可选择先拧制再做锥或先做锥再拧制的方法，制作表面带有螺纹的锉体4；
先拧制再做锥：
S3.1将锉体4采用单次或数次退火、缠绕、热定型、缠绕的方式在锉体4表面加工出螺纹；退火温度为450-700℃，优选温度为450-650℃；热定型温度为350-600℃，优选温度为400-550℃；
S3.2在螺纹区域采用化学方式或机加工的方式将锉体4加工出如图6所示的上粗下细的锥形。
先做锥再拧制：
S3.3先将锉体4采用化学方式或机加工的方式加工出如图7所示的上粗下细的锥形；
S3.4将锉体4采用单次或数次完全退火、缠绕、热定型的方式在锉体4表面加工出螺纹；退火温度为450-700℃，优选温度为450-650℃。热定型温度为350-600℃，优选温度为400-550℃。
金属棒的截面为圆形、椭圆，为使金属管和金属棒之间的连接结构更稳定，还可选择其他具有突出部的形状。
实施例2：
如图8所示，在步骤S2中，手柄3和锉体4之间设置一段连接杆5，在连接杆5的位置，将外层的金属管1去掉一部分，使金属棒1的外部保留一层金属管，保留在金属棒2之外的金属管的厚度为0.05-0.4mm。
实施例3：
如图9所示，本实施例与上述两个实施例的区别在于，锉体4的轴线为二维曲线或三维曲线，例如正弦波或三维螺旋曲线。
具体制作方法为：在S3中，将表面带有螺纹的锉体4进行热定型，使锉体4的轴线适度弯曲，定型温度为450-600℃，优选500-550℃。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其步骤包括：
S1制作复合胚体，复合胚体包括金属管和一根或一根以上的金属棒，将所述金属棒置于所述金属管中进行一体拉拔及退火，使所述金属管在所述金属棒之外形成致密包裹；
S2将所述复合胚体进行冷拔直至其直径略大于或等于根管锉的最大直径，冷拔变形量为20％-50％；
S3将所述复合胚体加工为手柄和锉体两部分；去掉所述锉体的外层金属管，露出内部的金属棒；
S4将所述锉体加工成外表面具有螺纹的锥体。
2.如权利要求1所述的一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其特征在于：所述S1具体包括：
S1.1将所述金属杆的中心部分去除，形成具有中空结构的金属管；
S1.2将所述金属棒置入所述金属管的中空结构内，所述金属棒的截面形状与中空结构的截面形状相适应；
S1.3将所述金属管和金属棒的复合体进行一体拉拔及单次或数次退火，退火温度为600-900℃；
S1.4将所述金属管和金属棒的复合体进行冷拔直至其直径略大于或等于根管锉所需的手柄直径，形成复合胚体；冷拔变形量为20％-50％，优选变形量为30％-40％。
3.如权利要求1所述的一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其特征在于：在所述S4中，可选择先拧制再做锥或先做锥再拧制的方法，制作所述锉体。
4.如权利要求3所述的一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其特征在于：所述拧制方法为：将所述锉体采用单次或数次完全退火、缠绕、热定型的方式在锉体4表面加工出螺纹；退火温度为450-700℃，热定型温度为350-600℃。
5.如权利要求3所述的一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其特征在于：所述做锥方法为：采用化学方式或机加工的方式将所述锉体加工成上粗下细的锥形。
6.如权利要求1-5之一所述的一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其特征在于：所述S3中，在所述手柄和锉体之间设置一段连接杆，在所述连接杆的位置，去掉一部分金属管，使所述金属棒外部保留一部分金属管；所述金属管的厚度为0.05-0.4mm。
7.如权利要求1-5之一所述的一种叠层复合式根管锉的加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中，将表面带有螺纹的所述锉体进行热定型，使所述锉体的轴线弯曲；定型温度为350-600℃。
8.一种使用如权利要求1-7之一所述工艺制作的叠层复合式根管锉，其特征在于：它包括金属管和一根或一根以上的金属棒，所述金属管的内表面形状与所述金属棒的外表面形状相配合；所述金属棒置于所述金属管中，所述金属管在金属棒之外形成致密包裹；锉体部分的金属管被去除，内部金属棒裸露在外；所述锉体部分的金属棒为表面具有螺纹的锥体；手柄部分的金属管被保留。
9.如权利要求8所述的一种叠层复合式根管锉，其特征在于：所述锉体的轴线为二维曲线或三维曲线。
10.如权利要求8或9所述的一种叠层复合式根管锉，其特征在于：所述金属棒的截面为圆形、椭圆或具有突出部的形状。
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