JP2003277806A - Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element - Google Patents

Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element

Info

Publication number
JP2003277806A
JP2003277806A JP2002080190A JP2002080190A JP2003277806A JP 2003277806 A JP2003277806 A JP 2003277806A JP 2002080190 A JP2002080190 A JP 2002080190A JP 2002080190 A JP2002080190 A JP 2002080190A JP 2003277806 A JP2003277806 A JP 2003277806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sintered body
long
orthodontic member
powder
long sintered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002080190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Shimodaira
賢一 下平
Masaru Kato
勝 加藤
Masaaki Sakata
正昭 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002080190A priority Critical patent/JP2003277806A/en
Publication of JP2003277806A publication Critical patent/JP2003277806A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a long sintered compact for an orthodontic element by which a high-density, high-quality orthodontic element with a wide range of material selection can be obtained, and manufacturing can be facilitated even in the case of the element with a complicated shape. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the long sintered compact for the orthodontic element comprises the following steps. A step (1A) where a long formed body containing raw-material powder (metal powder or ceramic powder) is prepared using extrusion. A step (2A) where the long formed body is subjected to debinding to prepare a long binder-removed body. A step (3A) where the long binder-removed body is sintered to obtain the long sintered compact. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、歯列矯正部材を得
るための歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a long sintered body for an orthodontic member for obtaining an orthodontic member.

【0002】[0002]

【従来の技術】口腔内で使用される歯科用器具(歯科用
部品)として、歯列を矯正する歯列矯正用ブラケットお
よびワイヤーが知られている。
2. Description of the Related Art Orthodontic brackets and wires for orthodontics are known as dental instruments (dental parts) used in the oral cavity.

【0003】歯列矯正用ブラケット(以下単に「ブラケ
ット」と言う)は、歯牙に接着固定される基部と、この
基部の上部に形成された係合部とを有し、係合部に形成
されたスロット内にワイヤーを挿通し、このワイヤーを
緊張して歯列を矯正するものである。
An orthodontic bracket (hereinafter simply referred to as "bracket") has a base portion that is adhesively fixed to a tooth and an engaging portion formed on the upper portion of the base portion, and is formed in the engaging portion. The wire is inserted into the slot and the wire is tensioned to correct the dentition.

【0004】このようなブラケットは、金属材料または
セラミックスで構成されており、次のような方法により
製造(加工)されていた。
Such a bracket is made of a metal material or ceramics and has been manufactured (worked) by the following method.

【0005】[1]金属またはセラミックス製の板材に
機械加工を施して所望の形状を得る方法。 [2]金属製の板材に放電加工を施して所望の形状を得
る方法。 [3]金属またはセラミックスの粉体とバインダーとを
混練してなるコンパウンドを所望の形状に射出成形し
(MIM)、得られた成形体を脱脂、焼結する方法。
[1] A method of obtaining a desired shape by machining a plate material made of metal or ceramics. [2] A method of obtaining a desired shape by subjecting a metal plate material to electric discharge machining. [3] A method in which a compound obtained by kneading a metal or ceramic powder and a binder is injection-molded into a desired shape (MIM), and the resulting molded body is degreased and sintered.

【0006】しかしながら、上記[1]の方法では、複
雑な形状のブラケットを全て機械加工により製造するた
め、製造に多大な手間と時間がかかり、量産には不向き
であるという問題がある。さらに、セラミックス製のも
のは、硬度が高いため、機械加工が困難であり、適用可
能な素材に制約があるという問題もある。
However, in the above method [1], since all brackets having a complicated shape are manufactured by machining, there is a problem that the manufacturing takes a lot of time and labor and is not suitable for mass production. Further, ceramics have a high hardness and are difficult to machine, and there is a problem that applicable materials are limited.

【0007】また、上記[2]の方法でも、複雑な形状
のブラケットを製造するには、多大な手間と時間がかか
り、また、材料に導電性を要することから、セラミック
ス製のものには適用できないという問題がある。
Further, even in the above method [2], it takes a lot of time and labor to manufacture a bracket having a complicated shape, and since the material needs conductivity, it is applied to a ceramic one. There is a problem that you cannot do it.

【0008】また、上記[3]の方法では、例えば長さ
が異なるブラケットを製造しようとする場合、それ毎に
成形金型を用意しなければならないという問題がある。
Further, the method [3] has a problem in that, for example, when manufacturing brackets having different lengths, a molding die must be prepared for each bracket.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、製造
が容易で、量産に適し、材料選択の幅が広い歯列矯正部
材を得ることができる歯列矯正部材用長尺焼結体の製造
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a long sintered body for an orthodontic member, which is easy to manufacture, suitable for mass production, and capable of obtaining an orthodontic member having a wide selection of materials. It is to provide a manufacturing method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(10)の本発明により達成される。
The above objects are achieved by the present invention described in (1) to (10) below.

【0011】(1) 原料粉末を含むコンパウンドを用
いて、押出成形により、歯列矯正部材の横断面形状に対
応する断面形状の長尺な成形体を得る工程と、前記長尺
な成形体に対し脱脂処理を施す工程と、脱脂処理がなさ
れた脱脂体を焼結して長尺な焼結体を得る工程とを有す
ることを特徴とする歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方
法。
(1) Using a compound containing the raw material powder, a step of obtaining a long compact having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the orthodontic member by extrusion molding, and the long compact. On the other hand, a method for producing a long sintered body for an orthodontic member, comprising a step of performing a degreasing treatment and a step of sintering the degreased body that has been degreased to obtain a long sintered body. .

【0012】(2) 前記最終的に得られる長尺な焼結
体には、少なくとも1本の溝が形成されている上記
(1)に記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(2) Manufacturing of the elongated sintered body for orthodontic member according to (1), wherein at least one groove is formed in the finally obtained elongated sintered body. Method.

【0013】(3) 前記最終的に得られる長尺な焼結
体には、少なくとも1本の凸条が形成されている上記
(1)または(2)に記載の歯列矯正部材用長尺焼結体
の製造方法。
(3) The elongated sintered body for orthodontic member according to (1) or (2) above, wherein at least one ridge is formed in the finally obtained elongated sintered body. Manufacturing method of sintered body.

【0014】(4) 前記原料粉末は、金属粉末または
セラミックス粉末である上記(1)ないし(3)のいず
れかに記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(4) The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to any of (1) to (3), wherein the raw material powder is a metal powder or a ceramic powder.

【0015】(5) 前記原料粉末は、TiまたはTi
系合金の粉末である上記(1)ないし(3)のいずれか
に記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(5) The raw material powder is Ti or Ti.
The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to any one of (1) to (3) above, which is a powder of a system alloy.

【0016】(6) 最終的に得られた長尺焼結体は、
C:0.01〜0.5wt%、O:0.02〜0.8wt
%、N:0.005〜0.6wt%を含むものである上記
(5)に記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(6) The long sintered body finally obtained is
C: 0.01-0.5 wt%, O: 0.02-0.8 wt
%, N: 0.005-0.6 wt%, The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to (5) above.

【0017】(7) C、OおよびNの合計含有量が、
0.035〜1.2wt%である上記(6)に記載の歯列
矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(7) The total content of C, O and N is
The method for producing a long-sized sintered body for an orthodontic member according to the above (6), which has a content of 0.035 to 1.2 wt%.

【0018】(8) 前記原料粉末は、ステンレス鋼の
粉末である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の
歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(8) The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to any one of the above (1) to (3), wherein the raw material powder is a powder of stainless steel.

【0019】(9) 最終的に得られた長尺焼結体の空
孔率が7vol%以下である上記(1)ないし(8)のい
ずれかに記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
(9) The long sintered body for an orthodontic member according to any one of (1) to (8) above, wherein the porosity of the finally obtained long sintered body is 7 vol% or less. Body manufacturing method.

【0020】(10) 歯列矯正部材は、ブラケットで
ある上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の歯列矯
正部材用長尺焼結体の製造方法。
(10) The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to any one of (1) to (9) above, wherein the orthodontic member is a bracket.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の歯列矯正部材用長
尺焼結体の製造方法について、添付図面に示す好適な実
施形態に基づき詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to the present invention will be described below in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【0022】図1は、本発明の歯列矯正部材用長尺焼結
体の製造方法の実施形態を示す工程図、図2は、本発明
の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法で製造された歯
列矯正部材用長尺焼結体の一例を示す斜視図、図3は、
歯列矯正部材用長尺焼結体から得られた歯列矯正部材
(歯列矯正用ブラケット)の構成例を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of a method for producing a long sintered body for an orthodontic member of the present invention, and FIG. 2 is a production process for a long sintered body for an orthodontic member of the present invention. A perspective view showing an example of a long sintered body for orthodontic member manufactured by the method, FIG.
It is a perspective view showing the example of composition of the orthodontic member (orthodontic bracket) obtained from the elongate sintered body for orthodontic members.

【0023】まず、歯列矯正部材の例として、歯列矯正
用ブラケットの構成例について、図3に基づき説明す
る。図3に示すように、歯列矯正用ブラケット(以下単
に「ブラケット」と言う)1は、板状の基部(ブラケッ
トベース、ブラケットステム)2と、該基部2より突出
形成された係合部(タイウイング)3とで構成されてい
る。
First, as an example of an orthodontic member, an example of the configuration of an orthodontic bracket will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, an orthodontic bracket (hereinafter simply referred to as “bracket”) 1 includes a plate-shaped base portion (bracket base, bracket stem) 2 and an engaging portion (projection formed from the base portion 2). Tie wing) 3 and.

【0024】係合部3には、その中央部に、図示しない
ワイヤーが挿通されるスロット(溝)4が形成されてい
る。このスロット4は、後述する歯列矯正部材用長尺焼
結体10の長手方向と平行な方向に延在している。
A slot (groove) 4 into which a wire (not shown) is inserted is formed in the center of the engaging portion 3. The slot 4 extends in a direction parallel to the longitudinal direction of the elongated sintered body 10 for an orthodontic member, which will be described later.

【0025】また、係合部3には、スロット4と交差
し、歯列矯正部材用長尺焼結体10の長手方向と直交す
る方向に伸びるもう一つのスロット(溝)5が形成され
ている。これらスロット4および5により、係合部3
は、外方に向かって広がる2対の爪状の突部31、3
2、33および34に分割されている。
Further, the engaging portion 3 is provided with another slot (groove) 5 which intersects with the slot 4 and extends in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the elongated sintered body 10 for orthodontic member. There is. With these slots 4 and 5, the engaging portion 3
Are two pairs of claw-shaped protrusions 31 and 3 that spread outward.
It is divided into 2, 33 and 34.

【0026】なお、本実施形態におけるスロット4、5
の断面形状は、それぞれ、矩形をなしているが、これに
限らず、例えば、V字状、U字状であってもよい。
Incidentally, the slots 4 and 5 in the present embodiment.
The cross-sectional shape of each is rectangular, but is not limited to this and may be, for example, V-shaped or U-shaped.

【0027】このようなブラケット1は、基部2の底面
(裏面)6を接着剤により歯牙に接着、固定して使用さ
れる。この接着強度を高めるために、基部2の底面6に
は、微小な凹凸が形成されていてもよい。この凹凸は、
例えば筋目状や格子状に形成された溝や、規則的または
不規則(散点状)に配置された凸部(突起)または凹部
(ディンプル)が挙げられる。
Such a bracket 1 is used by adhering and fixing the bottom surface (back surface) 6 of the base portion 2 to a tooth with an adhesive. In order to increase the adhesive strength, the bottom surface 6 of the base 2 may be formed with minute irregularities. This unevenness is
For example, grooves formed in a streak shape or a grid shape, and convex portions (projections) or concave portions (dimples) arranged regularly or irregularly (dotted points) can be cited.

【0028】次に、歯列矯正部材用長尺焼結体(以下単
に「長尺焼結体」と言う)の製造方法の実施形態につい
て、図1および図2に基づき説明する。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a long sintered body for an orthodontic member (hereinafter simply referred to as "long sintered body") will be described with reference to FIGS.

【0029】[1A]成形体の製造 本発明では、原料粉末を含む混合物(コンパウンド)を
用いて押出成形法(押出成形)により成形体を製造す
る。
[1A] Manufacture of Molded Product In the present invention, a molded product is manufactured by an extrusion molding method (extrusion molding) using a mixture (compound) containing raw material powders.

【0030】この押出成形法は、コンパウンドを押出成
形機のシリンダーの中に供給し、加圧してダイ(成形金
型)の口部から押し出し、横断面形状を規制しつつ連続
的に押し出す加工方法である。この加工方法は、長尺の
成形体を連続的に製造できるという利点がある。
This extrusion molding method is a processing method in which a compound is supplied into a cylinder of an extrusion molding machine, pressurized and extruded from the mouth of a die (molding die), and continuously extruded while regulating the cross-sectional shape. Is. This processing method has an advantage that a long molded body can be continuously manufactured.

【0031】特に、シリンダーおよび成形金型を加熱す
る押出成形の場合、混合物の押出抵抗を減少することが
でき、成形性に優れ、より好ましい。
In particular, in the case of extrusion molding in which a cylinder and a molding die are heated, the extrusion resistance of the mixture can be reduced and the moldability is excellent, which is more preferable.

【0032】以下、押出成形法による成形体の製造につ
いて説明する。まず、原料粉末と結合材(有機バインダ
ー)とを用意し、これらを混練機により混練し、混練物
を得る。
The production of a molded body by the extrusion molding method will be described below. First, a raw material powder and a binder (organic binder) are prepared, and these are kneaded by a kneader to obtain a kneaded product.

【0033】この原料粉末には、金属粉末やセラミック
ス粉末等が挙げられる。金属粉末を構成する金属材料と
しては、例えばTiまたはTi系合金、ステンレス鋼等
が挙げられるが、生体適合性に優れるという点で、Ti
またはTi系合金が好ましい。
Examples of the raw material powder include metal powder and ceramic powder. Examples of the metal material forming the metal powder include Ti or a Ti-based alloy, stainless steel, and the like, but Ti is superior in terms of biocompatibility.
Alternatively, a Ti-based alloy is preferable.

【0034】金属粉末の平均粒径は、特に限定されない
が、通常、0.5〜150μm以下が好ましく、1〜1
00μm程度がより好ましい。
The average particle size of the metal powder is not particularly limited, but is usually preferably 0.5 to 150 μm or less, and 1-1.
It is more preferably about 00 μm.

【0035】本発明では、押出成形により成形するた
め、比較的小さい粒径の金属粉末を用いることができ
る。その結果、焼結体の焼結密度を高くすることがで
き、高い強度が得られる。
In the present invention, the metal powder having a relatively small particle size can be used because it is formed by extrusion molding. As a result, the sintered density of the sintered body can be increased and high strength can be obtained.

【0036】なお、金属粉末の製造方法は、特に限定さ
れず、例えば、水またはガスアトマイズ法、還元法、カ
ルボニル法、粉砕法により製造されたものを用いること
ができる。
The method for producing the metal powder is not particularly limited, and for example, those produced by the water or gas atomizing method, the reducing method, the carbonyl method, or the pulverizing method can be used.

【0037】次に、セラミックス粉末を構成するセラミ
ックス材料(以下単に「セラミックス材料」と言う)と
しては、特に限定されず、例えば、ZrO2(部分安定
化ジルコニアを含む)、Y23、Al23、TiO2
ような酸化物系セラミックスや、ヒドロキシアパタイト
のようなリン酸カルシウム系セラミックスが挙げられ
る。
Next, the ceramic material constituting the ceramic powder (hereinafter simply referred to as “ceramic material”) is not particularly limited, and examples thereof include ZrO 2 (including partially stabilized zirconia), Y 2 O 3 and Al. Examples include oxide ceramics such as 2 O 3 and TiO 2 , and calcium phosphate ceramics such as hydroxyapatite.

【0038】セラミックス粉末の平均粒径は、特に限定
されないが、通常、30μm以下が好ましく、0.1〜
10μm程度がより好ましい。
The average particle size of the ceramic powder is not particularly limited, but is usually preferably 30 μm or less,
About 10 μm is more preferable.

【0039】本発明では、押出成形により成形するた
め、小さい粒径のセラミックス粉末でも容易に成形する
ことができる。その結果、焼結体の焼結密度を高くする
ことができ、高い強度が得られる。
In the present invention, since extrusion molding is used, even ceramic powder having a small particle diameter can be easily molded. As a result, the sintered density of the sintered body can be increased and high strength can be obtained.

【0040】なお、セラミックス粉末の製造方法は、特
に限定されず、例えば、粉砕、噴霧熱分解法、共沈法、
ガラス結晶化法、ゾル−ゲル法により製造されたものを
用いることができる。
The method for producing the ceramic powder is not particularly limited, and examples thereof include pulverization, spray pyrolysis method, coprecipitation method,
Those manufactured by the glass crystallization method or the sol-gel method can be used.

【0041】結合材(バインダー)としては、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体などのポリオレフィン、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、
ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエ
ーテル、ポリビニルアルコール、またはこれらの共重合
体等の各種樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂
肪酸(例:ステアリン酸)、高級アルコール、高級脂肪
酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられ、これらの
うちの1種または2種以上を混合して用いることができ
る。
As the binder, for example,
Polyolefin such as polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic resin such as polymethylmethacrylate, polybutylmethacrylate,
Styrene resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide, polyester, polyether, polyvinyl alcohol, various resins such as copolymers thereof, various waxes, paraffins, higher fatty acids (eg stearic acid) , Higher alcohols, higher fatty acid esters, higher fatty acid amides, and the like, and one kind or a mixture of two or more kinds thereof can be used.

【0042】また、さらに可塑剤が添加されていてもよ
い。この可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル
(例:DOP、DEP、DBP)、アジピン酸エステ
ル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が
挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合し
て用いることができる。
Further, a plasticizer may be added. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters (eg, DOP, DEP, DBP), adipic acid esters, trimellitic acid esters, sebacic acid esters, etc., and one or more of these may be mixed. Can be used.

【0043】なお、前記混練に際しては、前記原料粉
末、結合材、可塑剤の他に、例えば、潤滑剤、酸化防止
剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応
じ添加することができる。
When kneading, various additives such as a lubricant, an antioxidant, a degreasing accelerator, and a surfactant are added, if necessary, in addition to the raw material powder, the binder and the plasticizer. be able to.

【0044】混練条件は、用いる金属粉末あるいはセラ
ミックス粉末の組成や粒径、結合材、添加剤の組成およ
びその配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙
げれば、混練温度:35〜270℃程度、混練時間:1
0〜240分程度とすることができる。
The kneading conditions vary depending on various conditions such as the composition and particle size of the metal powder or ceramic powder to be used, the composition of the binder and the additive, and the compounding amount thereof, but an example thereof is the kneading temperature: 35 to 270. ℃, kneading time: 1
It can be about 0 to 240 minutes.

【0045】本発明では、押出成形法によるため、粉末
射出成形法(MIM法等)に比べ、高い流動性が要求さ
れないため、コンパウンド中の結合材等の含有量をより
少なくすることができる。これにより、第一に、空孔率
が小さく焼結密度の高い焼結体が得られ、高強度の歯列
矯正部材が得られる。また、表面の空孔が少なくなるの
で、歯列矯正部材は、食べかすや雑菌等が入りにくいも
のとなる。第二に、TiまたはTi系合金で構成する場
合、焼結体中のC量およびO量を減らすことができ、靭
性の高い歯列矯正部材が得られる。
In the present invention, since the extrusion molding method is used, higher fluidity is not required as compared with the powder injection molding method (MIM method and the like), so that the content of the binder and the like in the compound can be further reduced. Thereby, firstly, a sintered body having a small porosity and a high sintering density is obtained, and a high-strength orthodontic member is obtained. In addition, since the number of pores on the surface is reduced, the orthodontic member is less likely to have food residue, germs and the like. Secondly, when it is made of Ti or a Ti-based alloy, the amount of C and the amount of O in the sintered body can be reduced, and an orthodontic member with high toughness can be obtained.

【0046】次に、前記で得られた混練物を用いて、押
出成形機により押出し、所望の断面形状の長尺成形体を
製造する。
Next, the kneaded product obtained above is extruded by an extruder to produce a long molded product having a desired cross-sectional shape.

【0047】この場合、押出成形機に取付けられる押出
ダイ(成形金型)を選択することにより、成形体の横断
面形状が定まる。この横断面形状は、長尺成形体の全長
に渡って一定である。なお、製造される成形体の横断面
形状、寸法は、以後の脱脂および焼結による成形体の収
縮分を見込んで決定される。
In this case, the cross-sectional shape of the molded body is determined by selecting the extrusion die (molding die) attached to the extrusion molding machine. This cross-sectional shape is constant over the entire length of the long molded body. The cross-sectional shape and dimensions of the molded body to be manufactured are determined in consideration of the amount of shrinkage of the molded body due to subsequent degreasing and sintering.

【0048】また、長尺成形体の長さは、特に限定され
ず、例えば、20〜400mm程度とすることができ
る。
The length of the long molded body is not particularly limited and may be, for example, about 20 to 400 mm.

【0049】押出成形条件としては、用いる原料粉末の
組成や粒径、結合材の組成およびその配合量等の諸条件
により異なるが、その一例を挙げれば、シリンダー温度
が好ましくは、100〜350℃程度、成形金型温度が
好ましくは、30〜150℃程度、押出速度が好ましく
は、0.1〜50mm/sec程度、押出圧力が好ましくは1
000kgf/cm2以下とされる。
The extrusion molding conditions vary depending on various conditions such as the composition and particle size of the raw material powder used, the composition of the binder and the compounding amount thereof, but as an example, the cylinder temperature is preferably 100 to 350 ° C. Degree, the molding die temperature is preferably about 30 to 150 ° C., the extrusion speed is preferably about 0.1 to 50 mm / sec, and the extrusion pressure is preferably 1
000kgf / cm 2 or less.

【0050】ここで、成形性の向上のために、成形金型
温度を前述のような比較的低い温度とし、金型内でコン
パウンドを冷却固化するのが好ましい。
Here, in order to improve the moldability, it is preferable that the molding die temperature is set to a relatively low temperature as described above and the compound is cooled and solidified in the die.

【0051】成形体中の原料粉末の含有量は、70〜9
8wt%程度であるのが好ましく、80〜98wt%程度で
あるのがより好ましい。70wt%未満では、成形体を焼
結した際の収縮率が増大し、寸法精度が低下する。ま
た、98wt%を超えると、相対的に結合材の含有量が減
るので、成形時における流動性が乏しくなり、押出成形
が不能または困難となるか、あるいは成形体の組成が不
均一となる。
The content of the raw material powder in the compact is 70-9.
It is preferably about 8 wt%, more preferably about 80 to 98 wt%. If it is less than 70 wt%, the shrinkage rate when the molded body is sintered increases and the dimensional accuracy decreases. On the other hand, if it exceeds 98 wt%, the content of the binder is relatively reduced, so that the fluidity at the time of molding becomes poor, and extrusion molding becomes impossible or difficult, or the composition of the molded body becomes non-uniform.

【0052】[2A]成形体の脱脂処理 前記工程[1A]で得られた長尺成形体に対し、脱脂処
理(脱バインダー処理)を施す。
[2A] Degreasing Treatment of Molded Body The long shaped body obtained in the above step [1A] is subjected to degreasing treatment (debinding treatment).

【0053】この脱脂処理としては、特に限定されない
が、非酸化性雰囲気、例えば減圧(真空)状態下(例え
ば1×102〜1×10-6Torr )、あるいは窒素ガス、
アルゴンガス等の不活性ガス中で、熱処理を行うことに
よりなされる。
The degreasing treatment is not particularly limited, but may be a non-oxidizing atmosphere, for example, under reduced pressure (vacuum) (for example, 1 × 10 2 to 1 × 10 −6 Torr), or nitrogen gas,
The heat treatment is performed in an inert gas such as argon gas.

【0054】この場合、脱脂処理の条件としては、好ま
しくは温度150〜750℃程度で20〜2200分程
度、より好ましくは温度250〜650℃程度で50〜
1300分程度とされる。
In this case, the degreasing condition is preferably about 150 to 750 ° C. for about 20 to 2200 minutes, more preferably about 250 to 650 ° C. for about 50 to 50 ° C.
It will be about 1300 minutes.

【0055】また、このような熱処理による脱脂は、種
々の目的(例えば脱脂時間の短縮の目的)で、複数の工
程(段階)に分けて行われてもよい。この場合、例え
ば、前半を低温で、後半を高温で脱脂処理するような方
法や、低温と高温を繰り返し行う方法とが挙げられる。
Degreasing by such heat treatment may be carried out in a plurality of steps (stages) for various purposes (for example, to shorten degreasing time). In this case, for example, a method of degreasing the first half at low temperature and the latter half at high temperature, and a method of repeatedly performing low temperature and high temperature can be mentioned.

【0056】また、前述の熱処理との組み合わせによ
り、脱脂における雰囲気の圧力を変化させてもよい。こ
の場合、例えば、脱脂の前半を減圧(例えば、1×10
-3Torr)状態下で、脱脂の後半を常圧で行う方法や、減
圧と常圧を交互に繰り返し行う方法が挙げられる。
Further, the pressure of the atmosphere during degreasing may be changed by combining with the above-mentioned heat treatment. In this case, for example, decompressing the first half of degreasing (for example, 1 × 10
-3 Torr), the second half of degreasing may be performed under normal pressure, or the method may be performed by alternately repeating depressurization and atmospheric pressure.

【0057】このように、脱脂条件に変化を与えること
により、成形体に対しより効率的に脱脂処理を行うこと
ができる。
As described above, by changing the degreasing conditions, it is possible to more efficiently degrease the molded body.

【0058】なお、この脱脂処理は、他の方法、例え
ば、結合材や添加剤中の特定成分を所定の溶媒(液体、
気体)を用いて溶出させることにより行ってもよい。
This degreasing treatment is carried out by another method, for example, a specific component in the binder or additive is treated with a predetermined solvent (liquid,
It may be carried out by eluting with (gas).

【0059】[3A]成形体の焼結 以上のようにして得られた長尺脱脂体を炉で焼成して焼
結し、長尺の焼結体(金属焼結体またはセラミックス焼
結体)を製造する。
[3A] Sintering of molded body The long degreased body obtained as described above is fired and sintered in a furnace to obtain a long sintered body (metal sintered body or ceramic sintered body). To manufacture.

【0060】焼結により原料粉末が拡散、粒成長し、結
晶粒となる。この場合、空隙は消滅し、全体として緻密
な、すなわち高密度、低空孔率の焼結体が得られる。
The raw material powder is diffused and grain-grown by sintering to form crystal grains. In this case, the voids disappear, and a dense, ie, high density, low porosity sintered body is obtained as a whole.

【0061】焼結における焼結温度は、例えば、金属組
成がTiまたはTi系合金の場合、好ましくは950〜
1500℃程度、より好ましくは1000〜1450℃
程度とされ、ステンレス鋼の場合、好ましくは1000
〜1550℃程度、より好ましくは1050〜1500
℃程度とされ、セラミックスの場合、好ましくは130
0〜2200℃程度、より好ましくは1400〜185
0℃程度とされる。
The sintering temperature in sintering is preferably 950 to 750 when the metal composition is Ti or a Ti-based alloy.
1500 ° C, more preferably 1000-1450 ° C
In the case of stainless steel, preferably 1000
˜1550 ° C., more preferably 1050 to 1500
It is set to about ℃, and in the case of ceramics, preferably 130
0 to 2200 ° C, more preferably 1400 to 185
It is set to about 0 ° C.

【0062】なお、焼結温度は、前述した範囲内または
範囲外で、経時的に変動(上昇または下降)してもよ
い。
The sintering temperature may be changed (increased or decreased) with time within or outside the above-mentioned range.

【0063】焼結時間は、前述したような焼結温度の場
合、好ましくは30〜480分程度、より好ましくは6
0〜300分程度とされる。
The sintering time is preferably about 30 to 480 minutes, more preferably 6 at the above-mentioned sintering temperature.
It is about 0 to 300 minutes.

【0064】また、焼結雰囲気は、特に限定されない
が、原料粉末が金属粉末の場合、減圧(真空)下または
非酸化性雰囲気とされるのが好ましい。これにより、金
属の酸化による特性劣化を防ぐとともに、焼結体の空孔
率の低減に寄与する。また、原料粉末がセラミックスの
場合、大気下または不活性ガス雰囲気とされるのが好ま
しい。これにより、焼結体の空孔率の低減に寄与する。
The sintering atmosphere is not particularly limited, but when the raw material powder is a metal powder, it is preferably under reduced pressure (vacuum) or a non-oxidizing atmosphere. This prevents characteristic deterioration due to oxidation of metal and contributes to reduction of porosity of the sintered body. Further, when the raw material powder is ceramics, it is preferable that the raw material powder is in the air or in an inert gas atmosphere. This contributes to the reduction of the porosity of the sintered body.

【0065】好ましい焼結雰囲気としては、原料粉末が
金属粉末の場合、1Torr以下(より好ましくは1×10
-2〜1×10-6Torr)の減圧(真空)下、または1〜7
60Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲
気、あるいは1〜760Torrの水素ガス雰囲気であるの
が好ましい。原料粉末がセラミックスの場合、1〜76
0Torrの窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲
気、または1〜760Torrの大気雰囲気であるのが好ま
しい。
A preferable sintering atmosphere is 1 Torr or less (more preferably 1 × 10 6) when the raw material powder is a metal powder.
-2 to 1 × 10 -6 Torr) under reduced pressure (vacuum), or 1 to 7
An inert gas atmosphere of 60 Torr of nitrogen gas, argon gas or the like, or a hydrogen gas atmosphere of 1 to 760 Torr is preferable. 1 to 76 when the raw material powder is ceramics
An atmosphere of an inert gas such as 0 Torr of nitrogen gas or argon gas or an atmosphere of 1 to 760 Torr is preferable.

【0066】以上のような条件で焼結を行うことによ
り、長尺焼結体の空孔率を低減することができる。得ら
れた長尺焼結体の空孔率は、7vol%以下が好ましく、
5vol%以下がより好ましい。空孔率の低減は、長尺焼
結体の高密度化に寄与するとともに、高強度、高い寸法
精度、焼結欠陥の防止、良好な外観性が得られ、また、
焼結の効率が良く、より短い焼結時間で焼結を行うこと
ができ、生産性が向上する。
By performing the sintering under the above conditions, the porosity of the long sintered body can be reduced. The porosity of the obtained long sintered body is preferably 7 vol% or less,
It is more preferably 5 vol% or less. The reduction of the porosity contributes to the densification of the long sintered body, and also provides high strength, high dimensional accuracy, prevention of sintering defects, and good appearance.
Sintering efficiency is good, sintering can be performed in a shorter sintering time, and productivity is improved.

【0067】なお、焼結は、2段階またはそれ以上で行
ってもよい。例えば、焼結条件(焼結温度、焼結時間、
焼結雰囲気等のうちの少なくとも1つ)が異なる1次焼
結と2次焼結を行うことができる。この場合、2次焼結
の焼結温度を、1次焼結の焼結温度より高い温度とする
ことができる。これにより、焼結の効率がさらに向上
し、空孔率の更なる低減を図ることができる。
The sintering may be performed in two steps or more. For example, sintering conditions (sintering temperature, sintering time,
It is possible to perform primary sintering and secondary sintering in which at least one of the sintering atmosphere and the like) is different. In this case, the sintering temperature of the secondary sintering can be higher than the sintering temperature of the primary sintering. Thereby, the efficiency of sintering is further improved, and the porosity can be further reduced.

【0068】以上のようにして、ブラケット1を得るた
めの長尺焼結体10が製造される。この長尺焼結体10
は、図2に示すように、押出成形の際の押出方向を長手
方向とする長尺焼結体であって、その横断面形状は一定
である。この長尺焼結体10には、スロット4に相当す
る溝が形成されている。また、係合部3の各突部31〜
34を形成するための凸条35、36が形成され、これ
らの凸条35、36の内側にそれぞれ溝7、8が形成さ
れている。
As described above, the long sintered body 10 for obtaining the bracket 1 is manufactured. This long sintered body 10
As shown in FIG. 2, is a long sintered body whose longitudinal direction is the extrusion direction during extrusion molding, and its cross-sectional shape is constant. A groove corresponding to the slot 4 is formed in the long sintered body 10. In addition, each protrusion 31 to the engaging portion 3
The ridges 35 and 36 for forming 34 are formed, and the grooves 7 and 8 are formed inside the ridges 35 and 36, respectively.

【0069】このような長尺焼結体10は、所望の長さ
に切断され、また必要に応じ、機械加工等によりスロッ
ト5の形成や底面6への加工が施され、ブラケット1と
なる。
Such a long sintered body 10 is cut into a desired length, and if necessary, the slot 5 is formed and the bottom surface 6 is processed by machining or the like to form the bracket 1.

【0070】1本の長尺焼結体10からは、複数(例え
ば5〜100個程度)のブラケット1が得られる。この
場合、各ブラケット1は、長さが全て同じものに限ら
ず、異なる長さのものがあってもよい。また、各ブラケ
ット1におけるスロット5の幅も、全て同じものに限ら
ず、異なる寸法のものがあってもよい。
A plurality of (for example, about 5 to 100) brackets 1 can be obtained from one long sintered body 10. In this case, the brackets 1 are not limited to have the same length, but may have different lengths. Further, the widths of the slots 5 in each bracket 1 are not limited to the same width, and may have different sizes.

【0071】なお、本発明においては、任意の目的で、
工程[1A]の前工程、工程[1A]〜[3A]の間に
存在する中間工程、または工程[3A]の後工程が存在
していてもよい。この場合、後工程(後処理)として、
例えば、バリ取り、洗浄、研磨等の表面処理、その他各
種機械加工、化学処理等が挙げられる。
In the present invention, for any purpose,
There may be a pre-step of the step [1A], an intermediate step existing between the steps [1A] to [3A], or a post-step of the step [3A]. In this case, as a post-process (post-treatment),
For example, surface treatments such as deburring, cleaning and polishing, various other mechanical processings, chemical treatments and the like can be mentioned.

【0072】長尺焼結体10が、Tiを基本成分とする
場合、すなわちTiまたはTi系合金(以下「Ti系金
属材料」と言う)で構成されている場合、当該長尺焼結
体10は、C:0.01〜0.5wt%、O:0.02〜
0.8wt%、N:0.005〜0.6wt%を含むもので
あるのが好ましい。
When the long sintered body 10 has Ti as a basic component, that is, when it is made of Ti or a Ti-based alloy (hereinafter referred to as "Ti-based metal material"), the long sintered body 10 is used. Is C: 0.01-0.5 wt%, O: 0.02-
It preferably contains 0.8 wt% and N: 0.005 to 0.6 wt%.

【0073】Ti系金属材料は、軽量でかつ高強度であ
り、変形や破損が生じ難く、耐久性、耐食性に優れ、ま
た、金属成分の溶出も極めて少なく、金属アレルギーの
発症等も抑制されるなど、生体適合性に優れている。さ
らに、Ti系金属材料は、ステンレス鋼に比べて金属光
沢が少ないので、ブラケット1の装着時に審美性を損な
わないという利点がある。
The Ti-based metallic material is lightweight and has high strength, is less likely to be deformed or damaged, has excellent durability and corrosion resistance, has very little elution of metallic components, and suppresses the development of metallic allergies. It has excellent biocompatibility. Further, since the Ti-based metal material has less metallic luster than stainless steel, it has an advantage of not impairing aesthetics when the bracket 1 is mounted.

【0074】長尺焼結体10を構成するTi系金属材料
中には、C、OおよびNが、例えばTiとの化合物を形
成する形で存在しているが、これらの元素がTi系金属
材料中に適切な量含まれていることで、歯列矯正部材
(歯科用器具)として好適な強度、硬度、延性(靱
性)、弾性等の物理的特性を保持することができる。
C, O and N are present in the Ti-based metal material constituting the long sintered body 10 in the form of forming a compound with Ti, for example. By containing an appropriate amount in the material, it is possible to maintain physical properties such as strength, hardness, ductility (toughness), and elasticity suitable for an orthodontic member (dental device).

【0075】Ti系金属材料中のCの含有量は、好まし
くは0.01〜0.5wt%程度とされ、より好ましくは
0.03〜0.25wt%程度、さらに好ましくは0.0
3〜0.15wt%程度とされる。Cの含有量が0.01
wt%未満では、O、Nの含有量が少ない場合に、材料強
度が低下し、また、0.5wt%を超えると、材料の延性
が低下するおそれがある。
The content of C in the Ti-based metal material is preferably about 0.01 to 0.5 wt%, more preferably about 0.03 to 0.25 wt%, and further preferably 0.0.
It is set to about 3 to 0.15 wt%. C content is 0.01
If it is less than wt%, the strength of the material may be lowered when the contents of O and N are small, and if it exceeds 0.5 wt%, the ductility of the material may be lowered.

【0076】Ti系金属材料中のOの含有量は、好まし
くは0.02〜0.8wt%程度とされ、より好ましくは
0.06〜0.6wt%程度、さらに好ましくは0.06
〜0.4wt%程度とされる。Oの含有量が0.02wt%
未満では、C、Nの含有量が少ない場合に、材料強度が
低下し、また、0.8wt%を超えると、材料の延性が低
下するおそれがある。
The content of O in the Ti-based metal material is preferably about 0.02 to 0.8 wt%, more preferably about 0.06 to 0.6 wt%, and further preferably 0.06.
Approximately 0.4 wt%. O content is 0.02wt%
If it is less than 0.8% by weight, the material strength may decrease, and if it exceeds 0.8% by weight, the ductility of the material may decrease.

【0077】Ti系金属材料中のNの含有量は、好まし
くは0.005〜0.6wt%程度とされ、より好ましく
は0.01〜0.18wt%程度、さらに好ましくは0.
01〜0.09wt%程度とされる。Nの含有量が0.0
5wt%未満では、C、Oの含有量が少ない場合に、材料
強度が低下し、また、0.6wt%を超えると、材料の延
性が低下するおそれがある。
The content of N in the Ti-based metal material is preferably about 0.005 to 0.6 wt%, more preferably about 0.01 to 0.18 wt%, and even more preferably about 0.1.
It is set to about 01 to 0.09 wt%. N content is 0.0
If it is less than 5 wt%, the strength of the material may be lowered when the C and O contents are small, and if it exceeds 0.6 wt%, the ductility of the material may be lowered.

【0078】また、Ti系金属材料中のC、OおよびN
の合計含有量は、0.035〜1.2wt%程度であるの
が好ましく、0.08〜0.95wt%程度であるのがよ
り好ましく、0.08〜0.6wt%程度であるのがさら
に好ましい。この合計含有量が0.035wt%未満で
は、材料強度が低下し、また、1.2wt%を超えると、
材料の延性が低下するおそれがある。
C, O and N in the Ti-based metal material
Is preferably about 0.035 to 1.2 wt%, more preferably about 0.08 to 0.95 wt%, and even more preferably about 0.08 to 0.6 wt%. More preferable. If this total content is less than 0.035 wt%, the material strength will decrease, and if it exceeds 1.2 wt%,
The ductility of the material may decrease.

【0079】また、Ti系金属材料中には、例えば、F
e、Ni、Cr、Pd、Co、Zr、Al、V、Mo等
の他の元素が不可避的にまたは積極的に、金属アレルギ
ー等の弊害が生じない範囲で含有していてもよい。これ
らの元素の添加は、金属材料の強度の増大に寄与する。
これらの元素は、Tiとの合金または金属間化合物を形
成する形で存在しているのが好ましい。
In the Ti-based metallic material, for example, F
Other elements such as e, Ni, Cr, Pd, Co, Zr, Al, V, and Mo may be contained inevitably or positively in a range that does not cause harmful effects such as metal allergy. Addition of these elements contributes to the increase in strength of the metal material.
These elements are preferably present in the form of forming an alloy with Ti or an intermetallic compound.

【0080】[0080]

【実施例】次に、本発明の歯列矯正部材用長尺焼結体の
製造方法の具体的実施例について説明する。
EXAMPLES Next, specific examples of the method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to the present invention will be described.

【0081】(実施例1)金属粉末として、ガスアトマ
イズ法により製造された平均粒径20μmのTi粉末を
用意した。
Example 1 As the metal powder, Ti powder having an average particle size of 20 μm manufactured by the gas atomizing method was prepared.

【0082】この金属粉末:91wt%に、ポリスチレン
(PS):2.7wt%、エチレン−酢酸ビニル共重合体
(EVA):2.7wt%およびパラフィンワックス:
2.3wt%から構成される結合材と、ジブチルフタレー
ト(可塑剤):1.3wt%とを混合し、これらを混練機
にて100℃×60分の条件で混練した。
This metal powder: 91 wt%, polystyrene (PS): 2.7 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 2.7 wt% and paraffin wax:
A binder composed of 2.3 wt% and dibutyl phthalate (plasticizer): 1.3 wt% were mixed, and these were kneaded by a kneader at 100 ° C. for 60 minutes.

【0083】次に、この混練物(コンパウンド)を用
い、押出成形機にて、図2に示す異形断面(ブラケット
用:横断面積=3.5mm)の長尺な成形体を押出し成
形した。押出成形時における成形条件は、シリンダー温
度140℃、成形金型(出口部分)温度70℃、押出圧
力120kgf/cm2、押出速度10mm/secであった。得ら
れた長尺成形体中の金属粉末の含有量は、約91wt%で
あった。
Next, using this kneaded material (compound), a long molding having an irregular cross section (for bracket: cross-sectional area = 3.5 mm 2 ) shown in FIG. 2 was extruded by an extrusion molding machine. The molding conditions during extrusion molding were a cylinder temperature of 140 ° C., a molding die (outlet portion) temperature of 70 ° C., an extrusion pressure of 120 kgf / cm 2 , and an extrusion speed of 10 mm / sec. The content of the metal powder in the obtained long shaped body was about 91 wt%.

【0084】次に、この長尺成形体に対し、脱脂炉を用
いて脱脂処理を行った。脱脂条件は、1×10-3Torr
の減圧下で、500℃×60分とした。
Next, a degreasing treatment was applied to this long shaped body using a degreasing furnace. The degreasing condition is 1 × 10 −3 Torr
The pressure was reduced to 500 ° C. for 60 minutes.

【0085】次に、脱脂がなされた長尺脱脂体に対し、
焼結炉を用いて焼結を行い、長さ約240mmの長尺焼
結体を得た。焼結条件は、1×10-3Torrの減圧下
で、1200℃×180分とした。
Next, for the degreased long degreased body,
Sintering was performed using a sintering furnace to obtain a long sintered body having a length of about 240 mm. The sintering conditions were 1200 ° C. × 180 minutes under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Torr.

【0086】この長尺焼結体は、Ti系金属材料で構成
されており、LECO社製のEC−12型(炭素分析装
置)、RO−116型(酸素分析装置)、TN−114
型(窒素分析装置)の各分析装置による元素分析の結
果、含有するC、OおよびNの量は、それぞれ、C:
0.05wt%、O:0.40wt%、N:0.02wt%で
あった。
This long sintered body is made of a Ti-based metal material, and is made of LECO's EC-12 type (carbon analyzer), RO-116 type (oxygen analyzer), TN-114.
As a result of elemental analysis by each analyzer of the type (nitrogen analyzer), the amounts of C, O and N contained were C:
It was 0.05 wt%, O: 0.40 wt%, N: 0.02 wt%.

【0087】また、長尺焼結体の空孔率(アルキメデス
法により測定)は、3vol%であった。
The porosity of the long sintered body (measured by Archimedes method) was 3 vol%.

【0088】(実施例2)焼結工程において、1次焼結
として、1×10-3Torrの減圧下で、1050℃×8
0分、2次焼結として、10Torrのアルゴンガス雰囲気
下で、1200℃×90分とした以外は、実施例1と同
様にして長尺焼結体を製造した。
Example 2 In the sintering step, as primary sintering, 1050 ° C. × 8 was performed under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Torr.
A long sintered body was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the secondary sintering was performed for 0 minutes in the argon gas atmosphere of 10 Torr at 1200 ° C. for 90 minutes.

【0089】この長尺焼結体は、Ti系金属材料で構成
されており、前記分析装置による元素分析の結果、含有
するC、OおよびNの量は、それぞれ、C:0.06wt
%、O:0.35wt%、N:0.02wt%であった。
This long sintered body is composed of a Ti-based metal material, and as a result of elemental analysis by the above-mentioned analyzer, the amounts of C, O and N contained are C: 0.06 wt.
%, O: 0.35 wt%, N: 0.02 wt%.

【0090】また、長尺焼結体の空孔率(アルキメデス
法により測定)は、3.5vol%であった。
The porosity of the long sintered body (measured by Archimedes method) was 3.5 vol%.

【0091】(実施例3)金属粉末として、ガスアトマ
イズ法により製造された平均粒径20μmのTi−6wt
%Al−4wt%VのTi系合金粉末を用意した。
(Example 3) As a metal powder, Ti-6wt produced by a gas atomization method and having an average particle size of 20µm was used.
% Al-4 wt% V Ti-based alloy powder was prepared.

【0092】この金属粉末:90wt%に、ポリスチレン
(PS):3.0wt%、エチレン−酢酸ビニル共重合体
(EVA):3.0wt%およびパラフィンワックス:
2.4wt%から構成される結合材と、ジブチルフタレー
ト(可塑剤):1.6wt%とを混合し、これらを混練機
にて100℃×60分の条件で混練した。
This metal powder: 90 wt%, polystyrene (PS): 3.0 wt%, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA): 3.0 wt% and paraffin wax:
A binder composed of 2.4 wt% and dibutyl phthalate (plasticizer): 1.6 wt% were mixed, and these were kneaded by a kneader at 100 ° C. for 60 minutes.

【0093】次に、この混練物(コンパウンド)を用
い、押出成形機にて、図2に示す異形断面(ブラケット
用:横断面積=3.5mm)の長尺な成形体を押出し成
形した。押出成形時における成形条件は、シリンダー温
度140℃、成形金型(出口部分)温度70℃、押出圧
力120kgf/cm2、押出速度10mm/secであった。得ら
れた長尺成形体中の金属粉末の含有量は、約90wt%で
あった。
Next, using this kneaded material (compound), a long molding having an irregular cross section (for bracket: cross-sectional area = 3.5 mm 2 ) shown in FIG. 2 was extruded by an extrusion molding machine. The molding conditions during extrusion molding were a cylinder temperature of 140 ° C., a molding die (outlet portion) temperature of 70 ° C., an extrusion pressure of 120 kgf / cm 2 , and an extrusion speed of 10 mm / sec. The content of the metal powder in the obtained long shaped body was about 90 wt%.

【0094】次に、この長尺成形体に対し、脱脂炉を用
いて脱脂処理を行った。脱脂条件は、1×10-3Torr
の減圧で、520℃×60分とした。
Next, a degreasing process was performed on the long molded body using a degreasing furnace. The degreasing condition is 1 × 10 −3 Torr
The pressure was reduced to 520 ° C. for 60 minutes.

【0095】次に、脱脂がなされた長尺脱脂体に対し、
焼結炉を用いて焼結を行い、長さ約240mmの長尺焼
結体を得た。焼結条件は、1×10-1Torrのアルゴン
ガス雰囲気下で、1250℃×180分とした。
Next, for the degreased long degreased body,
Sintering was performed using a sintering furnace to obtain a long sintered body having a length of about 240 mm. The sintering conditions were 1250 ° C. and 180 minutes under an argon gas atmosphere of 1 × 10 -1 Torr.

【0096】この長尺焼結体は、Ti系金属材料で構成
されており、前記分析装置による元素分析の結果、含有
するC、OおよびNの量は、それぞれ、C:0.06wt
%、O:0.45wt%、N:0.02wt%であった。
This long sintered body is composed of a Ti-based metal material, and as a result of the elemental analysis by the above-mentioned analyzer, the contained amounts of C, O and N are C: 0.06 wt.
%, O: 0.45 wt%, N: 0.02 wt%.

【0097】また、長尺焼結体の空孔率(アルキメデス
法により測定)は、3vol%であった。
The porosity of the long sintered body (measured by Archimedes method) was 3 vol%.

【0098】(実施例4)金属粉末として、ガスアトマ
イズ法により製造された平均粒径15μmのステンレス
鋼(組成:Fe−12wt%、Ni−17wt%、Cr−
2.5wt%、Mo合金)粉末を用い、焼結条件を10To
rrのアルゴンガス雰囲気下で、1350℃×180分と
した以外は、実施例1と同様にして、長尺焼結体を製造
した。長尺焼結体の空孔率(アルキメデス法により測
定)は、2vol%であった。
(Example 4) As a metal powder, stainless steel having a mean particle size of 15 μm produced by a gas atomization method (composition: Fe-12 wt%, Ni-17 wt%, Cr-
2.5 wt%, Mo alloy) powder, sintering conditions 10 To
A long sintered body was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the temperature was 1,350 ° C. × 180 minutes under an argon gas atmosphere of rr. The porosity of the long sintered body (measured by Archimedes method) was 2 vol%.

【0099】(実施例5)原料粉末として、噴霧熱分解
法により製造された平均粒径1μmのイットリア部分安
定化ジルコニア(ZrO−5.5Y)粉末を用
意した。
Example 5 As a raw material powder, a yttria partially stabilized zirconia (ZrO 2 -5.5Y 2 O 3 ) powder having an average particle size of 1 μm, which was produced by a spray pyrolysis method, was prepared.

【0100】このセラミックス粉末:80wt%に、ポリ
スチレン(PS):6.0wt%、エチレン−酢酸ビニル
共重合体(EVA):6.0wt%およびパラフィンワッ
クス:4.8wt%から構成される結合材と、ジブチルフ
タレート(可塑剤):3.2wt%とを混合し、これらを
混練機にて100℃×60分の条件で混練した。
A binder composed of 80 wt% of this ceramic powder, 6.0 wt% of polystyrene (PS), 6.0 wt% of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and 4.8 wt% of paraffin wax. And dibutyl phthalate (plasticizer): 3.2 wt% were mixed, and these were kneaded in a kneader at 100 ° C. for 60 minutes.

【0101】次に、この混練物(コンパウンド)を用
い、押出成形機にて、図2に示す異形断面(ブラケット
用:横断面積=5.2mm)の長尺な成形体を押出し成
形した。押出成形時における成形条件は、シリンダー温
度130℃、成形金型(出口部分)温度70℃、押出圧
力120kgf/cm2、押出速度3mm/secであった。得られ
た長尺成形体中の原料粉末の含有量は、約80wt%であ
った。
Next, using this kneaded material (compound), a long molded body having a modified cross section (for bracket: cross-sectional area = 5.2 mm 2 ) shown in FIG. 2 was extruded by an extrusion molding machine. The molding conditions during extrusion molding were a cylinder temperature of 130 ° C., a molding die (outlet portion) temperature of 70 ° C., an extrusion pressure of 120 kgf / cm 2 , and an extrusion speed of 3 mm / sec. The content of the raw material powder in the obtained long shaped body was about 80 wt%.

【0102】次に、この長尺成形体に対し、脱脂炉を用
いて脱脂処理を行った。脱脂条件は、1×10-3Torr
の減圧下で、450℃×60分とした。
Next, a degreasing treatment was performed on this long shaped body using a degreasing furnace. The degreasing condition is 1 × 10 −3 Torr
The pressure was reduced to 450 ° C. for 60 minutes.

【0103】次に、脱脂がなされた長尺脱脂体に対し、
焼結炉を用いて焼結を行い、長さ約240mmの長尺焼
結体を得た。焼結条件は、1×10-3Torrの減圧下
で、1450℃×180分とした。長尺焼結体の空孔率
(アルキメデス法により測定)は、1vol%であった。
Next, for the degreased long degreased body,
Sintering was performed using a sintering furnace to obtain a long sintered body having a length of about 240 mm. The sintering conditions were 1450 ° C. × 180 minutes under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Torr. The porosity (measured by Archimedes method) of the long sintered body was 1 vol%.

【0104】<ブラケットの製造>実施例1〜5の各長
尺焼結体を、それぞれ、所定の長さに切断し、次いで、
切断された各ピースに対し、機械加工によりスロット5
を形成して、図3に示す形状のブラケットを得た。各実
施例共に、1本の長尺焼結体から、約50個のブラケッ
トが得られた。また、1本の長尺焼結体から、その長手
方向における長さが3mm、4mmおよび6mmの3種
の異なる長さのブラケットを得た。
<Manufacture of Bracket> Each long sintered body of Examples 1 to 5 was cut into a predetermined length, and then,
Slot 5 by machining for each cut piece
Was formed to obtain a bracket having the shape shown in FIG. In each of the examples, about 50 brackets were obtained from one long sintered body. Also, from one long sintered body, three types of brackets having different lengths in the longitudinal direction of 3 mm, 4 mm and 6 mm were obtained.

【0105】<品質・特性等の評価> 1.品質 実施例1〜5の各長尺焼結体から得られたブラケットを
多方向に切断し、それらの切断端面を目視観察し、焼結
欠陥の有無を調べた。その結果、実施例1〜5による各
ブラケットは、いずれも焼結欠陥の無い良好な品質のも
のであった。
<Evaluation of Quality / Characteristics> 1. The brackets obtained from the long sintered bodies of Quality Examples 1 to 5 were cut in multiple directions, and the cut end faces thereof were visually observed to check for the presence of sintering defects. As a result, each of the brackets according to Examples 1 to 5 was of good quality with no sintering defects.

【0106】2.寸法誤差 実施例1〜5の各長尺焼結体から得られたブラケット1
0個づつについて、係合部3の最大幅およびスロット4
の幅の寸法を測定し、寸法誤差(寸法のバラツキ)を調
べたところ、いずれも、寸法誤差は±0.5%以下であ
った。これにより、実施例1〜5のものは、いずれも高
い寸法精度を有することが確認された。
2. Dimensional error Bracket 1 obtained from each long sintered body of Examples 1 to 5
The maximum width of the engaging portion 3 and the slot 4 for each 0
When the dimension of the width was measured and the dimension error (variation in dimension) was examined, the dimension error was ± 0.5% or less in all cases. From this, it was confirmed that all of Examples 1 to 5 had high dimensional accuracy.

【0107】3.機械的強度(抗折力) 日本粉末冶金工業会規格 JPMA M09−1992
に準拠し、実施例1〜5の焼結体の抗折力試験片にて抗
折力を測定した。
3. Mechanical Strength (Bending Strength) Japan Powder Metallurgy Association Standard JPMA M09-1992
Based on the above, the transverse rupture strength was measured with the transverse rupture strength test pieces of the sintered bodies of Examples 1 to 5.

【0108】4.硬度 JIS Z 2244に準拠し、実施例1〜5の焼結体
における係合部3の表面のビッカース硬度Hvを測定し
た(荷重500g)。
4. Hardness Based on JIS Z 2244, the Vickers hardness Hv of the surface of the engaging portion 3 in the sintered bodies of Examples 1 to 5 was measured (load 500 g).

【0109】5.金属成分溶出量(生体適合性) 実施例1〜5の各ブラケットを0.05%塩酸溶液に1
00日間浸漬した後、この液中の金属イオン濃度を、プ
ラズマ発光分析装置により分析し、定量した。この溶出
量が少ないものほど、生体適合性に優れることを示す。
5. Metal component elution amount (biocompatibility) Each bracket of Examples 1 to 5 was added to a 0.05% hydrochloric acid solution to give 1
After soaking for 00 days, the concentration of metal ions in this solution was analyzed and quantified by a plasma emission spectrometer. The smaller the elution amount, the better the biocompatibility.

【0110】6.審美性 表面の光沢の度合いおよび歯牙の色調との差を目視によ
り判定した。光沢が少ない(=審美性大)ものから順
に、◎、○、△、×の4段階で評価した。また、歯牙の
色調との差が少ないものも審美性大と評価した。
6. The degree of gloss of the aesthetic surface and the difference with the color tone of the tooth were visually determined. It was evaluated in four grades of ⊚, ◯, Δ, and × in the order of decreasing gloss (= great aesthetics). In addition, those with little difference from the color of the tooth were evaluated as aesthetic.

【0111】前記機械的強度(抗折力)、硬度、金属成
分溶出量(生体適合性)および審美性の結果を、下記表
1に示す。
Table 1 below shows the results of the mechanical strength (flexural strength), hardness, elution amount of metal components (biocompatibility) and aesthetics.

【0112】[0112]

【表1】 [Table 1]

【0113】表1に示すように、実施例1〜5の各長尺
焼結体から得られたブラケットは、いずれも、機械的強
度(抗折力)および表面の硬度が高い。特に、実施例
1、2、3および5の各長尺焼結体から得られたブラケ
ットは、生体適合性および審美性も優れている。
As shown in Table 1, each of the brackets obtained from the long sintered bodies of Examples 1 to 5 has high mechanical strength (flexural strength) and surface hardness. Particularly, the brackets obtained from the long sintered bodies of Examples 1, 2, 3 and 5 are excellent in biocompatibility and aesthetics.

【0114】[0114]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
雑な形状のものでも容易に製造でき、高い寸法精度を有
する高密度(低空孔率)の歯列矯正部材用長尺焼結体、
すなわち歯列矯正部材を得ることができる。そして、押
出成形によるため、生産性が高く、歯列矯正部材の量産
に適する。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily manufacture even a complicated shape and to have high dimensional accuracy and high density (low porosity) long-sintering for orthodontic members. body,
That is, an orthodontic member can be obtained. Since it is formed by extrusion, it has high productivity and is suitable for mass production of orthodontic members.

【0115】また、従来、加工が困難であった硬質材料
等についても、それを用いて歯列矯正部材用長尺焼結体
を製造することができ、歯列矯正部材の機能・形状(デ
ザイン)の拡大を図ることができる。
Further, it is possible to manufacture a long sintered body for an orthodontic member using a hard material or the like which has been difficult to process in the past, and the function and shape (design) of the orthodontic member can be manufactured. ) Can be expanded.

【0116】また、切断長さを調整することにより、何
種類もの歯列矯正部材を容易に製造することができるの
で、生産性に優れ、安価に歯列矯正部材を供給すること
ができる。
Also, since various kinds of orthodontic members can be easily manufactured by adjusting the cutting length, it is possible to supply the orthodontic members with excellent productivity and at low cost.

【0117】また、Ti系金属材料で構成されているも
のの場合、焼結体中のC、O、Nの含有量を低減するこ
とができるので、延性(靭性)の高い歯列矯正部材が得
られる。
Further, in the case of using a Ti-based metal material, the contents of C, O and N in the sintered body can be reduced, so that an orthodontic member with high ductility (toughness) can be obtained. To be

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法
の実施形態を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing an embodiment of a method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to the present invention.

【図2】本発明の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法
で製造された歯列矯正部材用長尺焼結体の一例を示す斜
視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a long sintered body for an orthodontic member manufactured by the method for manufacturing a long sintered body for an orthodontic member of the present invention.

【図3】歯列矯正部材用長尺焼結体から得られた歯列矯
正部材(ブラケット)の構成例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of an orthodontic member (bracket) obtained from a long sintered body for an orthodontic member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…歯列矯正用ブラケット、10…歯列矯正部材用長尺
焼結体、2…基部、3…係合部(タイウイング)、31
〜34…突部、35、36…凸条、4、5…スロット
(溝)、6…底面(裏面)、7、8…溝、1A〜3A…
工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Orthodontic bracket, 10 ... Long sintered body for orthodontic members, 2 ... Base part, 3 ... Engagement part (tie wing), 31
... 34 ... protrusions, 35, 36 ... ridges, 4, 5 ... slots (grooves), 6 ... bottom surface (back surface), 7, 8 ... grooves, 1A to 3A ...
Process

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 正昭 長野県諏訪市湖岸通り一丁目18番12号 株 式会社インジェックス内 Fターム(参考) 4C052 AA20 JJ02 JJ03 JJ09 4K018 BA11 CA31 DA03 DA11 HA10 KA63    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masaaki Sakata             18-18 12 Kogishi-dori, Suwa City, Nagano Prefecture             In ceremony company Ingex F-term (reference) 4C052 AA20 JJ02 JJ03 JJ09                 4K018 BA11 CA31 DA03 DA11 HA10                       KA63

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原料粉末を含むコンパウンドを用いて、
押出成形により、歯列矯正部材の横断面形状に対応する
断面形状の長尺な成形体を得る工程と、 前記長尺な成形体に対し脱脂処理を施す工程と、 脱脂処理がなされた脱脂体を焼結して長尺な焼結体を得
る工程とを有することを特徴とする歯列矯正部材用長尺
焼結体の製造方法。
1. Using a compound containing raw material powder,
A step of obtaining a long molded body having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the orthodontic member by extrusion molding, a step of degreasing the long molded body, and a degreased body that has been degreased. And a step of obtaining a long sintered body by sintering the method for producing a long sintered body for an orthodontic member.
【請求項2】 前記最終的に得られる長尺な焼結体に
は、少なくとも1本の溝が形成されている請求項1に記
載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
2. The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein at least one groove is formed in the finally obtained long sintered body.
【請求項3】 前記最終的に得られる長尺な焼結体に
は、少なくとも1本の凸条が形成されている請求項1ま
たは2に記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
3. The elongated sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein at least one ridge is formed on the finally obtained elongated sintered body. Production method.
【請求項4】 前記原料粉末は、金属粉末またはセラミ
ックス粉末である請求項1ないし3のいずれかに記載の
歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
4. The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein the raw material powder is a metal powder or a ceramic powder.
【請求項5】 前記原料粉末は、TiまたはTi系合金
の粉末である請求項1ないし3のいずれかに記載の歯列
矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
5. The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein the raw material powder is a powder of Ti or a Ti-based alloy.
【請求項6】 最終的に得られた長尺焼結体は、C:
0.01〜0.5wt%、O:0.02〜0.8wt%、
N:0.005〜0.6wt%を含むものである請求項5
に記載の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
6. The finally obtained long sintered body is C:
0.01-0.5 wt%, O: 0.02-0.8 wt%,
N: 0.005-0.6 wt% is included.
A method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to.
【請求項7】 C、OおよびNの合計含有量が、0.0
35〜1.2wt%である請求項6に記載の歯列矯正部材
用長尺焼結体の製造方法。
7. The total content of C, O and N is 0.0.
The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 6, wherein the content is 35 to 1.2 wt%.
【請求項8】 前記原料粉末は、ステンレス鋼の粉末で
ある請求項1ないし3のいずれかに記載の歯列矯正部材
用長尺焼結体の製造方法。
8. The method for manufacturing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein the raw material powder is a powder of stainless steel.
【請求項9】 最終的に得られた長尺焼結体の空孔率が
7vol%以下である請求項1ないし8のいずれかに記載
の歯列矯正部材用長尺焼結体の製造方法。
9. The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein the porosity of the finally obtained long sintered body is 7 vol% or less. .
【請求項10】 歯列矯正部材は、ブラケットである請
求項1ないし9のいずれかに記載の歯列矯正部材用長尺
焼結体の製造方法。
10. The method for producing a long sintered body for an orthodontic member according to claim 1, wherein the orthodontic member is a bracket.
JP2002080190A 2002-03-22 2002-03-22 Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element Withdrawn JP2003277806A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002080190A JP2003277806A (en) 2002-03-22 2002-03-22 Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002080190A JP2003277806A (en) 2002-03-22 2002-03-22 Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003277806A true JP2003277806A (en) 2003-10-02

Family

ID=29229325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002080190A Withdrawn JP2003277806A (en) 2002-03-22 2002-03-22 Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003277806A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912272B1 (en) 2008-11-26 2009-08-17 주식회사 쎄타텍 Ceramic dental implant fixture and manufacturing method for the implant fixture
US8398401B2 (en) 2007-07-27 2013-03-19 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant and dental implant
US8398402B2 (en) 2007-07-27 2013-03-19 Seiko Epson Corporation Method for maufacturing dental implant and dental implant
US8408905B2 (en) 2007-07-27 2013-04-02 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant and dental implant

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8398401B2 (en) 2007-07-27 2013-03-19 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant and dental implant
US8398402B2 (en) 2007-07-27 2013-03-19 Seiko Epson Corporation Method for maufacturing dental implant and dental implant
US8408905B2 (en) 2007-07-27 2013-04-02 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant and dental implant
US8683692B2 (en) 2007-07-27 2014-04-01 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant and dental implant
US8782897B2 (en) 2007-07-27 2014-07-22 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant
US8961178B2 (en) 2007-07-27 2015-02-24 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing dental implant and dental implant
KR100912272B1 (en) 2008-11-26 2009-08-17 주식회사 쎄타텍 Ceramic dental implant fixture and manufacturing method for the implant fixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100394156B1 (en) Method for manufacturing the screw
JP3408683B2 (en) Dental instruments
JP5311941B2 (en) Metal powder for powder metallurgy, sintered body and method for producing sintered body
EP2902513A1 (en) Blank material to be cut for dentistry, metal powder for powder metallurgy, metal frame for porcelain fusing for dentistry, and dental prosthesis
JPH10201771A (en) Crown repair material
JPH07252111A (en) Dental and medical material and its production
JP2010059456A (en) Titanium sintered compact and method of producing the same
US20150216637A1 (en) Dental component, metal powder for powder metallurgy, and method for producing dental component
JP3867903B2 (en) Method for manufacturing orthodontic member
JP2013203570A (en) Translucent alumina, and method for producing translucent alumina
EP2853229B1 (en) Dental blank to be machined, metal powder for powder metallurgy, dental metal frame for porcelain bonding, and dental prosthesis
JPH10337294A (en) Buccal tube
JP2003277806A (en) Method for manufacturing long sintered compact for orthodontic element
JP5617336B2 (en) Method for manufacturing sintered body
TW533105B (en) Method of producing watchband parts
JP2901175B2 (en) Titanium orthodontic parts
JP5470955B2 (en) Metal powder and sintered body
JP4337753B2 (en) Method for producing degreased body and method for producing sintered body
JP2007009287A (en) Method for producing titanium alloy material
JP4337754B2 (en) Method for producing degreased body and method for producing sintered body
JPS59229403A (en) Production of sintered metallic member and binder for injection molding
JP2003027106A (en) Method for manufacturing sintered body, and sintered body
JP3707507B2 (en) Manufacturing method of sintered body
JP2008133512A (en) Method for producing high density aluminum sintered material by metal powder injection molding process
US20220371088A1 (en) Injection molding composition, method for producing injection molded body, and method for producing titanium sintered body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060704

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060901