SE463800B - Metod att framstaella en keramisk enhet - Google Patents

Description

463 800 2 till en ett verktyg tillhörande del, på vars uppförstorade kontur keramiskt utgångsmaterial appliceras och kompakteras (hoppressas). Därefter borttages den på så sätt framställda enheten och behandlas i ett eller flera sint- ringsförfaranden där, varvid linjär krympning sker till dess den av verk- tygsdelen bestämda konturen erhåller väsentligen samma storlek som modellens kontur. I en utföringsform bildas ett formutryme med verktygsdelen. Ut- gàngsmaterialet anbringas därvid i utrymmet där det utsättes för hoppress- ningstryck.

I en föredragen utföringsform utnyttjas två olika síntringsskeden, ett för- síntringsförfarande och ett slutsintringsförfarande. Efter försintringen tilldelas kroppen en önskad ytterform genom bearbetning, t.ex. genom slip- ning. Efter slutsintringen individualiseras kroppen, t.ex. med hjälp av applicering på kroppen och bränning av porslin till önskad ytterkontur och färg.

I en föreslagen utföringsform uppförstoras modellens ifrågavarande kontur mellan 16 och 25%, företrädesvis ca: 20%, och genom nämnda sintringsförfar- anden krympes kroppen med däremot svarande procenttal. Det i formrummet införda keramiska utgångsmaterialet isostatpressas eller automatpressas med högt hoppressningstryck, t.ex. om ca: 2000 MPa (ca 200kp/mmz). Försintringen utföres i en temperatur om 800-130000, medan slutsintringen utföres i en temperatur av 1100- 160006.

FÖRDELAR Genom det ovan föreslagna erhålles en metod som möjliggör rationell fram- ställning av individuellt utformade helkeramiska enheter/kroppar med betyd- ligt högre hållfasthetsegenskaper, speciellt högre böjhållfasthetsegenska- per, än dagens keramiska enheter/kroppar. Som exempel kan nämnas att de nya kropparna motstår dragpåverkningar av en storleksordning som är 3-4 gånger högre än den som är möjlig att uppnå med dagens kroppar och metoder.

Genom den nya metoden kan man på ett rationellt sätt framställa individuella keramiska enheter för fastsättning på preparerade underlag. Genom att lin- järt förstora modellen av det preparerade underlaget och låta den förstorade replican (verktyget/verktygsdelen) vara utgångsmodell för den vidare fram- ställningen kan man tillåta en fullständig eller mycket långt driven sint- 3 463 800 ring av den keramiska enheten, vilket ger nämnda bättre hållfasthetsegen- skaper. Detta har inte tidigare varit möjligt.

FIGURFÖRTECKNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en metod för framställning av en keramisk enhet skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur 1 i vertikalvy visar en använd modell med relatering till den linjära uppförstoringen som skall överföras till en pressverktygsdel, figur 2 i vertikalsnitt visar delar av pressverktyget innefattande dels pressverktygsdelen med den uppförstorade konturen, dels ett formrum bestämbart med pressverktygsdelen, figur 3 i vertikalsnitt och principiellt visar sintringsförfarande för den keramiska enheten, figur 4 i vertikalsnitt visar bearbetning av ytterkonturen pà en i press- verktyget framtagen och förstorad enhet, och figur 5 -i horisontalvy visar en kopieringsmaskin medelst vilken modellens form/kontur är överförbar och linjärt uppförstorbar till pressverk- tygsdelen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Figuren 1 visar en utgàngsmodell (preparationsmodell) 1 med en kontur 2 (t.ex. ytterkontur), till vilken den framställda enheten (i föreliggande fall hylsan) skall vara anpassningsbar med stor noggrannhet, t.ex. med 0,01 mm eller mindre. Tyngdpunkten för kroppen är angiven med 3 och ett valt avstånd till konturen 2 är angivet med a. Den linjära uppförstoringen f som enligt uppfinningen skall ske av modellens kontur 2 medför att det avstånd b scn är hänförbart till avståndet a i uppförstorat skick skall erhålla värdet enligt ekvationen: där f = förstoringsfaktorn. 463 800 Detta uppförstoringsförhàllande gäller för samtliga avstånd mellan tyngd- punkten 3 och konturen 2.

I enlighet med nedanstående överförs den linjärt förstorade konturen 2' till en pressverktygsdel 4 som bestämmer ett formutryme 5 i ett pressverktyg 6.

Keramiskt utgängsmaterial, t.ex. aluminiumoxid, appliceras i utrymmet och komprimeras/hoppressas med stora tryck, t.ex. 2000 MPa. I och för sig kända - pressförfarande kan därvid utnyttjas, t.ex. isostatpressning eller automat- pressning. Alternativt kan slamgjutning, tryckgjutning, formsprutning eller annan kompakteringsmetod användas.

Den därigenom framställda enheten 7 lossas eller borttages från verktyget och försintras i en ugn 8 i ca: 800-l3000C. Därefter bearbetas kroppen 7 till önskad ytterform. Bearbetningen kan ske t.ex. manuellt med slipmaskin 9 eller annat bearbetníngsorgan (t.ex. laser). Efter bearbetningen sker slut- sintring i ugnen 8 i en temperatur av 1100-160006. Sintringsförfarandet/- /sintringsförfarandena är kända i och för sig och är av det slag där enhe- tens krympning styrs exakt till en dimension där ytterkonturen 2" med stor noggrannhet överensstämer till storlek och form med modellens l kontur 2.

Efter kontroll kan enheten/hättan/hylsan individualiseras med hjälp av brän- ning pá känt sätt av konventionellt porslin (dentalporslin) till rätt ytter- kontur och rätt färg.

I figuren 3 är det uppförstorade avståndet b angivet mellan tyngdpunkten 3' och aktuell punkt pà enhetens 7 ínneryta. I figuren 4 erhålles det krympta avståndet a mellan tyngdpunkten 3" och aktuell punkt på innerväggen 0 enligt: a=b(1-0¿> därül- = krympningsfaktorn.

Framställningen av verktygsdelen med samtidig överföring av modellens kontur 2 i linjärt uppförstorat skick 2' kan åstadkommas med hjälp av en modifierad utföringsform av kopieringsmaskinen enligt det svenska patentet 8601870-2.

De modifierade delarna av maskinen framgår av figuren 5. Enligt den kända maskinen är ett par första enheter 10 och ll roterbart anordnade i ett i 5 463 800 enheternas längdriktning förskjutbart anordnat hus. Den första enheten 10 uppbär modellen l2och.den andra enheten1J uppbär på motsvarande sätt ett i figuren 5 ej visat ämne, varifrån verktygsdelen 4 (se figuren 2) skall fram- ställas. Kopieringsmaskinen innefattar även ett andra par av enheter, här benämnda tredje och fjärde enheter 13 resp. 14. Den tredje enheten utgöres av ett avkänuingsorgan/en nål 13a som avkänner konturen på den roterande modellen LZ. Den fjärde enheten uppbär en fräs eller ett annat verktyg för formning av ämnet fastspänt på enheten 11.

De första och andra paren av enheter är anordnade längdförskjutbara i sina längdriktningar mot och ifrån varandra. Enligt den kända maskinen är dessa rörelser, här kallade första längdförskjutningsrörelser, lika stora för enheterna i resp. par. Enligt föreliggande modifikation skall enheterna inom resp. par av enheter dessutom vara inbördes förskjutbara så att under kopi- eringen den ena enheten erhåller en andra förskjutningsrörelse eller till- skottsrörelse utöver den första förskjutningsrörelsen. Nämnda andra för- skjutningsrörelse eller tillskottsrörelse ger den linjära uppförstoringen i kopieringen. Det första parets enheter 10, 11 ombesörjer uppförstoríngen i modellens längdled, och det andra paret enheter 13, 14 ombesörjer uppförsto- ringen i modellens radiella led. I utföringsexemplet är enheten 10 förskjut- bar relativt enheten ll och enheten 14 förskjutbar relativt enheten 13.

Tillskottsrörelserna åstadkommes i det visade fallet med hjälp av ett första länkage 15 för det första parets enheter och ett andra länkage 16 för det andra parets enheter. Resp. länkage är anordnat så att den procentuella upp- förstoringsgrnden är inställbar var för sig. lDet första länkaget innefattar länkarmar l5a och l5b. Länkarmen l5a är vrid- bart lagrad i en punkt 15c och länkarmarna är inbördes vridbart lagrade i en punkt l5d. Länkarmen l5b sträcker sig tvärs de parallellt anordnade enheter- na 10, 11 till en konsol 17 som följer enhetens 10 första längdförskjut- ningsrörelse.-Konsolens rörelse överföres till länkarmens l5b ände och länk- armen l5b överför i sin tur sin rörelse till enheten 10 som är lagrad för- skjutbart relativt enheten ll på ej speciellt visat sätt. Överföringen till enheten 10 sker i en punkt 18. Två avstånd A och B är visade. A är lika med avståndet mellan lagringspunkten l5d och en punkt 19, i vilken överföring av konsolens rörelse sker till länkarmen l5b. B är avståndet mellan lagrings- punkten l5d och angreppspunkten 18. Tillskottsrörelsen för enheten ll rela- 463 800 tivt enheten 10 bestämmes av förhållandet A/B. Genom länkaget bromsas enhe- tens 10 rörelse relativt enheten ll. Punkten 19 är förskjutbart anordnad i länkarmens l5b längdriktning så att variation kan erhållas av avstàndets A.

Det andra länkaget 16 innefattar en länkarm 20 som sträcker sig tvärs de parallellt anordnade enheterna 13 och 14. Dessutom ingår länkarmar 21 och 22. Organet l3a i enheten 13 är längdförskjutbart i enhetens stome där den påverkar en likaledes längdförskjutbar servokolv l3b. Den senare uppbär en lagringsdel 13c för enheten 14 som innefattar ett spindelhus l4a fast före- nat med lagringsdelen l3c. Spindelhuset lagrar en hylsa som är fast relativt spindelhuset i vridriktningen, men är längdförskjutbar relativt spindel- huset. En spindel l4b som uppbär ett verktyg l4c är vridbart lagrad i hylsan men fast i förhållande till denna i längdförskjutningsriktningen.

Länkarna 20, 21 och 22 är tilldelade skruvar eller lagringspunkter 23, 24, 25, 27 och 28; Skruv 24 är lagrad i länk 21 och fastskruvad i länk 20. Skru- ven 25 är lagrad i länken 21 men fastskruvad i l3c. Skruv 28 är lagrad i länk 22 och fastskruvad i länk 20. Skruven 28 kan skruvas fast pá valbar plats i spåret 3c i länken 20. Skruven 27 är lagrad i länken 22 och fast- skruvad i en enhet 26 som är fastklämd på ovannämnda hylsa. Rörelsen fràn organet l3a leder således via den med pilar P ínstreckade banan.

Då l3c rör sig en viss sträcka, rör sig även punkten 24. Länken 20 rör sig därvid en viss bestämd vinkelsträcka runt lagringen 23. Punkten 28 kommer då att röra sig en sträcka som är C/D större än vad 24 rör sig. Förstoringen f blir då C/D. Inställningen av förstoringen åstadkommas med skruvens 28 fast- skruvning på valbar plats.

Tillskottsrörelserna för resp. enhet i resp. par av enheter kan effektueras med andra tillskottsrörelserna effektuerande organ än tvángsstyrande länk- age, t.ex. elmotorer, hydraulcylindrar, etc.

Uppfinningen är inte begränsad till den ovan såsom exempel visade utförings- formen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav.

YZ!- EI

Claims (9)

7 463 sno Patentkrav
1. l. Metod att framställa en av keramiskt material bestående enhet (7) som är avsedd att ersätta förlorad substans eller vävnad i människokroppen, varvid enhetens kontur överförs från en utnyttjad preparationsmodell eller ett ställe, vid vilket ersättningen skall ske, k ä n n e t e c k n a d därav, att modellens ifrågavarande kontur (2) överföres i linjärt uppförstorat skick (2') till en ett verktyg (6) tillhörande del (4), på vars uppförstora- de kontur (2') keramiskt utgàngsmaterial appliceras och kompakteras, och att den på så sätt framställda enheten lossas och behandlas i ett eller flera sintringsförfaranden där den utsättes för linjär krympning tills dess av verktygsdelen bestämda kontur (2") erhåller väsentligen samma storlek som modellens kontur (2).
2. 2. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att medelst verktygsdelen (4) med den uppförstorade konturen (2') ett formrum (5) bildas och att det keramiska utgângsmaterialet appliceras i formrummet.
3. 3. Metod enligt patenkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att efter lossningen av kroppen från pressverktygsdelen (4), men före nämnda sintring, i fortsättningen benämnd slutsintringen, enheten försintras.
4. 4. Metod enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att efter försintringen enheten tilldelas en önskad ytterform, t.ex. genom manuell slipning.
5. 5. Metod enligt patentkravet 1, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att efter nämnda slutsintring enheten individualiseras med hjälp av applice- ring på enheten och bränning av porslin till önskad ytterkontur och färg.
6. 6. Metod enligt något av patentkraven 3-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att modellens ifrågavarande kontur uppförstoras mellan 16-25%, företrädesvis ca: 20%, och att motsvarande krympning sker i slutsintríngsförfarandet.
7. 7. Metod enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att det i formrummet applicerade keramiska materialet isostatpressas eller automatpressas med högt hoppressningstryck, t.ex. om ca: 2000 MPa. 463 800 8
8. 8. Metod enligt något av patentkraven l-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att försintringen utföres i en temperatur mellan 800-130000.
9. 9. Metod enligt något av patentkraven 2-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att slutsintríngen sker medelst en temperatur av ll00-l6000C. 'I