JPH0335840A - 高反応性金属または合金から成る鋳造部品のための個別型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１作成すべき鋳造部品に対応する蝋型を製造す
る段階と、蝋型を金属の埋込素地に埋め込む段階と、蝋
を溶出させて金属の埋込素地内に型中空空間を生じさせ
る段階とを含み、型中空空間を充填して鋳造塊を硬化さ
せた後に金属の埋込素地を破開させることが可能な、高
反応性金属または合金から成る鋳造部品のための個別型
の製造方法に関するものである。

〔従来の技術と問題点〕

この種の方法は西ドイツ特許出願第３７２５７５５号か
ら知られている。この方法は特に生体親和性（ｂｉｏｋ
ｏｍｐａｔｊｂｌｇ　）材料から成る鋳造部品の製造に
適している。

従来では、生体臨床医学的鋳造部品に対して特殊鋼また
はＣ，ｒ−Ｍ　ｏ・Ｇｏ金合金ような材料が使用されて
いた。このような材料の大気及びセラミック等の型材料
に対する反応性は比較的低い。

従ってこのような材料は例えば遠心鋳造方法で。

蝋型を使用してつくられたセラミック環の個別型（１ｎ
ｄｉｖｉｄｕｅｌＬｅ　Ｆｏｒｍｅｎ　）を用いて鋳造
すルコトができる。しかし生物学的にあまり好適でない
のが欠点である。

生体親和性に特に優れた材料としてはチタン。

タンタル、ニオブ、またはジルコニウム、及びその合金
のような材料が知られている。このような材料は、生体
臨床学的な応用に対して非常に有利な機械的特性をも有
している。

しかしながらその加工に問題がある。というのは、大気
の成分に対しても型材料に対しても反応性が非常に高い
からである。さらに例えばチタンのような鋳造材料の場
合、鋳造部品の表面に酸素で安定にされたアルファ相（
”Ａｌｐｈａ　Ｃａ５ｅ　”　）が形成されるのも問題
である。このアルファ相（＾１ρｈａ　Ｃａ５ｅ　”　
）は硬度が比較的大きいが、延性が少ない、またアルミ
ニウム、鉄、ニッケルまたはクロム、及び炭素、窒素、
水素のような元素との反応性に関しても問題がある。

この種の問題となっている材料を、同一の鋳造部品を多
数製造するため、金属性の耐久型（銅鋳型）に鋳込むこ
とが知られている。またグラファイトから成る型も知ら
れているが、特に小型の鋳造部品の場合炭素と反応し、
脆くなる。さらに酸化イツトリウムから成る鋳型も知ら
れている、しかし非常に高価である。さらに酸化イツト
リウムと例えばチタンと舎等畑し′すること、、　１４
Ｅちチタンが酸素中である程度の成分奔ｄめる本うにす
るごとが知られているが、これ番５、よって脆くなる。

冒頭で取り上げノ、′、特許思鼾からは、個別に形成さ
れる人工補装具ｃＱ７めの個別鋳型の製造を・可能にす
る方法が知られる、）、うにΔ・った。

〔発明が解決しようとす？、ａｍ） 本発明のａ題は、この種の方法を改善して、特に有利な
表部特性を備えた鋳造部品の製造を、完成した鋳造部品
の加工に＠する労力を最小ｋＪ、　して製造できるよう
にすると共か５．形状精度を向上、させることである。

〔課題を解決するための手ワ及び効果〕本発明は、上記
課題を解決するため、蝋型を埋込素地のなかに埋め込む
前に蝋をに金属被覆を施すことを特徴どするものである
。

金ｈ４粉から成る埋込素地のなかに蝋型を埋め込む前に
蝋型に金属被覆部を塗布することにより。

埋込素地の表面における熱伝導遷移抵抗が低下するので
非常に迅速な排熱が行なわれる。同時に金属被覆部によ
り、完成した鋳造部品の表面が非常に滑らかになり、従
って後処理の必要性が最小に抑えられる。即ちこの種の
金属被覆部を設けることにより、公知の方法によって原
理的に達成可能であった利点が実現できる。

本発明の有利な実施態様によれば、蝋型は導電性を備え
るように処理され、電気めっきにより金属被覆を施され
る。即ち蝋型は電解液浴のなかにいれられ、そのなかで
カソードとして用いられる。

型蝋は金属粉、炭素粉等の導電性の添加物を混合させる
ことにより導電性を備えさせることができるが、導電性
の被覆部を例えば浸漬、塗布、噴射させることにより導
電性を備えさせることもできる。特に、蝋型に刷毛を用
いｒ導電性鋲螺（５ｉｌｂｅｒ−ＬｅＬｔｉａｃｋ　）
を塗布するのが有利であることが経験上判明した。

金属被覆部を電気めっきにより製造する代わりに、金属
被覆部をＰ　Ｖ　Ｄ　（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｅｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｔｏｎ　）またはＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｓ
ｉｃａｌ　ＶａｐｐｒＤｅｐｏｓｔｔｊｏｎ　）により
塗布する。１′とも可能である。

塗布の可能性及び有利な電解液特性を考慮して。

金属被覆部どして銅層または銀層が設けら第１ている、 金属被覆部の厚さは１０ないし、１００μであるのが好
ましいが、必要紅応じて層の厚さをより厚くすることも
できる６ 金属の埋込素地は公知のよつに金属粉、金嵐粉混台物、
または酸化鉄を添加した混合物から成っている。

金属被覆部を備えた蝋型を埋め込んだ後、金属の埋込素
地を公知のごとく焼結によって硬化させる。この場合型
蝋盪溶出ｉ＋　ｔ、次に鋳造中空空間内の打機残留物を
真空処理により蒸発させる。

本発明！、−したがって、蝋明に金属被覆部＆１”ける
ごこと金ｉｆＸ粉のなかに埋ぬ込むこととを組合せるこ
とにより、製造される第３き鋳造部品の種類及び大きさ
、鋳造材料こしで使用される合金または適当な金属の種
類及び大きさに合わせて熱の放散を所望どおりに制御し
、最適にさせることができる。

本発明は、上記の方法により製造された鋳型に関するも
のでもある。

〔実施例〕

次に、本発明の詳細な説明する。ここでは歯科技術用の
人工歯冠の製造に関し説明する。

まず従来のように歯科医が外装されるべき歯の石膏模型
をつくる。この石膏模型に基づいて、市販の型蝋を用い
て公知の方法で蝋型を作成する。。

次に刷毛により市販の導電性鋲螺を塗布することにより
蝋型に導電性を備えさせる。

、乾燥後、蝋型の導電性の被覆層を電解液浴のカソード
として使用する。

対向電極としては、プラチナめっきされたチタン７ノー
ドが銅電解液内で使用される２電圧を印加することによ
り、約２時間以内にほぼ１００μの厚さの同被覆層が導
電性を得た蝋型の上に堆積する６ 、：のようにして金属層を備えさせられた蝋型を容器内
で金属粉のなかに埋め込む、金属粉は、銅粉と錫粉を１
０＝１の比で混合させたものである。

溶融点が比較的低い錫を混合させたことにより、焼結過
程が導入される０次に全体を真空中で約５００℃の温度
に曝す。この場合焼結過程が促進するとともに、型蝋が
溶出し、真空中であるので有機蒸気が取り除かれる。

このようにして得られた鋳型内で従来の鋳造装置を用い
て鋳造が行なわれる。鋳造装置内では。

例えばチタンを保護ガス内でアーク放電により溶融させ
ることができる。

このようにして鋳造した鋳造部品が硬化した後。

焼結させた金属粉をかき落して簡単に離隔させることが
できる。銅被覆部を備えた鋳造部品の周りに残っている
中子領域を硝酸浴のなかに入れ、これによって鋳型残滓
と特に銅層とが完全にはがれる。しかしチタン鋳造部品
そのものはほとんど侵食されない。

このようにして鋳造された歯冠は十分に滑らかで金属的
な光沢のある表面を有している。従って蝋型の品質に依
存して研削、研磨等の後処理は非常にわずかで済む。最
も好都合な場合には後処理を全くしないでよい。さらに
このようにして製造された歯冠は形状精度が極めて高く
、即ち実質上蝋型に等しい。

次に１本発明の実施態様を列記しておく。

（１）蝋型に導電性を備えさせ、電気めっきにより金属
を被覆させるここを特徴とする請求項１に記載の製造方
法。

（＋２　Ｊ金属粉、炭素粉等の導電性添加物を混合する
ことによ・〕て型蝋に導電性を備えさせるこヒを特徴ど
する。Ｌ記第１亀に記載の製造方法。

（３）浸漬、塗布、噴射等によって蝋型に導電性被覆部
を備えさせることを特徴とする、上記第１項に記載の製
造方法。

（４）蝋型に導電性ラッカーを塗布することを特徴とす
る。Ｅ記第３項に記載の製造方法。

（５）金属被ｙ１部をＰ　Ｖ　Ｄ　（Ｐ）＋ｙｓｉｃａ
ｉ　ＶａｐｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）またはＣＶ　
Ｄ　（Ｃｈｅｍ、ｉ、ｅａｌ　ＶａｐｅｒＤｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ　）により塗布することを特徴とする請求項ｌ
に記載の製造方法。

（６）金属被覆部が銅層または銀層であることを特徴と
する請求項１に記載の製造方法。

（７）金属被覆部の厚さが約１０ないし１００μである
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。

（８〉金属の埋込素地が金属粉、金属粉混合物。

または酸化鉄を添加した混合物から成ることを特徴とす
る請求項１に記載の製造方法。

（９）金属の埋込素地を焼結によって硬化させ、その際
型蝋を溶出させ１次に型中空空間内の有機残留物を真空
処理により蒸発させることを特徴とする請求項１に記載
のａ漬方法。

（１０）熱放出が作成されるべき鋳造部品の種類と大き
さ、及び鋳造材料として一使用される合金または金属の
種類と大きさに適合して制御されるように埋込素地また
はその成分を選定することを特徴とする請求項１に記載
の製造方法。

（１１）請求項１または上記第１項から第１０項までの
いずれか１つに記載の方法にしたがって製造された鋳型
で鋳造されたことを特徴とする鋳造部品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）作成すべき鋳造部品に対応する蝋型を製造する段
   階と、蝋型を金属の埋込素地に埋め込む段階と、蝋を溶
   出させて金属の埋込素地内に型中空空間を生じさせる段
   階とを含み、型中空空間を充填して鋳造塊を硬化させた
   後に金属の埋込素地を破開させることが可能な、高反応
   性金属または合金から成る鋳造部品のための個別型の製
   造方法において、 蝋型を金属の埋込素地に埋め込む前に蝋型 に金属被覆を施すことを特徴とする製造方法。