ES2351655T3

ES2351655T3 - Instrumento manual para empleo dental y quirúrgico.

Info

Publication number: ES2351655T3
Application number: ES08706369T
Authority: ES
Inventors: Vincent Mosimann
Original assignee: Bien Air Holding SA
Current assignee: Bien Air Holding SA
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2028-02-19
Also published as: EP2120774B1; US20100178522A1; JP2010521250A; DK2120774T3; WO2008113192A1; ATE481939T1; EP2120774A1

Abstract

Instrumento manual para empleo dental o quirúrgico que comprende unos componentes estáticos y unos componentes dinámicos, caracterizado porque, por lo menos algunos de estos componentes estáticos y/o dinámicos están fabricados de una aleación metálica solidificada en fase amorfa en el volumen.

Description

La presente invención se refiere a un instrumento manual para empleo dental o quirúrgico. Más precisamente, la presente invención se refiere a un instrumento para empleo dental o quirúrgico, cuyo cuerpo está fabricado de un material ligero

10 y de fácil mecanización. Existen principalmente dos familias de instrumentos portátiles para empleo dental o quirúrgico. La primera de estas familias agrupa lo que se conoce con el nombre de turbinas, a saber, instrumentos cuyo útil, por ejemplo, una

15 fresa, está acoplada a un motor accionado mediante aire a presión. Este motor puede girar a varios cientos de miles de revoluciones por minuto con una presión de aire típicamente del orden de 2,5 a 3 bars. Dicha turbina comprende un cuerpo que permite al facultativo sostener el instrumento con la ma

20 no. Este cuerpo está típicamente unido a una unidad de alimentación eléctrica y de suministro de fluidos (aire, agua) por medio de un raccord y un tubo flexible.

La segunda familia de instrumentos para empleo dental o quirúrgico agrupa lo que se conoce con el nombre de instru25 mentos manuales y contra-ángulos. Los instrumentos manuales y los contra-ángulos, difieren esencialmente en que el cuerpo de los instrumentos manuales es sensiblemente recto mientras

que el de los contra-ángulos forma un ángulo en un lugar

determinado de su longitud. En cuanto a lo restante, estos dos tipos de instrumentos se parecen mucho. Un motor, fijado sobre el instrumento manual o sobre el contra ángulo, es capaz de girar a varias decenas de miles de revoluciones por

5 minuto, y está unido mediante un tubo con raccord fijo o giratorio, a la unidad de alimentación.

Por razones de comodidad, los instrumentos para empleo dental o quirúrgico como los descritos más arriba, se designarán a partir de ahora, por la expresión genérica, instru

10 mentos manuales, abarcando dicha expresión tanto las piezas manuales propiamente dichas como las turbinas y los contra-ángulos.

Los instrumentos manuales se componen esencialmente de un cuerpo que permite sostenerlas en la mano, y de un cabezal 15 que soporta principalmente el útil. Estos elementos están clásicamente fabricados a partir de una barra de latón o de acero inoxidable. Presentan formas tanto exteriores como interiores extremadamente complejas cuya mecanización (corte, taladrado, roscado, estampado, etc.) es largo y costoso y

20 requiere máquinas sofisticadas que pueden comprender hasta ocho ejes de mecanizado diferentes. Además sea cual sea la sofisticación de las máquinas de mecanizado utilizadas, se está siempre limitado por las formas que se pueden dar a estos elementos.

25 Se hace notar también, que los materiales utilizados, latón o acero inoxidable, presentan ventajas pero también inconvenientes. El latón por ejemplo, es un material muy

apreciado por los constructores puesto que es fácil de

mecanizar. Por el contrario, el latón presenta el inconveniente de oxidarse fácilmente y debe ser sometido a tratamientos de superficie de depósitos de capas de materiales inoxidables. Estas capas, relativamente frágiles tienen ten5 dencia a desgastarse y a rayarse fácilmente, pudiendo aparecer por diferentes lugares la capa de latón subyacente, lo que da a los facultativos la sensación de un instrumento de calidad mediocre. Además, ciertas capas contienen níquel, al contacto del cual el facultativo puede desarrollar alergias

10 cuando las capas se ponen al desnudo. Por el contrario, el acero inoxidable es por definición, un material que resiste bien la corrosión y no requiere ningún tratamiento específico desde este punto de vista. Además, el acero inoxidable es más ligero que el latón y

15 permite por lo tanto fabricar instrumentos manuales que pesan menos en la mano del facultativo, reduciendo así la fatiga que esto puede ocasionar después de varias horas de trabajo. Sin embargo, el acero inoxidable presenta el inconveniente de que es difícil de mecanizar.

20 La patente US 2005 019 1597 A1, describe un instrumento manual para empleo dental que tiene un cuerpo de una aleación metálica, por ejemplo un acero inoxidable, fabricado por moldeo por inyección metálica. Para remediar estos problemas, se han fabricado ciertos

25 elementos de los instrumentos manuales, por inyección de materiales plásticos (elementos para la conexión de los instrumentos manuales con la unidad de alimentación y de con

trol, elementos aislantes para conectores eléctricos, aletas

de las turbinas, etc.). Algunos de los materiales plásticos utilizados son biocompatibles, lo cual permite fabricar elementos destinados a entrar en contacto con el facultativo o el paciente. La inyección de materiales plásticos permite 5 también superar casi todas las limitaciones en lo que se refiere a las formas de los elementos a fabricar. Ello permite igualmente fabricar estos elementos con una gran precisión y suministrarlos casi listos para emplear después del desmoldeado. Sin embargo, la utilización de los materiales plás

10 ticos no se ha generalizado puesto que estos materiales presentan principalmente problemas de comportamiento mecánico en el tiempo y no disfrutan de una buena imagen en cuanto a los facultativos se refiere. Existe pues, en el estado actual de la técnica, la nece

15 sidad de un material que permita combinar las ventajas de los materiales plásticos (ligereza, libertad a nivel de formas, precisión, repetitividad, y rapidez de inyección), y las de los materiales metálicos (longevidad, comportamiento mecánico).

20 La presente invención tiene por objetivo, responder a esta pretensión proporcionando un instrumento manual para empleo dental o quirúrgico, que comprende componentes fijos y componentes móviles, caracterizado porque, por lo menos algunos de estos componentes fijos y/o móviles están fabricados

25 de una aleación metálica solidificada por lo menos parcialmente en fase amorfa en el volumen. Los componentes fijos de una pieza manual comprenden

principalmente la cabeza y el mango de estos instrumentos ma

nuales. Los componentes móviles comprenden entre otros las ruedas dentadas, los arrastres para transmitir el par motor a los útiles y ciertos componentes de los motores eléctricos.

El principal obstáculo que, hasta el presente, se oponía

5 al empleo de estas aleaciones metálicas amorfas en el volumen, consistía en el hecho de que se creía que tenía que recurrirse a un útil de fabricación específica con estos materiales. Sin embargo, la solicitante se ha dado cuenta de que los materiales aleados amorfos podían inyectarse con las

10 mismas máquinas que las habitualmente utilizadas para inyección de los materiales plásticos. Esto se debe principalmente al hecho de que estas aleaciones presentan típicamente una temperatura de ablandamiento y de fusión débil, inferior o igual a 600 °C. No es por lo tanto necesario proceder a efec

15 tuar grandes inversiones para la adquisición de un nuevo útil de fabricación. Se disfruta además de una gran libertad, desde el punto de vista de las formas que se pueden impartir a los diferentes componentes, como asimismo de una gran precisión de fabricación. Esta precisión de fabricación se debe

20 principalmente a la ausencia de formación de fase cristalina en el curso del enfriamiento. La retracción de las piezas inyectadas es pues mucho más débil puesto que no se observa ningún reordenamiento atómico. Además, los componentes están casi listos para el empleo después del desmoldeado. Solamente

25 ciertas etapas de acabado como por ejemplo un revestimiento o un depósito de un recubrimiento decorativo, pueden conviderarse necesarios. Además, los componentes metálicos así obteni

dos presentan un excelente comportamiento mecánico, son re

sistentes a la corrosión y son de un 15 a un 30% más ligeros que los aceros inoxidables en función de la composición de la aleación elegida. Además, algunas de estas aleaciones son biocompatibles. Se hace notar igualmente que ciertas aleacio

5 nes metálicas amorfas que se cuestionan aquí presentan interesantes propiedades magnéticas, en particular débiles pérdidas por corrientes de Foucault, lo que las destina naturalmente a la fabricación de ciertas piezas de motores eléctricos.

10 Según una característica complementaria de la invención, la aleación metálica comprende por lo menos un 50% en volumen, de fase amorfa. Según otra característica de la invención, la aleación metálica es amorfa en todo el volumen.

15 Toda aleación metálica que solidifica en fase amorfa en todo el volumen, puede ser utilizada en el marco de la presente invención. La solidificación en el volumen de las aleaciones amorfas se refiere a la familia de las aleaciones amorfas que pueden enfriarse a velocidades de enfriamiento

20 tan débiles como 500 °K/segundo o menos, y que conservan sensiblemente su estructura anatómica amorfa. Dicho de otra forma, estas aleaciones metálicas amorfas presentan en el volumen, desde un punto de vista cristalográfico, una estructura amorfa dentro de la cual pueden estar dispersados algunos

25 granos monocristalinos. Un ejemplo típico de aleaciones metálicas amorfas que solidifican convenientemente en fase amorfa en todo el volu

men viene dado por las aleaciones Zr-Al-R, Zr-Al-Ni-Cu y Zr

Ti-Ni-Cu-Be, a los cuales puede añadirse el itrio. Más exactamente, estas aleaciones metálicas están descritas por las fórmulas moleculares siguientes:

-ZrxALyRz con x,y < 100 y z = x-y; 5 - Zr55Al15Ni10Cu20)100-x Yx con x comprendido entre 0 y 10;

-Zr65Al7,5Ni10Be22,5)100-x Yx con x comprendido entre 0 y 6;

-Zr41Ti14Cu12,5Ni10Be22,5)98 Y2, y

-Zr34Ti15Cu12Ni11Be28 Y2. Es obvio que la presente invención no está limitada a

10 los modos de fabricación que acaban de ser descritos, y que pueden considerarse diversas modificaciones y simples variantes por una persona experta sin salirse del marco de la presente invención como está definida por las reivindicaciones anexas a la presente solicitud de patente. Se hace notar en

15 particular, que una de las características específicas de estas aleaciones metálicas amorfas reside en el hecho de que pasan de la fase sólida a la fase líquida pasando por una neta fase plástica deformable, contrariamente a los metales clásicos que pasan directamente de la fase sólida a la fase

20 líquida. Esta característica hace posible la utilización de los medios de fabricación habitualmente empleados para otros materiales.

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Claims

1. Instrumento manual para empleo dental o quirúrgico que comprende unos componentes estáticos y unos componentes dinámicos, caracterizado porque, por lo menos algunos de es

5 tos componentes estáticos y/o dinámicos están fabricados de una aleación metálica solidificada en fase amorfa en el volumen.

2. Instrumento manual según la reivindicación 1, carac

terizado porque, la aleación metálica comprende por lo menos 10 el 50% en volumen de fase amorfa.

3. Instrumento manual según la reivindicación 2, caracterizado porque, la aleación metálica es amorfa en todo el volumen.

4. Instrumento manual según una cualquiera de las rei

15 vindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, la aleación metálica amorfa presenta una temperatura de ablandamiento y de fusión inferior o igual a 600 °C.

5. Instrumento manual según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, la aleación metá

20 lica amorfa presenta, entre la fase sólida y la fase líquida, una fase en la cual puede deformarse plásticamente.

6. Instrumento manual según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, la aleación metálica amorfa es biocompatible.

25 7. Instrumento manual según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, la aleación metálica amorfa es una aleación de Zr-Al-R, de Zr-Al-Ni-Cu ó de Zr-Ti-Ni-Cu-Be.

8. Instrumento manual según la reivindicación 7, caracterizado porque, la aleación metálica amorfa de Zr-Al-R, de Zr-Al-Ni-Cu ó de Zr-Ti-Ni-Cu-Be, contiene además, el itrio.

9. Instrumento manual según la reivindicación 8, carac

5 terizado porque, la aleación metálica amorfa está descrita por una cualquiera de las fórmulas moleculares siguientes:

-ZrxAlyRz con x,y < 100 y z = x-y;

-(Zr55Al15Ni10Cu20)100-x Yx con x comprendido entre 0 y 10;

-(Zr65Al7,5Ni10Be22,5)100-x Yx con x comprendido entre 0 y 6; 10 - (Zr41Ti14Cu12,5Ni10Be22,5)98 Y2, ó

-Zr34Ti15Cu12Ni11Be28 Y2.

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