JP4034592B2 - 鋳型、及び鋳型の製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワックス材によって形成したワックス模型の周囲に歯科用急速加熱型石膏系の鋳型材を設けた後に、加熱して前記ワックス材を流し出すことによって作られている鋳型、及び鋳型の製造方法に属し、特に、一度利用した後の鋳型材を再利用することができる鋳型、及び鋳型の製造方法に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、歯科分野において歯冠補綴や修復を行う際には、個々に異なった形態の患歯に対応する必要性から、ロストワックス法によってクラウン、ブリッジ、インレー、金属床などの歯冠補綴材や修復材の精密鋳造法が行われている。
【0003】
ロストワックス法は、ワックス材(ろう材)をワックス模型として、ワックス模型の周囲に鋳型材を詰め、加熱してワックス材を流し出して鋳型とする製造する方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロストワックス法を用いた場合には、鋳造後の鋳型材が産業廃棄物となり、ごみ問題から考えても、万一、石膏系の鋳型材が廃棄物として大量に埋め立てられた場合、環境汚染の問題が発生する恐れがある。
【0005】
このような廃棄物を減少させる努力は、産業や医療の区別を問わず、生産者側の努力が望まれている。特に、鋳型材の使用量は、年間1000トン以上が消費されていると推定される。
【0006】
したがって、歯冠補綴や修復材をロストワックス法によって製作し、一度使用した後の鋳型材を大量に廃棄物として埋め立てると、雨水などによって石膏の水溶液が流れ出し、環境汚染になることが考えられる。
【0007】
それ故に本発明の課題は、生態系を破壊しないシステムを構築することを目的として、一度使用した後の鋳型材を粉砕し、新しい鋳型材を加えることによって再利用することができる鋳型、及び鋳型の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ワックス材によって形成したワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すことによって作られている鋳型において、前記鋳型材は、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して得られた粉末を使用した歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であることを特徴とする鋳型が得られる。
【0009】
また、本発明によれば、ワックス材によって形成したワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すことによって作られている鋳型において、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して得られた粉末と、新たな鋳型材の粉末とが混合されているものであり、一度使用した後の前記鋳型材と新たな前記鋳型材とが歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であることを特徴とする鋳型が得られる。
【0010】
また、本発明によれば、ワックス材によってワックス模型を作り、該ワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すこことによって作る鋳型の製造方法において、前記鋳型材は、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して得られた粉末を使用した歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であり、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して粉末とした後、水によって練和してペースト状とし、前記ワックス模型の周囲に詰めて製造することを特徴とする鋳型の製造方法が得られる。
【0011】
さらに、本発明によれば、ワックス材によってワックス模型を作り、該ワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すこことによって作る鋳型の製造方法において、前記鋳型材は、歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であり、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕した粉末と新たな前記鋳型材の粉末とを混合した後、水によって練和してペースト状とし、前記ワックス模型の周囲に詰めて製造することを特徴とする鋳型の製造方法が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鋳型、及び鋳型の製造方法を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施の形態例を示しており、鋳型材によって鋳型を製作する途中の工程を示している。
【0013】
図1を参照して、鋳型の製造方法では、ワックス材によってワックス模型を作るための雌の金型を制作した後、金型に半溶融状態のワックス材を圧入して、図1に示すようなワックス模型11を作り、このワックス模型11に湯口13を設ける。次に、ワックス模型11を容器形状の枠15に入れて、一度使用した後の鋳型材を粉砕して粉末とした後、水によって練和してペースト状とし、ワックス模型11の周囲に詰めて充填してから低乾燥を行う。
【0014】
鋳型材17の成分としては、α石膏を1%以上、もしくはα石膏25〜45%、石英粉末55〜75%、クリストバライト粉末55〜75%を用いる。なお、石英が多いものを石英鋳型材と呼び、クリストバライトが多いものをクリストバライト鋳型材と呼んでいる。
【0015】
第1実施の形態例において、一度使用した鋳型は、粉砕され再利用される。鋳型は、一度使用した後の鋳型材を粉砕して得られた粉末を使用した歯科用急速加熱型石膏系鋳型材である。一度使用した後の鋳型材の粉末における成分は、α石膏を1%以上、もしくはα石膏25〜45%、石英粉末55〜75%、クリストバライト粉末55〜75%とする。鋳型材の粉末粒径は、60メッシュ〜300メッシュとする。鋳型材の粉末には、塩化物、及びミョウバンのうちの少なくとも1種が添加してもよい。ミョウバンの添加量は、0.01〜35%の範囲とする。
【0016】
さらに、第2実施の形態例として、一度使用した鋳型材と新たな鋳型材とは、粉砕され再利用される。粉砕された鋳型材17は、新たな鋳型材17′の粉末と混合し、水によって練和してペースト状とし、再び枠15に流し込む。ここで、粉砕された再使用する鋳型材17は、新たな鋳型材17′と混合するが、この際、適量の新たなα石膏、NaCl,KClなどの塩化物、及びミョウバンの少なくとも1種を添加することによって鋳型が20〜30分で硬化する。その後、650℃〜700℃の電気炉内に挿入して鋳造する。
【0017】
再使用される鋳型材17の粉末粒径、及び新たな鋳型材17′の粉末粒径は、60メッシュ〜300メッシュ程度が望ましい。また、ミョウバンを添加する場合の添加量は0.01〜35%が望ましい。なお、塩化物及びミョウバンを添加する場合には、これらの全体が100%としたときに、1:2の割合で添加することが望ましい。
【0018】
また、再利用する鋳型材17の粉末を90ないし100%した場合には、図2に示すように、40分以上と硬化時間が長くなる結果が得られる。しかし、一度使用した鋳型材17の粉末80%と、20%の新しな鋳型材17′とを混合したものや、これに塩化物、ミョウバンを添加すると35分ほどで硬化する。
【0019】
鋳型材17,17′は、石膏を添加することによって20分以内で硬化する。鋳型材17,17′のみを使用した場合の硬化時間は、約10分であり、一度使用した鋳型材17の粉末80%を使用した場合でも十分に使用できるものである。この時の膨張量が若干減少することかから、85〜100%再利用粉末では、歯科用銀合金を用いてインレーやコア等を鋳造する場合、優れた鋳造精度が得られる。
【0020】
さらに、数時間100℃程度で加熱し、ワックス材11を溶かし出し(脱ろう)、650〜1000℃ぐらいまで温度を上げ残留ワックス材17を燃焼させ、同時に鋳型材17,17′を650℃〜700℃の電気炉内に挿入して硬化させる。ワックス材11を焼却した部分には、金属溶湯(図示せず)を流し込み(鋳込み)、そして、砂を落して鋳型とする。
【0021】
以下に本発明に係る鋳型材による硬化時間、圧縮強さ、鋳造精度、及び鋳型の加熱膨張と硬化時膨張量を測定した結果を示す。
【0022】
図2は、再利用する鋳型材17の粉末の添加が硬化時間に及ぼす影響を時間(分)と混合比率(%)とを示している。図2を参照すると明らかなように、一度使用した後の80%鋳型材17を粉砕した粉末と、20%の新しい鋳型材17′の粉末の混合や、塩化物、新たな石膏、ミョウバンの添加によって35分ほどで硬化する。鋳型だけの硬化時間は約10分であり、十分に使用できるものである。
【0023】
ちなみに、再利用粉末を使用しない鋳型の圧縮強さは、約3.5MPaであり、10%再利用した鋳型材の粉末を添加すると、約4.5MPa、20%では約4.0MPa、30%では約4.0MPa、50%では約3.8MPa、60%では約3.5MPa、60%では約3.2MPa、80%では約3.0MPaであった。
【0024】
図3は、再利用する鋳型材17の粉末の添加が鋳造精度に及ぼす影響を鋳型の鋳造精度(μm)と混合比率(%)によって示している。図3を参照すると明らかなように、再利用する鋳型材17の粉末を使用しない鋳型の鋳造精度は、間隙量(μm)が約130μmであり、再利用する鋳型材17′の粉末を10%添加すると約80μm、20%では約110.4μm、30%では約147.24μm、40%では約185.2μm、50%では約229.0μmである。ここで、40%再利用する鋳型材17の粉末を添加することによって鋳造体の精度が向上する。
【0025】
鋳型の加熱膨張と硬化時膨張量において、再利用粉末を使用しない鋳型の膨張量は、約1.5%であり、約10%再利用した鋳型粉末を添加すると、約約1.67%、20%では約1.71%、40%では約1.87%、50%では約1.78%、60%では約1.70%、70%では約1.62%、加熱膨張と硬化膨張がもっとも大きかったのは、40%再利用した鋳型材の粉末を添加したときであった。
【0026】
したがって、10%の新たな鋳型材17′を用いて再利用した鋳型は、膨張率が優れ、10%の新たな鋳型材17′を加えたものでは、ゆるやかに膨張量の減少が認められた。
【0027】
このことから、通常使用の鋳型の状態よりも、10%以上の新たな鋳型材17′を加えると適合がよい鋳造体が得られ、それ以上でも急激な膨張の劣化が発生しないので、40%までは患部鋳造冠、それ以上では、インレーやメタルコアなど80%〜100%では銀合金に適した鋳型となる。
【0028】
【発明の効果】
以上、実施の形態例によって説明したように、本発明に係る鋳型、及び鋳型の製造方法によれば、一度使用した後の鋳型材を粉砕したものを単独で、もしくは一度使用した後の鋳型材を粉砕した粉末とし、新たな鋳型材の粉末と混合し再利用することによって、資源の有効利用や鋳造精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋳型、及び鋳型の製造方法において、鋳型材によって鋳型を製作する途中の工程を示す説明図である。
【図2】再利用する鋳型材の粉末の添加が硬化時間に及ぼす影響を説明するためのグラフである。
【図3】再利用する鋳型材の粉末の添加が鋳造精度に及ぼす影響を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
11 ワックス模型
13 湯口
15 枠
17,17′ 鋳型材

Claims (14)

  1. ワックス材によって形成したワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すことによって作られている鋳型において、前記鋳型材は、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して得られた粉末を使用した歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であることを特徴とする鋳型。
  2. 請求項1に記載の鋳型において、前記鋳型材は、石膏を1%以上含むことを特徴とする鋳型。
  3. ワックス材によって形成したワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すことによって作られている鋳型において、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して得られた粉末と、新たな鋳型材の粉末とが混合されているものであり、一度使用した後の前記鋳型材と新たな前記鋳型材とが歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であることを特徴とする鋳型。
  4. 請求項1又は3に記載の鋳型において、一度使用した後の前記鋳型材、及び新たな前記鋳型材の粉末の成分が、石膏25〜45%、石英粉末55〜75%、クリストバライト粉末55〜75%であることを特徴とする鋳型。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鋳型において、一度使用した後の前記鋳型材の粉末粒径、及び新たな前記鋳型材の粉末粒径が、60メッシュ〜300メッシュであることを特徴とする鋳型。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の鋳型において、一度使用した後の前記鋳型材の粉末、及び新たな前記鋳型材の粉末に、塩化物、及びミョウバンのうちの少なくとも1種が添加されていることを特徴とする鋳型。
  7. 請求項6に記載の鋳型において、前記ミョウバンの添加量が0.01〜35%であることを特徴とする鋳型。
  8. ワックス材によってワックス模型を作り、該ワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すこことによって作る鋳型の製造方法において、前記鋳型材は、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して得られた粉末を使用した歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であり、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕して粉末とした後、水によって練和してペースト状とし、前記ワックス模型の周囲に詰めて製造することを特徴とする鋳型の製造方法。
  9. 請求項8に記載の鋳型の製造方法において、前記石膏を1%以上含むことを特徴とする鋳型の製造方法。
  10. ワックス材によってワックス模型を作り、該ワックス模型の周囲に鋳型材を設け、加熱して前記ワックス材を流し出すこことによって作る鋳型の製造方法において、前記鋳型材は、歯科用急速加熱型石膏系鋳型材であり、一度使用した後の前記鋳型材を粉砕した粉末と新たな前記鋳型材の粉末とを混合した後、水によって練和してペースト状とし、前記ワックス模型の周囲に詰めて製造することを特徴とする鋳型の製造方法。
  11. 請求項8又は10に記載の鋳型の製造方法において、一度使用した後の前記鋳型材、及び新たな前記鋳型材における粉末の成分が、石膏25〜45%、石英粉末55〜75%、クリストバライト粉末55〜75%であることを特徴とする鋳型の製造方法。
  12. 請求項10又は11に記載の鋳型の製造方法において、一度使用した後の前記鋳型材の粉末粒度、及び新たな前記鋳型材の粒度が、60メッシュ〜300メッシュであることを特徴とする鋳型の製造方法。
  13. 請求項10乃至12のいずれか1項に記載の鋳型の製造方法において、一度使用した後の前記鋳型材の粉末、及び新たな前記鋳型材に、塩化物、及びミョウバンのうちの少なくとも1種が添加されていることを特徴とする鋳型の製造方法。
  14. 請求項13に記載の鋳型の製造方法において、前記ミョウバンの添加量が0.01〜35%であることを特徴とする鋳型の製造方法。
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