KR900003037B1

KR900003037B1 - 의치용 압인상(壓印床) 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR900003037B1
Application number: KR1019870012738A
Authority: KR
Inventors: 미노루 오카다; 요시아끼 시다; 토미오 니시카와; 이사무 카토오; 가즈유끼 나카노; 료오조오 이소무라
Original assignee: 스미토모 킨조꾸 고오교오 가부시끼가이샤; 싱구 야스오; 산킨 고오교오 가부시끼가이샤; 타구치 쿠니오
Priority date: 1986-10-08
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1990-05-04
Also published as: KR890007710A; DE3733991C2; DE3733991A1; GB8723552D0; US4824373A; AU7942287A; JPS6395048A; JPH0669459B2; GB2196261A; CA1320654C; AU584524B2; GB2196261B

Abstract

내용 없음.

Description

의치용 압인상(壓印床) 및 그의 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 의치용 압인상을 제조하는 장치의 개략적인 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 성형 작업중의 의치용 압인상과 암컷금형(Female die)의 관계를 나타낸 단면도.

제3도는 본 발명의 의치용 압인상의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 밀폐된 주형 2: 암컷금형(Female die)

2a: 가공면 3: 합금판

4: 도관 5: 주형뚜껑

6: 가스켓 7: 형성된 의치용 압인상

8: 공간 9: 공간

10: 관통구멍 A: 간극

본 발명은, 의치용 압인상(壓印床) 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 전형적인 금속 의치용 압인상은, 정밀주조에 의해 용이하게 형태를 만들 수 있는 코발트-크롬합금이나 니켈-크롬 합금으로 제조되었다. 그러나, 이러한 주조에 의한 의치용 압인상의 제조물은 다음과 같은 결점이 있었다: (가) 얇은 의치용 압인상을 생산하기 곤란하며; (나) 결함있는 생산품의 발생율이 높으며; (다) 주조물의 표면이 평활하지 못하여, 연마 작업에 많은 시간을 요한다.

상기와 같은 주조에 의한 의치용 압인상 제조품의 결점을 해소하기 위하여, 최근에 스테인레스 강판이나 순수 티타니움판을 냉각 성형함에 의하여 제조되는 스웨이지 가공에 의한 금속 의치용 압인상이 제안되었다.

그러나, 이러한 스웨이지에 의한 금속 의치용 압인상을 제조하기 위하여는, 값비싼 프레스 기계가 필요하다. 또한, 그 제조방법도 다수의 복잡한 단계를 포함한다. 예를들면, 고무프레스 단계, 금속프레스 단계와 다듬질 프레스 단계를 필요로 한다. 또한, 가공 경화시의 문제점들을 제거하기 위하여는 소둔(Annealing)단계로 필요하다.

상기한 각각의 프레스 단계에는 반드시 1쌍의 암. 수 정밀금형이 구비되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 상술한 바와같이 냉간성형(프레스 성형)된 의치용 압인상은 주조에 의한 압인상과 비교할때 정밀도가 떨어진다. 그러므로, 개개인의 구강에 정확하게 맞는 스웨이지 가공에 의한 의치용 압인상을 얻기는 매우 어려운데, 이는 주로 금속판이 복원(Spring back) 특성을 가지는데에 연유한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 정확하게 착용되는 의치용 압인상과 그것을 높은 정밀도로 냉간성형하는 효과적인 방법을 제공함에 있다. 본 발명에 의하면, 초가소성(Super plasticity)을 가지는 합금판을 압착 성형함으로써 의치용 압인상이 만들어진다.

이하에서 사용되는 "초가소성"의 정의는, 맥그로우힐(McGraw-Hill) 과학기술용어 대사전(제5판, 일본국 일간공업 신문사 발행)에 의하며, 이는 다음과 같다. "어떤 금속이나 합금이, 높은 온도에서는 마치 가열된 중합체나 유리체처럼 수천 % 일정하게 늘어나는 특이한 성질."

또한, "통상의 크리이프 조건하에서는, 종래의 합금은 일정하게 늘어나지 않고, 넥 -다운(Necked-down) 영역을 형성하며, 단지 100% 이하의 신장후 파쇄된다."

상기 합금판은 일본국 정기 간행물 "철강"지(1984년) 제 15호 378 내지 385 페이지에 개시된 바와같은, Ti-6Al-4V 합금등의 알파(α)+베타(β)형 티타니움 합금이나, 델타(δ)+감마(γ) 2-위상(Two-phase) 스테인레스강 등의 2위상 스테인레스강으로 되는 것이 바람직한데, 이러한 합금들은 무독성이며 양호한 내부식성 및 높은 강도를 갖기 때문이다.

이러한 의치용 압인상을 제조하는 방법은, 초가소성을 가진 합금판을 가공면을 가진 암컷금형과 마주 대하도록 위치시키는 작업과, 이 합금판이 초가소성을 나타내는 온도에서, 가공면상의 합금판을 압착 성형하는 작업을 포함한다.

예를들면 합금판의 제1면이 상기 암컷금형의 가공면과 마주보게 놓고, 이 합금판의 다른쪽면이 제1면에서 받은 것보다 높은 압력을 받게 함으로써, 이 합금판이 암컷금형의 가공면상에서 초가소성 변형을 겪게 된다.

상기 합금판은, 바람직하게는 압력원으로서, 이 합금판과 반응을 일으키지 않는, 불활성 기체, 질소가스, 용융염, 용융광석 등을 사용하여 압착 성형된다. 압착 성형 동안에 합금판과 금형사이의 공간은 진공으로 될 수 있다. 암컷금형은, 바람직하게는, 지르코니아, 알루미나, 실리카 또는 이들의 조합과 같은 내구성물질로 만들어지는데, 초가소성 온도가 비교적 높으며, 이러한 세라믹스들로부터는 금형들이 비교적 용이하게 제조되기 때문이다. 암컷금형은, 실질적으로 합금판과 동일한 온도팽창 계수를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명은, 많은 장점을 제공한다. 예를들면, 합금판이 초가소성을 갖기 때문에, 암컷금형의 가공면이 복잡한 형태로 되어 있더라도 수컷금형(Male die)을 사용하지 아니하고 개개인의 구강에 효과적이고도 정확하게 착용될 수 있다.

또한, 알파(α)+베타(β)형 티타니움 합금이나 2위상 스테인레스강의 경우에, 초가소성 온도가 비교적 높기 때문에, 매우 적은 변형에너지만이 남게 되어, 성형후 응력제거 소둔처리 단계가 필요하지 않게 된다. 주조에 의한 의치용 압인상을 성형하는데 사용되는 종래의 어떠한 금형도, 본 발명의 암컷금형으로 이용될 수 있다.

따라서, 구강에 정확하게 맞는 판을 만들기 위한 암컷금형이 매우 용이하게 제작된다. 합금판이 압착 성형되기 때문에, 주조성형 상태가 불량하게 된다든가, 수축공동이 생기는 등, 주조기술과 관련된 여러 문제점등을 피할 수 있다.

또한, 생산품의 표면도 평활하게 되며, 얇은 의치용 압인상이 용이하게 얻어질 수 있다.

본 발명에 의한 의치용 압인상은, 소수의 제작 단계를 거쳐 값싸게 생산될 수 있다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 의한 의치용 압인상의 제조에 있어서의 초가소성 합금판의 압착 성형을 나타낸다.

완전히 밀폐된 주형(1)에는, 구강에 정확하게 맞도록 상기한 바와같은 내구성 물질로 만들어진 암컷금형(2)이 마련된다. 초가소성을 갖는 합금판(3)이 암컷금형(2)과 마주보게 놓여진다. 이 합금판(3)은 바람직하게 는 Ti-6Al-4V 합금이다. 도관(4)이 주형뚜껑(5)내로 유체를 공급하게 된다. 가스켓(6)은 완전한 밀폐를 제공하기 위하여 상기 뚜껑(5)과 합금판(3) 사이에 배설된다.

상기 합금판(3)의 산화를 방지하기 위해서, 주형내의 공간(8), (9)은 진공으로 되거나 불활성 기체로 채워지며, 그후에 Ti-6Al-4V 합금의 초가소성 온도로 가열된다. 합금판(3)이 초가소성을 나타내게 되는 온도로 가열되었을때, 불활성 기체나 용융염 액체가, 공간(8)내로 흘러 넣어져서, 암컷금형(2)의 가공면(2a)상으로 합금판(3)에 압력을 가하게 된다. 이 합금판(3)은 상기 암컷금형(2)의 가공면(2a)상에서 초가소성적으로 압착 성형된다. 형성된 합금판(3)은 용이하게 연마될 수 있는 매끄러운 표면을 가지게 되며, 응력제거 소둔처리 단계는 불필요하다.

[시험예]

표 1에 기술한 3개의 판을 준비하였다. 내구성물질로 만들어진 암컷금형을 구강 형태로 맞도록 하여 준비하였다. 각 물질의 성분을 표 1에 나타내었다. 각각의 판과 암컷금형은 제1도에 나타낸 바와같이, 주형(1)내에 위치된다. 표 2에서 주어진 조건하에, 상기 판들은 스웨이지 가공에 의한 의치용 압인상으로 형성시켰다.

상기 의치용 압인상에 대한 시험결과가 종래의 2가지 의치용 압인상에 대한 시험결과와 비교되어 표 2에 나타내어져 있다. 형성된 의치용 압인상(7)은 다수개의 관통구멍(10)들이 형성되어 있는 플랜지 부분을 가진다. 생산정밀도는 제2도에 나타낸 바와같이, 형성된 의치용 압인상(7)과 암컷금형(2) 사이의 측정간극(A)에 의해 결정된다. 이러한 간극(A)은, 합금판의 복원특성에 기인하여 발생된다. 종래의 냉간-프레싱 방법의 경우에는, 간극(A)이 50 내지 500μ이었다.

그러나, 본 발명에 있어서는 간극(A)이 불과 5 내지 100μ임이 확인되었다. 표 2에서 알수 있는 바와같이, 본 발명에 의한 의치용 압인상은, 소정의 구성에 있어서 정확한 형태 및 뛰어난 착용감을 제공할 수 있었다. 또한, 표면 연마 시간이 짧고, 응력제거 소둔처리가 불필요하기 때문에, 제작비가 매우 싸다.

[표 1]

[표 2]

Claims

금속 의치용 압인상에 있어서, 압착 성형되는 합금판(3)은 초가소성 합금판인 것을 특징으로 하는 의치용 압인상(壓印床).
제1항에 있어서, 합금판(3)이 알파(α)+베타(β)형 티타니움 합금인 의치용 압인상.
제1항에 있어서, 합금판(3)이 2위상 스테인레스강의 의치용 압인상.
초가소성 합금판(3)과 가공면(2a)을 가지는 암컷금형(2)을 제공하는 단계와; 상기 합금판(3)이 초가소성을 나타내는 온도하에서, 상기 암컷금형(2)의 가공면(2a)상의 상기 합금판(3)을 압착 성형하는 단계로 이루어지는 의치용 압인상의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 암컷금형(2)을 대하고 있는 상기 합금판(3)의 한쪽면에 부과되는 압력이, 상기 합금판(3)의 다른쪽면 상에 가해지는 압력보다 적어서, 상기 합금판(3)이 상기 암컷금형(2)의 가공면(2a)상에 초가소성 압착 성형을 격게 되는 의치용 압인상의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 합금판(3)이 알파(α)+베타(β)형 티타니움 합금인 의치용 압인상의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 합금판(3)이 2위상 스테인레스강인 의치용 압인상의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 합금판(3)을 성형하기 위한 부과압력용 유체가, 불활성 기체, 질소가스, 용융-염 액체 또는 용융광석 액체인 의치용 압인상의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 합금판(3)을 성형하기 위한 부과압력용 유체가, 불활성 기체, 질소가스, 용융-염 액체 또는 용융광석 액체인 의치용 압인상의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 암컷금형(2)은 내구성 물질로 만들어지며, 상기 내구성 물질은 지르코니아, 알루미나, 실리카 또는 이들의 조합인 의치용 압인상의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 암컷금형(2)은 내구성 물질로 만들어지며, 상기 내구성 물질은 지르코니아, 알루미나, 실리카 또는 이들의 조합인 의치용 압인상의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 암컷금형(2)은 내구성 물질로 만들어지며, 상기 내구성 물질은 지르코니아, 알루미나, 실리카 또는 이들의 조합인 의치용 압인상의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 암컷금형(2)은 내구성 물질로 만들어지며, 상기 내구성 물질은 지르코니아, 알루미나, 실리카 또는 이들의 조합인 의치용 압인상의 제조방법.