SE514696C2 - Förfarande och anordning för framställning av sintringsbar keram- eller metallprodukt - Google Patents

Description

k) (f) 30 35 514 696 2 lägt eller medelhögt tryck, varvid här avses l-200 bar, i ett eller flera formutrymmen i formsprutningsverktyg för bildande av en sintringsbar stelnad kropp som före- trädesvis uppvisar en individuell och/eller komplex form. Slutligen berör uppfinningen formsprutningsmassa för formning i verktyg av sintringsbar kropp med före- trädesvis individuell och/eller komplex utformning.

Mässan innefattar sintringsbart och med hydrofobt medel behandlat pulver som är inblandningsbart i en smälta av bindemedel, t.ex. paraffinvax och/eller polyetylen.

Uppfinningen kan även användas för framställning av pro- dukter i metall/härdmetall, varvid utnyttjas metallpul- titanpulver, som formas och sintras till Ver, ÜHEX. önskad densitet.

TEKNIKENS STÅNDPUNKT Framställning av keramprodukter eller kermaproteser är i och för sig känd rent allmänt. Sá t.ex. är det känt att utnyttja sig av tryckgjutning med hjälp av verktyg som uppvisar porös verktygsdel, via vars porer frigjort lös- ningsmedel avledes vid gjutningsförfarandet. Vid t ex. framställning av tandbroar är det i sig förut känt att utnyttja modeller av käkbensavtryck och tandbroutform- ningar för framställning av tandbrostommar som skall be- läggas med pàbyggnadsmaterial för den estetiska utform- ningen. Det är även känt att framställa verktyg och verktygsdelar, till vilka produktens eller protesens form är överförbar med hjälp av kopieringsteknik, var- efter verktyget eller verktygsdelen utnyttjas för gnist- bearbetning av ett ämne som skall bilda produkten eller protesen.

Det är även allmänt känt att framställa olika typer av vàtmassor som innehåller lösningsmedel och gips och ut- nyttja dessa i anslutning till framtagning av kerampro- toalettsitsar, dukter i form av kaffekannor, avgas- kanaler till förbränningsmotorer, etc. Därvid är det 10 15 20 25 30 35 514 696 ia känt att föresla formsprutningsmassor som innefattar kerampulver eller metall- eller legeringspulver som är inblandningsbart i smälta av bindemedel i form av vax, polymerer, etc. I anslutning härtill föreslås inom den allmänt kända tekniken utnyttjande av torrmalningspro- cesser, dispergeringsmedel, etc.

Ifràgavarande med föreliggande uppfinning framtagna kropp/produkt/protes skall utgöras av en sintringsbar sadan. Genom sintringen tilldelas kroppen önskad härdhet under visst krympningsförlopp. Dylik sintring är i och för sig väl känd och beröres inte av föreliggande upp- finning.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM I anslutning till nämnda produktframställning föreligger ett utpräglat behov av att kunna framställa ett tekniskt enkelt verktyg för framställning av en eller ett fatal produkter, t.ex. vid framtagning av dentala produkter, prototyptillverkning, produkter i smä serier, etc.

Verktyget skall därvid ha en teknisk uppbyggnad som möj- liggör en ekonomisk användning. Den enda produkten eller de fätaliga produkterna skall i sig självt bära verk- tygskostnaderna, vilket t.ex. vid tandbroframställning innebär en verktygskostnad av endast 20-30 SEK/produkt räknat med dagens priser. Utnyttjandet av dagens teknik och framtagning av verktygsdelar i t.ex. snabbstäl och liknande medför en mångfald större kostnad som omöjlig- gör framtagningen av nämnda verktyg av engangskaraktär.

Uppfinningen avser att lösa bl.a. detta problem.

Vid t.ex. framställning av dentala produkter med indivi- duella och ofta komplicerade former, t.ex. tandbrostom- mar, föreligger ett utpräglat behov av att med ett enda behandlingssteg (formning) fa fram en sintringsbar lO 15 20 25 30 35 514 696 l! kropp/tandbro med bibehällande av höga passningskrav pà denna. Det är t.ex. svart att vid gjutning av keramkrop- par hindra att dessa slär sig, vilket medför en dälig passningsform. I enlighet med föreliggande uppfinning löses dessa problem genom angivandet av speciell verk- tygsuppbyggnad, verktygsframställning och speciellt an- given formsprutningsmassa.

Vid speciellt framställning av tandbroar föreligger rent allmänt behov av förenklade framställningsmetoder för individuellt utformade produkter/kroppar med stora nog- grannhetskrav. Uppfinningen möjliggör även lösningar pä detta problem och möjliggör att man i en och samma verk- tygssammanföring kan skapa under- och ytterkonturerna pà en kropp/tandbro som kan sträcka sig mellan tvä eller flera tänder/infästningspunkter i tandbenet. Härvid und- viker man tidigare problem att skapa kroppar i flera tillverkningssteg där ytterformen överföres via kopie- ringsfunktion och innerformen framställs medelst gnist- bearbetning med verktyg, till vilket eller vilka inner- formen tidigare överförts genom kopiering.

Det föreligger vid formsprutning av produkt med kompli- cerad/icke-trivial form behov av att fä en effektiv var- meavledning i samband med formningen och hindra att i luftkudde(-ar) resultatet. Även dessa problem fär sin lösning genom formutrymmet instängd(-a) förvanskar uppfinningen som föreslar en specifik värmeavlednings- funktion med i en verktygsdel inblandade värmeledande metall eller legeringspartiklar av specifik mängd som tillförsäkrar en ändamålsenlig värmeavledning respektive en väl avvägd porositet i verktygsdelen som garanterar en ändamålsenlig luftavledning fràn formutrymmet vid formningen av produkten. För liten porositet ger ej tillräcklig luftavledning och för hög porositet med för grova porkanaler medför att formsprutningsmassan flyter ut i verktygsdelen. lO 15 20 25 30 35 514 696 s Vid framställning av en verktygsdel enligt ovan utnytt- jas vátmassa, vars lösningsmedel (vatten) avdrives me- delst torkning i rumsatmosfär eller vid förhöjd tempera- C111' .

Kravet pä materialet i den med vàtmassan framställda verktygsdelen är att det uppvisar fràn formsprutning- och övrig framstàllningssynpunkt krävda egenskaper. Sá t.ex. skall massan vara lätt formbar eller hällbar och i stelnat tillstànd uppvisa formstabila egenskaper inom givna omräden. Den kemiska reaktionen skall kunna ske i rumstemperatur och porositeten skall kunna styras med tryck och temperatur. Uppfinningen löser även dessa pro- blem och anvisar som exempel att elasticitsmodulen skall vara > l GPa i det stelnade materialet.

Det föreligger ett utpräglat behov av att i detta sam- manhang fä en sammanhängande sintringsbar kropp som re- sultat av formsprutningen. Dessutom skall kroppen vara lätt ätskiljningsbar frán verktygsdelen, dvs materialet i kroppen skall kunna uppvisa en viss flexibilitet, sä att den formsprutade kroppen inte sönderbryter vid àt- skiljningen frän verktygsdelen eller verktygsdelarna.

Detta ställer krav pà formsprutningsmassans uppbyggnad som dessutom mäste vara sädan att sammanflytningen eller den kemiska reaktionen med den i vätmassan framställda verktygsdelen icke kommer till stand. Uppfinningen löser även detta problem.

Vid framställningen av formsprutningsmassan och pulver för denna är det väsentligt att pulveragglomerat kan sönderslas och att pulverberedningen sker pä sàdant sätt att optimal homogenitet av massan utan kontaminering kan uppnäs med ett begränsat antal processteg. Pulverytorna skall kunna hydrofobiseras pà ett effektivt sätt genom att överskott av absorberat vatten avlägsnas. Torrhalten för pulvret före inblandningen i polymer- och/eller vax- smältan skall vara hög och det är fördelaktigt om 10 15 20 k) LH 30 35 514 696 e. energiàtgàngen kan hällas nere under inblandningsför- loppet. Uppfinningen löser även detta problemkomplex och föreslär en effektiv beredningsprocess före inbland- ningen i vaxet och/eller polymeren.

LÖSNINGEN Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för ett förfarande enligt uppfinningen är bl.a. att ätmins- tone en verktygsdel framställes ur vätmassa som innefat- tar lösningsmedel, värmeledningspartiklar och material som är lätt bearbetat och formstabilt i stelnad form.

Materialet bringas stelna i en sammanbindningsfunktion (t.ex. kemisk reaktion), efter vilken lösningsmedlet av- drives genom torkning och härigenom bildas ett porkanal- system i det stelnade materialet. Vid stelningen över- föres en del av kroppens form till nämnda verktygsdel eller det stelnade materialet. Kroppens övriga form eller former överföres till den respektive de andra verktygsdelarna. Sintringsbar formsprutningsmassa in- sprutas eller inpressas i formutrymmet med ett lagt eller medelhögt presstryck, varmed här menas presstryck mellan l-200 bar. Värme som uppkommer pä grund av den i formutrymmet insprutade formsprutningsmassan avledes medelst nämnda värmeledningspartiklar i det stelnade materialet. I formutrymmet vid insprutningen eller in- pressningen instängd gas eller luft avledes genom porerna i det stelnade materialet.

Det som kännetecknar ett formsprutningsverktyg för genomförande av nämnda förfarande är att det är anordnat med ätminstone en verktygsdel i lättbearbetat och form- stabilt material, varvid som exempel härvid kan nämnas gips, cement, aluminiumfosfatbundna eller solbundna (s.k. kallbundna) keramblandningar, sintrade porösa metall-keramblandningar etc. Materialet skall innefatta porer och inblandade värmeledningspartiklar som skall bilda ett värmeavledningsnät för värmet. Nämnda verk- 10 15 20 25 30 35 514696 7 _ tygsdel är sammansättningsbar med en eller flera andra verktygsdelar för bildande av ett eller flera formut- rymmen för nämnd produkt(-er)/protes(-er). Formsprut- ningsverktyget är anordnat att vid bildande av den sintringsbara produkten eller protesen att motta ett med làgt tryck eller medelhogt tryck inpressad formsprut- ningsmassa som innefattar sintringsbart kerampulver eller metallpulver. Vid formningen utvecklat värme och i formutrymmet instängd gas eller luft är avledningsbara med hjälp av nämnda värmeledningspartiklar respektive nämnda porer.

Vidareutvecklingar av det nämnda verktyget framgär av underkrav i den efterföljade kravkonstellationen.

Forfarandet for framställning av stomme till kerampro- dukt (metallprodukt) som utnyttjar ett verktyg med formutrymme för stommen Af-'La uxsii eller keramprotes (metallprotes) första och andra modeller av ett stommen tilldelat fundament respektive stommen kännetecknas huvudsakligen därigenom att den forsta modellen appliceras pä en verk- tygsdel och en forsta begränsningsyta därvid bildas med fundamentets övre utformning eller övre yta. Den andra modellen kan frän början vara applicerad pä den första modellen eller kan vid eller under framställningen appliceras till den forsta modellen. Ett organ som bildar ett formningsutrymme appliceras eller anordnas kring åtminstone den första modellen vid nämnda verk- tygsdelar. Vátmassa med värmeavledande partiklar appli- ceras i nämnda organs formningsutrymme sä att den andra modellen omslutes av vätmassan. Den senare bringas stelna och det stelnade materialet tilldelas funktionen av en med den första verktygsdelen samverkbar andra verktygsdel där formutrymmets andra begränsningsyta bil- das av den andra modellens ytterform eller överyta.

Därefter säras de första och andra verktygsdelarna och den andra modellen avlägsnas. Verktygsdelarna samman- fores äterigen och medel för bildande av stommen inspru- 10 15 20 25 30 35 514 696 8 tas eller inpressas i det därvid utbildade formutrymmet, varvid värmeavledning effektueras via nämnda värmeav- ledande partiklar.

Ett formsprutningsverktyg för nämnda förfarande kan huvudsakligen anses vara kännetecknat därav att den första verktygsdelen är anordnad att uppbära en första (käken) eller motsvarande dentala produkt. modell av fundamentet som skall uppbära stommen Fundamentet bildar därvid en första begränsningsyta för formutrymmet med sina övre delar. En andra modell som motsvarar stommens eller den dentala produktens form är applicerbar pä den första modellen. Den andra verktygsdelen är formad ur eller med stelnad vätmassa applicerad atminstone runt och omslutande den andra modellen dä denna intar sitt läge pä den första modellen. Den andra modellen är där- efter avlägsningsbar frän den första modellen för bil- '1 dande av formutrymmet. Stommen är framstäi“ningsbar medelst i det sälunda etablerade formutifmmet insprutad eller inpressad formsprutningsmassa. Värmeavledning vid insprutningen eller inpressningen är anordnad att ske via i den stelnade vätmassan inblandade värmeledande partiklar.

Det inledningsvis omnämnda förfarandet för framställning av formsprutningsmassa kännetecknas huvudsakligen därav att pulverpartiklarna före inblandningen i smältan ut- sattes för avdrivning av vatten som finns adsorberat pä partikelytorna sä att en framträdande torkningsgrad upp- nas. Med framträdande torkningsgrad avses här att högst 5-20 procent av den ursprungliga vattenmängden skall finnas kvar. Därefter belägges pulverpartikelytorna med ett eller flera medel, t.ex. stearinsyra, medelst vilket eller vilka medel partikelytorna hydrofoberas samtidigt som deagglomerings- och smörjfunktioner implementeras i formsprutningsmassan för pulverpartiklarnas inbördes isärhällning (och bättre inblandning) respektive under- lättande av mässans införande i respektive formutrymme 10 15 20 25 30 35 514 696 7 medelst inpressning- eller insprutningsorgan. Nämnda pulver med hög torrhalt kan därefter inblandas i nämnda smälta.

Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för ett pulver för nämnda formsprutningsmassa är att pulver- partiklarna är torkningsbehandlade för ernäende av par- tikelytor fria frän framförallt fysikaliskt adsorberat vatten och att partikelytorna är belagda med ett eller flera medel, t.ex. stearingsyra. Medlet har hydrofobe- rande verkan och ästadkommer deagglomerings- och smörj- funktioner som häller isär partiklarna frän varandra respektive underlättar insprutning respektive inpress- ning i respektive utrymme av nämnda utrymmen. Pulvret är blandningsbart med bindemedelsmälta innefattande polymer och/eller vax (t.ex. paraffinvax).

Hydrofobisering av partikelytorna ástadkommes företrä- desvis pä mekanisk väg genom att exempelvis läta nämnda pulver och hydrofobiseringstillsatser blandas i ett kärl i närvaro av malmedia pá en rullbänk. Malmediernas stor- lek, mängd. härdhet och form kan väljas sä att malverkan undviks. Malmediernas uppgift är att ästadkomma nötning av partikelytorna, vilket skapar reaktiva ytor för bind- ning mellan partiklarna och det tillförda hydrofobise- ringsmediet. Denna bindning är viktig för att hälla isär partiklarna under omblandningsprocessen. I andra fall väljs malmedia med hög härdhet och ökad storlek och även ästad- mängd för att, förutom ovannämnda effekt, komma en samtidig maleffekt, dvs. förminskning av parti- kelstorleken En formsprutningsmassa enligt uppfinningen kan även an- ses vara kännetecknad av att andelen vax i den stelnade kroppen väsentligt överstiger andelen polyetylen och att sistnämnda andel är endast l-10 volymprocent av den förstnämnda andelen. 10 15 20 25 30 35 514 696 /o FÖRDELAR Genom det i ovan föreslagna kan en tekniskt effektiv dentalprodukt-(tandbrostomme),och prototyptillverkning àstadkommas medelst verktyg för en- eller fàgängersbruk.

Kostnaderna för verktygsframställningen blir minimala och industriellt mycket attraktiva. Förfarandena kring produktframställningen kan även väsentligt förenklas och kräver inga extra atgärder pà grund av den nya verktygs- typen. beredbar med inslag av konventionella framställningsför- Formsprutningsmassan kan göras tekniskt lätt för- faranden där beredningen kännetecknas av teknisk enkel- het och god ekonomi. Framställningen av vatmassor för en eller flera (även samtliga) verktygsdelar sker med i och för sig för tandteknikern eller motsvarande val förtro- gen teknik och väl förtroget material. Avlagsnandet av formsprutade sintringsbara produkter frän respektive verktygsdel förenklas och säkerställas pä ett säkert och effektivt sätt.

FIGURFÖRTECKNING En för närvarande föreslagen utföringsform av förfaran- den, och fogmassor/pulver skall beskrivas i anordningar, nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur l i vertikalsnitt visar exempel pa princi- perna för ett verktyg, figur 2 i horisontalsnitt visar verktyget enligt figuren l, figur 3 i perspektiv snett ovanifràn visar verk- tyget enligt figurerna l och 2, och 10 15 20 25 30 35 514 696 n figur 4 i vertikalsnitt visar ett andra utförande av verktyget.

DETALJERAD UTFöRINGsFoRM I figuren 1 visas symboliskt ett formsprutningsverktyg med l. Verktyget innefattar en undre verktygsdel 2 och en övre verktygsdel 3. Verktygsdelarna är päverkbara i riktning mot och ifran varandra i pilarnas 4, 5 rikt- ningar. Verktyget representerar formsprutning av en kropp 6 med enkel utformning, t.ex. cylindrisk, botten- delsförsedd kropp (kroppform), Som framställes i verkty- gets form 7 som bildas av verktygsytorna 8, 9. En kanal för formsprutningsmassa är visad med 10. Verktygsdelen 3, rial inbakade värmeledningspartiklar som kan utgöras av och eventuellt även delen 2, innefattar i sitt mate- aluminiumpartiklar, legeringspartiklar, bronspartiklar, osv. Partiklarna bildar ett nätverk i materialet för att effektuera värmeavledning för värme som uppkommer i den insprutade massan ll vid formsprutningstillfället_ Ett rörsystem 12 av reellt slag kan ingà som komplement, varvid kylningsmedel kan cirkuleras i pilarnas 13, 14 riktningar i enlighet med figuren 2.

Figuren 4 visar exempel pä formsprutningsbar komplicerad form t.ex. bestäende av en tandbrostomme 15, vilken skall vara applicerbar pà i människokroppen anordnat fundament bildat av tandrester (implantat, etc.), vilka tandrester är representerade med 15 och 16 i figuren 4.

I föreliggande fall skall tandbron fästas i tvä tandres- ter 16 och 17 och sträcka sig över utrymmet 18 för en borttagen tand. Nämnda tandrester är symboliserade eller ätergivna med en första modell 19 som utgör kopia av nämnda tandrester (eller motsvarande). Tandresternas ut- formningar har överförts till den första modellen medelst kopieringsförfarande som kan vara av i och för sig känt slag. Den första modellen är pä känt sätt förankrad till en första verktygsdel 20. En andra modell 10 20 30 35 514 696 /2 2l är applicerad pà den forsta modellen. Den andra modellens form framtages pä känt sätt.

Till verktygsdelen 20 är applicerat ett organ 22, som kan ha formen av en cylinder. Innerutrymmet i organet bildar utrymme 23 for en vätmassa 24 som appliceras i utrymmet 23 i viskös form. Vätmassan kan utsättas for mekaniskt tryck med ett pressorgan 25 (skiva). I vät- massan ingär 50 viktsprocent metall- eller legerings- pulver för bildande av nämnda värmeavledningsfunktion.

Vätmassan fär stelna i utrymmet genom en kemisk reak- (vatten) tion. Under den senare avdrives lösningsmedlet i vätmassan och bildar porer (poros vägg) i verktygs- delen 24. Efter vätmassans stelning i utrymmet säras verktygsdelarna 20 och 24 och avlägsnas modellen 21. Med modellen 2l avlägsnad utbildas ett formutrymme F där en forsta begränsningsyta bildas av fundamentets 19 ovanyta 26* modellens ovanyta 27'. och en andra begränsningsyta 27 bildas av den andra Verktygsdelen äterfores till det i figuren 4 visade läget och formsprutningsmassan 28 in- tryckes eller insprutas i formutrymmet F med hjälp av insprutningsorgan 29 som kan vara av känt slag.

Insprutningstrycket T kan vara mellan l-200 bar.

Pressningen av vàtmassan 24 effektueras med en verktygs- del 29. ordnade att ta upp sidoforskjutningskrafter fy Verktygsdelarna 20 och 29 och organet 22 är an- fn: kan uppkomma pà grund av insprutningen av formsprut- SOITI ningsmassan 28, vilket garanterar for noggrannhet i den formsprutade produkten. Värmeavledning sker enligt ovan medelst de i den stelnade vätmassan ingäende värmeavled- ningspartiklarna 24a. I formutrymmet instängd luft (gas) avledes via porositeten i verktygsdelen 22 i pilarnas 30 riktningar. Skivan 25 sluter inte tätt till den ovre verktygsdelens 24 ändyta 24b utan luften kan avledas uppát, vilket även galler for losningsmedelsavdrivningen i vàtmassan. 10 15 20 25 30 35 514 696 lå Exempel I pà formsprutningsmassa med H203_pu1ver.

Ett keramiskt pulver, aluminiumoxid, Alcoa SG 16, VSA behandlades enligt följande procedur: 150 g pulver invägdes och som ett första steg skedde värmebehandling vid l50°C i 3 timmar i luft för att avlägsna kemisorberat vatten och därefter fick pulvret svalna i en eksikator. Massförlusten efter denna behandling uppmättes till 0.53%. Som ett andra steg hydrofobiserades pulvret i en behållare av HD-polyeten med tillsats av 3 g (l.96 vikt %) stearinsyra (KEBO) pä en rullbänk i 3 timmar med hjälp finpulvriserad av l kg malmedia av aluminiumoxid. En smälta bereddes av 62-64°C) och 2.0 g stearinsyra av identisk kvalitet som ovan vid en 30.0 g paraffinvax (KEBO, smältpunkt: temperatur av l20°C. En formsprutbar massa som erhölls genom sammanblandning av denna smälta och det hydrofobiserade keramiska pulvret, hade en torrhalt av 81.2 vikt % Ett motsvarande test utfördes med ett identiskt 0 vilket motsvarar 50.1 volym 6 aluminiumoxid. keramiskt pulver Alcoa SG 16 som varken värmebehandlats eller hydrofobiserats. I detta fall tillsattes all stearinsyra till paraffinvaxsmältan sä att paraffin- vax/stearinsyrakvoten motsvarade den i fallet ovan, dvs. ca 6:1. En formsprutbar massa som erhölls genom samman- blandning av denna smälta och det obehandlade keramiska pulvret hade en torrhalt av 78.0 vikt % vilket motsvarar 45.2 volym % aluminiumoxid.

Exempel II pá formsprutningsmassa med A120;-pulver.

En formsprutningsmassa med en Al2O3/MgO-pulverhalt pä 48 volym % bereddes: En blandning av 405 gram Al2O3-pulver (Al6SG, ALCOA, USA) och 2 gram MgO som sintringshjälp- medel (MERCK, TYSKLAND) värmebehandlades i värmeskäp vid 300°C i en timme, varefter pulvret hydrofobiserades med lO gram stearinsyra genom behandling i en behållare av HD-polyeten med Si3N4-kulor pä en rullbänk. Det stearin- 10 15 20 30 35 514 696 /l/ vid temperaturen 70°C. Mässan homogeniserades medelst propelleromrorning vid 70°C i tvà timmar.

Mässan hälldes i ett till 70°C föruppvärmt päfyllnings- (MPIM) (GO CERAM HB, Sverige). Komponenter formsprutades med formverktyg träg till en medeltrycksformspruta enligt nedanstående exempel. Komponenterna placerades därefter pä en pulverbädd av grovkornigt Al2O3 för kon- trollerad avdrivning av de organiska tillsatserna i en RCE (GO CERAM HB, Sverige) Komponenterna sintrades (Rate Controlled Extraction) Binder Remover i luft. (brändes) därefter till täta kroppar i en superkantalugn vid l650°C i en timme i luftatmosfär.

Exempel III pä formsprutningsmassa med rostfritt 316- stälpulver.

En formsprutningsmassa med en stälpulverhalt pä 68 vol% 1877 gram gasatomiserat, ofraktionerat 316- (-22 um, osPREY, ENGLAND) bereddes: stälpulver värmebehandlades i värmeskäp vid 200°C i en timme, varefter pulvret hydro- fobiserades med 15 gram stearinsyra. Det stearinsyrabe- lagda stälpulvret rordes ner i en smälta av 80 gram paraffin och 5 gram polyeten, med 17 vikt% etylenbutyl- akrylat, vid temperaturen 75°C. Mässan homogeniserades medelst propelleromrorning vid 75°C i tvä timmar.

Sedimentationsforsok visade att stälpulvret inte sedi- menterade eller sedimenterade mycket långsammare och hade betydligt mindre benägenhet att skiljas av frän paraffinet än vid försök utan polyetentillsats.

Mässan hälldes i ett till 75°C foruppvärmt päfyllnings- (MPIM) (GO CERAM HB, Sverige). Komponenter formsprutades med formverktyg trag till en medeltrycksformspruta tillverkade enligt nedan. Komponenterna placerades där- efter i en pulverbädd av grovkornigt Al2O3 for kontrol- lerad avdrivning av de organiska tillsatserna i en RCE (Rate Controlled Extraction) Binder Remover (GO CERAM 10 15 20 25 30 35 514 696 /5 HB, Sverige) i vätgas. Komponenterna sintrades (brändes) därefter till täta kroppar i en grafitresistansugn vid l350°C i tvä timmar i vakuum.

Exempel pà formsprutningsverktyg (jämförelse med tekni- kens ståndpunkt).

Tre formsprutningsverktyg, i olika material, tillverka- des, alla efter samma utformning som avbildningen enligt ovan. Ett verktyg frästes fram helt ur svartstàl. För de tvà andra verktygen göts en platta i akrylatplast med en metallcylinder applicerad i mitten. Den ur plasten upp- stickande cylinderdelen täcktes med vax, vilket utgjorde formkaviteten. En slurry med 70 vol% hardgips och 30 vol% finkornigt aluminiumpulver hälldes över plast- plattan med den vaxtäckta metallcylindern. Efter stel- ning avformades gipset och ett inloppshàl för formsprut- ningsmassan borrades i detsamma. Pà samma sätt togs en formverktygshalva fram av en slurry med 70 vol% cement och 30 vol% Stälverktyget blev tio ganger dyrare och tog tre gånger sä läng tid att till- aluminiumpulver. verka jämfört med de tva andra verktygen.

Den av vätmassa framställda verktygsdelen kan ocksa beredas av keram/metallpulverblandningar med temporärt bindemedel. De krävda egenskaperna erhälls genom att efter ingjutning avdriva det temporära bindemedlet och därefter bränna verktygsdelen vid hög temperatur. Denna temperatur väljes sa att metallen smälter och bildar ett nätverk för effektiv värmeavledning. Den sammansintrade keramstrukturen bibehåller samtidigt sin form och porösa struktur. Metallen och keramen kan företrädesvis väljas sä att keramen binds i kontaktpunkter (genom sä kallad nackbildning) samtidigt som metallen börjar smälta och sàlunda bilda ett värmeledande nätverk genom por- kanalstrukturen. Karakteristiskt blir sàledes framställ- ning av verktygsdel i vätmassa utan krympning och inne- fattande metall- och keramblandningar. 514 696 /ó Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan sàsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas mo- difikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken.

Claims (10)

10 15 20 25 30 514 696 /ï PATENTKRAV

1. Förfarande vid fi-arnställning av sintringsbar keram- och/eller metallkropp (15) som kan uppvisa individuell och särpräglad form där framställningen utföres med ett formningsverktyg som är sammansättningsbart av tvâ eller flera verktygsdelar (20, 24) och vars formutrymme (F) motsvarar kroppens form samt där sintringsbar fonnsprutningsmassa (28) insprutas/inpressas i fonnutrymmet, varvid åtminstone en verktygsdel (24) framställes ur våtmassa innefattande lösningsmedel, värmeledningspartiklar (24a) och material som är lättbearbetat och formstabilt i stelnad form, materialet bringas stelna i en sammanbindníngsfimktion/kemisk reaktion, under eller efter vilken porer etableras i det stelnade materialet (24) och under stelningen en del av kroppens fonn överföres till nämnda verktygsdel/det stelnade materialet, kroppens övriga form/former överföres till den eller de andra verktygsdelama, värme som uppkommer då forrnsprutningsmassan insprutas i formutrymmet avledes medelst värmeledriingspartiklarna i det stelnade materialet samt i formutrymmet vid insprutningen eller inpressningen instängd gas avledes genom porerna i det stelnade materialet, k ä n n e t e c k n at därav, att nämnda ena verktygsdel framställes ur våtmassa som utöver värmelediiingspartiklarna och lösningsmedel i form av vatten består av gips, cement, försintrat kerampulver, eller aluminiumfosfatbunden eller solbunden kerarnblandning, och att formsprutningsmassan framställes medelst en polymer- och/eller vaxsmâlta och i derma inblandade pulverpaitiklar som före inblandningen i smältan värmebehandlas för avdrivning av vatten från partikelytoma, hydrofoberas och ßrses med deagglomerings- och smörjfirnktioner, och att formsprutningsmassan utföres för att insprutas eller inpressas i fonnutrymmet med ett lågt eller medelhögt tryck, t.ex. 1-200 bar.

2. Förfarande enligt patentlcravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att pulvexpartiklarna före inblandningen i sinâltan värmebehandlas för avdrivning av vatten som finns absorberat på partikelytoma så att en framträdande torkningsgrad uppnås samt att dârefier pulveipartikelytoma belägges med ett eller flera medel, t.ex. 10 15 20 25 30 514 696 /8 stearinsyra eller motsvarande, medelst vilket(-a) partikelytoma hydrofoberas samtidigt som deagglomerings- och srnörjfunktioner implementeras hos pulver-partiklarna för pulverpartiklamas isärhållning och bättre inblandning respektive underlättande av massans införande i respektive formutrymme (F) medelst inpressnings- eller insprutningsorgan (29), varefter pulvret inblandas i nämnda smälta.

3. Förfarande enligt patentlcravet l eller 2, k ä n n et e c k n at därav, att det hydrofoberande medlet inblandas i en mängd som utgör 1-30 viktprocent av forrnsprutningsmassan.

4. Anordning för frarnställning av sintringsbar keram- och/eller metallkropp (15) som kan uppvisa individuell och särpräglad form och innefattar ett forrnningsverktyg som är sammansättningsbart av två eller flera verktygsdelar (20, 24) och vars formutrymme (F) motsvarar kroppens form och är anordnat att motta sintringsbar formsprutningsmassa, varvid åtminstone en verktygsdel är framställd ur våtmassa innefattande avdrivningsbart lösningsmedel, värmeledningspartiklar (24a) och material som är lätt bearbetningsbart och formstabilt i stelnad form, materialet är stelningsbart i en sammanbindningsfunktion eller kemisk reaktion, under eller efier vilken porer âr etableringsbara i det stelnade materialet (24), verktygsdelarna är anordnade att under sina respektive tillblivelser fä respektive kroppsdelsform transforrnerad till sitt material, värmeledrringspartilclarna i det stelnade materialet avleder värme som uppkommer vid formsprutningsmassans insprutning eller ínpressning i formutryrnmet sarnt porema i det stelnade materialet avleder i forrnutryrnmet vid insprutningen eller inpressningen instängd gas, k ä n n e t e c k- n a d därav, att det stelnade materialet består av vattenavdriven gips, cement, törsintrat kerampulver eller alurniniumfosfatbunden eller solbunden keramblandning, och att forrnutrymmet är anordnat att motta formsprutningsmassa bestående av polymer- och/eller vaxsmälta med inblandning i smältan av vattenavdrivna pulver-partiklar som är hydrofoberade och försedda med deagglomerings- och smörjningsfianktioner med ett insprumings- eller inpressningstryck (F) av lågt eller medelhögt värde, Lex. 1-200 bar. 10 15 20 25 30 514 696 /7

5. Anordning enligt patentkravet 4, k å n n e te c k n a d därav, att verktyget (20, 22, 24) har karaktären av ett en- eller fâgângsverktyg som är avsett att användas endast en eller ett fåtal gånger eller för korta framstâllningsserier av produkten/protesen.

6. Anordning enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att det framställda stelnade materialet har en elasticitetsmodul av > 1 MPa.

7. Anordning enligt patentkravet 4, 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att mängden vârmeledande partiklar, som kan bestå av aluminiummetallpartiklar eller lege- ringspartiklar, utgör 30-80 volymsprocent, företrädesvis ca 20-40 volymsprocent av våt- massan, för etablerande av ett effektivt värmeavledningsnâtverk i det stelnade våt- massematerialet.

8. Anordning enligt nágot av patentkraven 4-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att verktyget innefattar en första verktygsdel och en med våtmassa framställbar andra verktygsdel samt våtmasseinrieslutande organ (22) anordningsbart till den första verk- tygsdelen (20) under framställningen av den andra verktygsdelen, och att den första verktygsdelen (19) och en till den andra verktygsdelen anslutbar enhet (29) är anordnade för att uppta inbördes sidoförskjutningskrafter som uppträder vid inpressningen eller insprutningen av formsprutningsmassa via nämnda organ (22).

9. Anordning enligt något av patentkraven 4-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att porositeten i det stelnade materialet är 5-50 volymsprocent, företrädesvis ca 30 volymsprocent, varvid en effektiv luftavledning föreligger i anslutning till formningen av den sintringsbara produkten eller protesen.

10. Anordning enligt något av patentkraven 4-9, k ä n n e t e c k n a d därav, att våtmassan är flytande eller viskös i rumstemperatur och att kristallbildningen/den kemiska reaktionen startar vid vátrnassans sammanblandning.