JP2003286507A - 歯列矯正部材の製造方法および歯列矯正部材 - Google Patents
歯列矯正部材の製造方法および歯列矯正部材Info
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Abstract
密度、高品質で、材料選択の幅が広い歯列矯正部材を提
供すること、また、該歯列矯正部材を製造することがで
きる歯列矯正部材の製造方法を提供すること。 【解決手段】本発明の歯列矯正部材は、押出成形より原
料粉末(金属粉末またはセラミックス粉末)を含む長尺
成形体を製造する工程1Aと、この長尺成形体を所定の
長さに切断する工程2Aと、この切断した成形体を脱脂
して脱脂体を得る工程3Aと、この脱脂体を焼結して焼
結体を得る工程4Aとを経て製造される。
Description
造方法および歯列矯正部材に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。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。
が容易で、量産に適し、材料選択の幅が広い歯列矯正部
材およびその製造方法を提供することにある。
(1)〜(19)の本発明により達成される。
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成形工程と、前記
長尺な成形体を所定の長さに切断する切断工程と、前記
切断された成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る
脱脂工程と、前記脱脂処理がなされた脱脂体を焼結して
焼結体を得る焼結工程とを有することを特徴とする歯列
矯正部材の製造方法。
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成形工程と、前記
長尺な成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る脱脂
工程と、前記脱脂処理がなされた脱脂体を所定の長さに
切断する切断工程と、前記切断された脱脂体を焼結して
焼結体を得る焼結工程とを有することを特徴とする歯列
矯正部材の製造方法。
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成形工程と、前記
長尺な成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る脱脂
工程と、前記脱脂処理がなされた脱脂体を焼結して長尺
な焼結体を得る焼結工程と、前記長尺な焼結体を所定の
長さに切断する切断工程とを有することを特徴とする歯
列矯正部材の製造方法。
体、前記脱脂体、前記焼結体のいずれかに対し、加工を
施す工程を有する上記(1)ないし(3)のいずれかに
記載の歯列矯正部材の製造方法。
体、前記脱脂体、前記焼結体のいずれかに対し、加工を
施す工程を有する上記(1)ないし(4)のいずれかに
記載の歯列矯正部材の製造方法。
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成形工程と、前記
長尺な成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る脱脂
工程と、前記脱脂処理がなされた脱脂体を仮焼結して長
尺な1次焼結体を得る1次焼結工程と、前記1次焼結体
を所定の長さに切断する切断工程と、前記切断された1
次焼結体を本焼結して2次焼結体を得る2次焼結工程と
を有することを特徴とする歯列矯正部材の製造方法。
体、前記脱脂体、前記1次焼結体のいずれかに対し、加
工を施す工程を有する上記(6)に記載の歯列矯正部材
の製造方法。
焼結体に対し、加工を施す工程を有する上記(6)また
は(7)に記載の歯列矯正部材の製造方法。
材には、少なくとも1本の溝が形成されている上記
(1)ないし(8)のいずれかに記載の歯列矯正部材の
製造方法。
部材には、少なくとも1本の凸条が形成されている上記
(1)ないし(9)のいずれかに記載の歯列矯正部材の
製造方法。
はセラミックス粉末である上記(1)ないし(10)の
いずれかに記載の歯列矯正部材の製造方法。
i系合金の粉末である上記(1)ないし(10)のいず
れかに記載の歯列矯正部材の製造方法。
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(12)に記載の歯列矯正部材の製造方法。
は、C、OおよびNの合計含有量が、0.035〜1.
2wt%である上記(13)に記載の歯列矯正部材の製
造方法。
の粉末である上記(1)ないし(10)のいずれかに記
載の歯列矯正部材の製造方法。
空孔率が7vol%以下である上記(1)ないし(1
5)のいずれかに記載の歯列矯正部材の製造方法。
ある上記(1)ないし(16)のいずれかに記載の歯列
矯正部材の製造方法。
れる焼結体の切断長さを2mm以上に設定して行うこと
が可能な上記(1)ないし(17)のいずれかに記載の
歯列矯正部材の製造方法。
ずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする
歯列矯正部材。
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。
の第1実施形態を示す工程図、図2は、本発明の歯列矯
正部材(歯列矯正用ブラケット)の構成例を示す斜視
図、図3は、図2に示す歯列矯正部材の底面図、図4
は、本発明の製造方法の製造工程で得られる長尺な成形
体の構成例を示す斜視図である。
用ブラケットの構成例について、図2、図3に基づき説
明する。図2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。
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、後述する長尺成形体10の長手
方向と平行な方向に延在している。
し、長尺成形体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、32、33および34
に分割されている。
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。
(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61が形成されている。
成されたものであるが、例えば、筋目状に形成された溝
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)等であってもよい。
形態について、図1、図2、図3および図4に基づき説
明する。
用いて押出成形法(押出成形)により成形体を製造す
る。
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、長尺な
成形体(長尺成形体10)を連続的に製造できるという
利点がある。
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。
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。
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。
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。
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、最終的に得られるブラケット1の焼結密
度を高くすることができ、高い強度が得られる。
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。
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)、Y2O3、Al2O3、TiO
2の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。
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。
め、比較的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、最終的に得られるブラ
ケット1の焼結密度を高くすることができ、高い強度が
得られる。
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。
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。
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。
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。
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。
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、結果として、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。
出成形機により押出し、所望の断面形状の長尺成形体1
0を製造する。
ダイ(成形金型)を選択することにより、長尺成形体1
0の横断面形状が定まる。この横断面形状は、長尺成形
体10の全長に渡って一定である。なお、製造される長
尺成形体10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。
されず、例えば、20〜400mm程度とすることがで
きる。
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1000kgf/cm2以下とされる。
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。
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。
10は、図4に示すように、押出成形の際の押出方向を
長手方向とするものであって、その横断面形状は一定で
ある。この長尺成形体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31〜3
4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。
を所定の長さに切断する。
ー、カッター等の切断装置を用いて行う。
ば、5〜100個程度)の成形体(切断体)が得られ
る。この場合、切断により得られた各切断体は、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。このように、本発明によれば、切断長さを変化させ
ることで長さの異なる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。
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
るが、最終的に得られるブラケット1の長さ(L)が、
1mm以上となるように切断するのが好ましく、2〜1
0mm程度となるように切断するのがより好ましい。切
断長さが小さすぎると、切断サイクルが短くなり、寸法
精度を維持することが難しく、安定性が劣る。
ため、原料粉末の組成にかかわらず、切断を容易に行う
ことができ、加工性に優れる。これにより、硬質な焼結
体を切断する場合に比べ、超硬合金等で構成される切断
刃やダイヤモンドカッター等を用いなくとも簡単に切断
できるので切断装置の設備を簡略化することができる。
また、切断対象物の硬度が低いので切断刃等の負担(摩
耗、損傷等)が軽減され、使用寿命が長くなる。
し、脱脂処理(脱バインダー処理)を施すことにより、
脱脂体を得る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 [4A]脱脂体の焼結 以上のようにして得られた脱脂体を炉で焼成して焼結
し、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。
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。
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。
範囲外で、経時的に変動(上昇または下降)してもよ
い。
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。
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。
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1〜760Torr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、1〜760Torr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。
り、焼結体の空孔率を低減することができる。得られた
焼結体の空孔率は、7vol%以下が好ましく、5vo
l%以下がより好ましい。空孔率の低減は、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。
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。
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、焼結体は、C:0.0
1〜0.5wt%、O:0.02〜0.8wt%、N:
0.01〜0.6wt%を含むものであるのが好まし
い。
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。
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。
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
0.03〜0.15wt%程度とされる。Cの含有量が
0.01wt%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。
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0.0
2wt%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。
くは0.005〜0.6wt%程度とされ、より好まし
くは0.01〜0.18wt%程度、より好ましくは
0.01〜0.09wt%程度とされる。Nの含有量が
0.005wt%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。
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。
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。
工程[1A]の前工程、工程[1A]〜[4A]の間に
存在する中間工程、または工程[4A]の後工程が存在
していてもよい。この場合、中間工程、後工程(後処
理)として、例えば、バリ取り、面取り(例えば、切断
面の縁部付近の面取り)、洗浄、研磨等の表面処理や、
切削、転写(圧転)、研削、ブラスト処理(例えば、シ
ョットブラスト等)等の機械加工、化学エッチング等の
化学処理、レーザー加工、放電加工等の各種加工等が挙
げられる。
て、上記加工を施すことにより、前述したようなスロッ
ト(溝)5や凹凸61を有するブラケット1を得ること
ができる。
成方法(またはこれらに対応する溝や凹凸の形成方法)
としては、上記加工の中でも、特に機械加工が好まし
い。これにより、成形体、脱脂体、焼結体のいずれに対
してでも、容易に加工を施すことが可能となる。
これに対応する溝の形成)には、例えば、回転可能な砥
石を備えたダイシングマシンを用いることができる。こ
のようなダイシングマシンを用いた場合、形成される溝
の幅は、砥石の厚さに相当する。
該加工をより容易に行うことができる。
合、当該加工を容易かつ精度良く行うことができる。
合、当該加工の精度は特に優れたものとなる。従って、
最終的に得られるブラケット1がより高い寸法精度を要
求される場合、上記のような加工は焼結体に施すのが好
ましい。
ット1が、例えば、スロット(溝)5を有するものであ
る場合、スロット5の幅は、各ブラケット1で、同じも
のであってもよいし、異なるものがあってもよい。
成形体10)に対して施すものであっても、切断体(切
断された成形体、脱脂体または焼結体)に対して施すも
のであってもよいが、長尺体に対して施すのが好まし
い。
10)に対して、スロット5に対応する溝を形成する場
合、位置合わせを容易に行うことが可能となる。また、
このような溝を、容易に連続して形成することができ
る。
よい。例えば、スロット5(またはこれに対応する溝)
と、凹凸61(またはこれに対応する凹凸)とを、それ
ぞれ異なる工程で形成してもよい。
第2実施形態について説明する。図5は、本発明の歯列
矯正部材の製造方法の第2実施形態を示す工程図であ
る。
は、長尺の成形体(長尺成形体)に脱脂処理を施し、こ
れにより得られた長尺の脱脂体を所定の長さに切断する
以外は、前記第1実施形態と同様である。すなわち、長
尺体の切断を脱脂処理により得られた脱脂体に対して行
う以外は、前記第1実施形態と同様である。
(長尺脱脂体)を所定の長さに切断する。
述べたのと同様のものとするのが好ましい。
め、原料粉末の組成にかかわらず、切断を容易に行うこ
とができる。すなわち、加工性に優れている。従って、
長さの異なる何種類もの歯列矯正部材を効率的に製造で
きる。また、切断長さに関しても、寸法をコントロール
し易く、寸法精度良く製造できる。また、焼結体に対し
加工を行う場合に比べ、複雑で微細な形状の加工にも有
利である。
工程[1B]の前工程、工程[1B]〜[3B]の間に
存在する中間工程、または工程[4B]の後工程が存在
していてもよい。この場合、中間工程、後工程(後処
理)として、例えば、バリ取り、面取り(例えば、切断
面の縁部付近の面取り)、洗浄、研磨等の表面処理や、
切削、転写(圧転)、研削、ブラスト処理(例えば、シ
ョットブラスト等)等の機械加工、化学エッチング等の
化学処理、レーザー加工、放電加工等の各種加工等が挙
げられる。
て、上記加工を施すことにより、前述したようなスロッ
ト(溝)5や凹凸61を有するブラケット1を得ること
ができる。
成方法(またはこれらに対応する溝や凹凸の形成方法)
としては、上記加工の中でも、特に機械加工が好まし
い。これにより、成形体、脱脂体、焼結体のいずれに対
してでも、容易に加工を施すことが可能となる。
これに対応する溝の形成)には、例えば、回転可能な砥
石を備えたダイシングマシンを用いることができる。こ
のようなダイシングマシンを用いた場合、形成される溝
の幅は、砥石の厚さに相当する。
該加工をより容易に行うことができる。
合、当該加工を容易かつ精度良く行うことができる。
合、当該加工の精度は特に優れたものとなる。従って、
最終的に得られるブラケット1がより高い寸法精度を要
求される場合、上記のような加工は焼結体に施すのが好
ましい。
ット1が、例えば、スロット(溝)5を有するものであ
る場合、スロット5の幅は、各ブラケット1で、同じも
のであってもよいし、異なるものがあってもよい。
成形体10または長尺脱脂体)に対して施すものであっ
ても、切断体(切断された脱脂体または焼結体)に対し
て施すものであってもよいが、長尺体に対して施すのが
好ましい。
10または長尺脱脂体)に対して、スロット5に対応す
る溝を形成する場合、位置合わせを容易に行うことが可
能となる。また、このような溝を、容易に連続して形成
することができる。
よい。例えば、スロット5(またはこれに対応する溝)
と、凹凸61(またはこれに対応する凹凸)とを、それ
ぞれ異なる工程で形成してもよい。
第3実施形態について説明する。図6は、本発明の歯列
矯正部材の製造方法の第3実施形態を示す工程図であ
る。
は、長尺の脱脂体に焼結処理を施し、これにより得られ
た長尺の焼結体を所定の長さに切断する以外は、前記第
1実施形態と同様である。すなわち、長尺体の切断を焼
結処理により得られた焼結体に対して行う以外は、前記
第1実施形態と同様である。
所定の長さに切断する。
述べたのと同様のものとするのが好ましい。
で、焼結体を切断する場合、押出加工により得られた成
形体を切断する場合に比べ、切断長さの寸法の変動が少
なく、寸法精度が高い。従って、高い寸法精度が要求さ
れる歯列矯正部材には、この方法が優れている。
工程[1C]の前工程、工程[1C]〜[3C]の間に
存在する中間工程、または工程[4C]の後工程が存在
していてもよい。この場合、中間工程、後工程(後処
理)として、例えば、バリ取り、面取り(例えば、切断
面の縁部付近の面取り)、洗浄、研磨等の表面処理や、
切削、転写(圧転)、研削、ブラスト処理(例えば、シ
ョットブラスト等)等の機械加工、化学エッチング等の
化学処理、レーザー加工、放電加工等の各種加工等が挙
げられる。
て、上記加工を施すことにより、前述したようなスロッ
ト(溝)5や凹凸61を有するブラケット1を得ること
ができる。
成方法(またはこれらに対応する溝や凹凸の形成方法)
としては、上記加工の中でも、特に機械加工が好まし
い。これにより、成形体、脱脂体、焼結体のいずれに対
してでも、容易に加工を施すことが可能となる。
これに対応する溝の形成)には、例えば、回転可能な砥
石を備えたダイシングマシンを用いることができる。こ
のようなダイシングマシンを用いた場合、形成される溝
の幅は、砥石の厚さに相当する。
該加工をより容易に行うことができる。
合、当該加工を容易かつ精度良く行うことができる。
合、当該加工の精度は特に優れたものとなる。従って、
最終的に得られるブラケット1がより高い寸法精度を要
求される場合、上記のような加工は焼結体に施すのが好
ましい。
ット1が、例えば、スロット(溝)5を有するものであ
る場合、スロット5の幅は、各ブラケット1で、同じも
のであってもよいし、異なるものがあってもよい。
成形体10、脱脂体または長尺な焼結体)に対して施す
ものであっても、切断体(切断された焼結体)に対して
施すものであってもよいが、長尺体に対して施すのが好
ましい。
10、脱脂体または長尺な焼結体)に対して、スロット
5に対応する溝を形成する場合、位置合わせを容易に行
うことが可能となる。また、このような溝を、容易に連
続して形成することができる。
よい。例えば、スロット5(またはこれに対応する溝)
と、凹凸61(またはこれに対応する凹凸)とを、それ
ぞれ異なる工程で形成してもよい。
第4実施形態について説明する。図7は、本発明の歯列
矯正部材の製造方法の第4実施形態を示す工程図であ
る。
は、長尺の脱脂体に仮焼結処理(1次焼結処理)を施
し、これにより得られた長尺の1次焼結体(仮焼結体)
を所定の長さに切断する以外は、前記第1実施形態と同
様である。すなわち、長尺体の切断を仮焼結処理(1次
焼結処理)により得られた1次焼結体(仮焼結体)に対
して行う以外は、前記第1実施形態と同様である。
次焼結し、1次焼結体(仮焼結体)を製造する。
点が拡散結合した状態になるまで行なわれるのが好まし
い。このような1次焼結を行うことにより、形状安定性
が増し、以後の工程で、1次焼結体の崩壊、欠損、ひび
割れ等の欠陥の発生をより確実に防止することができ、
ハンドリング性が向上する。
属組成がTiまたはTi系合金の場合、好ましくは70
0〜1200℃程度、より好ましくは800〜1150
℃程度とされ、ステンレス鋼の場合、好ましくは750
〜1350℃程度、より好ましくは850〜1250℃
程度とされ、セラミックスの場合、好ましくは800〜
1500℃程度、より好ましくは950〜1350℃程
度とされる。
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。
の場合、好ましくは12〜360分程度、より好ましく
は30〜240分程度とされる。
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。
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1〜760Torr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、1〜760Torr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。
てもよい。例えば、最初に1×10 −2〜1×10−6
Torrの減圧(真空)下とし、途中で前記のような不
活性ガスに切り替えることができる。
り、空孔率の低減すなわち焼結体の高密度化に寄与す
る。
は、前記工程[2A]で述べたのと同様のものとするの
が好ましい。
が低いため、原料粉末の組成にかかわらず、切断を容易
に行うことができる。切断長さにしても、1次焼結され
ていることから押出加工により得られた成形体に比べ、
焼結による収縮率が低いので寸法誤差が小さく、寸法精
度が向上する。
さの寸法は、以後の2次焼結による1次焼結体の収縮分
を見込んで決定される。
形成する。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。
属組成がTiまたはTi系合金の場合、好ましくは95
0〜1500℃程度、より好ましくは1000〜145
0℃程度とされ、ステンレス鋼の場合、好ましくは10
00〜1550℃程度、より好ましくは1050〜15
00℃程度とされ、セラミックスの場合、好ましくは1
300〜2200℃程度、より好ましくは1400〜1
850℃程度とされる。この場合、前記仮焼結(1次焼
結)に比べ、焼結温度が高いのが好ましい。
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。
の場合、好ましくは30〜480分程度、より好ましく
は60〜300分程度とされる。
料粉末が金属粉末の場合、特に限定されないが減圧(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。
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1〜760Torr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、1〜760Torr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。
てもよい。例えば、最初に1×10 −2〜1×10−6
Torrの減圧(真空)下とし、途中で前記のような不
活性ガスに切り替えることができる。
囲気は、1次焼結におけるそれと同一でも異なっていて
もよい。
結)および2次焼結(本焼結))を行うことにより、空
孔率の低減すなわち焼結体の高密度化に寄与するととも
に、高い寸法精度が得られ、また、焼結を複数回に分け
て行うことにより、焼結の効率が向上し、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。
は、7vol%以下が好ましく、5vol%以下がより
好ましい。
工程[1D]の前工程、工程[1D]〜[5D]の間に
存在する中間工程、または工程[5D]の後工程が存在
していてもよい。この場合、中間工程、後工程(後処
理)として、例えば、バリ取り、面取り(例えば、切断
面の縁部付近の面取り)、洗浄、研磨等の表面処理や、
切削、転写(圧転)、研削、ブラスト処理(例えば、シ
ョットブラスト等)等の機械加工、化学エッチング等の
化学処理、レーザー加工、放電加工等の各種加工等が挙
げられる。
て、上記加工を施すことにより、前述したようなスロッ
ト(溝)5や凹凸61を有するブラケット1を得ること
ができる。
成方法(またはこれらに対応する溝や凹凸の形成方法)
としては、上記加工の中でも、特に機械加工が好まし
い。これにより、成形体、脱脂体、焼結体のいずれに対
してでも、容易に加工を施すことが可能となる。
これに対応する溝の形成)には、例えば、回転可能な砥
石を備えたダイシングマシンを用いることができる。こ
のようなダイシングマシンを用いた場合、形成される溝
の幅は、砥石の厚さに相当する。
該加工をより容易に行うことができる。
合、当該加工を容易かつ精度良く行うことができる。
合、当該加工の精度は特に優れたものとなる。従って、
最終的に得られるブラケット1がより高い寸法精度を要
求される場合、上記のような加工は焼結体に施すのが好
ましい。
ット1が、例えば、スロット(溝)5を有するものであ
る場合、スロット5の幅は、各ブラケット1で、同じも
のであってもよいし、異なるものがあってもよい。
成形体10、脱脂体または長尺の1次焼結体)に対して
施すものであっても、切断体(切断された1次焼結体ま
たは2次焼結体)に対して施すものであってもよいが、
長尺体に対して施すのが好ましい。
10、脱脂体または長尺の1次焼結体)に対して、スロ
ット5に対応する溝を形成する場合、位置合わせを容易
に行うことが可能となる。また、このような溝を、容易
に連続して形成することができる。
よい。例えば、スロット5(またはこれに対応する溝)
と、凹凸61(またはこれに対応する凹凸)とを、それ
ぞれ異なる工程で形成してもよい。
よび歯列矯正部材の好適な実施形態について説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
部材として、溝5、凹凸61が形成された歯列矯正用ブ
ラケットについて説明したが、本発明は、溝5、凹凸6
1が形成されていないものであってもよい。
1回のみ行う方法について説明したが、脱脂工程は、2
回以上に分けて行ってもよい。例えば、脱脂条件(脱脂
温度、脱脂時間、脱脂雰囲気のうちの少なくとも1つ)
が異なる1次脱脂と2次脱脂とを行うことができる。こ
の場合、1次脱脂と2次脱脂との間に、前記機械加工等
の中間処理を施してもよい。
び歯列矯正部材の具体的実施例について説明する。
て、ガスアトマイズ法により製造された平均粒径20μ
mのTi粉末を用意した。
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。
い、押出成形機にて、図4に示す異形断面(ブラケット
用:横断面積=3.5mm2)の長尺な成形体(長尺成
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1
0mm/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。
て機械加工を施し、図2中のスロット(溝)5に対応す
る溝を形成した。当該溝の形成は、回転可能な砥石を備
えたダイシングマシンを用いて行った。
尺成形体を所定長さに切断し、切断長さが、4.5mm
(焼結後の目標寸法:切断長さ4mm)である異形断面
の成形体(切断体)を50個得た。
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℃×6
0分とした。
炉を用いて焼結を行い、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。
械加工を施すことにより凹凸61を形成し、歯列矯正部
材(ブラケット)を得た。凹凸61の形成は、ショット
ブラストにより行った。
系金属材料で構成されており、LECO社製のEC−1
2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:0.055wt%、O:0.42wt%、
N:0.03wt%であった。
率(アルキメデス法により測定)は、3vol%であっ
た。
して長尺成形体を製造した。
し、図2中のスロット(溝)5に対応する溝を形成し
た。当該溝の形成は、回転可能な砥石を備えたダイシン
グマシンを用いて行った。
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。
体)を所定長さに切断し、切断長さが、4.5mm(焼
結後の目標寸法:切断長さ4mm)である異形断面の脱
脂体(切断体)を50個得た。
用いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、1×1
0−3Torrの減圧下で、1200℃×180分とし
た。
械加工を施すことにより凹凸61を形成し、歯列矯正部
材(ブラケット)を得た。凹凸61の形成は、ショット
ブラストにより行った。
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:0.055wt%、O:0.41wt%、N:
0.03wt%であった。
率(アルキメデス法により測定)は、3vol%であっ
た。
て、ガスアトマイズ法により製造された平均粒径20μ
mのTi−6wt%Al−4wt%VのTi合金粉末を
用意した。
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。
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=3.5mm2)の長尺な成形体(長尺成
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1
0mm/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。
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。
体)に対して機械加工を施し、図2中のスロット(溝)
5に対応する溝を形成した。当該溝の形成は、回転可能
な砥石を備えたダイシングマシンを用いて行った。
脂体(長尺脱脂体)を所定長さに切断し、切断長さが、
4.5mm(焼結後の目標寸法:切断長さ4mm)であ
る異形断面の脱脂体(切断体)を50個得た。
用いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、1×1
0−3Torrの減圧下で、1200℃×180分とし
た。
械加工を施すことにより凹凸61を形成し、歯列矯正部
材(ブラケット)を得た。凹凸61の形成は、ショット
ブラストにより行った。
合金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:0.0
2wt%であった。
率(アルキメデス法により測定)は、3vol%であっ
た。
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10T
orrのアルゴンガス雰囲気下で、1350℃×180
分とした以外は、実施例3と同様にして、歯列矯正部材
(ブラケット)を製造した。
ルキメデス法により測定)は、2vol%であった。
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(ZrO2−5.5Y2O3)粉末を用
意した。
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。
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=5.2mm2)の長尺な成形体(長尺成
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3
mm/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80wt%であった。
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。
定長さに切断し、切断長さが、5.3mm(焼結後の目
標寸法:切断長さ4mm)である異形断面の脱脂体(切
断体)を50個得た。
用いて焼結を行い、焼結体を得た。焼結条件は、760
Torrの大気雰囲気下で、1450℃×180分とし
た。
ロット(溝)5および凹凸61を形成し、目的とする歯
列矯正部材(ブラケット)を得た。スロット5の形成
は、回転可能な砥石を備えたダイシングマシンを用いて
行った。また、凹凸61の形成は、レーザー加工により
行った。
ルキメデス法により測定)は、1vol%であった。
して長尺成形体を製造した。得られた長尺成形体に対し
て機械加工を施し、図2中のスロット(溝)5に対応す
る溝を形成した。当該溝の形成は、回転可能な砥石を備
えたダイシングマシンを用いて行った。
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。
炉を用いて焼結を行い、焼結体(長尺焼結体)を得た。
焼結条件は、1×10−3Torrの減圧下で、120
0℃×180分とした。
切断し、切断長さが、4mmである焼結体(切断体)を
50個得た。
に対して機械加工を施し、図2中のスロット(溝)5、
凹凸61を形成し、歯列矯正部材(ブラケット)を得
た。スロット5の形成は、回転可能な砥石を備えたダイ
シングマシンを用いて行った。また、凹凸61の形成
は、ショットブラストにより行った。
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:0.05wt%、O:0.4wt%、N:0.
02wt%であった。
率(アルキメデス法により測定)は、3vol%であっ
た。
して長尺成形体を製造した。得られた長尺成形体に対
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。
体)に対し、焼結炉を用いて1次焼結を行い、1次焼結
体を得た。1次焼結の焼結条件は、10TorrのAr
ガス雰囲気中で1000℃×180分とした。
体)に対して機械加工を施し、図2中のスロット(溝)
5に対応する溝を形成した。当該溝の形成は、回転可能
な砥石を備えたダイシングマシンを用いて行った。
に切断し、切断長さが、4.2mm(焼結後の目標寸
法:切断長さ4mm)である異形断面の1次焼結体(切
断体)を50個得た。
対し、焼結炉を用いて2次焼結を行い、2次焼結体を得
た。2次焼結の焼結条件は、760Torr(常圧)の
Arガス雰囲気中で1100℃×120分とした。
に機械加工を施すことにより凹凸61を形成し、歯列矯
正部材(ブラケット)を得た。凹凸61の形成は、ショ
ットブラストにより行った。
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:0.05wt%、O:0.4wt%、N:0.
02wt%であった。
率(アルキメデス法により測定)は、2vol%であっ
た。
して長尺成形体を製造した。得られた長尺成形体に対
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。
体)に対し、焼結炉を用いて1次焼結を行い、1次焼結
体を得た。1次焼結の焼結条件は、10TorrのAr
ガス雰囲気中で1000℃×180分とした。
体)に対して機械加工を施し、図2中のスロット(溝)
5に対応する溝を形成した。当該溝の形成は、回転可能
な砥石を備えたダイシングマシンを用いて行った。
に切断し、切断長さが、4.2mm(焼結後の目標寸
法:切断長さ4mm)である異形断面の1次焼結体(切
断体)を50個得た。
対し、焼結炉を用いて2次焼結を行い、2次焼結体を得
た。2次焼結の焼結条件は、760Torr(常圧)の
Arガス雰囲気中で1150℃×120分とした。
に機械加工を施すことにより凹凸61を形成し、歯列矯
正部材(ブラケット)を得た。凹凸61の形成は、ショ
ットブラストにより行った。
合金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:0.055wt%、O:0.43wt%、N:0.
02wt%であった。
率(アルキメデス法により測定)は、2vol%であっ
た。
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、1次焼結の焼結条
件を760Torrの水素ガス雰囲気下で、1000℃
×180分とし、2次焼結の焼結条件を10Torrの
アルゴンガス雰囲気下で、1325℃×120分とした
以外は、実施例8と同様にして、歯列矯正部材(ブラケ
ット)を製造した。
ルキメデス法により測定)は、2vol%であった。
にして長尺成形体を製造した。このようにして得られた
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。
体)に対し、焼結炉を用いて1次焼結を行い、1次焼結
体を得た。1次焼結の焼結条件は、10TorrのAr
ガス雰囲気中で1000℃×180分とした。
体)に対して機械加工を施し、図2中のスロット(溝)
5に対応する溝を形成した。当該溝の形成は、回転可能
な砥石を備えたダイシングマシンを用いて行った。
に切断し、切断長さが、5mm(焼結後の目標寸法:切
断長さ4mm)である異形断面の1次焼結体(切断体)
を50個得た。
対し、焼結炉を用いて2次焼結を行い、2次焼結体を得
た。2次焼結の焼結条件は、760Torr(常圧)の
大気雰囲気中で1425℃×120分とした。
に機械加工を施すことにより凹凸61を形成し、歯列矯
正部材(ブラケット)を得た。凹凸61の形成は、レー
ザー加工により行った。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。
得られた歯列矯正部材(ブラケット)について、以下に
示すような品質・特性等の評価を行った。
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。
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1〜10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に準拠し、実施例1〜10で得られたブラケットにつ
いて抗折力を測定した。
れたブラケット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)。
溶液に100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。
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。
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。
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、5、
6、7、8および10で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。
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。
等についても、それを用いて歯列矯正部材を製造するこ
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。
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。
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。
態を示す工程図である。
ト)の構成例を示す斜視図である。
成形体の構成例を示す斜視図である。
態を示す工程図である。
態を示す工程図である。
態を示す工程図である。
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)、61…凹
凸、7、8…溝、10…長尺成形体、1A〜4A…工
程、1B〜4B…工程、1C〜4C…工程、1D〜5D
…工程
Claims (19)
- 【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成形工程と、 前記長尺な成形体を所定の長さに切断する切断工程と、 前記切断された成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を
得る脱脂工程と、 前記脱脂処理がなされた脱脂体を焼結して焼結体を得る
焼結工程とを有することを特徴とする歯列矯正部材の製
造方法。 - 【請求項2】 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成形工程と、前記長尺な
成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る脱脂工程
と、 前記脱脂処理がなされた脱脂体を所定の長さに切断する
切断工程と、 前記切断された脱脂体を焼結して焼結体を得る焼結工程
とを有することを特徴とする歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項3】 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成形工程と、 前記長尺な成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る
脱脂工程と、 前記脱脂処理がなされた脱脂体を焼結して長尺な焼結体
を得る焼結工程と、 前記長尺な焼結体を所定の長さに切断する切断工程とを
有することを特徴とする歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項4】 前記切断工程より前に、前記成形体、前
記脱脂体、前記焼結体のいずれかに対し、加工を施す工
程を有する請求項1ないし3のいずれかに記載の歯列矯
正部材の製造方法。 - 【請求項5】 前記切断工程より後に、前記成形体、前
記脱脂体、前記焼結体のいずれかに対し、加工を施す工
程を有する請求項1ないし4のいずれかに記載の歯列矯
正部材の製造方法。 - 【請求項6】 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成形工程と、 前記長尺な成形体に対し脱脂処理を施して脱脂体を得る
脱脂工程と、 前記脱脂処理がなされた脱脂体を仮焼結して長尺な1次
焼結体を得る1次焼結工程と、 前記1次焼結体を所定の長さに切断する切断工程と、 前記切断された1次焼結体を本焼結して2次焼結体を得
る2次焼結工程とを有することを特徴とする歯列矯正部
材の製造方法。 - 【請求項7】 前記切断工程より前に、前記成形体、前
記脱脂体、前記1次焼結体のいずれかに対し、加工を施
す工程を有する請求項6に記載の歯列矯正部材の製造方
法。 - 【請求項8】 前記切断工程より後に、前記2次焼結体
に対し、加工を施す工程を有する請求項6または7に記
載の歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項9】 前記最終的に得られた歯列矯正部材に
は、少なくとも1本の溝が形成されている請求項1ない
し8のいずれかに記載の歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項10】 前記最終的に得られた歯列矯正部材に
は、少なくとも1本の凸条が形成されている請求項1な
いし9のいずれかに記載の歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項11】 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10のいずれかに記
載の歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項12】 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10のいずれかに記載の
歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項13】 最終的に得られた歯列矯正部材は、
C:0.01〜0.5wt%、O:0.02〜0.8w
t%、N:0.005〜0.6wt%を含むものである
請求項12に記載の歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項14】 最終的に得られた歯列矯正部材は、
C、OおよびNの合計含有量が、0.035〜1.2w
t%である請求項13に記載の歯列矯正部材の製造方
法。 - 【請求項15】 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10のいずれかに記載の歯列矯正
部材の製造方法。 - 【請求項16】 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15のいずれか
に記載の歯列矯正部材の製造方法。 - 【請求項17】 歯列矯正部材は、ブラケットである請
求項1ないし16のいずれかに記載の歯列矯正部材の製
造方法。 - 【請求項18】 前記切断は、前記最終的に得られる焼
結体の切断長さを2mm以上に設定して行うことが可能
な請求項1ないし17のいずれかに記載の歯列矯正部材
の製造方法。 - 【請求項19】 請求項1ないし18のいずれかに記載
の方法により製造されたことを特徴とする歯列矯正部
材。
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