SE521944C2 - Arrangemang för framställning av tredimensionell kropp i ben- och/eller vävnadsvänligt material samt anordning och användning av kroppen - Google Patents

Description

25 30 521 944 2 u u o | .i höga tryck och flöden förs in i en förbränningskammare där gaserna blandas och atomiseras. Då blandningen förbränns ökas trycket mycket snabbt och gasen kan strömma ut ur kammaren. Pulvret införes i den heta jetströmmen och accelererar även detta mycket snabbt till överljudshastighet. Det utströmmande smälta pulverrnaterialet bildar det eller de aktuella skikten. Flamtemperaturerna kan vara ca 2800°C och partikelhastigheten kan vara ca 800 rn/s. Se faktablad utgivet av IVF.

Vid framställning av tredimensionella kroppar, t.ex. tandhättor, implantat, etc. föreligger behov av att nya arrangemang och metoder som tidigare utnyttjats inom området kan förbättras eller ersättas från rationella och ekonomiska synpunkter med bibehållna eller ökade krav på tillverkningsnoggrannhet och effektivitet. I anslutning till framställning av produkter i dentala sammanhang förekommer framtagning och användandet av individuellt anpassade produkter som skall framställas i ett eller flertal exemplar, vilket ytterligare ökar kostnads- och effektivitetskraven. Det är angeläget att de nya principerna för framställning kan utnyttja befintliga hjälpmedel i samband med användandet. Så tex. är det angeläget att de nya arrangemangen kan inlemmas i och utnyttjas tillsammans med datoriserade hjälpmedel, datortomografi, röntgen, moderna avläsnings- och scanningshjälpmedel, etc.

Föreliggande uppfinning har som huvudändarnål att lösa bl.a. denna problematik.

Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för det inledningsvis Omnämnda arrangemanget är bl.a. att en tredje utrustning är anordnad med en enhet för höghastig- hetsflamsprutning av materialet i pulverforrn via munstycke och rörelsestyrande organ för styrning av munstycket och modellen eller stansen uppbärande organ. Vidare kännetecknas arrangemanget av att enheten via munstycket är anordnad att utöva skiktbeläggning på modellen eller stansen under samtidig rörelsestyming av munstycket och/eller nämnda uppbärande organ, och att skiktbeläggningen är anordnad styrbart eller emanerar från den första och/eller den andra utrustningen för bildande av kroppen.

I vidareutvecklingar av uppfinningstanken föreslås bl.a. att variationer i väggtjocklek och ytterutformningar är effektuerbara medelst styrning av utgående höghastighetsflamma och/eller de inbördes rörelserna mellan munstycket och kroppen. Ytterligare vidareut- 10 15 20 25 30 521 944 s vecklingar av uppfinningstanken framgår av de efterföljande underkraven för arrange- manget.

En anordning enligt uppfinningen kan huvudsakligen anses vara kännetecknad av att den innefattar ett antal på varandra belägna och genom höghastighetsflamsprutning av mate- rialpulver applicerade skikt. Nämnda skikt är i stelnad forrn företrädesvis självbärande från hållfasthetssynpunkt.

En användning enligt uppfinningen kännetecknas huvudsakligen därav att en utrustning för höghastighetsflamsprutning av materialet i pulverforrn användes för att på stans eller modell pålägga skikt under samtidig rörelseutövning av ett munstycke i utrustningen och/eller stansen eller modellen eller ett denna uppbärande organ.

Genom det i ovan föreslagna banas en ny väg för framställning av dentala och/eller män- niskokroppsrelaterade tredimensionella produkter eller ärnnen för sådana produkter.

Modellen eller stansen belägges med tunna skikt av smält titanpulver som påföres ovanpå varandra tills den önskade kroppsformen erhållits. Kroppen kan i skiktens stelnade form avskiljas från stansen och i en utföringsform utnyttjas direkt.

En för närvamade föreslagen utföringsform av ett arrangemang, en anordning och en användning skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritning där figur 1 i block- och principschemaform visar ett arrangemang för framtagning av kropp eller ämne till kropp medelst högtryckflamsprutning av företrädesvis titanpulver, och figur 2 visar i stark förstoring ett antal på en stans eller modell applicerade skikt som pålagts medelst nämnda högtrycksflarnsprutning. 10 15 20 25 30 4 . . . . -__..__. . . .' " I figuren 1 är en första utrustning angiven med 1, en andra utrustning med 2 och en tredje utrustning med 3. Gränssnitten mellan utrustningama kan anordnas på olika eller lämpliga andra sätt. Den första utrustningen som kan vara av i och för sig känt slag innefattar avläsningseffektuerande utrustning 4 som utnyttjas för att fastställa en dental situation på en patient 5. Avläsningsfunktionen kan vara av i och för sig känt slag och således kan fastställande av ifrågavarande installationssituation utföras med hjälp av modell, optisk avläsning, avbildning medelst kamera, etc. Avbildningen är representerad med en pil 6 och det från avbildningen erhållna resultatet med en pil 7 som tillföres en avbildningen avkännande utrustning av det slag som kan omforma avkänningen till digital information, vilken representeras med 9. I en datorutrustning 10 kan den digitala informationen 9 mottagas och en analys kan utföras av en användare 11 i en interaktiv samverkan mellan användaren och datorutrustningen. Datorutrustningen kan därvid vara försedd med manöverorgan 10a, röststymingsorgan, etc., medelst vilken användaren utför eller tar del av analysarbetet. Analysfunktionen kan även innefatta hjälpfunktioner såsom datortomografi som utövas med därför avsedd utrustning 12, med bibliotek 13 som innehåller erfarenhetsinformationer. Informationer från dylika yttre källor 12, 13 har i figuren 1 angivits med 14.

Analysfunktionen medelst utrustningen 1 kan därvid resultera i informationsöverförings- signal 15 som är avsedd för en i utrustningen 2 ingående tillverkningsenhet 16. Tillverk- ningsenheten kan betjäna ett antal avkännings- och analysställen enligt ovan och en ytter- ligare konstellation av den hithörande utrustningen har principiellt angivits med 4' och 10”.

De olika första utrustningarna kan vara applicerade hos olika tandläkare, tandtekniker, etc.

Den tillverkade mallen eller stansen kan överföras manuellt, t.ex. med post, transport, etc.

Altemativt kan infonnationssignaler 18 (filer) överföras till utsändningsenheter 19, 20, 21 osv. som var och en är tilldelad sin funktion eller sina informationer/filer.

Tillverkningsenheten är ansluten till den första utrustningen via en första bussförbindelse 22 och enheterna 19, 20 och 21 är anslutna till tillverkningsenheten 16 via en andra bussförbindelse 22. Enhetema 19, 20 och 21 kan vidare vara anslutna till en utgående bussförbindelse, här benämnd tredje bussförbindelse 23. Till sistnämnda bussförbindelse kan första och andra styrenheter vara anslutna. Filinformationen 18 på den andra 10 15 20 25 30 521 944 5 bussförbindelsen 22 kan delas upp i olika informationsdelar eller filer 18a, 18b respektive 18c. Styrenhetema 24 och 25 kan hämta styrinformation från en eller flera av nämnda enheter 19, 20 och 21 och således har styrenheten 24 förmåga att motta information eller fil 26 och styrenheten 25 förmåga att motta information eller fil 27. Sistnämnda informationer/filer 26 respektive 27 kan emanera direkt ifrån den första utrustningen, vilket indikerats med streckade pilar 28. Ifrågavarande inforrnationer/filer 26 respektive 27 avser styrfunktioner eller styrinfonnationer till dels en utrustning för höghastighetsflamsprutning av pulver, till vilken styrenheten 24 är ansluten eller ingår på i och för sig känt sätt. I beroende av styrinformationen 26 kan styrenheten styra ett i utrustningen ingående munstycke 29. Styrningen kan förorsaka vridnings- eller tippningsrörelser längs eller av dess längdaxel 30. Vridningsrörelsen är indikerad med 31 och tippningsrörelsen med a.

Altemativt eller kompletterande kan munstycket även parallellförskjutas i pilamas 32 och 33 riktningar samt i riktningar in mot och ut ifrån figurplanet i figuren 1.

Påverkningsfunktionen från styrenheten 24 är visad med en pil 34. På motsvarande sätt kan styrenheten medelst styrsignaler 35 påverka ett uppbämingsorgan 36 för en modell eller stans 37. Uppbärningsorganet/modellen/stansen kan således roteras kring en vertikalaxel 38, varvid rotationspilarna angivits med 39. Organet 36/modellen/stansen kan även förskjutas i höjdriktningen 40 och sidoriktningar 41, 42. Informationen eller filen 27 och den från styrenheten 25 utgående informationen 35 kan även vara hänförbar till modellens eller stansens 37 uppbyggnad, vilket gäller i det fall då den framtagna modellen skall överföras med hjälp av elektrisk infonnation/filer. Inforrnationema kan altemativt överföras med disketter.

Då det gäller funktionen för utrustningen för höghastighetsflamsprutningen skall denna inte beskrivas närmare här eftersom i och för sig känd utrustning kan utnyttjas. Såsom framgår av figur 1 innefattar munstycket en luftkåpa och ingående kanaler för tryckluft, oxygen, propan eller oxygen-hydrogen. Dessutom ingår en central kanal för aktuellt materialpulver, vilket i föreliggande fall utgöras av titanpulver som tillföres med hjälp av bärgas i nitrogen.

Munstycket innefattar således inre och yttre munstycken för ovanstående komponenter.

Nämnda infonnationssignaler 34 till munstycket kan även innefatta rnängdinforrnationer till de olika komponentema och pulvret, flamtemperaturer, partikelhastigheter, etc. 1 10 15 20 25 30 c ø I a nu o 521 944 6 beroende av den styrda flamsprutningsfunktionen och rörelsefunktionen utgår smälta partiklar 43a som riktas mot modellens/stansens ytteryta 37a eller på denna yta redan applicerade påsprutade skikt. I enlighet med uppfinningens ide' utför munstycket och modellen/stansen inbördes rörelseri beroende av nämnda stymingar, varunder smält pulver 43a som ingår i en höghastighetsflamma belägger den under relativ rörelse varande ytan 37a. På så sätt kan skikt byggas upp på ytan allteftersom. I enlighet med uppfinningens idé skall ett antal ovanpå varandra belägna tunna skikt påföras på ytan 37a.

I figuren 2 visas i mycket stark förstoring tre ovanpå varandra belägna skikt 44, 45 och 46.

När skikten stelnas avformas den på så sätt av skikten 44, 45, 46, osv. bildade kroppen från modellen eller stansen 37. En dylik avforrnning kan utföras på i och för sig känt sätt och är i figuren 1 representerad med 47.

I enlighet med ovanstående erhålles således en från hållfasthetssynpunkt självbärande kropp (ämne) som kan utnyttjas i dentala eller andra människokroppsrelaterade samman- hang. Genom nämnda stymingar 34 och 35 kan kroppens uppbyggnad utföras med framträdande noggrannhet som är aktuell för närnnda dentala sammanhang i samband med tandhättor, distanshylsor, etc. Den tredje utrustningen kan underkastas en styrning som ger den önskade yttre utformningen direkt, vilket i vissa sammanhang medför att kroppen inte behöver underkastas någon efterbehandling. Kroppen kommer således att få goda egenskaper från noggrannhetssynpunkt och hållfasthetssynpunkt.

Genom föreliggande uppfinning är det således möjligt att använda utrustning för höghas- tighetsflamsprutning av pulver i ben- och/eller vävnadsvänligt material samtidigt med en effektuerad rörelseutövning i enlighet med ovanstående. Alternativt till titanpulver kan utnyttjas pulver i guldlegering, stål, etc. I fallet med titanpulver utnyttjas rent pulver med förhållandevis små kom. Nämnda bussförbindelser kan utgöras av data- och/eller teleförbindelser och kan innefatta eller bestå av publika dylika nät, Intemet, osv. Modell eller mall kan tillverkas i enheten 16 eller på annat ställe som inhämtar tillverkningsinfonnation från enheten 16, jämför figuren 1. 521 944 7 . . . . ..

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående visade utföringsfonnen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinnings- tanken.

Claims (9)

10 15 20 25 30 III E g """' '_ v"- .nf " " H o . n.

1. I..".: g; - 2:' ; g g- :.u ..,;'::-...' 8 - . n .. "J" -'. PATENTKRAV Arrangemang för framställning av tredimensionell kropp i ben- och/eller vävnadsvänligt material, företrädesvis titan, med utnyttjande av en datorbaserad första utrustning för identifiering och simulering av kroppen i anslutning till en ifrågavarande installations- situation och en andra utrustning för framtagning av modell eller stans i beroende av identifieringen och simuleringen, k ä n n e t e c k n a t av en tredje utrustning som inne- fattar enhet för höghastighetsflamsprutning av materialet i pulverform via munstycke samt rörelsestyrande organ för styming av munstycket och modellen eller stansen uppbärande organ, och att enheten via munstycket är anordnad att utöva skiktbeläggning på modellen eller stansen under samtidig rörelsestyrning av munstycket och/eller nämnda uppbärande organ, och att skiktbeläggningen är anordnad styrbart eller emanerar från den första och/eller andra utrustningen(-ama) för bildande av kroppen.

2. Arrangemang enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att varia- tioner i väggtjocklek och ytterutforrnningar är effektuerbara medelst styming av utgående höghastighetsflamma och/eller de inbördes rörelserna mellan munstycke och kropp.

3. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att modellen eller stansen är anordnade för påförande av ett antal tunna skikt från munstycket, och att de påförda tunna skikten bildar kroppens stomme.

4. Arrangemang enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n at därav, att den av de tunna skikten bildade kroppen eller stommen är anordnad separerbart i stelnat skikt från modellen eller stansen.

5. Arrangemang enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att den separerade kroppen eller stommen är direkt användbar i installationssituationen utan vidare eller endast ringa efterbearbetning. 10 15 521 944 9 g : : u. :Iv..u~:.: :u::u.zløsnš' .

6. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att pulvret utgöres av titanpulver som uppvisar en väsentligt hög renhet.

7. Anordning i form av tredimensionell kropp i ben- och/eller vävnadsvänligt material, företrädesvis titan, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar ett antal på varandra belägna och genom höghastighetsflamsprutning av materialet i pulverform applicerade skikt.

8. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att skikten i stelnat skick är sj älvbärande från hållfasthetssynpunkt.

9. Användning vid anordning i form av tredimensionell kropp i ben- och/eller vävnadsvänligt material, företrädesvis titan, k ä n n e t e c k n a d därav, att en utrustning för höghastighetsflamsprutning av materialet i pulverform användes för att på stans eller modell pålägga skikt under rörelseutövning av ett munstycke i utrustningen och/eller stansen eller modellen eller ett denna uppbärande organ.