CN1111607C - 热激活型钛镍牙齿矫形丝及其生产工艺 - Google Patents

热激活型钛镍牙齿矫形丝及其生产工艺 Download PDF

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本发明涉及一种口腔正畸治疗用的牙齿矫形丝及其生产工艺。该矫形丝的材料为医用钛镍形状记忆合金。所述矫形丝的制造采用热激活组合方法，包括对丝材进行预处理、超弹性处理、热激活定型处理等工艺，并且还对矫形丝表面进行去除氧化物处理及强韧化光亮处理。本发明提供的牙齿矫形丝兼具高弹性性能和良好的可成形性，可同时完成整平、转矩和扭正治疗，减少临床使用时加力和换弓的次数，提高使用效率。

Description

热激活型钛镍牙齿矫形丝及其生产工艺
本发明涉及一种口腔正畸治疗用的矫形丝，特别是涉及一种热激活型钛镍牙齿矫形丝及其生产工艺。
错牙合畸形是世界各国均呈较高发病率的口腔疾病。这种发育畸形是在儿童的生长发育过程中，由先天的遗传因素或后天的环境因素，如疾病、口腔不良习惯、替牙障碍等导致的牙列、颌骨和颅面的畸形。它不但影响面部美观，也影响口颌功能。近年来，随着人们生活水平的提高，不仅是儿童，越来越多的成人也在进行正畸治疗。在口腔正畸治疗中，牙齿矫形丝是矫治器中产生力量的关键部件，对达到尽可能好的牙合关系并能保持愈后稳定，以及增加面部美观这三大矫治目标起着决定性的作用。
目前使用的牙齿矫形丝多为不锈钢材料的，其刚度较大，移动牙齿时，力值变化的幅度大，在排齐较严重的错位牙时，只能选择细钢丝，以减小其刚度，但细钢丝与托槽槽沟的吻合程度差，所以对牙位的控制能力较差。中国专利90219653提出利用钛钢组合弓丝来实现矫治，将钛丝用在畸形牙矫正部位，钢丝用在固定部位，从而提高了错位牙的到位率和支抗力。但由于钛钢和钢丝材料本身仍属钢材料，其屈服强度较高，弯曲后材料内部的剩余应力高，从而影响其弹性性能，而且异种材料之间容易形成电位势，在口腔内发生腐蚀。钛镍记忆合金已在牙科上有一些产品，如矫正簧(中国专利92221550)，牙根种植体(中国专利9225460)，正畸拉簧(中国专利91224652)，但关于钛镍矫正丝未见有报道。
本发明的目的是提供一种新型的牙齿矫形丝，能有效地提高其在弓形弯制时的可成形性，同时保持其原有的弹性性能优势，并且在口腔中不易发生腐蚀。
本发明提供的牙齿矫形丝的材料采用医用钛镍形状记忆合金(TiNi)，其成份范围为：钛镍两种元素的重量百分比在40∶60～50∶50之间。该材料的含氧量小于500ppm，含碳量小于700ppm，含氢量小于500ppm。
本发明所述牙齿矫形丝的丝材横截面包括两种形状：圆形和矩形。圆丝截面直径范围是0.2mm～0.5mm，矩形丝截面积范围是0.10×0.10mm2～0.28×0.282mm。
本发明所述矫形丝的加工及处理方法如下：
1、热激活组合处理
(1)丝材预处理
用圆模或矩形模热拨结合后期冷拔的组合方法。利用拉丝模逐道拉拨圆丝，拉拨温度在700℃～900℃之间，拉拨速度控制在20m/min以下。每道变形量控制在15％～25％之内。在拉拨到0.6mm～0.8mm(圆丝径)、0.30×0.30mm2～0.40×0.40mm2(矩形尺寸)截面积范围之内时，降低拉拨温度至室温进行冷拨，拉拨速度控制在10m/min以下，每道变形量控制在5％～10％之内，直至冷拨到0.2mm～0.5mm(圆丝径)，0.10×0.10mm2～0.28×0.28mm2(矩形尺寸)。
(2)超弹性处理
将步骤(1)预处理后的丝材根据其冷拨变形程度进行最佳超弹性处理。所述超弹性处理方法是加热丝材至400℃～480℃，保温5～50分钟，然后淬入水中。
(3)热激活定型
将经过步骤(2)超弹性处理后的丝材进行相变温度测量，测量方法为常规电阻率温度曲线测试，从曲线上确定出每卷丝材其马氏体相变开始温度，并以此为参照将丝材进行分类，随后进行热激活定型处理。
所述热激活定型处理采用脉冲加热方式，脉冲流在0～20A，通电时间为0.5～5分钟，定型模具为绝缘材料，利用凹槽模具进行固定加热。热激活定型装置由脉冲电源发生器、可调电阻器和定型模具三部分串联而成。定型模具选用绝缘材料，在其表面开出系列凹槽。凹槽形状均为半椭圆形，椭圆的长轴半径为40mm～60mm不等，短轴半径为25mm～45mm不等，槽深0.5mm～2mm。
2、表面处理
(1)去除表面氧化物
将经过热激活组合处理后的矫形丝放入硝酸与氢氟酸的混合酸溶液中清洗其表面氧化物。两种酸的比例在4∶1～1∶4范围内，清洗时间在5～30分钟。
(2)超声波振动表面强韧化处理
将上述表面去除了氧化物的矫形丝放入超声波研磨机中进行研磨抛光。超声波频率为20KHz～30KHz，磨粒选择粒度在0.5μm～10μm的金刚砂糊剂，超声振动时间在5个小时以上。
本发明提供的牙齿矫形丝兼具高弹性性能和良好的可成形性，可同时完成整平、转矩和扭正治疗，减少临床使用时加力和换弓的次数，提高使用效率。
以下实施例进一步详述本发明的工艺及效果。
1.热激活组合处理(1)丝材预处理：将直径为1.5mm的圆丝利用拉丝模逐道拉拨，拉丝模孔型选择有圆模和矩形模两种。
 实施例                            热拨                 冷拨
温度(℃)   速度(m/min)   每道变形量(％)   拉丝模孔型   截面积尺寸(mm2)   速度(m/min)   每道变形量(％)    截面积尺寸(mm2)
 1 710   10   15   圆形   π×(0.3)2     7   7   π×(0.1)2
 2 820   15   17   圆形   π×(0.4)2     8   9   π×(0.2)2
 3 850   15   19   矩形   0.3×0.3     8   5   0.1×0.2
 4 900   19   25   矩形   0.3×0.4     9   6   0.2×0.28
(2)超弹性处理：
用普通箱式加热炉，将预处理后的丝材卷成卷放入炉中加热，保温后淬入冷水中。
  实施例   冷拉拨变形量               超弹性处理工艺
    加热温度范围     保温时间(分钟)
  5   5％～15％     400℃～420℃     7
  6   15％～25％     420℃～450℃     16
  7   25％～35％     450℃～480℃     25
  8   35％～45％     450℃～480℃     45
(3)热激活定型处理：
将步骤超弹性处理后的丝剪成段，嵌入模具槽内，两端用导电夹夹住，利用脉冲电流对丝材进行脉冲加热定型。通电完毕后，两端剪齐即可制成矫形丝。
经过丝材预处理+超弹性处理+热激活定型处理这一组合处理后，牙齿矫形丝具有很好的回弹性和较大的弹性恢复能，并且在弯制第一、二、三序列弯曲时可成形性好。
  实施例   马氏体相变开始温度     热激活定型工艺          定型后效果
 脉冲电流 通电时间
  9   -30℃～20℃  10A～20A 5分钟 在手心(体温)中任意弯折不变形
  10   -20℃～10℃  5A～10A 3分钟 在手心(体温)中任意弯折不变形
  11   -10℃～0℃  5A～10A 1分钟 在手心(体温)中任意弯折不变形
  12   0℃～10℃  小于5A 30秒钟 在手心(体温)中任意弯折不变形
2.表面处理：
用硝酸与氢氟酸的混合酸洗液清洗热激活组合处理的矫形丝，去除表面氧化物，然后放入超声波研磨机中超声振动，进行研磨抛光，磨粒为金刚砂糊剂。处理后矫形丝表面白亮，抗弯曲疲劳寿命得以提高，弯制时不会发生折断现象。
 实施例              酸洗                  超声波研磨
  硝酸∶氢氟酸 清洗时间(分钟) 磨粒径(μm)  频率(KHz)   振动时间(小时)
 13   1∶4 30 0.5  20   5
 14   1∶1 15 5  30   6
 15   4∶1 5 10  30   6
3.性能测定：
实施例13、14、15提供的牙齿矫形丝主要技术性能如下：
最大完全可恢复应变6％～8％，抗弯曲疲劳寿命＞10次；
在仿生理溶液中无点蚀现象发生，在1％NaCl水溶液中的腐蚀速率小于6.8×10-毫米/年；
牙齿矫形丝表面光滑度0.8μm～2μm。
实施例14提供的牙齿矫形丝与现有技术的不锈钢丝相比有如下优点：
(1)柔和，易变曲。刚度系数约为不锈钢矫形丝的1/4。
(2)回弹性能好。经90°弯曲之后，残余角仅3.6°，而不锈钢矫形丝的残余角达66°。
(3)能保持良好的回弹性，弯曲75°后两个月残余角只有2°，而不锈钢矫形丝弯曲变形后即产生很大的残余变形，几天后回弹性能丧失殆尽。
(4)应力—应变曲线在卸载时很大一段范围内能保持近乎恒定力，故在临床应用中矫形力不减小，而不锈钢矫形丝的曲线则直线下降，迅速失效。
(5)良好的可成形性，可同时完成整平、转矩和扭正治疗，减少临床上加力和换弓的次数，提高正畸医师工作效率1-2倍。临床应用比用不锈钢丝复诊间隔时间延长1倍，疗程缩短50％-70％，且患者感觉舒适。

Claims (6)

1、一种口腔正畸治疗用的矫形丝，其特征是该矫形丝的材料采用医用钛镍形状记忆合金(TiNi)，材料的成份范围为：钛镍两种元素的重量百分比在40∶60～50∶50范围之间；材料的含氧量小于500ppm，含碳量小于700ppm，含氢量小于500ppm。
2、权利要求1所述的矫形丝，其特征是该矫形丝的丝材横截面包括圆形和矩形，圆丝截面直径范围是0.2mm～0.5mm，矩形丝截面积范围是0.10×0.10mm2～0.28×0.282mm。
3、权利要求1所述的矫形丝的制造方法，其特征是经过丝材预处理、超弹性处理、热激活定型处理制造的；
所述丝材预处理是用圆模或矩形模热拨结合后期冷拔的组合方法，其中热拔温度在700℃～900℃，每道变形量在15％～25％，拔速在20m/min以下；冷拔在室温下进行，每道变形量在5％～10％，拔速在10m/min以下；
所述超弹性处理是将预处理后的丝材加热至400℃～480℃，保温5～50分钟，然后淬入水中；
所述热激活定型是将丝材用常规电阻率温度曲线测试进行相变温度测量，从曲线上确定出每卷丝材其马氏体相变开始温度，并以此为参照将丝材进行分类；采用脉冲加热方式，利用凹槽模具进行固定加热。
4、权利要求3所述的矫形丝的制造方法，其特征是还包括对所述的丝材进行表面去除氧化物处理及表面强韧化光亮处理。
5、权利要求4所述的矫形丝的制造方法，其特征是对所述的丝材进行表面去除氧化物处理方法是利用硝酸与氢氟酸混合溶液清洗，其中两种酸的比例在4∶1～1∶4范围，清洗时间为5～30分钟。
6、根据权利要求4所述的矫形丝的制造方法，其特征是对所述的丝材进行表面强韧化光亮处理方法是利用超声波研磨机进行，其中磨粒为0.5～10μm，频率在20～30KHz，时间在5个小时以上。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100447258C (zh) * 2006-07-20 2008-12-31 哈尔滨工程大学 口腔正畸弓丝成型方法及其装置
CN102876957A (zh) * 2012-09-27 2013-01-16 无锡宏昌五金制造有限公司 一种牙箍用保健合金材料
CN104546162A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 一种渐变矫治力值正畸牙弓丝及其成型工艺和装置
CN104546161A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 镍钛Dimple正畸牙弓丝成型工艺及其装置
CN104741412A (zh) * 2014-01-01 2015-07-01 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 一种新型铜镍钛牙弓丝的生产制备工艺

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101617961B (zh) * 2008-06-30 2011-12-21 北京圣玛特科技有限公司 钛基五元合金、产品及制备方法
CN106178145A (zh) * 2016-08-05 2016-12-07 四川北极光口腔医疗器械有限公司 一种带有纳米层的牙齿矫正丝及其制作方法
CN107805741A (zh) * 2017-10-30 2018-03-16 宝鸡市博信金属材料有限公司 一种钛镍记忆合金薄板的制备方法
CN111346942B (zh) * 2020-03-12 2021-10-29 西安华创新材料有限公司 一种镍钛形状记忆合金高强度丝材加工方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100447258C (zh) * 2006-07-20 2008-12-31 哈尔滨工程大学 口腔正畸弓丝成型方法及其装置
CN102876957A (zh) * 2012-09-27 2013-01-16 无锡宏昌五金制造有限公司 一种牙箍用保健合金材料
CN104741412A (zh) * 2014-01-01 2015-07-01 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 一种新型铜镍钛牙弓丝的生产制备工艺
CN104546162A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 一种渐变矫治力值正畸牙弓丝及其成型工艺和装置
CN104546161A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 镍钛Dimple正畸牙弓丝成型工艺及其装置
CN104546162B (zh) * 2014-12-19 2018-03-16 上海埃蒙迪材料科技股份有限公司 一种渐变矫治力值正畸牙弓丝及其成型工艺和装置

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