RU2792335C1 - Method for direct laser synthesis of superelastic endodontic instruments from titanium nickelide - Google Patents

Method for direct laser synthesis of superelastic endodontic instruments from titanium nickelide Download PDF

Info

Publication number
RU2792335C1
RU2792335C1 RU2022117224A RU2022117224A RU2792335C1 RU 2792335 C1 RU2792335 C1 RU 2792335C1 RU 2022117224 A RU2022117224 A RU 2022117224A RU 2022117224 A RU2022117224 A RU 2022117224A RU 2792335 C1 RU2792335 C1 RU 2792335C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
self
file
layer
adapting
powder
Prior art date
Application number
RU2022117224A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Викторович Чернышихин
Игорь Владимирович Шишковский
Original Assignee
Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий"
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" filed Critical Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792335C1 publication Critical patent/RU2792335C1/en
Priority to PCT/RU2023/050157 priority Critical patent/WO2024005673A1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: additive manufacturing; 3D printing.
SUBSTANCE: invention relates to the field of additive manufacturing, in particular to a method for obtaining self-adapting files by 3D printing. It can be used for the manufacture of dental instruments with superelastic properties, in particular for cleaning and/or shaping and/or canal widening. To produce a superelastic self-adaptive file, the initial titanium nickelide powder is prepared, a thin-walled 3D model of the self-adaptive file is prepared using CAD, then converted into an STL model, and the model is separated into separate layers using software. An executable file containing the coordinates of the scan vectors for the laser in each layer is prepared using the STL model with a single surface, the normal vectors of which are facing the construction axis, and loaded into the selective laser melting unit (SLM). Titanium nickelide powder is loaded into the batcher hopper of the installation and layer-by-layer synthesis of a self-adapting file is carried out by the SLM method on a titanium nickelide substrate. Each layer is formed by single laser passes until a self-adapting file is obtained. The resulting file contains a cylindrical base and a mesh structure, between which additional bridges are made. All structural elements of the self-adapting file are made with angles between the overhanging surfaces and the substrate plane of more than 35°.
EFFECT: increase in the resolution of the SLM method for the synthesis of micro-objects from titanium nickelide is provided.
4 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к областям аддитивного производства и стоматологических инструментов, в частности к инструменту для чистки и/или придания формы, и/или расширения канала, существующего внутри твердого объекта или проходящего через него, а именно к способу получения самоадаптирующихся файлов методом 3D печати из порошка никелида титана, обладающих свойствами сверхупругости.The invention relates to the fields of additive manufacturing and dental tools, in particular to a tool for cleaning and/or shaping and/or expanding a channel existing inside or passing through a solid object, and in particular to a method for obtaining self-adapting files by 3D printing from nickelide powder titanium, which have the properties of superelasticity.

Уровень техникиState of the art

В последние десятилетия значительно возросло количество эндодонтических операций в связи с предрасположенностью пациентов к эндодонтическому лечению зубов, в частности корневых каналов, а не протезированию при возникновении пульпита в тяжелой форме. Классическое эндодонтическое лечение состоит из препарирования канала зуба, его механической очистки и ирригацией с последующей обтюрацией для предотвращения проникновения бактерий внутрь канала и инфицирования зуба в апикальной труднодоступной части (см. [1] Н.А. Юдина, Современные стандарты эндодонтического лечения, Часть 1, Проблемные статьи и обзоры, 2012, с. 5-9).In recent decades, the number of endodontic operations has increased significantly due to the predisposition of patients to endodontic treatment of teeth, in particular root canals, rather than prosthetics in the event of severe pulpitis. Classical endodontic treatment consists of tooth canal preparation, its mechanical cleaning and irrigation, followed by obturation to prevent the penetration of bacteria into the canal and infection of the tooth in the apical hard-to-reach part (see [1] N.A. Yudina, Modern standards of endodontic treatment, Part 1, Problem articles and reviews, 2012, pp. 5-9).

На первом этапе эндодонтист препарирует зуб для доступа к корневому каналу на глубину, максимально близкую к апикальной области у границы дентин-цемент. На втором этапе проводится тщательная очистка и дезинфекция корневого канала. Инструмент, который используется на этом этапе, называется файл. С помощью данного инструмента оказывается абразивное воздействие на внутреннюю часть канала при движении файла вверх-вниз с большой частотой.At the first stage, the endodontist prepares the tooth for access to the root canal to a depth as close as possible to the apical region at the dentin-cement border. At the second stage, a thorough cleaning and disinfection of the root canal is carried out. The tool that is used in this step is called a file. With the help of this tool, an abrasive effect is exerted on the inside of the canal when the file moves up and down at a high frequency.

Неправильные формы корневого канала значительно усложняют лечение (см. [2] Н.А. Юдина, Современные стандарты эндодонтического лечения, Часть 2, Ирригация и обтюрация корневых каналов, 2012). До появления сверхупругого самоадаптирующегося файла (англ. Self-Adjusting File (сокр. SAF)) эндодонтисты были вынуждены в значительной степени увеличивать ширину канала для проведения операции традиционными инструментами, что значительно снижало вероятность успешного лечения зубов (см. [3] K. Bansal, SAF: Paving A Way to Minimal Invasive Endodontics, 3, 2015, 144-149). Однако с помощью самоадаптирующихся файлов стало возможным обрабатывать корневые каналы имеющих большую кривизну или даже С-образную форму, придерживаясь минимально инвазивного подхода, за счет чего значительно уменьшается удаление дентина.Irregular forms of the root canal significantly complicate the treatment (see [2] N.A. Yudina, Modern standards of endodontic treatment, Part 2, Irrigation and obturation of root canals, 2012). Before the advent of the superelastic Self-Adjusting File (SAF), endodontists had to significantly increase the width of the canal to perform the operation with traditional instruments, which significantly reduced the likelihood of successful dental treatment (see [3] K. Bansal, SAF: Paving A Way to Minimal Invasive Endodontics, 3, 2015, 144-149). However, with the help of self-adapting files, it has become possible to process highly curvilinear or even C-shaped root canals in a minimally invasive approach, thereby significantly reducing dentin removal.

При операции вышеописанный инструмент претерпевает значительные деформации. Важно, чтобы все деформации были обратимыми (упругими) для предотвращения поломки инструмента. Интерметаллидная фаза никелид титанового сплава обладает уникальными сверхупругими свойствами, высокой коррозионной стойкостью, биосовместимостью и низким модулем Юнга. Эти свойства делают эндодонтические инструменты из такого материала гибкими, универсальными и незаменимыми для описанных выше операций с корневыми каналами неправильной формы.During the operation, the above tool undergoes significant deformation. It is important that all deformations are reversible (elastic) to prevent tool breakage. The intermetallic phase of nickel-titanium alloy has unique superelastic properties, high corrosion resistance, biocompatibility and low Young's modulus. These properties make endodontic instruments made of this material flexible, versatile and indispensable for the operations described above with irregularly shaped root canals.

Самоадаптирующиеся файлы в настоящее время изготавливаются субтрактивными методами, а именно путем лазерной резки полых трубок, что приводит к образованию большого количества отходов (до 70% отходов). Отходы такого производства существенно повышают себестоимость изделий, вследствие чего эндодонтическое лечение тяжелых форм пульпита становится менее доступным. Другим недостатком метода является ограничение по форме инструмента, а именно сетчатая структура не может отклоняться от формы трубки, и не варьируется по толщине, что влечет к не равномерному распределению нагрузки во время работы, а также к появлению концентраторов напряжений. Наконец, в случае лазерной резки требуется дополнительная технологическая операция для повышения шероховатости поверхности инструментов. В данном патенте рассматривается возможность использования аддитивных технологий (АТ) для изготовления данных инструментов, а именно метода Селективного Лазерного Плавления (СЛП) высокого разрешения. Материал в ходе СЛП используется на 95% за счет возможности рециклинга использованного порошка вплоть до 12-16 раз. Также у данного метода АТ отсутствуют ограничения по форме изделия, а шероховатость поверхности, свойственная изделиям изготовленным методом СЛП может быть использована для абразивной чистки.Self-adapting files are currently produced by subtractive methods, namely by laser cutting hollow tubes, which leads to the formation of a large amount of waste (up to 70% waste). Wastes from such production significantly increase the cost of products, as a result of which endodontic treatment of severe forms of pulpitis becomes less accessible. Another disadvantage of the method is the limitation on the shape of the tool, namely, the mesh structure cannot deviate from the shape of the tube and does not vary in thickness, which leads to uneven distribution of the load during operation, as well as to the appearance of stress concentrators. Finally, in the case of laser cutting, an additional technological operation is required to increase the surface roughness of the tools. This patent considers the possibility of using additive technologies (AT) for the manufacture of these tools, namely the high-resolution Selective Laser Melting (SLM) method. The material during SLM is used by 95% due to the possibility of recycling the used powder up to 12-16 times. Also, this AT method has no restrictions on the shape of the product, and the surface roughness inherent in products made by the SLM method can be used for abrasive cleaning.

Из уровня техники известен эндодонтический инструмент для очистки/формирования корневого канала зуба (см. [4] EP3071139B1, МПК A61 C5/42, опубл. 01.09.2021), содержащий удлиненный стержень, состоящий из пористого материала. Стержень имеет проксимальную концевую часть, дистальный конец и коническую рабочую часть, причем рабочая часть проходит от проксимальной концевой части до дистального конца, при этом материал, изготовленный из никелида титана. Способ изготовления эндодонтического инструмента включает получение пористого материала с пористостью от 15% до 90% и формирование изделия путем шлифования, аддитивного производства, трехмерной печати, травления и/или их комбинаций. Недостатками данного аналога являются неоптимизированная форма изделия для АТ, а также не рассматривается конкретная технология аддитивного производства и способ достичь необходимую разрешающую способность для производства инструмента.An endodontic tool for cleaning/shaping the root canal of a tooth (see [4] EP3071139B1, IPC A61 C5/42, publ. 09/01/2021) containing an elongated rod consisting of a porous material is known from the prior art. The rod has a proximal end part, a distal end and a conical working part, and the working part extends from the proximal end part to the distal end, while the material is made of titanium nickelide. A method for manufacturing an endodontic instrument includes obtaining a porous material with a porosity of 15% to 90% and forming the product by grinding, additive manufacturing, 3D printing, etching, and/or combinations thereof. The disadvantages of this analogue are the non-optimized form of the product for AT, and also the specific technology of additive manufacturing and the way to achieve the necessary resolution for the production of the tool are not considered.

Также из уровня техники известен самоадаптирующийся инструмент спиралевидной формы (см. [5] US2009130638A1, МПК A61C 3/02, опубл. 21.05.2009) при изготовлении которого используют никелид титана и его сверхупругие свойства. В данном аналоге лишь упоминается о возможности применения АТ для изготовления, однако не конкретизируется метод АТ, а также не рассматривается конкретный способ, как обеспечить необходимую разрешающую способность для производства инструмента.Also known from the prior art is a self-adapting spiral-shaped tool (see [5] US2009130638A1, IPC A61C 3/02, publ. 05/21/2009) in the manufacture of which titanium nickelide and its superelastic properties are used. This analogue only mentions the possibility of using AT for manufacturing, however, the AT method is not specified, and a specific method is not considered how to provide the necessary resolution for tool production.

Также из уровня техники известен способ изготовления тонкостенных деталей при помощи технологии селективного лазерного плавления (см. [6] CN109622963A, МПК B22F 3/105, опубл. 16.04.2019) содержащий следующие этапы: изначально трехмерная модель состоит из двух частей, у которой одна часть представляет собой трехмерный сплошной объект, созданный традиционным методом моделирования, а другая представляет собой тонкостенную часть; далее исполнительный файл для первой части 3Д модели создается традиционным способом, а для второй части модель приравнивается к поддерживающим структурам, за счет чего генерируются единичные лазерные проходы по внешней границе модели, после чего исполнительные файлы объединяются для дальнейшего синтеза по технологии селективного лазерного плавления и конечное изделие формируется слой за слоем. В данном аналоге способ изготовления не направлен на конкретное применение, в частности на самоадаптирующиеся файлы, однако рассматривается конкретный способ по увеличению разрешающей способности СЛП. Недостатками указанного аналога являются: многостадийность, и как результат сложность приготовления исполнительного файла для печати, при этом существует необходимость в ручной обработке частей модели, где необходима высокая разрешающая способность, а также невозможность контролировать отступ лазерного прохода от внешней поверхности 3Д модели.Also known from the prior art is a method for manufacturing thin-walled parts using selective laser melting technology (see [6] CN109622963A, IPC B22F 3/105, publ. 04/16/2019) containing the following steps: initially a three-dimensional model consists of two parts, in which one a part is a three-dimensional solid object created by a conventional modeling method, and the other is a thin-walled part; further, the executable file for the first part of the 3D model is created in the traditional way, and for the second part, the model is equated to supporting structures, due to which single laser passes are generated along the outer boundary of the model, after which the executable files are combined for further synthesis using selective laser melting technology and the final product formed layer by layer. In this analog, the manufacturing method is not directed to a specific application, in particular to self-adapting files, however, a specific method is considered to increase the resolution of the SLP. The disadvantages of this analogue are: multi-stage, and as a result, the complexity of preparing an executable file for printing, while there is a need for manual processing of parts of the model where high resolution is needed, as well as the inability to control the distance of the laser passage from the outer surface of the 3D model.

Так как на данный момент в уровне технике не представлены конкретные работы по изготовлению файлов из никелида титана методом СЛП, а лишь существуют упоминания о возможности использования АТ, в уровне технике приведены аналоги по изготовлению других микрообъектов из никелида титана методом СЛП, а именно коронарных стентов. Коронарные стенты также представляют собой объекты с оптимизированной сетчатой структурой для равномерного распределения нагрузки внутри полости, однако область применения значительно отличается.Since at the moment the prior art does not present specific works on the production of files from titanium nickelide by the SLM method, but only mentions of the possibility of using AT, the prior art provides analogues for the production of other microobjects from titanium nickelide by the SLM method, namely coronary stents. Coronary stents are also objects with an optimized mesh structure to evenly distribute the load inside the cavity, however, the scope is significantly different.

Из уровня техники известен способ изготовления внутрисосудистого стента из никелида титана на основе технологии автоматической подачи порошка, комбинированной с лазерной обработкой, что является прототипом технологии селективного лазерного плавления (см. [7] CN105033252A, МПК B22F 3/105, опубл. 11.11.2015). Способ включает следующие этапы: подготавливается исполнительный файл, содержащий траектории движения лазера, в соответствии с трехмерной моделью стента; в систему дозирования добавляются порошки никеля и титана в определенной пропорции, после чего формируется слой из смеси порошков в зоне построения. Далее слой порошка сканируется лазерным лучом в соответствии с подготовленным исполнительным файлом, и данная операция повторяется слой за слоем до окончательного формирования внутрисосудистого стента. На следующем этапе проводят электрохимическую полировку до требуемой шероховатости поверхности. Недостатками указанного аналога являются: применение дополнительной многостадийной обработки для получения нужной шероховатости поверхности стента; использование механической смеси порошков в нужной пропорции, а не атомизированного сплава, что не может обеспечить однорого химического состава, как следствие одинаковую температуру мартенситного фазового перехода по объему изделия.In the prior art, a method for manufacturing an intravascular stent from titanium nickelide based on automatic powder feeding technology combined with laser processing is known, which is a prototype of selective laser melting technology (see [7] CN105033252A, IPC B22F 3/105, publ. 11.11.2015) . The method includes the following steps: preparing an executable file containing the trajectory of the laser, in accordance with the three-dimensional model of the stent; nickel and titanium powders are added to the dosing system in a certain proportion, after which a layer is formed from a mixture of powders in the construction zone. Next, the powder layer is scanned by a laser beam in accordance with the prepared executive file, and this operation is repeated layer by layer until the final formation of the intravascular stent. At the next stage, electrochemical polishing is carried out to the required surface roughness. The disadvantages of this analog are: the use of additional multi-stage processing to obtain the desired surface roughness of the stent; the use of a mechanical mixture of powders in the required proportion, rather than an atomized alloy, which cannot provide a uniform chemical composition, as a result, the same temperature of the martensitic phase transition throughout the volume of the product.

Также из уровня техники известен способ селективного лазерного плавления никель-титанового сплава с повышенным содержанием никеля (см. [8] CN113134627A, МПК B22F 10/28, опубл. 20.07.2021), включающий формирование слоя порошка, с содержанием никеля 53-57%, обработку слоя лазером, в соответствии с параметрами процесса печати. Повторяют описанные шаги до формирования детали из никель-титанового сплава. В процессе лазерного плавления мощность лазера составляет 80-150 Вт, скорость лазерного сканирования составляет 150-450 мм/с, а толщина слоя составляет 30-120 мкм. Недостатком данного аналога является отсутствие гарантии полного превращения механической смеси никеля и титана в интерметаллидную фазу - никелида титана. Остаточный чистый никель является токсичным веществом для живых организмов (тканей). Повышение содержания никеля в химическом составе с одной стороны понижает температуру мартенситного фазового превращения, что обеспечивает достижение сверхупругих свойств, но с другой стороны повышает вероятность появления метастабильных фаз, ухудшающих механические характеристики.Also known from the prior art is a method for selective laser melting of a nickel-titanium alloy with a high nickel content (see [8] CN113134627A, IPC B22F 10/28, publ. 07/20/2021), including the formation of a layer of powder, with a nickel content of 53-57% , laser layer processing, in accordance with the parameters of the printing process. Repeat the above steps until the nickel-titanium alloy part is formed. In the laser melting process, the laser power is 80-150W, the laser scanning speed is 150-450mm/s, and the layer thickness is 30-120μm. The disadvantage of this analogue is the lack of guarantee of complete transformation of the mechanical mixture of Nickel and titanium in the intermetallic phase - Nickel titanium. Residual pure nickel is a toxic substance for living organisms (tissues). An increase in the nickel content in the chemical composition, on the one hand, lowers the temperature of the martensitic phase transformation, which ensures the achievement of superelastic properties, but, on the other hand, increases the likelihood of the appearance of metastable phases that worsen the mechanical characteristics.

Также из уровня техники известен способ изготовления внутрисосудистого стента по технологии 3D печати (см. [9] CN104224412A, МПК A61F 2/90, опубл. 24.12.2014), включающий несколько этапов. Сначала создают 3D-модель внутрисосудистого стента; устанавливают технологические параметры и подготавливают исполнительный файл для 3D-принтера. Далее подготавливают порошковый материал, состоящий из никель-титанового порошка и связующего на основе стеариновой кислоты, для формирования заготовки внутрисосудистого стента. Далее производится послойная 3Д печать до получения заготовки из никелида титана и связующем. На следующем этапе последовательно выполняют удаление связующего, вакуумное спекание и охлаждение заготовки для получения внутрисосудистого стента. Недостатком данного аналога является низкая разрешающая способность технологии спекания порошка со связующим и дальнейшим гомогенизирующим отжигом изделия. Кроме того, неравномерное распределение стеариновой кислоты может привести к неконтролируемой пористости в изделиях.Also known from the prior art is a method for manufacturing an intravascular stent using 3D printing technology (see [9] CN104224412A, IPC A61F 2/90, publ. 12/24/2014), which includes several stages. First, a 3D model of the intravascular stent is created; set technological parameters and prepare an executable file for a 3D printer. Next, a powder material is prepared, consisting of a nickel-titanium powder and a binder based on stearic acid, to form an intravascular stent blank. Next, layer-by-layer 3D printing is performed until a workpiece is obtained from titanium nickelide and a binder. At the next stage, the removal of the binder, vacuum sintering and cooling of the workpiece are sequentially performed to obtain an intravascular stent. The disadvantage of this analogue is the low resolution technology of powder sintering with a binder and further homogenizing annealing of the product. In addition, uneven distribution of stearic acid can lead to uncontrolled porosity in products.

Также из уровня техники известен способ изготовления стента из никель-титанового сплава методом аддитивного производства (см. [10] CN112427654A, МПК A61L 31/02; B22F10/28, опубл. 02.03.2021). Способ включает в себя следующие этапы: на первом этапе проектируют размер и форму стента в соответствии с трехмерными данными о конкретном сосуде, на втором этапе при помощи ПО разделяют спроектированный стент на слои, и на третьем этапе выполняют 3D-печать порошка никель-титанового сплава в соответствии с моделью стента; содержание Ni в порошке никель-титанового сплава 50-52 ат. % Ni. Параметры процесса 3D-печати: мощность 50-4000 Вт, скорость сканирования 200-3000 мм/с, расстояние сканирования 50-200 мкм. Недостатками данного аналога являются низкая разрешающая способность данного подхода, также отсутствует информация по ограничениям и оптимальности геометрической формы стента для изготовления по технологии СЛП.Also known from the prior art is a method for manufacturing a stent from a nickel-titanium alloy by the additive manufacturing method (see [10] CN112427654A, IPC A61L 31/02; B22F10/28, publ. 03/02/2021). The method includes the following steps: at the first step, the size and shape of the stent is designed in accordance with the 3D data of a particular vessel, at the second step, the designed stent is divided into layers using software, and at the third step, 3D printing of the nickel-titanium alloy powder is performed in according to the stent model; Ni content in nickel-titanium alloy powder 50-52 at. % Ni. 3D printing process parameters: power 50-4000 W, scanning speed 200-3000 mm/s, scanning distance 50-200 microns. The disadvantages of this analog are the low resolution of this approach, there is also no information on the limitations and optimality of the geometric shape of the stent for manufacturing using the SLM technology.

Также из уровня техники известен способ 3D-печати тройным сплавом на основе никеля, титана и циркония (см. [11] CN111842888A, МПК B22F 3/105, опубл. 30.10.2020), характеризующийся тем, что в способе используют технологию селективного лазерного плавления для печати деталей с эффектом памяти формы. Добавление в систему циркония приводит к возможности увеличить температуру мартенситного фазового перехода, а варьирование технологических параметров позволяет локально контролировать данную температуру. Исходный материал из сплава NiTiZr представляет собой порошок с размером частиц 15-53 мкм. При этом печать деталей происходит послойно по заданным зонам. Недостатком данного аналога является невозможность получить сверхупругие свойства при комнатной температуре из-за добавки в сплав циркония, что ограничивает число потенциальных применений способа.Also known from the prior art is a method for 3D printing with a triple alloy based on nickel, titanium and zirconium (see [11] CN111842888A, IPC B22F 3/105, publ. 10/30/2020), characterized in that the method uses selective laser melting technology for printing shape memory parts. The addition of zirconium to the system makes it possible to increase the temperature of the martensitic phase transition, and the variation of technological parameters makes it possible to locally control this temperature. The NiTiZr alloy starting material is a powder with a particle size of 15-53 µm. In this case, the printing of parts occurs layer by layer according to the specified zones. The disadvantage of this analogue is the inability to obtain superelastic properties at room temperature due to the addition of zirconium to the alloy, which limits the number of potential applications of the method.

Из приведенных аналогов можно сделать вывод, что на данный момент отсутствуют патенты по изготовлению самоадаптирующихся файлов с помощью конкретных аддитивных методов. Однако присутствуют патенты по изготовлению стентов из никелида титана по технологии СЛП, содержащие несколько этапов. Изначально проектируют размер и форму изделия в соответствии с конечным применением медицинского изделия, далее при помощи компьютерного программного обеспечения разбивают модель файла на слои. По соответствующим профилям поперечного сечения формируют траектории сканирования лазера. Данные загружаются в соответствующий интерфейс установки СЛП, задаются параметры лазерной обработки: мощность лазера, скорость лазерного сканирования, толщина слоя, параметр перекрытия (если применимо). Подготавливается порошок никель-титанового сплава и помещается в бункер дозирования. На этапе синтеза порошок направляется из бункера дозирования в зону построения с помощью устройства подачи порошка, и материал равномерно распределяется на подложке с помощью ракеля,From the above analogues, we can conclude that at the moment there are no patents for the production of self-adapting files using specific additive methods. However, there are patents for the manufacture of stents from titanium nickelide using the SLM technology, which contain several stages. Initially, the size and shape of the product is designed in accordance with the end use of the medical device, then the file model is divided into layers using computer software. According to the corresponding cross-sectional profiles, laser scanning paths are formed. The data is loaded into the appropriate interface of the SLM setup, the laser processing parameters are set: laser power, laser scanning speed, layer thickness, overlap parameter (if applicable). Nickel-titanium alloy powder is prepared and placed in the dosing bin. In the synthesis stage, the powder is sent from the dosing hopper to the build area by the powder feeder, and the material is evenly distributed on the substrate by the squeegee,

после чего лазер сканирует порошковый слой, цикл повторяется слой за слоем, до получения окончательной формы изделия.after which the laser scans the powder layer, the cycle is repeated layer by layer, until the final shape of the product is obtained.

Однако, несмотря на все преимущества аддитивного подхода, СЛП представляет собой сложный физико-химический металлургический процесс. Для достижения успешного сплавления таких материалов, как нитинол, требуется глубокое понимание и тонкая настройка процесса из-за многочисленных возможных дефектов. Кроме того, при печати эндодонтических инструментов возникает несколько технологических сложностей. Первая проблема относится к недостаточному разрешению классического метода СЛП для печати таких масштабов. Диаметр изделия всего 2 мм, а размер перемычки в сетке достигает 100 мкм. Вторая сложность относится к необходимости оптимизации технологических параметров СЛП, чтобы с одной стороны добиться минимальной ванны расплава, а с другой сохранить механические свойства изделия.However, despite all the advantages of the additive approach, SLM is a complex physical and chemical metallurgical process. Achieving successful fusion of materials such as nitinol requires a deep understanding and fine-tuning of the process due to the many possible defects. In addition, there are several technological difficulties when printing endodontic instruments. The first problem relates to the insufficient resolution of the classical SLM method for printing at such scales. The diameter of the product is only 2 mm, and the size of the jumper in the grid reaches 100 microns. The second difficulty relates to the need to optimize the technological parameters of the SLM in order, on the one hand, to achieve a minimum melt pool, and on the other hand, to maintain the mechanical properties of the product.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является специальная технология селективного лазерного плавления высокого разрешения для изготовления самоадаптирующихся файлов из никелида титана, включающая оригинальные решения по повышению разрешающей способности установки СЛП и изготовление файлов с минимальным характерным размерным фактором в 100 мкм.The technical challenge facing the invention is a special technology of high-resolution selective laser melting for the manufacture of self-adapting files from titanium nickelide, including original solutions to increase the resolution of the SLM installation and the manufacture of files with a minimum characteristic size factor of 100 μm.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение разрешающей способности СЛП для синтеза микро-изделий (самоадаптирующихся файлов) из никелида титана.The technical result of the claimed invention is to increase the resolution of the SLM for the synthesis of micro-products (self-adapting files) from titanium nickelide.

Техническая задача решается, а технический результат достигается за счет способа изготовления сверхупругих самоадаптирующихся файлов, включающий: анализ и подготовку исходного никель-титанового порошкового материала; подготовку тонкостенной 3Д модели самоадаптирующегося файла с помощью САПР и конвертацию в STL модель; разделение модели на отдельные слои с помощью специализированного ПО и подготовку исполнительного файла, содержащего координаты векторов сканирования для лазера в каждом слое; загрузка полученного исполнительного файла в установку СЛП, загрузка порошка в бункер дозатора установки; послойный синтез самоадаптирующегося файла методом СЛП до получения готового изделия, при этом при подготовке исполнительного файла для установки селективного лазерного плавления используют STL модель с единой поверхностью, нормальные векторы которой обращены к оси построения; при синтезе самоадаптирующегося файла в установке СЛП используют подложку из никелида титана; каждый слой состоит из единичных лазерных проходов для создания конечного самоадаптирующегося файла слой за слоем.The technical problem is solved, and the technical result is achieved through a method for manufacturing superelastic self-adapting files, including: analysis and preparation of the initial nickel-titanium powder material; preparation of a thin-walled 3D model of a self-adaptive file using CAD and conversion to an STL model; division of the model into separate layers using specialized software and preparation of an executable file containing the coordinates of the scan vectors for the laser in each layer; loading the resulting executable file into the SLP unit, loading the powder into the unit's batcher bunker; layer-by-layer synthesis of a self-adaptive file by the SLM method until a finished product is obtained, while preparing the executable file for the selective laser melting installation, an STL model with a single surface is used, the normal vectors of which are directed to the construction axis; when synthesizing a self-adapting file, a substrate of titanium nickelide is used in the SLP setup; each layer consists of single laser passes to create the final self-adapting file layer by layer.

Технический результат также достигается за счет того, что в установке селективного лазерного плавления используют иттербиевый волоконный лазер с диаметром пятна в 30-55 мкм.The technical result is also achieved due to the fact that an ytterbium fiber laser with a spot diameter of 30-55 μm is used in the selective laser melting installation.

Технический результат также достигается за счет того, что никель-титановый порошковый материал получен путем атомизации сплава, при этом порошок обладает медианным диаметром частиц в 15-25 мкм.The technical result is also achieved due to the fact that the nickel-titanium powder material is obtained by alloy atomization, while the powder has a median particle diameter of 15-25 microns.

Технический результат также достигается за счет оптимизированной формы самоадаптирующегося файла, полученного по заявленному способу, включающую цилиндрическое основание и сетчатую конструкцию, причем между сетчатой конструкцией и цилиндрической основой имеются дополнительные перемычки и все элементы конструкции самоадаптирующегося файла, выполнены с углами между нависающими поверхностями и плоскостью подложки более 35°, что делает элементы конструкции самоадаптирующегося файла самоподдерживающими.The technical result is also achieved due to the optimized shape of the self-adapting file obtained by the claimed method, including a cylindrical base and a mesh structure, moreover, there are additional jumpers between the mesh structure and the cylindrical base, and all structural elements of the self-adapting file are made with angles between the overhanging surfaces and the substrate plane of more 35°, which makes the self-adapting file design elements self-supporting.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На Фиг. 1 - Оптимизированная форма самоадаптирующегося файла для СЛП технологии. a) изометрический вид; b) вид сбоку; c) фронтальный вид; d) развертка тонкостенного файла, поз. (1) - дополнительные перемычки между сетчатой конструкцией и цилиндрической основой.On FIG. 1 - Optimized form of a self-adapting file for SLP technology. a) isometric view; b) side view; c) frontal view; d) development of a thin-walled file, pos. (1) - additional jumpers between the mesh structure and the cylindrical base.

На Фиг. 2 - Стратегия штриховки порошкового слоя. a) сечение А-А на развертке файла; b) сечение 3Д модели плоскостью А-А, поз. (1) - сгенерированные траектории движения лазера единичными проходами, поз. (2) - единая поверхность STL модели.On FIG. 2 - Powder layer hatching strategy. a) section A-A on the file development; b) section of the 3D model by the plane A-A, pos. (1) - generated laser movement trajectories by single passes, pos. (2) - a single surface of the STL model.

На Фиг. 3 - Синтезированные самоадаптирующиеся файлы методом СЛП. a) внешний вид файлов на подложке, поз. (1) - синтезированные файлы, поз. (2) - лист из никелида титана, поз. (3) - подложка для установки СЛП; b) панорамное СЭМ изображение всего файла; c) верхняя часть файла; d) наконечник файла; e) перемычка в структуре файла.On FIG. 3 - Synthesized self-adapting files using the SLM method. a) the appearance of the files on the substrate, pos. (1) - synthesized files, pos. (2) - titanium nickelide sheet, pos. (3) - substrate for installation of SLS; b) panoramic SEM image of the entire file; c) the top of the file; d) file tip; e) jumper in the file structure.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Способ изготовления сверхупругих самоадаптирующихся файлов, состоит из нескольких этапов: анализ и подготовку исходного никель-титанового порошкового материала; подготовку тонкостенной 3Д модели самоадаптирующегося файла с помощью системы автоматизированного проектирования (САПР) и конвертацию в STL модель; разделение модели на отдельные слои с помощью специализированного ПО и подготовку исполнительного файла, содержащего координаты векторов сканирования для лазера в каждом слое; загрузка полученного исполнительного файла в установку СЛП, загрузка порошка в бункер дозатора установки и послойный синтез самоадаптирующегося файла методом СЛП до получения готового изделия. Способ реализуется следующим образом.The method for manufacturing superelastic self-adapting files consists of several stages: analysis and preparation of the initial nickel-titanium powder material; preparation of a thin-walled 3D model of a self-adaptive file using a computer-aided design system (CAD) and conversion to an STL model; division of the model into separate layers using specialized software and preparation of an executable file containing the coordinates of the scan vectors for the laser in each layer; loading the resulting executable file into the SLM unit, loading the powder into the batcher bunker of the unit and layer-by-layer synthesis of a self-adapting file by the SLM method until the finished product is obtained. The method is implemented as follows.

Первый этап осуществления изобретения включает в себя анализ и подготовку исходного порошкового материала. Рекомендуемый способ получения никель-титанового порошка - газовая атомизация сплава никелида титана. Стоит отметить невозможность использования механической смеси порошков Ni и Ti в силу формирования различных метастабильных фаз в ходе синтеза СЛП. Порошковый материал должен иметь следующий химический состав: 55.5-55.8 вес. % Ni, 44.5-44.2 вес. % Ti, с содержанием кислорода не более 0.05 вес. %. Химический состав в порошке должен быть гомогенный по объему частиц; коэффициент сферичности 0,85 и выше; гранулометрический состав с медианным диаметром частиц в 15-25 мкм и с гауссовым распределением по размеру частиц; текучесть 100 г порошкового материала не более 35 с через сертифицированную воронку Холла с диаметром отверстия 4 мм.The first stage of the invention includes the analysis and preparation of the starting powder material. The recommended method for producing nickel-titanium powder is gas atomization of titanium nickelide alloy. It should be noted that it is impossible to use a mechanical mixture of Ni and Ti powders due to the formation of various metastable phases in the course of SLM synthesis. The powder material should have the following chemical composition: 55.5-55.8 wt. % Ni, 44.5-44.2 wt. % Ti, with an oxygen content of not more than 0.05 wt. %. The chemical composition in the powder must be homogeneous in particle volume; sphericity coefficient of 0.85 and above; particle size distribution with a median particle diameter of 15-25 microns and with a Gaussian particle size distribution; fluidity of 100 g of powder material is not more than 35 s through a certified Hall funnel with a hole diameter of 4 mm.

Второй этап включает в себя проектирование тонкостенной 3Д модели самоадаптирующегося файла с помощью САПР и конвертацию в STL модель. Рекомендуемое исполнение модели представлено на фиг. 1a)-c), также представлена развертка тонкостенного файла (см. фиг. 1d)), где обозначены дополнительные перемычки в конструкции (см. поз. (1) фиг. 1d)), что придает дополнительную жесткость конструкции и позволяет избежать применения поддерживающих структур. Стоит отметить, что все элементы конструкции самоадаптирующегося файла, выполнены с углами между нависающими поверхностями и плоскостью подложки более 35°, что делает элементы конструкции самоадаптирующегося файла самоподдерживающими. Важным обстоятельством является зависимость критического угла от масштаба детали. Экспериментальным путем было выявлено, что наименьший угол для данного конкретного микрообъекта составляет 35°, при увеличении детали, данный угол будет стремиться к 45°.The second stage includes designing a thin-walled 3D model of a self-adapting file using CAD and converting it into an STL model. The recommended version of the model is shown in Fig. 1a)-c), there is also a scan of a thin-walled file (see fig. 1d)), where additional jumpers in the structure are indicated (see pos. (1) fig. 1d)), which gives additional rigidity to the structure and avoids the use of supporting structures. It should be noted that all structural elements of the self-adapting file are made with angles between the overhanging surfaces and the substrate plane of more than 35°, which makes the structural elements of the self-adaptive file self-supporting. An important circumstance is the dependence of the critical angle on the scale of the part. Experimentally, it was found that the smallest angle for this particular micro-object is 35°, with an increase in detail, this angle will tend to 45°.

На третьем этапе модель разбивается на отдельные слои с помощью специализированного ПО и подготавливается исполнительный файл, содержащий координаты векторов сканирования для лазера в каждом слое. Конечное количество слоев в изделии напрямую зависит от оптимальной толщины слоя, которая определяется исходя из гранулометрического состава исходного порошкового материала. При медианном диаметре частиц в 25 мкм была использована толщина слоя в 30 мкм, соответственно модель самоадаптирующегося файла высотой в 18 мм имеет 600 слоев. Отличительной особенностью метода является методика сканирования единичными векторами. Для реализации данной методики у STL модели удаляются поверхности с нормалями, обращенными вовнутрь изделия (см. поз. (2) фиг.2b)). Для выдерживания точных размеров изделия необходимо присвоить нулевые значения параметрам «отступ от границы модели» и «отступ, компенсирующий ширину ванны расплава». Далее используется специальный алгоритм, который генерирует единичные векторы (траектории движения лазера) в каждом слое (см. фиг.2a), поз. (1) фиг.2b)), а не зоны с контурами и внутренней штриховкой, как в известном уровне техники. Такой алгоритм работы нетипичен для СЛП установок, и коммерческие решения не поддерживают такие возможности на данный момент. При генерации зон с замкнутыми контурами с помощью стандартного алгоритма происходит излишнее заполнение слоя (а далее излишнее сплавление порошка лазером), что снижает разрешающую способность СЛП.At the third stage, the model is divided into separate layers using specialized software and an executable file is prepared containing the coordinates of the scan vectors for the laser in each layer. The final number of layers in the product directly depends on the optimal layer thickness, which is determined based on the granulometric composition of the initial powder material. With a median particle diameter of 25 µm, a layer thickness of 30 µm was used, so the self-adapting file model with a height of 18 mm has 600 layers. A distinctive feature of the method is the technique of scanning by unit vectors. To implement this technique, surfaces with normals facing the inside of the product are removed from the STL model (see pos. (2) fig.2b)). To maintain the exact dimensions of the product, it is necessary to assign zero values to the parameters "indentation from the model boundary" and "indentation that compensates for the width of the melt bath". Next, a special algorithm is used that generates unit vectors (laser movement trajectories) in each layer (see Fig. 2a), pos. (1) fig.2b)) and not zones with contours and internal hatching, as in the prior art. Such an algorithm of operation is not typical for SLS installations, and commercial solutions do not support such features at the moment. When generating zones with closed contours using the standard algorithm, the layer is overfilled (and then the powder is over-fused by the laser), which reduces the resolution of the SLM.

На заключительном четвертом этапе происходит загрузка полученного исполнительного файла в установку СЛП, загрузка порошка в бункер дозатора установки и послойный синтез самоадаптирующегося файла методом СЛП до получения готового изделия. В установке используется волоконный иттербиевый лазер, функционирующий в непрерывном режиме, с номинальной мощностью 200 Вт, с гауссовым распределением плотности мощности (TEM00), с длиной волны 1070 нм, причем диаметр лазерного пятна на фокусном расстоянии составляет 30-55 мкм. Для обеспечения сплавления порошка никелида титана используется подложка (см. поз. (3) фиг.3a)) на которой закреплен лист из никелида титана (см. поз. (2) фиг.3a)), причем с отличием по химическому составу от порошкового материала не более 0.2 вес. % Ni. В камере установки обеспечивается инертная атмосфера аргона с содержанием кислорода не более 100 ppm. Для обеспечения необходимого уплотнения слоя порошка используется силиконовый ракель.At the final fourth stage, the resulting executable file is loaded into the SLM installation, the powder is loaded into the batcher hopper of the installation, and the layer-by-layer synthesis of the self-adapting file by the SLM method takes place until the finished product is obtained. The setup uses a CW ytterbium fiber laser with a nominal power of 200 W, with a Gaussian power density distribution (TEM00), with a wavelength of 1070 nm, with a laser spot diameter at a focal length of 30-55 µm. To ensure the fusion of titanium nickelide powder, a substrate is used (see pos. (3) fig. 3a)) on which a sheet of titanium nickelide is fixed (see pos. (2) fig. 3a)), moreover, with a difference in chemical composition from powder material not more than 0.2 wt. % Ni. An inert argon atmosphere with an oxygen content of no more than 100 ppm is provided in the installation chamber. To ensure the necessary compaction of the powder layer, a silicone squeegee is used.

Разрешение технологии СЛП помимо фракции исходного порошкового материала, диаметра лазерного пятна, стратегии синтеза, также зависит от режимов синтеза (мощности лазера, скорости лазера, диаметр пучка и толщины слоя). Для обеспечения высокого разрешения технологии СЛП необходимо с одной стороны добиться наименьшего размера ванны расплава, а с другой сохранить механические свойства изделия путем оптимизации технологических параметров СЛП. Возможными технологическими параметрами процесса СЛП для никель-титанового порошка являются: мощность лазера в интервале 50-200 Вт; скорость сканирования в интервале 100-1500 мм/с; и толщина порошкового слоя в интервале 20-30 мкм. Оптимальными параметрами для синтеза самоадаптирующегося файла являются: мощность лазера в 70 Вт, скорость сканирования в 800 мм/с при толщине порошкового слоя в 30 мкм. Данные режимы были оптимизированы путем измерения ширины и глубины ванны расплава на единичных лазерных проходах, а также механических тестов на растяжение образцов, вырезанных из тонких стенок, которые были синтезированы при помощи рассмотренной стратегии единичных лазерных проходов. Комбинация из синтеза по методике единичных векторов и применения режимов, которые обеспечивают наименьший размер ванны расплава при достижении необходимых механических свойств, гарантируют максимальное разрешение технологии, что позволило печать самоадаптирующихся файлов (см. поз. (1) фиг.3a), фиг. 3b)-e)).The resolution of the SLM technology, in addition to the fraction of the initial powder material, the laser spot diameter, and the synthesis strategy, also depends on the synthesis modes (laser power, laser speed, beam diameter, and layer thickness). To ensure high resolution of SLM technology, it is necessary, on the one hand, to achieve the smallest size of the melt bath, and on the other hand, to preserve the mechanical properties of the product by optimizing the technological parameters of SLM. Possible technological parameters of the SLM process for nickel-titanium powder are: laser power in the range of 50-200 W; scanning speed in the range of 100-1500 mm/s; and the thickness of the powder layer in the range of 20-30 microns. The optimal parameters for the synthesis of a self-adaptive file are: laser power of 70 W, scanning speed of 800 mm/s, with a powder layer thickness of 30 µm. These modes were optimized by measuring the width and depth of the melt pool on single laser passes, as well as mechanical tensile tests of samples cut from thin walls, which were synthesized using the considered strategy of single laser passes. The combination of unit vector synthesis and the application of modes that provide the smallest size of the melt pool while achieving the required mechanical properties, guarantee the maximum resolution of the technology, which allowed the printing of self-adapting files (see pos. (1) fig.3a), fig. 3b)-e)).

Технический результат достигается за счет применения оригинальной стратегии штриховки порошкового слоя лазером; использования лазера с меньшим диаметром пятна на фокусном расстоянии в 30-55 мкм; использования никель-титанового порошка мелкойThe technical result is achieved through the use of an original strategy for shading the powder layer with a laser; using a laser with a smaller spot diameter at a focal length of 30-55 microns; using nickel titanium powder fine

фракции, а именно с медианным диаметром частиц в 15-25 мкм; использования оптимизированной формы самоадаптирующегося файла под метод СЛП, у которой все элементы конструкции, выполнены с углами между нависающими поверхностями и плоскостью подложки более 35°, что делает элементы конструкции самоадаптирующегося файла самоподдерживающими; применения оптимизированных технологических параметров: мощность лазера в 70 Вт, скорость сканирования в 800 мм/с при толщине порошкового слоя в 30 мкм.fractions, namely with a median particle diameter of 15-25 microns; using an optimized form of a self-adapting file for the SLM method, in which all structural elements are made with angles between overhanging surfaces and the substrate plane of more than 35°, which makes the structural elements of a self-adaptive file self-supporting; application of optimized technological parameters: laser power of 70 W, scanning speed of 800 mm/s with a powder layer thickness of 30 µm.

Claims (4)

1. Способ изготовления сверхупругих самоадаптирующихся файлов из никелида титана, включающий анализ и подготовку исходного порошка никелида титана, подготовку тонкостенной 3Д модели самоадаптирующегося файла с помощью САПР и конвертацию в STL модель, разделение модели на отдельные слои с помощью специализированного ПО и подготовку исполнительного файла, содержащего координаты векторов сканирования для лазера в каждом слое, загрузку полученного исполнительного файла в установку селективного лазерного плавления (СЛП), загрузку порошка никелида титана в бункер дозатора установки, послойный синтез самоадаптирующегося файла методом СЛП до получения готового изделия, отличающийся тем, что при подготовке исполнительного файла для установки селективного лазерного плавления используют STL модель с единой поверхностью, нормальные векторы которой обращены к оси построения, при синтезе самоадаптирующегося файла в установке СЛП используют подложку из никелида титана, а каждый слой состоит из единичных лазерных проходов для создания конечного самоадаптирующегося файла слой за слоем.1. A method for manufacturing superelastic self-adaptive files from titanium nickelide, including analysis and preparation of the initial powder of titanium nickelide, preparation of a thin-walled 3D model of a self-adaptive file using CAD and conversion to an STL model, separation of the model into separate layers using specialized software and preparation of an executable file containing coordinates of the scan vectors for the laser in each layer, loading the resulting executable file into the selective laser melting (SLM) installation, loading titanium nickelide powder into the hopper of the installation dispenser, layer-by-layer synthesis of the self-adapting file by the SLM method until the finished product is obtained, characterized in that when preparing the executable file for the installation of selective laser melting, an STL model with a single surface is used, the normal vectors of which are directed to the construction axis; laser passes to create the final self-adapting file layer by layer. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в установке селективного лазерного плавления используют иттербиевый волоконный лазер с диаметром пятна в 30-55 мкм.2. The method according to claim 1, characterized in that an ytterbium fiber laser with a spot diameter of 30-55 μm is used in the selective laser melting installation. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошок никелида титана получен путем атомизации сплава, при этом порошок обладает медианным диаметром частиц в 15-25 мкм.3. The method according to claim 1, characterized in that titanium nickelide powder is obtained by alloy atomization, while the powder has a median particle diameter of 15-25 microns. 4. Самоадаптирующийся файл, полученный способом по п. 1, содержащий цилиндрическое основание и сетчатую конструкцию, отличающийся тем, что между сетчатой конструкцией и цилиндрической основой имеются дополнительные перемычки, а все элементы конструкции самоадаптирующегося файла выполнены с углами между нависающими поверхностями и плоскостью подложки более 35°, что делает элементы конструкции самоадаптирующегося файла самоподдерживающими.4. A self-adapting file obtained by the method according to claim 1, containing a cylindrical base and a mesh structure, characterized in that there are additional jumpers between the mesh structure and the cylindrical base, and all structural elements of the self-adapting file are made with angles between the overhanging surfaces and the substrate plane of more than 35 °, which makes the self-adapting file design elements self-supporting.
RU2022117224A 2022-06-27 2022-06-27 Method for direct laser synthesis of superelastic endodontic instruments from titanium nickelide RU2792335C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2023/050157 WO2024005673A1 (en) 2022-06-27 2023-06-26 Method for the laser synthesis of endodontic instruments from nickel-titanium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792335C1 true RU2792335C1 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117161402A (en) * 2023-11-02 2023-12-05 宝鸡拓普达钛业有限公司 Titanium alloy manufacturing efficiency improving method and system based on selective laser melting

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526270C2 (en) * 2010-02-24 2014-08-20 3М Инновейтив Пропертиз Компани Dental models using stereolithography
US20150366635A1 (en) * 2013-11-20 2015-12-24 Dentsply International Inc. Instruments And Coatings Formed From A Porous Material
US20160361765A1 (en) * 2014-02-26 2016-12-15 Gebr. Brasseler Gmbh & Co. Kg Method for producing a medical instrument by way of an additive method
US20180049845A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 John T. McSpadden Endodontic Instrument & Method for Fabricating Endodontic Instrument Using Additive Manufacturing Process
RU2723496C2 (en) * 2015-12-18 2020-06-11 Цзеч Течницал Университы Ин Прагуе, Фацулты Оф Мечаницал Енгинееринг, Департмент Оф Продуцтион Мачинес Анд Еяуипмент Method of producing metal parts, in which deposition of material is used, and device for realizing said method
WO2022111769A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02 Laser Zentrum Hannover E.V. Chip-removing tool for dental treatment, more particularly endodontic file, and method for manufactuing a chip-removing tool

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526270C2 (en) * 2010-02-24 2014-08-20 3М Инновейтив Пропертиз Компани Dental models using stereolithography
US20150366635A1 (en) * 2013-11-20 2015-12-24 Dentsply International Inc. Instruments And Coatings Formed From A Porous Material
US20160361765A1 (en) * 2014-02-26 2016-12-15 Gebr. Brasseler Gmbh & Co. Kg Method for producing a medical instrument by way of an additive method
RU2723496C2 (en) * 2015-12-18 2020-06-11 Цзеч Течницал Университы Ин Прагуе, Фацулты Оф Мечаницал Енгинееринг, Департмент Оф Продуцтион Мачинес Анд Еяуипмент Method of producing metal parts, in which deposition of material is used, and device for realizing said method
US20180049845A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 John T. McSpadden Endodontic Instrument & Method for Fabricating Endodontic Instrument Using Additive Manufacturing Process
WO2022111769A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02 Laser Zentrum Hannover E.V. Chip-removing tool for dental treatment, more particularly endodontic file, and method for manufactuing a chip-removing tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117161402A (en) * 2023-11-02 2023-12-05 宝鸡拓普达钛业有限公司 Titanium alloy manufacturing efficiency improving method and system based on selective laser melting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Revilla-León et al. Metal additive manufacturing technologies: literature review of current status and prosthodontic applications
US11510783B2 (en) Laser-produced porous surface
Revilla‐León et al. A review of the applications of additive manufacturing technologies used to fabricate metals in implant dentistry
Revilla-León et al. Additive manufacturing technologies used for 3D metal printing in dentistry
US11660195B2 (en) Laser-produced porous structure
EP1848365B1 (en) Procedure for design and production of implant-based frameworks for complex dental prostheses
RU2218242C2 (en) Method for making medical implants from biologically compatible materials
Ramakrishnaiah et al. Preliminary fabrication and characterization of electron beam melted Ti–6Al–4V customized dental implant
Wu et al. A feasibility study on laser rapid forming of a complete titanium denture base plate
EP2442746B1 (en) Dental implant
US20060172263A1 (en) Mill blank
JP6492512B2 (en) Dental blank material, metal powder for powder metallurgy, metal frame for dental porcelain baking, and dental prosthesis
Dobrzański et al. Porous selective laser melted Ti and Ti6Al4V materials for medical applications
Syam et al. Preliminary fabrication of thin‐wall structure of Ti6Al4V for dental restoration by electron beam melting
CN105256160B (en) A kind of 3D printing method of ceramic base nickel alloy composite
Dobrzański et al. Computer aided design in Selective Laser Sintering (SLS)–application in medicine
CN105728722A (en) 3D printing method of ceramic titanium alloy composite biological implanting product
Gali et al. 3D Printing: the future technology in prosthodontics
JP2006520221A (en) Method for producing artificial tooth root from metal material, and blank used for this method
RU2792335C1 (en) Method for direct laser synthesis of superelastic endodontic instruments from titanium nickelide
Singh et al. Partial dentures by centrifugal casting assisted by additive manufacturing
Sazesh et al. Fabrication and characterization of nHA/titanium dental implant
WO2024005673A1 (en) Method for the laser synthesis of endodontic instruments from nickel-titanium
Gao et al. Fabricating titanium denture base plate by laser rapid forming
Dobrzański et al. Ti6Al4V porous elements coated by polymeric surface layer for biomedical applications