JP2012090896A - Dental and medical ultrasonic chip and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯科用および医療用超音波チップ並びにその製造方法に関し、より詳しくは、耐久性および信頼性を向上させることができ、製造の容易さを提供することのできる歯科用および医療用超音波チップ並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a dental and medical ultrasonic chip and a method for manufacturing the same, and more particularly, to improve the durability and reliability, and to provide ease of manufacture for dental and medical ultra chips. The present invention relates to a sound wave chip and a method for manufacturing the same.
歯科用超音波チップは、超音波の振動エネルギーを用いてチップを振動させて歯に蒸着した歯石および他の付着した異物を除去したり神経治療(根管手術)のために使用されており、その他にもインプラント手術、歯周手術、口腔手術、および上顎の顎顔面手術等の各種の歯科治療のために広く用いられている。また、医療用超音波チップは、骨に対する整形外科的な施術である骨切り術(osteotomy)と穿孔術(drilling)、薄く皮質骨(cortical bone)を除去する施術等と、美容目的の施術である機械的な鋸の歯による振動運動、往復運動、および研磨道具による骨のやすりがけ(rasp)等、すべての施術時に軟部組織(神経、血管、筋肉等)の損傷を最小化して施行するように用いることができる。 The dental ultrasonic tip is used for removing the tartar and other adhered foreign substances deposited on the teeth by vibrating the tip using the vibration energy of ultrasonic waves and for neurotherapy (root canal surgery). In addition, it is widely used for various dental treatments such as implant surgery, periodontal surgery, oral surgery, and maxillofacial surgery. In addition, medical ultrasonic tips are used for cosmetic purposes such as osteotomy and drilling, which are orthopedic treatments for bones, thin cortical bone removal, etc. Minimize damage to soft tissues (nerves, blood vessels, muscles, etc.) during all procedures, such as vibration movement with a mechanical saw tooth, reciprocating movement, and bone rasp with an abrasive tool. Can be used.
一般的に歯科用超音波チップは、先端にいく程縮小した断面積を有し、尖った先端を有するように形成され、チップの表面には突起を形成するための粒子(例えば、ダイヤモンド粒子)を有するコーティング層がコーティングされている。実質的に歯科用超音波チップと施術部位との間の接触および摩擦は、チップの表面から突出するコーティング層のダイヤモンド粒子が治療部位に接触することによってなされるようになる。 Generally, a dental ultrasonic tip has a cross-sectional area that is reduced toward the tip and is formed to have a sharp tip. Particles for forming protrusions on the surface of the tip (for example, diamond particles) A coating layer having is coated. Substantially contact and friction between the dental ultrasonic tip and the treatment site are made by the diamond particles of the coating layer protruding from the tip surface coming into contact with the treatment site.
ところが、従来における歯科用超音波チップは、切削および研磨等の通常の機械加工によって形成されるように構成することにより、精密な加工が困難で、不良の発生率が高いという問題がある。また、従来は歯科用超音波チップの表面にコーティング層を形成するための別の加工工程が加えられることにより、製造工数およびコストが増加するという問題がある。 However, the conventional dental ultrasonic tip has a problem that it is difficult to perform precise processing and has a high defect occurrence rate by being formed by ordinary machining such as cutting and polishing. Further, conventionally, there is a problem in that the number of manufacturing steps and costs increase due to the addition of another processing step for forming a coating layer on the surface of the dental ultrasonic tip.
このように従来の歯科用超音波チップは、機械加工によって形成されているため、加工精密度を一定以上に向上させることが難しく、機械加工が容易な素材しか使用できないという制約があり、製造単価が上昇するだけでなく、加工速度が遅いことから大量生産に極めて不利であるという問題があった。 As described above, since conventional dental ultrasonic chips are formed by machining, it is difficult to improve the machining precision beyond a certain level, and there is a restriction that only materials that are easy to machine can be used. In addition to the increase in the process, the processing speed is slow, which is extremely disadvantageous for mass production.
さらに、従来の歯科用超音波チップは、歯との反復的な接触および摩耗によってチップ表面のコーティング層が局部的に剥がれるという問題があり、これによって治療効率が低下し、医学的な安定性が低下するという問題がある。特に、従来の歯科用超音波チップのコーティング層の粒子(ダイヤモンド粒子)は、コーティング層から容易に離れてしまう問題があり、これは耐久性および寿命の低下を招くことから、治療の精密性および便宜性を阻害するという問題がある。 Furthermore, the conventional dental ultrasonic tip has a problem that the coating layer on the tip surface is locally peeled due to repeated contact and abrasion with the teeth, which reduces the treatment efficiency and medical stability. There is a problem of lowering. In particular, particles of the coating layer (diamond particles) of the conventional dental ultrasonic tip have a problem that they are easily separated from the coating layer, and this leads to a decrease in durability and life, so that precision of treatment and There is a problem of impeding convenience.
したがって、近年には耐久性および信頼性を向上させながら製造の容易さを提供するための歯科用超音波チップに関する様々な検討が行われているものの、まだ十分でないのが実状である。 Therefore, in recent years, various studies on dental ultrasonic chips for providing ease of manufacture while improving durability and reliability have been conducted, but the actual situation is still not sufficient.
本発明の目的は、製造工程の容易さを提供して製造単価を低減させることのできる歯科用および医療用超音波チップとそ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 dental and medical ultrasonic chip and a method for manufacturing the same that can facilitate the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.
また、本発明の目的は、製造が迅速かつ容易で大量生産に有利であり、加工の精密度を向上させることができ、また素材の制約のない歯科用および医療用超音波チップとその製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a dental and medical ultrasonic chip that is quick and easy to manufacture, advantageous for mass production, can improve the precision of processing, and has no material restrictions, and a method for manufacturing the same. Is to provide.
また、本発明の目的は、耐久性および信頼性を向上させることができ、寿命を延長することのできる歯科用および医療用超音波チップとその製造方法を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a dental and medical ultrasonic tip that can improve durability and reliability and extend the lifetime, and a method for manufacturing the same.
また、本発明の目的は、治療効率を向上させ、治療の精密性および便宜性を向上させることのできる歯科用および医療用超音波チップとその製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a dental and medical ultrasonic chip that can improve the treatment efficiency and improve the precision and convenience of treatment, and a method for manufacturing the same.
前述した本発明の目的を達成するための本発明の好適な実施形態によれば、歯科用および医療用超音波チップの製造方法は、粉末を含む成形混合物を準備するステップと、成形混合物を射出してチップボディおよびチップボディの表面に一体に突出形成される少なくとも1つのチップ突起を含む中間成形体を製造するステップと、中間成形体を焼結するステップとを含む。 According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above-described object of the present invention, a method for manufacturing a dental and medical ultrasonic tip comprises the steps of preparing a molding mixture containing powder, and injecting the molding mixture. Then, the method includes a step of manufacturing an intermediate molded body including the chip body and at least one chip protrusion integrally formed on the surface of the chip body, and a step of sintering the intermediate molded body.
粉末には、金属粉末を用いてもよく、場合によっては金属粉末と共に非金属粉末を混合して用いてもよく、その他に各種の物理的な特性を向上させるための機能性添加剤を混合してもよい。 Metal powder may be used for the powder, and in some cases, non-metallic powder may be mixed with metal powder, and other functional additives for improving various physical properties may be mixed. May be.
前記チップ突起の形状、サイズ、および配置は、要求される条件および設計仕様に応じて様々に変更してもよい。一例として、チップ突起は、被接触部位に点接触、線接触、面接触のうちの少なくともいずれか1つの方式によって接触可能な形状で提供することができる。例えば、チップ突起は、円錐、多角錐(例えば、四角錐、三角錐等)、円錐と多角錐の錐台(frustum)(円錐台、多角錐台等)、円柱、多面体(五面体、六面体等)および楕円体のうちの少なくともいずれか1つの形状で提供することができる。他の例として、チップ突起が一種の三角ねじのような形態に垂直断面が三角形に螺旋方向や円周方向に沿って連続的に突出した形状、または一種の四角ねじのような形態で垂直断面が四角形に螺旋方向や円周方向に沿って連続的に突出した形状のうちの少なくともいずれか1つの形状で提供することができる。 The shape, size, and arrangement of the chip protrusions may be variously changed according to required conditions and design specifications. As an example, the tip protrusion can be provided in a shape that can contact the contacted portion by at least one of point contact, line contact, and surface contact. For example, the tip protrusion is a cone, a polygonal pyramid (for example, a quadrangular pyramid, a triangular pyramid, etc.), a frustum of a cone and a polygonal pyramid (a truncated cone, a polygonal frustum, etc.), a cylinder, a polyhedron (pentahedral, hexahedral, etc.) ) And an ellipsoid. As another example, the tip protrusion has a shape like a kind of triangular screw, and the vertical section has a triangular shape continuously protruding along the spiral direction or the circumferential direction, or a shape like a kind of square screw. Can be provided in the shape of at least any one of the shapes continuously projecting along the spiral direction or the circumferential direction in a square shape.
チップボディは、所定の長さを有するように直線状に形成されてもよく、場合によっては折曲した形態で形成されてもよい。このようなチップボディは、先端にいく程縮小した断面積を有するように提供されることが好ましく、要求される条件に応じて円形断面または三角形や四角形のような多角形の断面を有するように提供してもよい。 The chip body may be formed in a straight line so as to have a predetermined length, or may be formed in a bent form depending on circumstances. Such a tip body is preferably provided to have a reduced cross-sectional area at the tip, and may have a circular cross section or a polygonal cross section such as a triangle or a quadrangle depending on the required conditions. May be provided.
他の例として、チップボディが全体的に同じ厚さおよび幅を有するように形成されてもよく、この場合のチップ突起は、チップボディの先端にいく程小さいサイズを有するように形成されることが好ましい。この場合、歯科用の超音波チップの全体的な形状は互いに異なるサイズを有する複数のチップ突起によって一種のテーパー状に具現してもよい。もちろん、すべてのチップ突起が互いに同じサイズおよび形状を有するように形成されてもよい。 As another example, the chip body may be formed to have the same thickness and width as a whole, and the chip protrusion in this case is formed to have a smaller size toward the tip of the chip body. Is preferred. In this case, the overall shape of the dental ultrasonic tip may be embodied in a kind of taper shape by a plurality of tip protrusions having different sizes. Of course, all the chip protrusions may be formed to have the same size and shape.
また、成形混合物は、バインダーを含んで準備してもよく、中間成形体を焼結する前にバインダーの少なくとも一部が除去されるよう中間成形体を脱脂するステップをさらに追加してもよい。中間成形体を脱脂するステップにおいて、バインダーは通常の脱脂方法で除去してもよい。一例として、バインダーは、溶媒を用いる溶媒脱脂ステップおよび熱を用いる熱間脱脂ステップで除去してもよい。 Moreover, the molding mixture may be prepared including a binder, and a step of degreasing the intermediate molded body may be further added so that at least a part of the binder is removed before the intermediate molded body is sintered. In the step of degreasing the intermediate molded body, the binder may be removed by an ordinary degreasing method. As an example, the binder may be removed in a solvent degreasing step using a solvent and a hot degreasing step using heat.
本発明の超音波チップは、超音波の振動エネルギーを用いて振動され、歯に蒸着した歯石および他に付着した異物を除去するために用いられることはもちろん、様々な神経治療(根管手術)のために用いてもよく、その他にもインプラント手術、歯周手術、口腔手術、および上顎の顎顔面手術等の各種の歯科治療のために広く用いてもよい。また、本発明の超音波チップは、前記歯科治療以外に骨に対する整形外科的な施術である骨切り術と穿孔術、薄く皮質骨を除去する施術等と、美容目的の施術である機械的な鋸の歯による振動運動、往復運動、および研磨道具による骨のラスプ等、すべての施術時に軟部組織(神経、血管、筋肉等)の損傷を最小化して施行するように用いることができる。 The ultrasonic chip of the present invention is vibrated using ultrasonic vibration energy, and is used to remove tartar deposited on teeth and other foreign substances attached to the teeth, as well as various nerve treatments (root canal surgery). In addition, it may be widely used for various dental treatments such as implant surgery, periodontal surgery, oral surgery, and maxillofacial surgery. In addition to the dental treatment, the ultrasonic chip of the present invention is an osteotomy and perforation that are orthopedic treatments for bone, a treatment for thinly removing cortical bone, and a mechanical treatment that is a cosmetic treatment. It can be used to minimize damage to soft tissues (nerves, blood vessels, muscles, etc.) during all procedures, such as vibration movement by saw teeth, reciprocating movement, and bone rasp by an abrasive tool.
本発明に係る歯科用および医療用超音波チップとその製造方法によれば、別途の追加的な加工を排除し、粉末射出工程によってチップ突起を一体に有する歯科用超音波チップを製造することによって、製造工程の容易さを提供し、製造単価を低減させることができる。 According to the dental and medical ultrasonic tips and the manufacturing method thereof according to the present invention, by removing the additional processing and manufacturing the dental ultrasonic tips having the chip protrusions integrally by the powder injection process. The ease of the manufacturing process can be provided and the manufacturing unit price can be reduced.
また、本発明によれば、歯科用および医療用超音波チップの製造工程を簡素化することができるため大量生産に有利であり、機械加工に比べて加工精密度が著しく向上するだけでなく、機械加工が容易でない素材を用いる場合であっても歯科用超音波チップを容易に製造することができる。 In addition, according to the present invention, it is advantageous for mass production because the manufacturing process of dental and medical ultrasonic chips can be simplified, and not only machining precision is significantly improved compared to machining, Even when a material that is not easy to machine is used, a dental ultrasonic tip can be easily manufactured.
さらに、本発明によれば、チップボディとチップ突起が別途の部品でない一体化した1つの部品として提供されるため、歯科用超音波チップと歯の被接触部位との間の接触によるチップ突起の分離および離脱を防止するか、あるいは最小化できると共に、耐久性および信頼性を向上させることができる。 Furthermore, according to the present invention, since the chip body and the chip protrusion are provided as one integrated part which is not a separate part, the chip protrusion due to the contact between the dental ultrasonic chip and the contacted part of the tooth is provided. Separation and separation can be prevented or minimized, and durability and reliability can be improved.
また、本発明によれば、製品の寿命を延長させると同時に、治療の精密性および便宜性を向上させることができる効果がある。 In addition, according to the present invention, there is an effect that it is possible to extend the life of the product and improve the precision and convenience of treatment.
また、本発明によれば、チップ突起のサイズ、形状、個数、および配置に対して制約することなく、要求される条件および設計仕様に応じて様々なチップ突起を有する歯科用および医療用超音波チップを容易に製造することができる。さらに、本発明によれば、要求される条件に応じて規則的な配列にチップ突起を配置することができる。 In addition, according to the present invention, dental and medical ultrasonic waves having various tip protrusions according to required conditions and design specifications without any restriction on the size, shape, number, and arrangement of the tip protrusions. A chip can be easily manufactured. Furthermore, according to the present invention, the chip protrusions can be arranged in a regular arrangement according to the required conditions.
また、本発明によれば、中間成形体が焼結されることによって、中間成形体内の気孔が除去され、中間成形体の収縮と同時に中間成形体を構成するチップ突起も収縮するため、超小型のサイズを有するチップ突起の形成を可能にする。 Further, according to the present invention, since the intermediate molded body is sintered, the pores in the intermediate molded body are removed, and at the same time as the contraction of the intermediate molded body, the chip projections constituting the intermediate molded body contract, so that the microminiature It is possible to form a chip protrusion having a size of.
以下、添付された図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明するが、本発明が実施形態によって制限されたり限定されたりすることはない。本発明の説明において、公知の機能あるいは構成に対して具体的な説明は本発明の要旨を明瞭にするため省略することができる。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. In the description of the present invention, specific descriptions of known functions or configurations may be omitted to clarify the gist of the present invention.
図1および図2は、本発明の一実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップの製造方法を説明するためのブロック図および工程図である。また、図3は本実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップの構造を示す斜視図であり、図4は本実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップの構造を示す側面図であり、図5は図4のI−I線の断面図である。 1 and 2 are a block diagram and a process diagram for explaining a method for manufacturing dental and medical ultrasonic chips according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the dental and medical ultrasonic chip according to the present embodiment. FIG. 4 is a side view showing the structure of the dental and medical ultrasonic chip according to the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
これらの図に示すように、本実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、後述する一連の製造過程によって製造することができる。 As shown in these drawings, the dental and medical ultrasonic chips according to the present embodiment can be manufactured by a series of manufacturing processes described later.
本実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップ100は、粉末を含む成形混合物を準備するステップS10と、成形混合物を射出してチップボディ200およびチップボディ200の表面に一体に突出形成される少なくとも1つのチップ突起300を含む中間成形体100'を製造するステップS20と、中間成形体100'を焼結するステップS30によって製造してもよい。
The dental and medical
まず、粉末を含む成形混合物30を準備する。成形混合物30は、通常の射出成形機210への供給が容易に行われるよう、一定のサイズの原料(feedstock)単位で形成してもよい。
First, a
粉末には、通常の金属粉末、またはこれらの混合物を用いてもよく、場合によっては金属粉末の他に通常の非金属粉末および非金属粉末の混合物を混合して準備してもよく、その他に各種の物理的な特性と生体的な合性を向上させるための機能性添加剤を混合して準備してもよい。一例として、粉末として、ステンレススチール(例えば、316、304のようなオーステナイト(austenite)系、420、440のようなマルテンサイト(martensite)系、または、630、631のような析出硬化(precipitation hardening)等)または耐摩耗鋼(例えば、SKD、SCM等)、チタニウム合金(例えば、Ti、Ti−6Al−4V等)等の金属粉末、またはこれらの混合物を用いてもよく、場合によっては金属粉末以外に超硬合金(WC−Co)、セラミック(ジルコニア、アルミナ等)等のような非金属粉末および非金属粉末の混合物を混合して用いてもよい。 As the powder, a normal metal powder or a mixture thereof may be used. In some cases, a mixture of a normal nonmetal powder and a nonmetal powder in addition to the metal powder may be prepared. Various kinds of physical properties and biological additives for improving biocompatibility may be mixed and prepared. As an example, as a powder, stainless steel (for example, austenite type such as 316, 304, martensite type such as 420, 440, or precipitation hardening such as 630, 631). Etc.) or wear resistant steel (for example, SKD, SCM, etc.), titanium alloy (for example, Ti, Ti-6Al-4V, etc.), etc., or a mixture thereof may be used. In addition, a mixture of non-metallic powder and non-metallic powder such as cemented carbide (WC-Co), ceramic (zirconia, alumina, etc.) may be used.
さらに、成形混合物は、バインダーと共に準備してもよく、粉末およびバインダーは所定の混合比に適正温度で混合して準備してもよい。一例として、成形混合物を準備するステップにおいて、粉末を含む基本素材にこの基本素材の総体積対比30〜70%のバインダーを混合し、射出成形の可能な成形混合物を準備してもよい。粉末とバインダーとの比率は、求められる条件に応じて様々に変更することができ、粉末とバインダーとの比率に応じて本発明が制限されたり限定されたりすることはない。 Further, the molding mixture may be prepared together with a binder, and the powder and binder may be prepared by mixing at a predetermined temperature at a predetermined mixing ratio. As an example, in the step of preparing the molding mixture, a binder containing 30 to 70% of the total volume of the basic material may be mixed with the basic material including powder to prepare a molding mixture capable of injection molding. The ratio between the powder and the binder can be variously changed according to the required conditions, and the present invention is not limited or limited according to the ratio between the powder and the binder.
ここで、バインダーは、射出過程において原材料である粉末が金型内部に均一に射出されるよう流動性を与えると同時に、金型によって整形される中間成形体100'の強度向上を目的に混合される。バインダーとして、通常の単一バインダーを用いてもよく、場合によっては互いに異なる溶融点を有する様々な種類のバインダーを共に用いてもよい。一例として、バインダーは、パラフィンワックス(paraffin wax)、ポリエチレン(polyethylene)、ポリプロピレン(polypropylene)、ステアリクサン(stearic acid)等を定量混合した構成としてもよい。その他に、バインダーとして、結合剤、潤滑剤、可塑剤、および界面活性剤等、その混合物を添加してもよい。さらに、成形混合物を準備するステップにおいて、粉末とバインダーは通常の二軸押出型ミキサー、またはツインブレードミキサー等によって均一に混合してもよい。
Here, the binder is mixed for the purpose of improving the strength of the intermediate molded
次に成形混合物30を用いて粉末射出成形(Powder Injection Molding:PIM)工法によってチップボディ200およびチップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起300を含む中間成形体100'を成型する。
Next, at least one
すなわち、成形混合物30は、射出成形機210のシリンダ211内に送られて可塑化されながら輸送され、シリンダ211のノズルから金型20に射出されてから冷却固化されることによって、歯科用超音波チップ状の中間成形体100'を取り出すことができる。
That is, the
一方、中間成形体100'を製造するステップにおいて、チップ突起300の形状、サイズ、および配置は要求される条件および設計仕様に応じて様々に変更してもよい。一例として、チップ突起300は、被接触部位に点接触、線接触、面接触のうちの少なくともいずれか1つの方式によって接触可能な形状で提供することができる。例えば、チップ突起300は、円錐、多角錐(例えば、四角錐、三角錐等)、円錐と多角錐の錐台(frustum)(円錐台、多角錐台等)、円柱、多面体(五面体、六面体等)および楕円体のうちの少なくともいずれか1つの形状で提供することができる。これと異なって、チップ突起が一種の三角ねじのような形態に垂直断面が三角形で螺旋方向や円周方向に沿って連続的に突出した形状、または一種の四角ねじのような形態に垂直断面が四角形で螺旋方向や円周方向に沿って連続的に突出した形状のうちの少なくともいずれか1つの形状で提供することができる。(図3、図6〜図10参照)
On the other hand, in the step of manufacturing the intermediate molded
また、中間成形体100'を製造するステップにおいて、チップボディ200は、所定の長さを有するよう直線状に形成されてもよく、場合によって曲線状に形成されてもよい。このようなチップボディ200は、通常のテーパー状に先端にいく程縮小した断面積を有するよう提供されることが好ましく、要求される条件に応じて円形または多角形の断面(例えば、三角形または四角形)を有するよう提供してもよい。
Further, in the step of manufacturing the intermediate molded
他の例として、チップボディが全体的に同じ厚さおよび幅を有するように形成されてもよく、この場合には前述したチップ突起は、チップボディの近位端(proximal end)から先端にいく程小さいサイズを有するように形成されてもよい。このような構造から歯科用および医療用超音波チップの全体的な形状は互いに異なるサイズを有する複数のチップ突起によって一種のテーパー状に具現することができる。もちろん場合によっては、すべてのチップ突起が互いに同じサイズおよび形状を有するように形成されてもよい。 As another example, the tip body may be formed to have the same thickness and width as a whole, in which case the above-described tip protrusion goes from the proximal end of the tip body to the tip. It may be formed to have a small size. Due to this structure, the overall shape of the dental and medical ultrasonic tips can be embodied in a kind of taper shape by a plurality of tip protrusions having different sizes. Of course, depending on the case, all the chip protrusions may be formed to have the same size and shape.
その後、中間成形体100'に含まれるバインダーのうち、少なくとも一部が除去されるよう通常の脱脂装備(図示せず)を用いた脱脂工程(debinding)を行ってもよい。
Thereafter, a debinding step (debinding) using a normal degreasing equipment (not shown) may be performed so that at least a part of the binder contained in the intermediate molded
このとき、バインダーが互いに異なる特性(例えば、溶融点)を有する複数のバインダーを含んで構成される場合、バインダーは実質的に数回に渡る脱脂工程によって除去してもよい。例えば、バインダーは、溶媒を用いた溶媒脱脂工程と熱を用いた熱間脱脂工程によって除去してもよい。 At this time, when the binder includes a plurality of binders having different properties (for example, melting points), the binder may be removed by a degreasing process that is performed several times. For example, the binder may be removed by a solvent degreasing step using a solvent and a hot degreasing step using heat.
すなわち、バインダーの中でパラフィンワックス等のワックス類が除去されるように中間成形体を溶媒脱脂するステップは、N−ヘキサン(N‐hexane)、ヘプタン(heptane)、シンナー(thinner)等のような溶媒を用いた通常の溶媒脱脂方法によって具現してもよく、バインダーの中で残りが除去されるよう溶媒脱脂された中間成形体に熱を加えて熱間脱脂するステップは、通常の熱分解脱脂方法にしたがって具現してもよい。場合によって、前述した脱脂工程に適用される脱脂方法の代わりに、電解脱脂、超音波脱脂等他の通常の脱脂方法を適用してもよい。 That is, the step of solvent degreasing the intermediate molded body so as to remove waxes such as paraffin wax in the binder is performed using N-hexane, heptane, thinner, or the like. It may be embodied by a normal solvent degreasing method using a solvent, and the step of hot degreasing by applying heat to the solvent degreased intermediate molded body so that the remainder is removed in the binder is a normal pyrolytic degreasing step. You may implement according to a method. Depending on the case, other normal degreasing methods such as electrolytic degreasing and ultrasonic degreasing may be applied instead of the degreasing method applied to the degreasing step described above.
さらに、熱間脱脂のステップにおける金属粉末の場合、還元性または非活性の雰囲気を維持する加熱炉内で中間成形体を加熱して熱間脱脂中に発生し得る中間成形体の酸化を排除し、熱間脱脂後に熱間脱脂炉の温度を上昇させて脱脂した中間成形体の強度を向上させる予備焼結工程を行うことが好ましい。 Furthermore, in the case of metal powder in the hot degreasing step, the intermediate molded body is heated in a heating furnace that maintains a reducing or inactive atmosphere to eliminate oxidation of the intermediate molded body that may occur during hot degreasing. It is preferable to perform a pre-sintering step of increasing the strength of the degreased intermediate molded body by raising the temperature of the hot degreasing furnace after hot degreasing.
最後に中間成形体100'の気孔を除去し、機械的な強度を有するように一定の温度条件と雰囲気を維持する通常の焼結炉(図示せず)で焼結工程を行うことによって、歯科用および医療用超音波チップの製造を完了する。
Finally, the pores of the intermediate molded
この過程で要求される焼結温度は、中間成形体100'の素材である粉末の種類、粒度、純度および添加物の種類に応じて若干の差があるが、ステンレス粉末の場合、およそ1000℃〜1500℃内外の焼結で温度条件を維持させた状態で焼結を実施し、焼結時間は要求物性に応じて異なるが、およそ1分〜5時間程が適当である。
The sintering temperature required in this process varies slightly depending on the type of powder, particle size, purity, and type of additive that is the material of the intermediate molded
好ましくは、バインダーを除去するための熱間脱脂ステップと、バインダーが除去された中間成形体を焼結させるステップとを別に分離せずに焼結炉によって同時に進めることが好ましい。この場合、溶媒脱脂過程によって一部バインダーが除去された中間成形体を焼結する過程において、熱間脱脂が並行されることができるため、それに伴う工程が縮小され、従って、より優れた製品の量産性を期待することができる。 Preferably, it is preferable that the hot degreasing step for removing the binder and the step of sintering the intermediate molded body from which the binder has been removed are simultaneously performed by a sintering furnace without separate separation. In this case, in the process of sintering the intermediate molded body from which a part of the binder has been removed by the solvent degreasing process, the hot degreasing can be performed in parallel. We can expect mass productivity.
一方、一般的な機械加工によっては数十ミクロンのサイズのチップ突起を加工することは極めて難しい。しかし、本実施形態では上記のように中間成形体100'が焼結されることによって中間成形体100'内の気孔が除去され、中間成形体100'を収縮し得るが、中間成形体100'を収縮することによってチップ突起300もまた収縮し得るため、超小型のサイズを有するチップ突起300の形成が可能になる。さらに、射出成形による中間成形体100'の密度が均一であるため、X、Y、Zという3方向の焼結収縮率が同一であってもよく、これによって各チップ突起300も均一なサイズを維持することができる。
On the other hand, it is extremely difficult to process a chip protrusion having a size of several tens of microns by general machining. However, in the present embodiment, as the intermediate molded
このような製造方法によって製造された超音波チップ100は、超音波周波数に振動し、歯に蒸着した歯石およびその他に付着した異物を除去するために用いることはもちろん、様々な神経治療(根管手術)のために用いてもよく、その他にもインプラント手術、歯周手術、口腔手術、および上顎の顎顔面の手術等の各種の歯科治療のために幅広く用いられてもよい。また、本実施形態に係る超音波チップ100は、歯科治療の他に骨に対する整形外科的な施術である骨切り術と穿孔術、皮質骨を除去する施術等と美容目的の施術である機械的な鋸の歯による振動運動、往復運動および研磨道具による骨のラスプ等、すべての施術時に軟部組織(神経、血管、筋肉等)の損傷を最小化して施行するように用いてもよい。
The
以下では、本実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップ100において、図3〜図5に示すように、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起300を含んで構成され、チップボディ200が先端にいく程縮小した直径を有するように形成され、チップ突起300が被接触部位に点接触が可能になるように円錐状に形成される例について説明する。
Hereinafter, in the dental and medical
上述したようにチップボディ200とチップ突起300は、それぞれ別途の部品でない粉末射出成形によって一体に連結された1つの部品として提供される。
As described above, the
チップボディ200は、円形の断面を有し、所定の長さを有するように直線状に形成される。本実施形態ではチップボディが円形の断面を有し、先端にいく程縮小した直径を有するように形成されることを例に挙げて説明しているが、場合によってはチップボディが先端にいく程縮小する多角形の断面を有するようチップボディの表面に複数のテーパー面(図示せず)を形成してもよい。一例として、本実施形態ではチップボディの表面は4個のテーパー面に分割してもよく、他の例として、チップボディの表面が2個、3個、または5個以上のテーパー面に分割してもよい。
The
チップ突起300は、尖った頂点を有し、円形の底面を有する円錐状に形成されてチップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に全面的に形成される。このとき、チップ突起300の軸は底面に対して垂直に配置してもよく、場合によってはチップ突起の軸が底面に対して所定の傾きに傾斜するように配置してもよい。このようなチップ突起300の傾斜面の角度(α)およびチップ突起300の高さ(h)は、要求される条件および治療環境に応じて様々に変更してもよい。
The
以下では、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップを説明する。図6〜図11は、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップの構造を示す斜視図である。さらに、前述した構成と同一および同一の相当部分に対しては、同一または同一の参照符号を付与し、それに対する詳細な説明は省略することにする。 Hereinafter, dental and medical ultrasonic chips according to other embodiments of the present invention will be described. 6 to 11 are perspective views showing structures of dental and medical ultrasonic chips according to other embodiments of the present invention. Further, the same or identical parts as those in the above-described configuration are given the same or the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図6に示すように、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起310を含んで構成され、チップボディ200は先端にいく程縮小した断面積(円形の断面または多角形の断面)を有するように形成されてもよく、チップ突起310は尖った頂点を有し、四角形の底面を有する四角錐状に形成されてチップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成されてもよい。
As shown in FIG. 6, a dental and medical ultrasonic tip according to another embodiment of the present invention is at least formed on the surface of the
また、図7に示すように、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起320を含んで構成され、チップボディ200は先端にいく程縮小した断面積(円形の断面または多角形の断面)を有するように形成されてもよく、チップ突起320は尖った頂点を有し、三角形の底面を有する三角錐状に形成されてチップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成されてもよい。
In addition, as shown in FIG. 7, the dental and medical ultrasonic tips according to another embodiment of the present invention are formed to protrude from the
一方、図8に示すように、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起330を含んで構成され、チップボディ200は先端にいく程縮小した断面積(円形の断面または多角形の断面)を有するように形成されてもよく、チップ突起330は先端に円形(または多角形)の接触面を有する錐台状に形成され、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成されてもよい。ここで、錐台とは、通常の円錐の錐台である円錐台(斜円柱)と通常の四角錐の錐台である四角錐台(斜角の平行六面体)および通常の三角錐の錐台である三角錐台(斜角の平行五面体)を含むことはもちろん、通常の円柱と六面体、五面体等のような多面体を含んでもよい。このような錐台の形状および構造は要求される条件および設計仕様に応じて様々に変更してもよく、錐台の形状および構造によって本発明が制限されたり限定されたりすることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the dental and medical ultrasonic tips according to other embodiments of the present invention are formed to protrude from the
前述した実施形態には、錐台の形状に形成されたチップ突起330の接触面(上面)と底面とが同じサイズおよび形状をなすように構成された一例を説明したが、場合によっては通常の円錐台または角錐台のようにチップ突起の接触面(上面)と底面が互いに異なるサイズ(または形状)を有するよう構成してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the contact surface (upper surface) and the bottom surface of the
また、図9に示すように、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起340を含んで構成され、チップボディ200は先端にいく程縮小した断面積(円形の断面または多角形の断面)を有するように形成されてもよく、チップ突起340は、半球と楕円体の形状に形成されてチップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成されてもよい。
As shown in FIG. 9, the dental and medical ultrasonic tips according to another embodiment of the present invention are formed to protrude from the
また、図10に示すように、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起350を含んで構成され、チップボディ200は先端にいく程縮小した断面積(円形の断面または多角形の断面)を有するように形成されてもよく、チップ突起350は、一種の三角ねじのような形態に垂直断面が三角形で螺旋方向または円周方向に沿って連続的に突出した形状に形成され、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成されてもよい。
As shown in FIG. 10, the dental and medical ultrasonic tips according to another embodiment of the present invention are formed to protrude from the
また、図11に示すように、本発明の他の実施形態に係る歯科用および医療用超音波チップは、チップボディ200、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起360を含んで構成され、チップボディ200は、先端にいく程縮小した断面積(円形の断面または多角形の断面)を有するように形成されてもよく、チップ突起360は一種の螺角ねじのような形態に垂直断面が四角形で螺旋方向または円周方向に沿って連続的に突出した形状に形成され、チップボディ200と一体をなすようにチップボディ200の表面に突出形成されてもよい。
In addition, as shown in FIG. 11, a dental and medical ultrasonic tip according to another embodiment of the present invention is formed to protrude from the
前述および図示した本発明の各実施形態では、一種類のチップ突起が適用されることを例に挙げて説明したが、場合によっては互いに異なる形態を有するように形成された前述の各チップ突起が同時に適用されてもよい。 In the above-described and illustrated embodiments of the present invention, one type of chip protrusion is applied as an example. However, in some cases, the above-described chip protrusions formed to have different forms are used. It may be applied simultaneously.
上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照しながら説明したが、該当技術分野の熟練した当業者であれば、特許請求の範囲に記載する本発明の思想および領域から逸脱しない範囲以内で本発明を多様に修正および変更ができることを理解するであろう。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the preferred embodiments. However, those skilled in the relevant technical field will be within the scope of the spirit and scope of the present invention described in the claims. It will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention.
100 歯科用および医療用超音波チップ
100’ 中間成形体
200 チップボディ
300 チップ突起
100 Dental and medical ultrasonic tips 100 'Intermediate molded
Claims (13)
前記成形混合物を射出してチップボディおよび前記チップボディの表面に一体に突出形成される少なくとも1つのチップ突起を含む中間成形体を製造するステップと、
前記中間成形体を焼結するステップと
を有することを特徴とする歯科用および医療用超音波チップの製造方法。 Providing a molding mixture comprising powder;
Injecting the molding mixture to produce an intermediate molded body including a chip body and at least one chip projection integrally formed on the surface of the chip body;
A method of manufacturing an ultrasonic chip for dental and medical use, comprising the step of sintering the intermediate molded body.
前記中間成形体を焼結する前に前記バインダーの少なくとも一部が除去されるよう前記中間成形体を脱脂するステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の歯科用および医療用超音波チップの製造方法。 The molding mixture is prepared including a binder;
The dental and medical ultrasonic wave according to claim 1, further comprising a step of degreasing the intermediate molded body so that at least a part of the binder is removed before sintering the intermediate molded body. Chip manufacturing method.
前記チップボディと一体をなすように前記チップボディの表面に突出形成される少なくとも1つのチップ突起とを有し、
前記チップボディおよび前記チップ突起は、成形混合物を前記チップボディおよび前記チップ突起に対応する形状に射出した後に焼結して形成されることを特徴とする歯科用および医療用超音波チップ。 Chip body,
Having at least one tip protrusion formed on the surface of the tip body so as to be integrated with the tip body;
The tip body and the tip protrusion are formed by injecting a molding mixture into a shape corresponding to the tip body and the tip protrusion and then sintering the mixture.
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