JP6444864B2 - 焼結材料から成る部材、特にデンタル部材のための焼結炉及びこのような部材の焼結方法 - Google Patents
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Description
a)炉ヒータをオンにして炉室を予熱するとともに炉室の壁部分を開放する;
b)特に炉室の外部で、支持部に配置された焼結する部材を開放された壁部分に取り付けることで炉室にロードする;
c)炉室を閉鎖する;
d)継続時間HU2の間に保持温度まで炉室を加熱する;
e)継続時間Hの間、保持温度を維持する;
f)炉ヒータをオフ又は炉ヒータをオンにして炉室を開放する;
g)第1の冷却段のため、加熱された第1の冷却領域に部材を支持部と一緒に運搬し、冷却継続時間CD1の間放置する;
h)第2の冷却段のため、第1の冷却領域から第2の冷却領域に部材を支持部と一緒に運搬し、冷却時間CD2の間放置する;
i)支持部からの部材を取り除き、部材をほぼ室温の台座に載せることで第3の冷却段のために第3の冷却領域に運搬し、冷却継続時間CD3の間放置する
を含み、
j)このとき、
1.最大で2分、好ましくは1分の継続時間Lのステップa)〜c);
2.最大で8分、好ましくは4〜5分の継続時間HU2のステップd)
3.最大で15分、好ましくは4〜8分の継続時間Hのステップe);
4.少なくとも0.5分、最長でも5分の冷却継続時間CD1のステップf)及びg);
5.1〜5分の冷却継続時間CD2のステップh);
6.少なくとも0.5分、最長でも10分の冷却継続時間CD3のステップi)
が実行される。
a)炉ヒータをオンにして炉室2を予熱した状態で炉室2の壁部分6を開放する;
b)詳細には、炉室2の外部で、支持部8上に配置された焼結する部材9を開放された壁部分6に取り付けることで炉室にロードする;
c)炉室2を閉鎖する。
−図6Aによるコーピングの場合、両矢印で図示されているように、壁厚は0.3〜最大0.8mmの範囲にある;
−図6Bによる全部被覆冠の場合、両矢印で図示されているように、材料厚さは0.3〜最大4mmの範囲にある;
−図6Cによるブリッジ構造の場合、右側の両矢印で図示されているように、接続断面積は最大20mm2であり、これは、5mmの厚さにほぼ相当する。左側の両矢印で示された中間部分の断面積はより大きくてもよい。なぜなら、焼結プロセスにおいて達成される焼結度は依然として十分であるため、必要とされる強度が確保されるからである
Claims (21)
- デンタル部材及びセラミックスから成る部材から選択される焼結材料から成る部材(9)のための焼結炉(1)であって、焼結する前記部材(9)のための加熱可能な炉室(2)を含み、前記炉室(2)は焼結する前記部材(9)を当該炉室(2)内へ導入するために開放される壁部分(6)を備えており、また、前記炉室(2)用の加熱装置(5)によって前記炉室(2)の加熱を制御する制御部(11)が設けられている前記焼結炉において、
前記制御部(11)が複数の手段(31、32)を備えており、これら手段によって、前記壁部分(6)の開放、保持及び閉鎖という工程を有する負荷順序の継続時間がそれぞれ加熱された前記炉室(2)において個々の工程で若しくは工程全体で検出可能であり、及び/又は前記工程における前記炉室(2)内の温度低下がやはり個々の工程で若しくは工程全体で検出可能であること、及び前記制御部(11)には、前記負荷順序に続いて設定される前記炉室(2)の複数の温度プロファイルがメモリされており、これら温度プロファイルのうちいずれかが、個々の工程若しくは工程全体の継続時間に応じて、及び/又は個々の工程若しくは工程全体における前記炉室(2)内の温度低下に応じて、前記制御部に設けられた選択手段又は比較手段(33)によってメモリ領域(34)から選択可能であることを特徴とする焼結炉。 - 前記焼結炉を操作するための操作要素(12)が設けられ、前記操作要素(12)を操作すると、前記制御部(11)による継続時間及び/又は温度低下の検出が行われることを特徴とする、請求項1記載の焼結炉。
- モータによって前記壁部分(6)を開閉するために複数の駆動手段(10)及び前記駆動手段(10)の操作要素(12’)がさらに設けられ、前記駆動手段(10)が、あらかじめ設定された負荷順序に応じて前記制御部(11)を介して前記操作要素(12’)により操作されていることを特徴とする、請求項1又は2記載の焼結炉。
- デンタル部材及びセラミックスから成る部材から選択される焼結材料から成る部材(9)のための焼結炉(1)であって、焼結する前記部材(9)のための加熱可能な炉室(2)を含み、前記炉室(2)は、焼結する前記部材(9)を当該炉室(2)内へ導入するために開放される壁部分(6)を備えており、前記炉室(2)用の加熱装置(5)が設けられており、制御部(11)によって前記炉室(2)の加熱が行われる前記焼結炉において、
前記制御部(11)が、前記壁部分(6)の開放、保持及び閉鎖という工程を有する、あらかじめ設定された負荷順序をそれぞれ加熱された前記炉室において備えていること、前記工程が自動的に実行されるか、又は前記工程の順番が少なくとも1つの信号表示部(35)によって知覚できるようになっていること、及び前記制御部(11)が、前記負荷順序に続くあらかじめ設定された前記炉室(2)の温度プロファイルを備えていることを特徴とする焼結炉。 - モータによって前記壁部分(6)を開閉するために、複数の駆動手段(10)及び該駆動手段(10)用の制御部(11)が設けられており、該制御部が前記駆動手段(10)の操作要素(12)を備えていること、及び該操作要素(12)の操作により、前記駆動手段(10)が前記制御部(11)を介してあらかじめ設定された負荷順序に合わせて自動的に操作されていることを特徴とする、請求項4記載の焼結炉。
- 開放される前記壁部分(6)が、前記部材(9)用のトレイとして形成されているとともに加熱された冷却領域(21)を形成しており、該冷却領域は、前記炉室(2)に対して間隔をあけて配置されており、前記トレイ上に配置された前記部材(9)は、前記壁部分(6)が開放されている場合に前記炉室(2)によって加熱可能であるが、独立したヒータ装置(31)を装備することもできること、前記制御部が、焼結過程後に前記壁部分(6)を開放するため、前記冷却領域(21)に前記壁部分(6)を保持するため、並びに前記炉室(2)又は独立した前記ヒータ装置(31)の加熱を決定するための冷却順序を有していること、並びに前記制御部(11)によって作動可能なコントロール信号があり、該コントロール信号は、前記冷却領域(21)内又は前記炉室(2)内が冷却温度に達したことを表示することを特徴とする、請求項4又は5記載の焼結炉。
- 前記加熱装置(5)が、前記負荷順序後に、少なくとも平均で1.0℃/秒及び最大値として最大6℃/秒の前記炉室(2)の加熱速度を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の焼結炉。
- 前記制御部(11)がインプット手段(12)を備えており、これによって、前記部材(9)の構造寸法に応じて、あるいは焼結する前記部材(9)の最大壁厚又は最大断面積又は体積の幾何学的特徴に応じて、あるいは焼結する前記部材(9)の材料種類又はそれらの組合せに応じて、温度プロファイルを選択することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の焼結炉。
- 前記制御部(11)が、焼結する前記部材(9)についての情報を有するバーコード及び/又は機械読取り可能なその他の識別記号のための解析手段(11.1)を備えており、それによって、焼結する前記部材(9)の最大壁厚、焼結する前記部材(9)の体積、焼結する前記部材(9)の材料種類又はタイプ、あるいはそれらの組合せを考慮して温度プロファイルを自動的に規定することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の焼結炉。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の焼結炉(1)における、デンタル部材及びセラミックスから成る部材から選択される焼結材料から成る部材(9)の焼結方法であって、以下の工程:
a)炉ヒータ(5)をオンにして炉室(2)を予熱するとともに前記炉室(2)の壁部分(6)を開放する;
b)焼結する前記部材(9)を開放された前記壁部分(6)上の支持部(8)に取り付けることで前記炉室(2)にロードする;
c)前記炉室(2)を閉鎖する;
d)継続時間HU2の間に保持温度THまで前記炉室(2)を加熱する;
e)継続時間Hの間、保持温度を維持する;
f)炉ヒータをオフ又は炉ヒータをオンにして前記炉室(2)を開放する;
g)第1の冷却段のため、加熱された第1の冷却領域(21)に前記部材(9)を、前記部材(9)が載せられている前記支持部(8)と一緒に運搬し、冷却継続時間CD1の間放置する;
i)前記支持部(8)から前記部材(9)を取り除き、前記部材(9)を室温の台座(26)に載せることでもう1つの冷却段のためにもう1つの冷却領域(27)に運搬し、冷却継続時間CD3の間放置すること
を含み、
j)このとき、
−少なくとも2秒、最大で2分の継続時間Lのステップa)〜c);
−最大で8分の継続時間HU2のステップd)
−最大で15分の継続時間Hのステップe);
−少なくとも0.5分、最長でも5分の冷却継続時間CD1のステップf)及びg);
−少なくとも0.5分、最長でも10分の冷却継続時間CD3のステップi)
が実行される方法。 - 前記第1の冷却段と前記もう1つの冷却段との間に、第2の冷却段があり、前記支持部(8)と共に前記部材(9)が、前記第1の冷却領域(21)から前記第2の冷却段のための第2の冷却領域へ運搬され、1〜5分の冷却継続時間CD2の間とどまっていることを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記部材(9)の構造寸法、又は焼結する前記部材(9)の最大壁厚若しくは最大部材断面積若しくは体積の幾何学的特徴、又は焼結する前記部材(9)の材料種類又は焼結される前記部材(9)のそれらの組合せに関する情報を、バーコード及び/又は機械読取り可能なその他の識別記号から解析手段(11.1)によって自動的に解析すること、及び温度特性が自動的に特定されることを特徴とする、請求項10又は11記載の方法。
- 前記工程a)〜i)の各継続時間が、焼結する前記部材についての情報に基づき前記解析手段(11.1)によって自動的に特定され、焼結する前記部材の最大壁厚、焼結する前記部材の体積、焼結する前記部材の材料種類若しくはタイプ、又はそれらの組合せが自動的に解析されることを特徴とする、請求項12記載の方法。
- 前記第1の冷却段の加熱された前記第1の冷却領域(21)が、前記炉室(2)によって加熱されることを特徴とする、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記支持部(8)上に配置された焼結する前記部材(9)が、前記炉室(2)の外部において、開放された前記壁部分(6)上に配置されることを特徴とする、請求項10〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 焼結性を有する酸化物セラミックス又はガラスセラミックスと、粉末冶金により製造された焼結性の非鉄金属材料とから成る部材(9)が使用されることを特徴とする、請求項10〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 酸化ジルコニウム及び半透明の酸化ジルコニウムから成る歯科技工部材(9)が0.1〜6mmの壁厚で焼結されることを特徴とする、請求項10〜16のいずれか1項に記載の方法。
- コーピングの場合には前記部材(9)の壁厚が0.3〜最大0.8mmであること、全部被覆冠の場合には前記部材(9)の材料厚さが0.3〜最大4mmであること、及びブリッジ構造の場合には前記部材(9)の結合部断面積が最大20mm2であることを特徴とする、請求項10〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程e)の間、前記炉室(2)内の温度TOを最低でも、少なくとも80%の焼結度による焼結が可能であるような高さに調整すること、及び前記工程e)の間、前記炉室(2)内の前記温度TOを最大でも、この温度Tmaxより上で生じる不利な相転移が回避されるような高さに調整することを特徴とする、請求項10〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 4.5〜6質量%の酸化イットリウムY2O3の添加割合を有する基礎タイプの酸化ジルコニウムZrO2に基づく歯科的な酸化ジルコニウムのために、前記工程e)における前記炉室(2)内の温度TOが、少なくとも1550℃、最大で1600℃であることを特徴とする、請求項10〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炉室(2)が、工程d)の間、少なくとも平均で1.0℃/秒及び最大値として最大6℃/秒の加熱率を有することを特徴とする、請求項10〜20のいずれか1項に記載の方法。
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