WO1990014801A1 - Procede de fabrication d'elements de protheses et elements de protheses ainsi fabriques - Google Patents

Procede de fabrication d'elements de protheses et elements de protheses ainsi fabriques Download PDF

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WO1990014801A1
WO1990014801A1 PCT/FR1990/000391 FR9000391W WO9014801A1 WO 1990014801 A1 WO1990014801 A1 WO 1990014801A1 FR 9000391 W FR9000391 W FR 9000391W WO 9014801 A1 WO9014801 A1 WO 9014801A1
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WO
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layer
aluminum
core
prosthesis
alumina
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PCT/FR1990/000391
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Inventor
Pascal Prunier
Jean Blanc
Laurent Isnard
Maurice Cagniart
Catherine Gerard
Régis Louis RUIZ
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Pascal Prunier
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0012—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61C8/0013—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy with a surface layer, coating

Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing prosthetic elements, in particular dental or maxillofacial, as well as the prosthetic elements thus manufactured.
  • alumina Furthermore, the hardness of alumina, four to five times greater, depending on its condition, than the hardness of titanium alloys, makes it a biomaterial mechanically superior to these, the use of which is however very widespread; It should also be noted that the price of these alloys is high compared to that of alumina. Alumina therefore constitutes a solution particularly suitable for the production of prostheses implanted in a biological medium.
  • either the layer of alumina deposited on the prosthesis is thin, and the porosity of the ceramic causes a risk of bacterial invasion, which can lead to infection,
  • either the deposited layer is thick, of the order of a few tenths to a few millimeters, and it is fragile, brittle, despite a porosity capable of promoting osteogenesis (regeneration of the bone surrounding the prosthesis) without risk of 'infection.
  • the interface between the prosthesis and the sintered or pulverized alumina layer is not unalterable, since there is only mechanical retention between these two media.
  • the alumina layer is therefore not very adherent.
  • the invention aims to remedy all these drawbacks by proposing a method of manufacturing dental or maxillofacial prosthetic elements, such as particularly endosseous implants or posts, by which an aluminum layer is deposited on a conductive substrate, in particular metallic, making up the core of a prosthesis, or the core of a prosthesis element, characterized in that said aluminum layer is obtained by electrochemical deposition of pure aluminum from an electrolyte nonaqueous of the type of an organic aluminum complex bath, this layer of pure aluminum then being oxidized by means of an anodization carried out in a known manner, until a layer of alumina is obtained waterproof and electrically insulating separating said substrate and the biological tissues surrounding said prosthesis.
  • the method according to the invention makes it possible to exploit all of the previously mentioned known qualities of implanted prostheses covered with alumina, without having the drawbacks thereof.
  • the surface layer of pure alumina, obtained on the substrate making up the core of a prosthesis, ' or of a prosthesis element, is indeed intimately linked to this substrate, which is not the case for a layer of sintered or pulverized ceramic.
  • the adhesion of non-aqueous electrochemically deposited aluminum to steel is stronger than the shear force of the aluminum layer itself.
  • the partial anodization of this last layer makes it possible to obtain a surface alumina layer adhering very strongly to the underlying aluminum layer.
  • the thickness of the layer of pure alumina which must be produced on the surface of the prosthesis may be less than that of a layer of alumina ceramic deposited by sintering or spraying. thermal having the same sealing and electrical insulation qualities; on the one hand, pure alumina is less porous than an alumina ceramic for obvious reasons relating to the production methods; on the other hand, the porosity of a ceramic layer is detrimental to its dielectric strength (insulation voltage), while a layer of pure alumina 50 microns thick has an insulation voltage of approximately 1000 volts in dry environment (which is very sufficient when it is in humid environment, and in particular in biological environment, where this tension is lowered).
  • the method according to the invention makes it possible to use a low-cost conductive substrate for manufacturing the core, the anodized aluminum layer according to the invention being perfectly insulating with respect to the cell voltages which can be brought into play between this core and exterior conductive materials.
  • FIG. 1 represents a longitudinal section view of the core of a dental prosthesis
  • FIG. 2 represents a cross section of a post making up said prosthesis after depositing an aluminum layer
  • FIG. 3 represents a cross section of the post making up said prosthesis after hard anodizing of the aluminum layer
  • a dental prosthesis 1 intended to replace a missing tooth, consists of an implant 2 constituting a substitution root where a tenon 3 is joined, which is itself covered with a hairpiece part 4 restaurant the crown of the tooth.
  • the implant 2 and the post 3 can both have one.
  • conductive core covered with a layer of pure alumina but, in order to clarify the description, a particular example will be described of an implant 2 made of titanium alloy and a post 3 manufactured in accordance with the process of the invention.
  • the post 3 comprises a conductive core 31, which may in particular be a metal with adequate mechanical characteristics (stainless steel, "super alloy", memory metals) or a very resistant non-metallic body (carbon-carbon compound for example).
  • the core 31 is here cylindrical and has two threads 310 and 311, the thread 310 allowing the post 3 to be screwed into the cavity 21 provided for this purpose inside the implant 2, and the thread 311 making it possible to screw the hairpiece part 4 restoring the crown of the tooth.
  • threads 310 and 311 are produced, in accordance with a preferred variant of the invention, before any deposition of aluminum on the core 31, which provides the very important advantage of facilitating the reaming of the post 3.
  • the bore can be easily automated, or else, in an advantageous and known manner, producing the core 31 of the post 3 by using the techniques of the so-called "casting" prosthesis / which consists in producing a mold in which the metal or the material constituting the core 31 is cast.
  • the threads 310 and 311 being produced one proceeds, in accordance with FIG. 2, to an aluminum deposit on the core 31, so as to obtain a pure aluminum layer 32 of thickness e.
  • This deposition is, according to the preferred variant of the invention, a deposition carried out galvanically from a non-aqueous electrolyte of the type of an aluminum-organic complex bath; for example, the process known commercially under the name "SIGAL" could be used; the use of the galvanic path explains the need for a conductive material to make the core 31 of the post 3.
  • a deposition carried out galvanically from a non-aqueous electrolyte of the type of an aluminum-organic complex bath for example, the process known commercially under the name "SIGAL" could be used; the use of the galvanic path explains the need for a conductive material to make the core 31 of the post 3.
  • the main characteristic of the "SIGAL" process is to allow the production of a layer of pure aluminum (electrochemical refining effect) and relatively thick on any conductive material; the thickness e currently reached is equal to approximately 300 microns, which is to be compared with the few microns of thickness obtained with competitive deposition methods.
  • a layer of aluminum that is too thin does not make it possible, after oxidation, to produce a layer of sealed alumina in a biological medium; in this case, the determined limit of tightness of a layer of pure alumina produced on a dental prosthesis 1 is worth 12 microns in biological medium, and the deposition methods competing with the SIGAL method do not make it possible to obtain a layer of alumina only 5 microns thick.
  • the method according to the invention in that it preferably incorporates the SIGAL method of depositing aluminum on a conductive material, makes it possible, in accordance with FIG. 3, to produce a layer of pure alumina 33 by partial or total oxidation of the aluminum layer 32.
  • This oxidation more generally results from an anodization process known per se which consists of an intense chemical treatment; preferably, a hard anodizing process will be used which increases the resistance to wear and offers a better ability to friction.
  • a layer of pure alumina 33 which is perfectly sealed and electrically insulating, constituting an inert screen between this core 31 and the external biological medium.
  • anodization techniques can also be used and in particular, if it is desired to reinforce the corrosion resistance of the aluminum coating itself, it may be useful to carry out its chromic anodization or its sulfuric anodization, operations possibly followed by a "clogging" hydrating in a controlled manner the anhydrous oxide film produced by the anodization. This "clogging" is not used in the case of hard anodization, which remains the technique preferentially used for obtaining a thick layer of alumina 33.
  • the thickness of the alumina layer 33 is taken to be approximately 50 microns, a value corresponding to an optimum determined experimentally.
  • the process according to the invention is characterized by the fact that an aluminum layer 32 of thickness slightly greater than a value equal to half the layer of alumina 33 which is desired is deposited. .
  • the thickness of the alumina layer 33 is everywhere constant on the surface of the core 31, without overlapping of the reliefs, or uncovered intervals; prosthesis elements are produced in this way very precisely bored, and their possible reproduction in the event of deterioration is easy.
  • the use of pins 3 or implants 2 rendered insulating according to the method of the invention makes it possible to replace them easily without fear of undesirable battery effects; This is a decisive advantage of insulating prostheses 1 produced compared to prostheses made of titanium alloy.
  • the alumina layer 33 produced has a thickness greater than the previously fixed limit of approximately 50 microns.
  • a thick layer of alumina 33 can be machined, which gives the advantage of being able to achieve a particular roughness on all or part of a prosthesis element, such that, in accordance with the figure 3, the plate 35 which covers and rings the section of the prosthesis 1; this plate 35 can, for example, undergo a polishing, which improves the implantation of the prosthesis 1 in the bone or periodontal medium.
  • This is of course a special case of machining, but all types of roughness are achievable, within the thickness limits previously mentioned for the aluminum layer and the alumina layer.
  • the realization of the plate 35 in a material rendered insulating, such as advantageously alumina makes it possible to avoid the very frequent oxidation of the post 3 at the level of this plate 35, when the prosthesis 1 is made of alloy titanium; contact with the oxygen in the air, present at this location of prosthesis 1, makes this area very sensitive to such oxidation, and this is responsible for many of the failures observed in dental plantology.
  • a prosthesis 1 produced according to the method of the invention thus offers high guarantees of resistance to external chemical attacks.
  • Another variant of the process according to the invention consists in that a thin layer of nickel 36 can be deposited on the core 31 of the post 3, prior to the deposition of aluminum, compared with the thickness E of the layer d alumina 33.
  • the field of the invention is that of dental or maxillofacial restoration, by means of simple or complex prostheses, waterproof and insulating with respect to the effects of cells due to the presence of different conductive materials in the biological environment where these prostheses are implanted.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de prothèses dentaires ou maxillo-faciales, telles que particulièrement des implants endo-osseux (2) ou des tenons (3), par lequel on dépose une couche d'aluminium (32) pure sur un substrat conducteur, notamment métallique, composant l'âme (31) d'une prothèse (1), caractérisé en ce que ladite couche d'aluminium (32) est obtenue par dépôt électrochimique d'aluminium pur à partir d'un électrolyte non aqueux du type d'un bain complexe aluminiumorganique, cette couche d'aluminium pur (32) étant ensuite oxydée par le moyen d'une anodisation réalisée de manière connue jusqu'à obtention d'une couche d'alumine (33), étanche et électriquement isolante, séparant ladite âme (31) et les tissus biologiques entourant ladite prothèse (1). Le domaine de l'invention est celui de la restauration dentaire ou maxillo-faciale, par le moyen de prothèses simples ou complexes, étanches et isolantes vis à vis des effets de pile, que son dus à la présence de conducteurs différents dans le milieu biologique où ces prothèses sont implantées.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'ELEMENTS DE PROTHESES ET ELEMENTS DE
PROTHESES AINSI FABRIQUES
L'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de prothèses, notamment dentaires ou maxillo- faciales, ainsi que les éléments de prothèses ainsi fabriqués.
On a essayé de nombreux matériaux en vue' de reconstruire ou de réparer des tissus biologiques durs, et notamment l'os ou la dent. Ces matériaux, couramment appelés biomatériaux, doivent à la fois posséder des propriétés mécaniques appropriées, et ne pas entraîner de réactions chimiques défavorables pour les tissus se trouvant au contact d'une prothèse réalisée à partir de ces matériaux. A cet égard, on connaît bien les qualités des oxydes métalliques, et notamment celles de l'alumine AL2O3, oxyde principal de l'aluminium ; en effet, l'alumine est un composé très stable chimiquement, et il est donc considéré comme étant inerte en milieu biologique. Par ailleurs, la dureté de l'alumine, quatre à cinq fois supérieure, selon son état, à la dureté des alliages en titane, en fait un biomatériau mécaniquement supérieur a ces derniers, dont l'usage est pourtant très répandu ; il est à noter, en outre, que le prix de ces alliages est élevé comparativement à celui de l'alumine. L'alumine constitue, par conséquent, une solution particulièrement adaptée à la réalisation de prothèses implantées en milieu biologique.
Les procédés connus à ce jour de fabrication de prothèses en alumine, ou recouvertes d'alumine, possèdent néanmoins de graves inconvénients. En effet, on ne sait utiliser actuellement l'alumine que sous la forme de céramiques déposées ou projetées, c'est-à-dire que la réalisation d'une couche d'alumine consiste soit en un frittage de poudres qui sont ensuite f sionnées, soit en un procédé de pulvérisation thermique (au moyen, par exemple, d'une torche à plasma). Ces techniques, appliquées au recouvrement de prothèses ou d'implants, sont par exemple décrites dans le brevet US-4 556 389, dans le brevet EP- 211 676, dans le brevet FR-2 318 617 et dans la demande internationale WO 87/00030. Or :
- soit la couche d'alumine déposée sur la prothèse est mince, et la porosité de la céramique provoque un risque d'invasion bactérienne, pouvant mener à une infection,
- soit la couche déposée est épaisse, de l'ordre de quelques dixièmes à quelques millimètres, et celle-ci est fragile, cassante, malgré une porosité apte à favoriser l'ostéogenèse (régénération de l'os entourant la prothèse) sans risque d'infection.
En outre, dans les deux cas, l'interface entre la prothèse et la couche d'alumine frittée ou pulvérisée n'est pas inaltérable, puisqu'il existe uniquement une rétention mécanique entre ces deux milieux. La couche d'alumine est donc peu adhérente.
On notera enfin que le frittage et la pulvérisation thermique sont inadaptés au dépôt de céramiques sur les formes complexes, telles qu'un filetage, fréquentes sur les prothèses ou les éléments de prothèses implantés ; ces procédés aboutissent en effet à des dépôts hétérogènes, d'épaisseur fluctuante, ou recouvrant lesdites formes. Par ailleurs, même s'il demeure possible de retailler un profil dans une σouche de céramique à l'alumine suffisamment épaisse, la-dureté de cet oxyde rend ce travail délicat et peu précis.
L'invention vise à remédier à tous ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication d'éléments de prothèses dentaires ou maxillo-faciales, telles que particulièrement des implants endo-osseux ou des tenons, par lequel on dépose une couche d'aluminium sur un substrat conducteur, notamment métallique, composant l'âme d'une prothèse, ou l'âme d'un élément de prothèse, caractérisé en ce que ladite couche d'aluminium est obtenue par dépôt électrochimique d'aluminium pur à partir d'un electrolyte non aqueux du type d'un bain complexe aluminiumorganique, cette couche d'aluminium pur étant ensuite oxydée par le moyen d'une anodisation réalisée de manière connue, jusqu'à obtention d'une couche d'alumine étanche et électriquement isolante séparant ledit substrat et les tissus biologiques entourant ladite prothèse.
Le procédé selon l'invention permet d'exploiter toutes les qualités connues précédemment citées des prothèses implantées recouvertes d'alumine, sans en avoir les inconvénients. La couche superficielle d'alumine pure, obtenue sur le substrat composant l'âme d'une prothèse, ' ou d'un élément de prothèse, est en effet intimement liée à ce substrat, ce qui n'est pas le cas d'une couche de céramique frittée ou pulvérisée. En particulier, il est établi que l'adhérence de l'aluminium déposé par voie électrochimique non aqueuse sur de l'acier est plus forte que la force de cisaillement de la couche d'aluminium elle-même. Par ailleurs, l'anodisation partielle de cette dernière couche permet d'obtenir une couche d'alumine superficielle adhérant très fortement à la couche d'aluminium sous-jacente.
Cette propriété essentielle d'un revêtement galvanique d'aluminium anodisé constitue l'apport principal de l'invention et les conséquences d'une adhérence intime entre le substrat et la couche d'alumine superficielle sont d'ordres mécanique et biologique :
- tout d'abord, il n'existe plus de zone de fragilité entre la couche superficielle d'alumine et l'âme de la prothèse ; cette dernière subit par conséquent les contraintes qui lui sont appliquées de manière plus homogène, ce qui accroît sa solidité et sa durabilité.
- ensuite, l'invasion bactérienne devient improbable, puisque, du fait de la couche sous-jacente d'aluminium pur non anodisé, il n'existe plus d'interface franchement délimitée entre la couche superficielle d'alumine et l'âme de la prothèse, cette interface étant habituellement le lieu privilégié de la concentration bactérienne dans le cas d'une couche de céramique frittée ou pulvérisée.
De manière inattendue et complémentaire, on constate que l'épaisseur de la couche d'alumine pure qu'il faut réaliser à la surface de la prothèse peut être inférieure à celle d'une couche de céramique à l'alumine déposée par frittage ou pulvérisation thermique possédant les mêmes qualités d'étanchéité et d'isolation électrique ; d'une part, l'alumine pure est moins poreuse qu'une céramique à l'alumine pour des raisons évidentes tenant aux procédés de réalisation ; d'autre part, la porosité d'une couche en céramique est néfaste à sa tenue diélectrique (tension d'isolement), tandis qu'une couche d'alumine pure de 50 microns d'épaisseur présente une tension d'isolement d'environ 1000 volts en milieu sec (ce qui est très suffisant lorsque celle-ci se trouve en milieu humide, et notamment en milieu biologique, où cette tension est abaissée).
On évite de cette manière tous les effets de pile qui pourraient exister entre des matériaux conducteurs présents à proximité de la prothèse implantée - notamment ceux constituant d'autres prothèses ou un autre élément de ladite prothèse - et le substrat conducteur composant l'âme.
Il est à noter que, dans le cas courant de prothèses implantées réalisées avec un alliage métallique, et particulièrement avec un alliage de titane, il est nécessaire, jpour éviter les phénomènes de pile, de réaliser tous les éléments de la prothèse avec ce même matériau, ce qui est généralement très coûteux ; le procédé selon l'invention permet d'utiliser un substrat conducteur de faible coût pour fabriquer l'âme, la couche d'aluminium anodisée selon l'invention étant parfaitement isolante vis à vis des tensions de pile pouvant être mises en jeu entre cette âme et des matériaux conducteurs extérieurs.
D'autres caractéristiques et avantages du procédé de fabrication selon l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode préféré et non limitatif de mise en oeuvre de ce procédé, en référence au dessin annexé sur lequel:
- la figure 1 représente une vue longitudinale en coupe de l'âme d'une prothèse dentaire,
- la figure 2 représente une coupe transversale d'un tenon composant ladite prothèse après dépôt d'une couche d'aluminium, - la figure 3 représente une coupe transversale du tenon composant ladite prothèse après anodisation dure de la couche d'aluminium,
Il est à noter que les figures sont donnés à titre d'illustration schématique de l'invention et qu'ils ne visent en aucune manière à indiquer l'échelle ou les proportions relatives des éléments qui y sont représentés.
Conformément à ces figures, une prothèse dentaire 1, destinée à remplacer une dent manquante, se compose d'un implant 2 constituant une racine de substitution où vient se solidariser un tenon 3, qui est lui-même recouvert d'une partie postiche 4 restaurant la couronne de la dent. Selon l'invention, l'implant 2 et le tenon 3 peuvent tous deux posséder une. âme conductrice recouverte d'une couche d'alumine pure, mais, afin de clarifier la description, on décrira l'exemple particulier d'un implant 2 en alliage de titane et d'un tenon 3 fabriqué conformément au procédé de 1'invention.
Conformément à la figure 1, le tenon 3 comprend une âme conductrice 31, qui peut notamment être un métal de caractéristiques mécaniques adéquates (acier inoxydable, "super alliage", métaux à mémoire) ou un corps non métallique très résistant (composé carbone-carbone par exemple). L'âme 31 est ici cylindrique et présente deux filetages 310 et 311, le filetage 310 permettant de visser le tenon 3 dans la cavité 21 prévue à cet effet à l'intérieur de l'implant 2, et le filetage 311 permettant de visser la partie postiche 4 reconstituant la couronne de la dent.
Ces filetages 310 et 311 sont réalisés, conformément à une variante préférée de l'invention, avant tout dépôt d'aluminium sur l'âme 31, ce qui procure l'avantage très important de faciliter l'alésage du tenon 3.
On notera que, dans cette variante de l'invention, on peut automatiser facilement l'alésage, ou bien, de manière avantageuse et connue, réaliser l'âme 31 du tenon 3 en employant les techniques de la prothèse dite "coulée"/ qui consiste à réaliser un moule dans lequel est coulé le métal, ou le matériau, constituant l'âme 31. Les filetages 310 et 311 étant réalisés, on procède, conformément à la figure 2, à un dépôt d'aluminium sur l'âme 31, de manière à obtenir une couche d'aluminium pur 32 d'épaisseur e. Ce dépôt est, selon la variante préférée de l'invention, un dépôt effectuée par voie galvanique à partir d'un electrolyte non aqueux du type d'un bain complexe aluminiumorganique ; par exemple, on pourra utiliser le procédé connu commercialement sous le nom de procédé "SIGAL" ; l'utilisation de la voie galvanique explique la nécessité de disposer d'un matériau conducteur pour réaliser l'âme 31 du tenon 3.
La caractéristique principale du procédé "SIGAL" est de permettre la réalisation d'une couche d'aluminium pur (effet de raffinage électrochimique) et relativement épaisse sur un matériau conducteur quelconque ; l'épaisseur e actuellement atteinte est égal à environ 300 microns, ce qui est à comparer avec les quelques microns d'épaisseur obtenus avec des procédés de dépôt concurrents. Or, on a montré qu'une couche d'aluminium trop mince ne permettait pas de réaliser, après oxydation, une couche d'alumine étanche en milieu biologique ; en l'occurrence, la limite déterminée d'étanchéité d'une couche d'alumine pure réalisée sur une prothèse dentaire 1 vaut 12 microns en milieu biologique, et les procédés de dépôt concurrents du procédé SIGAL ne permettent d'obtenir une couche d'alumine que de 5 microns d'épaisseur.
Le procédé selon l'invention, en ce qu'il incorpore préférentiellement le procédé SIGAL de dépôt d'aluminium sur un matériau conducteur, permet de réaliser, conformément à la figure 3, une couche d'alumine pure 33 par oxydation partielle ou totale de la couche d'aluminium 32. Cette oxydation résulte plus généralement d'un processus d'anodisation connu en soi qui consiste en un traitement chimique intense ; préférentiellement, on utilisera un procédé d'anodisation dure qui augmente la résistance à l'usure et offre une meilleure aptitude au frottement. Dans ce cas, on choisit de réaliser sur l'âme 31 une couche d'alumine pure 33 parfaitement étanche et électriquement isolante, constituant un écran inerte entre cette âme 31 et le milieu biologique extérieur. D'autres techniques d'anodisation peuvent également être employées et notamment, si on veut renforcer la résistance à la corrosion du revêtement d'aluminium lui-même, il pourra être utile de procéder à son anodisation chromique ou à son anodisation sulfurique, opérations éventuellement suivies d'un "colmatage" hydratant d'une manière contrôlée le film d'oxyde anhydre produit par l'anodisation. Ce "colmatage" n'est pas employé dans le cas de l'anodisation dure, qui reste la technique préférentiellement employée pour l'obtention d'une couche d'alumine 33 épaisse.
Il est à noter que l'épaisseur E de la couche d'alumine 33 peut atteindre environ le double de l'épaisseur e de la couche d'aluminium 32 qu'il est possible de déposer, et ce en raison du gonflement et de la pénétration progressifs de la couche d'alumine 33 au cours de l'anodisation : ainsi, pour obtenir une couche d'alumine 33 d'épaisseur E, il faudra toujours disposer d'une couche d'aluminium 32 d'épaisseur au moins égale à e=E/2.
De cette façon, si on dépose 150 microns d'aluminium pur par la voie galvanique, on peut obtenir une couche d'alumine 33 d'épaisseur E égale à 300 microns au maximum, cette valeur dépassant largement les 12 microns nécessaires à l'étanchéité biologique du tenon 3.
Préférentiellement, l'épaisseur de la couche d'alumine 33 est prise égale à environ 50 microns, valeur correspondant à un optimum déterminé expérimentalement.
On a montré en effet que deux problèmes peuvent perturber les qualités mécaniques de la couche 33 :
- tout d'abord, si la couche d'alumine 33 est trop épaisse, les cristaux d'alumine composant ladite couche 33 possèdent une taille trop importante, ce qui nuit à la dureté superficielle et induit une porosité indésirable. - ensuite, si après dépôt d'une couche d'aluminium 32 assez épaisse, on réalise une couche d'alumine 33 dans la limite précédemment citée, on aboutit au même inconvénient. De manière complémentaire, le procédé selon l'invention se caractérise par le fait qu'on dépose une couche d'aluminium 32 d'épaisseur légèrement supérieure à une valeur égale à la moitié de la couche d'alumine 33 que l'on désire obtenir.
De cette façon, il subsiste toujours entre la couche d'alumine 33 et l'âme 31 une couche intermédiaire- 34 d'aluminium d'épaisseur relativement faible par rapport à celle de ladite couche 33 ; par exemple, pour obtenir 50 microns d'alumine, on dépose, dans une variante préférée de l'invention, de 30 à 40 microns d'aluminium, ce qui, après oxydation, fournit une couche intermédiaire 34 d'épaisseur comprise entre 5 et 15 microns. Cette disposition particulière du procédé selon l'invention est nécessaire si on veut garantir l'adhérence de la couche d'alumine 33 sur l'âme 31, sans retrouver les inconvénients liés à une couche de céramique à l'alumine frittée ou pulvérisée adhérant par rétention mécanique simple sur ladite âme 31.
De manière inattendue, on constate également que la couche d'aluminium 32 déposée par le procédé SIGAL, et la couche d'alumine 33 obtenue par anodisation d'une partie de ladite couche 32, épousent^parfaitement les reliefs complexes présents sur l'âme 31, et notamment les filetages 310 et 311.
Cet avantage considérable du procédé selon l'invention permet donc de fabriquer les éléments d'une prothèse 1, tels qu'un tenon 3 ou un implant 2, sans devoir les aléser consécutivement au dépôt d'alumine, ce qui constitue, ainsi qu'il a été dit, une difficulté conséquente.
En outre, l'épaisseur de la couche d'alumine 33 est partout constante sur la surface de l'âme 31, sans recouvrement des reliefs, ni intervalles non recouverts ; on réalise de cette façon des éléments de prothèse très précisément alésés, et leur reproduction éventuelle en cas de détérioration est aisée. Il est à noter que l'utilisation de tenons 3 ou d'implants 2 rendus isolants suivant le procédé de l'invention permet de les remplacer facilement sans craindre des effets de pile indésirables ; ceci est un avantage déterminant des prothèses 1 isolantes réalisées par rapport aux prothèses en alliage de titane.
Dans une autre variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il peut cependant arriver que la couche d'alumine 33 réalisée possède une épaisseur supérieure à la limite précédemment fixée d'environ 50 microns.
En effet, de manière avantageuse et inattendue, on peut usiner une couche d'alumine 33 épaisse, ce qui procure l'avantage de pouvoir réaliser une rugosité particulière sur tout ou partie d'un élément de prothèse, tel que, conformément à la figure 3, le plateau 35 qui recouvre et bague la section de la prothèse 1 ; ce plateau 35 peut, par exemple, subir un polissage, ce qui améliore l'implantation de la prothèse 1 dans le milieu osseux ou parodontal. Il s'agit bien entendu d'un cas particulier d'usinage, mais tous les types de rugosité sont réalisables, dans les limites d'épaisseur précédemment citées pour la couche d'aluminium et la couche d'alumine.
A ce titre, la réalisation du plateau 35 dans un matériau rendu isolant, tel qu'avantageusement de l'alumine, permet d'éviter l'oxydation très fréquente du tenon 3 au niveau de ce plateau 35, lorsque la prothèse 1 est en alliage de titane ; le contact avec l'oxygène de l'air, présent à cet endroit de la prothèse 1, rend cette zone très sensible à une telle oxydation, et celle-ci est responsable de nombre des échecs constatés en i plantologie dentaire. Une prothèse 1 réalisée suivant le procédé de l'invention offre ainsi des garanties élevées de résistance aux attaques chimiques extérieures. Une autre variante du procédé selon l'invention consiste en ce qu'on peut déposer sur l'âme 31 du tenon 3, préalablement au dépôt d'aluminium, une mince couche de nickel 36, comparativement à l'épaisseur E de la couche d'alumine 33. Cette possibilité, connue en soi pour la chromation "dure", permet d'augmenter éventuellement l'adhérence de la couche d'aluminium intermédiaire 34, et donc de la couche d'alumine 33, sur l'âme 31 (il existe alors une transition moins brutale entre les distances interatomiques du matériau conducteur composant l'âme 31 et de l'aluminium de la couche intermédiaire 34).
Il est évident que ni le procédé selon l'invention, ni les éléments de prothèses 1 en résultant, ne sont limités par les dispositions particulières précédemment décrites, et que tous les équivalents techniques, ou les procédés équivalents, pouvant être mis en jeu dans l'esprit de l'invention ne sortiraient pas de son cadre. Le domaine de l'invention est celui de la restauration dentaire ou maxillo-faciale, par le moyen de prothèses simples ou complexes, étanches et isolantes vis à vis des effets de pile dus à la présence de matériaux conducteurs différents dans le milieu biologique où ces prothèses sont implantées.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de fabrication d'éléments de prothèses dentaires ou maxillo-faciales, telles que particulièrement des implants endo-osseux (2) ou des tenons (3) , par lequel on dépose une couche d'aluminium (32) pure sur un substrat conducteur, notamment métallique, composant l'âme (31) d'une prothèse (1), caractérisé en ce que ladite couche d'aluminium
(32) est obtenue par dépôt électrochimique d'aluminium pur à partir d'un electrolyte non aqueux du type d'un bain complexe aluminiumorganique, cette couche d'aluminium pur (32) étant ensuite oxydée par le moyen d'une anodisation réalisée de manière connue jusqu'à obtention d'une couche d'alumine (33), étanche et électriquement isolante, séparant ladite âme (31) et les tissus biologiques entourant ladite prothèse (1).
2 - Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'oxydation de la couche d'aluminium pur (32) déposée sur l'âme (31) d'un élément de la prothèse (1), tel qu'un tenon (3), est partielle, ce qui procure l'avantage d'augmenter l'adhérence de la couche d'alumine
(33) sur l'âme (31) en intercalant entre ces deux milieux une couche d'aluminium (34) intermédiaire.
3 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'aluminium pur (32) est oxydée par le moyen d'une anodisation dure.
4 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche d'aluminium pur (32) est oxydée par le moyen d'une anodisation chromique ou sulfurique suivie d'un "colmatage".
5 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche d'alumine (33) est préférentiellement proche de 50 microns. 6 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que, préalablement au dépôt d'aluminium, on peut déposer sur l'âme (31) d'un élément de la prothèse (1), tel que notamment un tenon (3), une couche de nickel (36) d'épaisseur comparativement faible par rapport à l'épaisseur E de la couche d'alumine (33).
7 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise, avant tout dépôt d'aluminium sur l'âme (31) d'un élément de la prothèse (1), son alésage ou son usinage, le dépôt d'aluminium sur l'âme (31) épousant parfaitement, avec une épaisseur constante, les formes complexes résultant de cet alésage ou de cet usinage.
8 - Prothèses, et éléments de prothèses, issus du procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7.
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