WO2000016935A1 - Procede de formation d'un evidement dans un article moule par injection de poudre metallique et article ainsi forme - Google Patents

Procede de formation d'un evidement dans un article moule par injection de poudre metallique et article ainsi forme Download PDF

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WO2000016935A1
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metal powder
injection
forming
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Kenichi Shimodaira
Junichi Hayashi
Masaru Kato
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Injex Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a method for forming an undercut of a metal powder injection-molded article and a metal powder injection-molded article provided with an undercut.
  • orthodontic appliances such as brackets are usually fixed directly to the teeth using an adhesive or the like.
  • a force is applied to the bracket by an orthodontic archwire, which forcibly moves the teeth to an appropriate position.
  • One of these proposals is to provide an undercut on the surface of the orthodontic appliance that adheres to the teeth, for example.
  • By providing an undercut the surface area of the bonding surface is increased, and the holding strength of the dental adhesive is improved, so that the bonding strength is improved.
  • Examples of the method of providing an undercut on the bonding surface include a method of forming an orthodontic appliance body after forming the orthodontic appliance body and forming an undercut by machining or the like as a secondary process, or a method of using a wire mesh for an orthodontic appliance. There is a method of attaching to the main body by welding or the like.
  • the metal powder injection molding method is a method in which a kneaded material mainly composed of a metal powder and a binder resin is injection-molded, and then degreased and sintered to produce a metal molded body.
  • An object of the present invention is to provide a method for forming an undercut of a metal powder injection molded article by a simple process without requiring secondary processing, and to provide a metal powder injection molded article having an undercut. It is in. Disclosure of the invention
  • the first method for forming an undercut of a metal powder injection molded article comprises: a step of injection molding a kneaded product containing a metal powder and a binder resin; and an injection molding obtained by the injection molding.
  • the undercut is preferably formed by deforming at least a part of the injection molded body.
  • the undercut is formed by heating and softening the injection molded body.
  • the undercut is formed by pressing at least a part of the injection molded body with a pressing member.
  • the pressing surface of the pressing member is preferably heated.
  • the temperature of the pressing surface is 90 to 150 ° C.
  • a projection is formed on the pressing surface of the pressing member.
  • the pressing is performed a plurality of times.
  • the pressing is preferably performed by changing the shape of the pressing surface.
  • the second method for forming an undercut of a metal powder injection molded article according to the present invention comprises: a step of injection molding a kneaded product containing a metal powder and a binder resin; and an injection molding step by the injection molding.
  • a method for forming an undercut of a metal powder injection-molded article comprising: a step of degreased a molded body; and a step of sintering a degreased body obtained by the degreasing, the injection molded body is formed of an undercut molded member. It is characterized by being integrated.
  • the undercut molding member is preferably made of a material that can be removed by heating.
  • the undercut molding member is made of a material that can be removed in the degreasing step.
  • the under-cut molding member is preferably made of a material containing resin as a main component.
  • the resin preferably has a melting point of 150 to 400 ° C.
  • a third method of forming an undercut of a metal powder injection-molded article according to the present invention comprises a step of injection-molding a kneaded product containing a metal powder and a binder resin;
  • a method for forming an undercut of a metal powder injection molded article comprising: a step of degreased and sintering an injection molded article, wherein the injection molding step includes a core for forming an undercut in a mold space in the injection molding step. It is characterized by using a molding die.
  • the core is preferably made of an elastic material.
  • the elastic material preferably has a hardness of 4 ° to 100 °.
  • the elastic material preferably has a tensile strength of 6 Okg / cm 2 or more.
  • the elastic material is preferably made of silicone rubber.
  • a metal powder injection-molded article of the present invention is manufactured by the method according to any one of (1) to (19).
  • the metal powder injection-molded article is preferably an orthodontic appliance.
  • the orthodontic appliance is provided with the undercut on an adhesive surface with a tooth.
  • FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of a method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of the method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of a method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial sectional view showing a third embodiment of the method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • FIG. 6 is a view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 7 is a three-dimensional perspective view of an orthodontic appliance manufactured according to the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the orthodontic appliance shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the orthodontic appliance shown in FIG.
  • FIG. 10 is a plan view showing a usage mode of the orthodontic appliance manufactured according to the present invention. Explanation of reference numerals
  • 1 to 3 are partial sectional views showing a first embodiment of a method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • the method for forming an undercut of a metal powder injection molded article according to the present invention includes a step of injection molding a kneaded product containing a metal powder and a binder resin, and a step of forming an undercut in an injection molded article obtained by injection molding. And a step of degreasing and sintering the injection molded body on which the undercut is formed.
  • the metal powder injection molded product can be specifically manufactured according to the following steps.
  • a metal powder and a binder resin are kneaded by a kneader to prepare a kneaded material.
  • the kneading can be performed using a kneader such as a kneader or a heating mixer.
  • the kneading conditions are appropriately selected depending on various conditions such as the particle size and shape of the metal powder to be used, the type of the binder resin, and the amount of the additives to be mixed. Pulverize the kneaded material as necessary It is also possible.
  • the ratio of the metal powder in the kneaded product is preferably in the range of 80 to 98 wt%.
  • the kneaded material has appropriate fluidity, is excellent in moldability, and can obtain a good sintered body.
  • the metal powder is not particularly limited, but when manufacturing orthodontic appliances, it is preferable to use dental metal materials such as titanium, titanium-based alloys, and stainless steel. Alloys are particularly preferred.
  • orthodontic appliances are strongly pulled by metal wires, etc., they are required to have high strength and high toughness so that they are not damaged during use.However, by using titanium or titanium-based alloy, The conditions can be easily satisfied. In addition, titanium or titanium alloys have extremely high biocompatibility and are particularly suitable as materials for orthodontic appliances.
  • binding resin examples include a polypropylene resin, a polyethylene resin, an acrylic resin, a polystyrene resin, various kinds of waxes, and the like. One or more of these may be mixed and kneaded.
  • various additives such as a plasticizer, a lubricant, an antioxidant, a degreasing accelerator, and a surfactant can be added as necessary.
  • the kneaded material thus prepared is injection-molded by an injection molding machine.
  • the molding conditions for injection molding are not particularly limited, and are appropriately set depending on the composition, viscosity, etc. of the kneaded material, but the material temperature is about 20 to 200 ° C., and the injection pressure is 30 to 15 O kgf / cm 2. It is preferable to set the degree.
  • the injection mold generally the same mold as the plastic mold can be used.For example, when a fine and complicated shaped article such as an orthodontic appliance is manufactured, It is preferable to use a hot runner or the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an injection molded body extracted from an injection molding die.
  • a plurality of projections 13 are formed on the injection molded body 10. It is preferable that about 16 to 160 convex portions 13 are arranged per 1 cm 2 .
  • the convex portion 13 is formed with a punch taper 15 whose width gradually decreases in the die pulling direction.
  • the injection molded body 10 When the injection molded body 10 is deformed to form an undercut, it is preferable to perform heating and softening. Since the unsintered injection-molded article 10 contains a binder resin and has thermoplastic properties, it can be easily deformed by heating.
  • the method of heating the injection molded body 10 to soften and deform it is not particularly limited, and a method of contacting with a high-temperature member or a method of applying high energy such as high-frequency or laser beam irradiation in a non-contact manner is used. No.
  • the pressing surface 31 of the pressing member 30a is heated, and by contact with the pressing surface 31 the tip of the convex portion 13 is heated and softened, and further pressed.
  • An undercut 16 is formed.
  • the temperature of the pressing surface 31 can be appropriately selected, but is preferably 90 to 150 ° C. If the temperature of the pressing surface 31 is too high, the injection-molded body 10 is remarkably softened, and it may be difficult to maintain the shape. Further, there is a possibility that the binder resin may be decomposed or gasified. On the other hand, if the heating temperature is too low, the injection molded body 10 may hardly be softened, and if pressed in such a state, the injection molded body 10 may be partially or entirely deformed, chipped, etc. May be damaged.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of forming an undercut in the present embodiment.
  • a plurality of projections 13 are formed on the injection molded body 10 as in the above case.
  • the convex portion 13 may or may not be provided with a draft taper, but in this embodiment, no draft taper is provided.
  • a projection 33 is formed on the pressing surface 31 of the pressing member 30 b so as to correspond to the projection 13.
  • the projections 33 and the projections 13 are opposed to each other in a state where they abut each other and pressed against each other, the projections 33 are embedded in the projections 13, and the tips of the projections 13 are deformed and divided. You. This divided piece is extruded laterally with respect to the pressing direction, and an undercut 16 is formed.
  • the shape, arrangement, and the like of the projections 33 formed on the pressing surface 31 can be arbitrarily selected and set. Further, a pin or the like may be embedded as a projection formed on the pressing surface 31.
  • the position and arrangement of the undercut can be further diversified. Therefore, a desired undercut can be formed depending on the use and purpose of the injection molded product. It is preferable that the pressing surface 31 be heated to 90 to 150 ° C. as in the above case.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another example of forming an undercut in the present embodiment.
  • projections 35 are formed so as to face every other concave portion 14.
  • the pressing surface 31 be heated to 90 to 150 ° C. as in the above case.
  • the shape, arrangement, and the like of the projections 35 formed on the pressing surface 31 can be arbitrarily selected and set. Further, a pin or the like may be embedded as a projection formed on the pressing surface 31.
  • the number of times of pressing may be one or more.
  • pressing may be repeated with the same pressing surface, or pressing may be performed while changing the pressing surface shape.
  • the formation of undercuts can be further diversified by combining differently shaped pressing surfaces.
  • a non-oxidizing atmosphere such as a vacuum or under a reduced pressure (e.g. 1 X 1 0- 1 ⁇ 1 X 1 0 - 6 Torr) by heat treatment, or nitrogen gas, in an inert gas such as argon gas, coupled This is done by evaporating or decomposing the resin.
  • the degreasing conditions such as the heating rate and the degreasing temperature at this time are set so that the binder resin does not vaporize or decompose rapidly and avoids the reaction between the binder resin and the metal powder.
  • the degreasing temperature is preferably in the range of, for example, 150 to 75 ° C.
  • the sintering temperature and sintering time are set so that the metal powder is diffused and grown by the sintering to form crystal grains, and as a whole a dense, high-density, low-porosity sintered body is obtained.
  • the sintering temperature and the sintering time are preferably set within a range of 100 to 150 ° C. and 0.5 to 10 hours, respectively.
  • a metal powder injection-molded article having an undercut can be easily obtained only by a continuous process without requiring secondary processing. Furthermore, no special injection mechanism or mold structure is required, and by changing the pressing member (pressing surface), the desired size, shape and arrangement can be achieved according to the application and purpose. Can be molded.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing a second embodiment of the method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • the present invention includes a step of injection-molding a kneaded product containing a metal powder and a binder resin, a step of degreased an injection-molded body formed by injection molding, and a step of sintering a degreased body obtained by degreasing.
  • the conditions of the preparation of the kneaded material and the injection molding are the same as those in the first embodiment. The same is true.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and description of the same matters will be omitted.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a part of the injection molded body and the degreased body in the present embodiment.
  • the injection molded body 11 is composed of a molded body 41 made of a kneaded material containing a metal powder and a binder resin, and an undercut molded member 40.
  • the molded body 41 and the under-cut molding member 40 are mutually fitted and integrated at the convex portion 13 of the molded body 41.
  • Such an injection molded body 11 can be obtained by injection molding a mixture in a state where the undercut molding member 40 is previously loaded as a core in an injection molding die.
  • the constituent material of the undercut molded member 40 may be any material that can be removed without impairing the shape of the molded body 41 or the degreased body 42, such as heating, melting, or other heating. Those that can be decomposed and removed by a method are listed. Among them, a material that can be removed by heating is preferable, and a material that can be removed in the degreasing step is more preferable. Thereby, the degreasing of the molded body 41 and the removal of the undercut molded member 40 can be simultaneously performed in one step.
  • any material that maintains its shape even at the injection temperature of the kneaded material during injection molding and can be removed together with the binder resin in the degreasing step is preferred, and a resin material having a melting point of 150 to 400 ° C. is more preferred.
  • a resin-based material is preferred, and a resin material having a melting point of 150 to 400 ° C. is more preferred.
  • examples of such a resin include polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyacetal, and acrylic resin.
  • the undercut molded member 40 is removed from the injection molded body 11 to obtain a degreased body 42 in which the undercut 16 is molded as shown in the figure.
  • an undercut member 40 made of a material that can be removed by heating or the like after injection molding allows the mold to be released from the injection mold.
  • the degree of freedom in the shape and dimensions of the molded article is dramatically improved, and it is possible to form the molded article with any under-power.
  • FIGS. 5 and 6 are partial cross-sectional views showing a third embodiment of the method for forming an undercut of a metal powder injection-molded product of the present invention.
  • the present invention provides an undercut of a metal powder injection-molded article, comprising: a step of injection-molding a kneaded product containing a metal powder and a binder resin; and a step of degrease and sintering an injection-molded article molded by injection molding.
  • a method for forming a tool characterized in that in the injection molding step, an injection mold having a core for forming an undercut in a mold space is used.
  • the preparation of the kneaded material, the conditions for injection molding, and the like can be performed in the same manner as in the above-described first and second embodiments.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing an example of a core provided in a mold space of an injection mold used in the present embodiment
  • FIG. 6 is a view taken along line AA of FIG.
  • the core 50 has a fin 52 as shown in the figure.
  • the fin 52 has a tip divided into four, and the shape of the fin 52 forms an undercut in the injection molded body.
  • Such a core 50 is preferably made of an elastic material. As a result, the fin 52 can be expanded or contracted or deformed, and can be easily extracted from the undercut 16 portion of the injection molded body 10.
  • the fin 52 has an open end as shown in FIGS. 5 and 6. If the fins 52 maintain this shape after the injection molding, it is very difficult to pull out the core 50 from the injection molded body 10 as it is caught in the drawing direction of the core 50. However, when the fin 52 has elasticity as in the present invention, the tip of the fin 52 closes as the core 50 is pulled out, and the fin 52 can be pulled out.
  • an injection-molded article having an undercut which could not be released simply by opening and closing the mold by fully utilizing the characteristics of the elastic material such as flexibility and deformability. Can also be easily removed from the mold.
  • the elastic material constituting the core 50 for example, a material having a hardness of 40 to 100 is preferable. If the hardness is less than 40, sufficient rigidity and shape retention as a core cannot be obtained, and if it exceeds 100, the fins 52 cannot be sufficiently deformed, and the injection molded body 10 is damaged at the time of drawing. Such a problem may occur.
  • the tensile strength is preferably 6 O kg / cm 2 or more.
  • the tensile strength is less than 6 O kg / cm 2 , the strength may be insufficient with respect to the stress at the time of pulling out, and pulling out may be difficult.
  • Examples of the constituent material of the core 50 include EVA resin (ethylene-vinyl acetate copolymer), chlorinated polyethylene, thermoplastic elastomer, and rubber material (natural rubber, synthetic rubber).
  • EVA resin ethylene-vinyl acetate copolymer
  • chlorinated polyethylene thermoplastic elastomer
  • rubber material natural rubber, synthetic rubber
  • Specific examples of the synthetic rubber include, for example, isoprene rubber, butadiene rubber, 1,2-polybutadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acryl rubber, and epichlorophyll.
  • examples thereof include drin rubber, silicone rubber, fluorine-based rubber, and urethane rubber. These rubber materials can be used alone or as a mixture of two or more.
  • silicone rubber is preferable. Silicone rubber can be used over a wide temperature range and has excellent heat resistance, oil resistance, and weather resistance. Therefore, there is no deterioration, decomposition, or the like with respect to the temperature and pressure during injection molding, and the shape of the fin 52 can be more favorably maintained. Furthermore, there is no risk of reacting with kneaded material components such as binding resin and metal powder.
  • the core 50 may be made entirely of an elastic material such as silicone rubber, or may be made of a combination of an elastic material and a metal material. Is also good.
  • the fin 52 is made of an elastic material such as silicone rubber, and the other parts are made of a metal material or the like.
  • the injection molded body 10 is degreased and sintered in the same manner as in the first embodiment to obtain a metal powder injection molded article having an undercut.
  • the undercut formed in each embodiment may be provided in a fixed pattern or may be provided irregularly.
  • the angle of the undercut It may be formed so as to be uniform in size, may be formed according to a predetermined permutation, or may be changed at an irregular angle or the like.
  • any metal powder injection molded article having an undercut formed by the present invention may be used, and examples thereof include orthodontic appliances.
  • Titanium powder (average particle size: 15 m, 92 wt%), polypropylene and ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) as binder resin, and other additives (paraffin wax, dibutyl phthalate) Were mixed at a predetermined ratio and kneaded using a kneader to prepare a kneaded product.
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • the kneaded material was heated to melt the binder resin, and was injected into an injection molding die to obtain an injection molded body 10.
  • the tip of the projection 13 of the injection molded body 10 is pressed by a pressing member 30a having a pressing surface 31 heated to 120 ° C. and having a shape as shown in FIG. G 16 was formed.
  • the injection molded article 10 on which the undercut 16 was formed was heated in a vacuum at 450 ° C for 1 hour using a predetermined degreasing furnace, so that the shape of the molded article was not damaged.
  • the additives and additive components were decomposed and removed to obtain a defatted body.
  • the degreased body was transferred to a sintering furnace, sintered in argon gas at 1200 ° C for 3 hours, cooled, and then undercut on the bonding surface 6 as shown in Figs. 7 to 9.
  • the bracket 1 for orthodontics in which the was formed was obtained.
  • the shape of each part of the orthodontic bracket 1 is as follows.
  • a kneaded product having the same composition as in Example 1 was prepared.
  • an undercut molded member 40 (made of polystyrene resin, melting point: 200 ° C.) as shown in the figure was arranged in the injection mold.
  • the kneaded material was injected into this injection molding die in the same manner as in Example 1 to obtain an injection molded body 11 as shown in FIG.
  • the injection molded article 11 is heated in a nitrogen gas at 450 ° C. for 1.5 hours in a predetermined degreasing furnace to decompose and remove the binder resin and the additive component. By removing 0, degreased body with undercut 16 formed
  • the degreased body 42 was transferred to a sintering furnace, sintered at 1200 ° C. for 3 hours in a vacuum, and then cooled to obtain an orthodontic bracket 1 similar to that of Example 1.
  • Example 1. was a sintering furnace, sintered at 1200 ° C. for 3 hours in a vacuum, and then cooled to obtain an orthodontic bracket 1 similar to that of Example 1.
  • a kneaded product having the same composition as in Example 1 was prepared.
  • the kneaded material was heated to melt the binding resin, and was injected into an injection mold.
  • a core 50 made of silicone resin having a shape as shown in FIG. 5 was previously arranged in the injection mold.
  • undercutting can be performed in a simple process without requiring any special mold structure or the like and without requiring complicated secondary processing.
  • a metal powder injection molded article can be obtained. Further, the adjustment and change of the pattern of the undercut can be easily performed.
  • the formation of the undercut increases the bonding area, thereby maintaining and improving the bonding strength to the teeth.
  • the bonding strength can be adjusted by selecting the angle and position of the undercut.
  • the metal powder injection molded article of the present invention is suitable for use in, for example, orthodontic appliances.

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Description

金属粉末射出成形品のアンダーカツ トの形成方法およびアンダーカツ 卜を備える 金属粉末射出成形品
技術分野
本発明は、 金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法およびアンダー力 ッ トを備える金属粉末射出成形品に関するものである。
明 田
背景技術
歯列矯正において、 ブラケッ トのような歯列矯正用器具は、 通常接着剤等を用 いて歯に直接固定される。 ブラケッ 卜には矯正用アーチワイヤーによって力が加 えられ、 これにより歯を強制的に適正位置まで移動させるものである。
したがって、 矯正処置中に歯列矯正用器具が脱落しない十分な接合強度を得る ため、 種々の提案がなされている。
それらの提案の 1つとして、 例えば歯列矯正用器具の歯との接着面にアンダー カツ トを設けることが挙げられる。 アンダーカツ トを設けることにより接着面の 表面積が増加し、 さらに歯科用接着剤の保持力が向上するため接着強度が向上す るのである。
上記接着面にアンダーカッ トを設ける方法としては、 歯列矯正用器具本体を成 形後、 二次加工として機械加工等によりアンダーカッ トを形成する方法や、 ワイ ヤーメッシュを歯列矯正用器具本体に溶接等により取り付ける方法等が挙げられ る。
しかし、 上記二次加工を行う方法によれば、 一般的に歯列矯正用器具は比較的 小さいため、 作業が非常に煩雑で生産性に劣りコス ト高となるという問題がある。 さらに、 歯列矯正用器具はチタン等の高強度の金属材料が用いられているため加 ェ性が悪く、 アンダーカッ トの形成は極めて困難である。 また、 ワイヤーメッシ ュを溶接等により固着させる方法では、 溶接の際にメッシュ部がろう材で埋没し たり、 ワイヤーメッシュと本体との接着力が経時的に低下する等の問題があった。 一方、 近年、 歯列矯正用器具本体の製造は、 歩留まりが高く、 成形品形状の自 由度が大きく、 複雑な形状の成形体であっても比較的容易に成形することができ る金属粉末射出成形法 （Metal Injection Molding) により行われている。 かかる 金属粉末射出成形法は、 金属粉末と結合樹脂とを主とする混練物を射出成形した 後、 脱脂 ·焼結し金属成形体を作製する方法である。
かかる金属粉末射出成形法によれば、 複雑形状であっても一体成形が可能であ るが、 射出成形時に金型を用いるため、 焼結体に二次加工を施すことなく直接ァ ンダ一力ッ トを成形することはできなかった。
本発明の目的は、 二次加工を必要とすることなく簡易な工程による金属粉末射 出成形品のアンダーカッ トの形成方法の提供、 およびアンダーカッ トを備える金 属粉末射出成形品を提供することにある。 発明の開示
( 1 ) 第一の本発明による金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法は、 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 前記射出成形によ り得られる射出成形体にアンダー力ッ トを形成する工程と、 前記アンダー力ッ ト が形成された射出成形体を脱脂後焼結する工程とを有することを特徴とするもの である。
( 2 ) 前記アンダー力ッ トは前記射出成形体の少なく とも一部を変形させるこ とにより形成されることが好ましい。
( 3 ) 前記アンダー力ッ 卜の形成は前記射出成形体を加熱し軟化させることに より行われることが好ましい。
( 4 ) 前記アンダーカツ トは押圧部材により前記射出成形体の少なく とも一部 をプレスすることにより形成されることが好ましい。
( 5 ) 前記押圧部材の押圧面は加熱されていることが好ましい。
( 6 ) 前記押圧面の温度が 9 0〜 1 5 0 °Cであることが好ましい。
( 7 ) 前記押圧部材の押圧面に突起が形成されていることが好ましい。
( 8 ) 前記プレスを複数回行うことが好ましい。
( 9 ) 前記プレスは前記押圧面の形状を変えて行なうことが好ましい。 ( 10) 第二の本発明による金属粉末射出成形品のアンダー力ッ トの形成方法 は、 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 前記射出成形に より成形される射出成形体を脱脂する工程と、 前記脱脂により得られる脱脂体を 焼結する工程とを有する金属粉末射出成形品のアンダー力ッ 卜の形成方法におい て、 前記射出成形体はアンダーカッ ト成形部材と一体化されることを特徴とする ものである。
( 1 1 ) 前記アンダーカッ ト成形部材は加熱により除去可能な材料からなるこ とが好ましい。
( 1 2) 前記アンダーカツ ト成形部材は前記脱脂工程で除去可能な材料からな ることが好ましい。
( 13) 前記アンダー力ッ ト成形部材は樹脂を主成分とする材料からなること が好ましい。
( 14) 前記樹脂の融点は 1 50〜 400 °Cであることが好ましい。
( 1 5) 第三の本発明による金属粉末射出成形品のアンダー力ッ 卜の形成方法 は、 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 前記射出成形に より成形される射出成形体を脱脂後焼結する工程とを有する金属粉末射出成形品 のアンダーカツ トの形成方法において、 前記射出成形工程において型空間内にァ ンダ一力ッ トを形成する中子を備える射出成形用金型を用いることを特徴とする ものである。
( 1 6) 前記中子は弾性材料で構成されることが好ましい。
( 1 7) 前記弾性材料は硬度 4◦〜 1 00であることが好ましい。
( 1 8) 前記弾性材料は引張強度 6 Okg/cm2以上であることが好ましい。
( 1 9) 前記弾性材料はシリコーンゴムからなることが好ましい。
(20) 本発明の金属粉末射出成形品は、 上記 （ 1 ) ないし （ 1 9) のいずれ かに記載の方法により製造されることを特徴とするものである。
( 2 1 ) 前記金属粉末射出成形品は歯列矯正用器具であることが好ましい。
( 2 2 ) 前記歯列矯正用器具は歯との接着面に前記アンダー力ッ トが設けられ ていることが好ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法の第 1実施 形態を示す部分断面図である。
図 2は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツトの形成方法の第 1実施 形態を示す部分断面図である。
図 3は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダー力ットの形成方法の第 1実施 形態を示す部分断面図である。
図 4は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツ卜の形成方法の第 2実施 形態を示す部分断面図である
図 5は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカットの形成方法の第 3実施 形態を示す部分断面図である。
図 6は、 図 5の A— A線視図である。
図 7は、 本発明により作製された歯列矯正用器具の立体斜視図である。
図 8は、 図 7に示す歯列矯正用器具の要部拡大図である。
図 9は、 図 7に示す歯列矯正用器具の断面図である。
図 1 0は、 本発明により作製された歯列矯正用器具の使用態様を示す平面図で ある。 符号の説明
歯科矯正用ブラケット
2 基部
3 係合部
6 接着面
7 スロット
8 ワイヤー
9 歯
1 0 射出成形体
射出成形体
1 3 凸部 1 4 凹部
1 5 抜きテ一パ
1 6 アンダー力ッ ト
3 0 a、 3 0 b , 3 0 c 押圧部材
3 1 押圧面
3 3 , 3 5 突起
4 0 アンダー力ッ ト成形部材
4 1 成形体
4 2 脱脂体
5 0 中子
5 2 フィ ン 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法を添付図面に 示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明のアンダーカツ トを備える金属粉末射出成形品として、 図 7に示すよう な歯列矯正用器具 （ブラケッ ト） の製造方法を例に挙げ説明する。
図 1〜図 3は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法の第 1実施形態を示す部分断面図である。
本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカッ トの形成方法は、 金属粉末と結合 樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 射出成形により得られる射出成形体 にアンダーカツ 卜を形成する工程と、 前記アンダーカツ 卜が形成された射出成形 体を脱脂後焼結する工程とを有することを特徴とする。
金属粉末射出成形品は、 具体的には下記のような工程に従って製造することが できる。
まず、 金属粉末と結合樹脂とを混練機により混練して混練物を調製する。 混練 は、 二一ダ等の混練機または加熱混合機等を用いて行うことができる。
混練条件は用いられる金属粉末の粒径や形状、 結合樹脂の種類、 添加剤等の配 合量等の諸条件により適宜選択される。 混練物は必要に応じペレツ ト （小塊） 化 することも可能である。
混練物中の金属粉末の比率は、 8 0〜 9 8 wt%の範囲とすることが好ましい。 金属粉末の比率をこの範囲とすることにより、 混練物は適度な流動性を有し、 成 形性に優れ、 良好な焼結体を得ることができる。
金属粉末としては特に限定されないが、 歯列矯正用器具等を製造する場合には、 チタン、 チタン系合金、 ステンレス鋼等の歯科用金属材料を用いることが好まし く、 なかでもチタン、 チタン系合金が特に好ましい。
歯列矯正用器具は、 金属製ワイヤー等で強く引っ張られるため、 使用中に破損 することがないよう高強度、 高靭性が要求されるが、 チタンまたはチタン系合金 を用いることにより、 このような条件を容易に満足することができる。 さらに、 チタンまたはチ夕ン系合金は生体親和性が極めて高く、 歯列矯正用器具の材料と して特に適している。
結合樹脂としては、 例えばポリプロピレン樹脂、 ポリエチレン樹脂、 アクリル 樹脂、 ポリスチレン樹脂、 各種ワックス類等が挙げられ、 これらを 1種または 2 種以上を混合 '混練して用いることができる。
なお、 上記金属粉末、 結合樹脂の他に、 必要に応じて可塑剤、 潤滑剤、 酸化防 止剤、 脱脂促進剤、 界面活性剤等の各種添加物を添加することができる。
このようにして調製された混練物を射出成形機により射出成形する。 射出成形 の成形条件としては特に限定されず、 混練物の組成、 粘度等によって適宜設定さ れるが、 材料温度 2 0〜 2 0 0 °C程度、 射出圧力 3 0〜 1 5 O kgf/cm2程度とす ることが好ましい。
射出成形用金型としては、 一般的にプラスチック成形用金型と同様のものを用 いることができるが、 例えば歯列矯正用器具のように微細かつ複雑形状の成形体 を製造する場合には、 ホッ トランナー等を用いることが好ましい。
図 1は、 射出成形用金型から抜き出した射出成形体の一部を示す断面図である。 射出成形体 1 0には、 複数の凸部 1 3が形成されている。 凸部 1 3は l cm2あ たり 1 6〜 1 6 0 0個程度配列していることが好ましい。 該凸部 1 3には、 金型の抜き方向に向って幅が漸減する抜きテ一パ 1 5が形成 されている。 このような射出成形体 1 0の凸部 1 3を押圧部材 3 0 aにより押圧すると、 凸 部 1 3の先端が変形しアンダーカツ 卜 1 6が形成される。 このように、 未焼結の 射出成形体の段階であれば、 少なく ともその一部を変形させ所望のアンダーカツ トを容易に形成することが可能である。
射出成形体 1 0を変形させてアンダーカッ トを形成する場合、 加熱し軟化させ て行うことが好ましい。 未焼結の射出成形体 1 0は結合樹脂を含み熱可塑特性を 有するため、 加熱することにより容易に変形させることができる。
射出成形体 1 0を加熱し軟化させて変形させる方法としては特に限定されず、 高温の部材と接触させる方法や、 高周波、 レーザ光線の照射等の高エネルギーを 非接触で付与する等の方法が挙げられる。
本実施形態の場合、 押圧部材 3 0 aの押圧面 3 1が加熱されおり、 この押圧面 3 1 と接触することにより凸部 1 3の先端部が加熱されて軟化し、 さらにプレス することによりアンダーカツ ト 1 6が形成される。
押圧面 3 1の温度は適宜選択することが可能であるが、 9 0〜 1 5 0 °Cとする ことが好ましい。 押圧面 3 1の温度が高すぎると射出成形体 1 0の軟化が著しく、 形状を維持することが困難になる場合があり、 さらに結合樹脂の分解、 ガス化等 のおそれがある。 一方、 加熱温度が低すぎる場合、 射出成形体 1 0がほとんど軟 化しない場合があり、 そのような状態で押圧すると射出成形体 1 0の一部または 全体にヮレ、 欠け等が生じ、 形状が損なわれるおそれがある。
図 2は、 本実施形態においてアンダーカッ トを成形する場合の他の例を示す断 面図である。
射出成形体 1 0には、 上記の場合と同様に複数の凸部 1 3が形成されている。 この凸部 1 3には、 抜きテーパを設けても設けなくてもよいが、 本実施形態では 抜きテーパは設けられていない。
押圧部材 3 0 bの押圧面 3 1には、 凸部 1 3に対応するよう突起 3 3が形成さ れている。
この突起 3 3と凸部 1 3とを相互に突き合わせた状態で対向させ、 相互に押圧 すると、 突起 3 3が凸部 1 3に埋入し、 凸部 1 3の先端部が変形し分割される。 この分割片が押圧方向に対し側方に押出され、 アンダーカツ ト 1 6が形成される。 なお、 押圧面 3 1に形成される突起 3 3の形状、 配置等については任意に選択 し、 設定することができる。 さらに、 押圧面 3 1に形成される凸部としてピン等 を埋設したものであってもよい。
本実施形態のように、 押圧部材の押圧面に突起を形成することにより、 アンダ —カッ トを設ける位置や配置等をより多様化させることができる。 したがって、 射出成形品の用途、 目的等により所望のアンダー力ッ トを形成することができる。 押圧面 3 1は上記の場合と同様、 9 0〜 1 5 0 °Cに加熱されていることが好ま しい。
図 3は、 本実施形態においてアンダーカツ 卜を成形する場合のさらに他の例を 示す断面図である。
射出成形体 1 0および押圧部材 3 0 cは、 図 2に示す場合と同様のものを用い ることができる。
図に示すように、 押圧部材 3 0 cの押圧面 3 1には、 突起 3 5が凹部 1 4に対 し 1つおきに対向するように形成されている。
突起 3 5の先端部が凹部 1 4に対向する状態でプレスすると、 突起 3 5が凹部 1 4に圧入される。 これにより、 凹部 1 4に隣接する凸部 1 3の先端部が両側方 に押し出され、 アンダーカッ ト 1 6が形成される。
押圧面 3 1は、 上記の場合と同様 9 0〜 1 5 0 °Cに加熱されていることが好ま しい。
なお、 押圧面 3 1に形成される突起 3 5の形状、 配置等については任意に選択 し、 設定することができる。 さらに、 押圧面 3 1に形成される凸部としてピン等 を埋設したものであってもよい。
さらに、 押圧部材を用いたプレスによりアンダーカッ トを形成する場合、 プレ ス回数は 1回としてもよく、 複数回としてもよい。
複数回のプレスを行う場合、 同一形状の押圧面により繰返しプレスしてもよく、 あるいは押圧面の形状を変えてプレスしてもよいが、 押圧面の形状を変えてプレ スすることが好ましい。 異なる形状の押圧面の組合わせにより、 アンダーカッ ト の形成をより多様化することができる。
次に、 以上のようにしてアンダーカツ 卜が形成された射出成形体 1 0を脱脂す る。
脱脂は、 非酸化性雰囲気、 例えば真空または減圧状態下 （例えば 1 X 1 0―1〜 1 X 1 0 - 6 Torr) 、 あるいは窒素ガス、 アルゴンガス等の不活性ガス中で熱処理 を行い、 結合樹脂を蒸発または分解することによりなされる。 このときの昇温速 度、 脱脂温度等の脱脂条件は、 結合樹脂が急激に気化または分解せず、 また、 結 合樹脂と金属粉末との反応を回避するように設定される。 脱脂温度としては、 例 えば 1 5 0〜 7 5 0 °Cの範囲とすることが好ましい。
最後に、 脱脂体を焼結する。
焼結は、 1 X 1 0—2以下 （より好ましくは I X 1 0 2〜 l x l 0 6 Torr) の 減圧あるいは真空下、 または 1〜 7 6 O Torrの窒素ガス、 アルゴンガス等の不活 性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。
焼結温度および焼結時間は、 焼結により金属粉末が拡散、 粒成長して結晶粒と なり、 全体として緻密、 すなわち高密度、 低空孔率の焼結体となるように設定さ れる。
例えば、 焼結温度としては、 1 0 0 0〜 1 5 0 0 °C、 焼結時間としては、 0 . 5〜 1 0時間の範囲内で設定することが好ましい。
焼結後、 アンダーカツ トを備える金属粉末射出成形品が得られる。
このように、 本発明の製造方法によれば、 二次加工を要することなく連続的ェ 程のみで簡易にアンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品を得ることができる。 さらに、特殊な射出機構や金型構造を全く必要とすることがなく、押圧部材（押 圧面） を交換することにより用途、 目的に応じて所望の大きさ、 形状、 配列のァ ンダ一力ッ トを成形することが可能である。
図 4は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダー力ッ 卜の形成方法の第 2実施 形態を示す部分断面図である。
本発明は、 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 射出成 形により成形される射出成形体を脱脂する工程と、 脱脂により得られる脱脂体を 焼結する工程とを有する金属粉末射出成形品のアンダーカッ トの形成方法であつ て、 前記射出成形体はアンダー力ッ ト成形部材と一体化されることを特徴とする。 混練物の調製および射出成形の条件等については上記の第 1実施形態の場合と 同様である。 以下、 主に第 1実施形態との相違点について説明し、 同様の事項に ついては説明を省略する。
図 4は、 本実施形態における射出成形体および脱脂体の一部を示す部分断面図 である。
この図に示すように、 射出成形体 1 1は金属粉末と結合樹脂とを含む混練物か らなる成形体 4 1 と、 アンダーカツ ト成形部材 4 0とから構成される。 成形体 4 1 とアンダー力ッ ト成形部材 4 0とは、 成形体 4 1の凸部 1 3において相互に嵌 合し一体化している。
このような射出成形体 1 1は、 アンダーカッ ト成形部材 4 0を予め射出成形用 金型内に中子として装填した状態で混合物を射出成形することにより得られる。 アンダーカッ ト成形部材 4 0の構成材料としては、 成形体 4 1または脱脂体 4 2の形状を損なうことなく除去可能な材料であればいかなるものであってもよく、 例えば加熱、 溶解またはその他の方法により分解し除去可能なもの等が挙げられ る。 なかでも加熱により除去可能な材料が好ましく、 脱脂工程で除去可能な材料 がさらに好ましい。 これにより、 一つの工程で成形体 4 1の脱脂およびアンダー 力ッ ト成形部材 4 0の除去を同時に行うことができる。 このようなアンダー力ッ ト成形部材 4 0の構成材料としては、 射出成形時の混 練物の射出温度下においても形状を維持し、 かつ脱脂工程において結合樹脂とと もに除去可能なものであれば特に限定されないが、 樹脂を主成分とするものが好 ましく、 かかる融点が 1 5 0〜4 0 0 °Cの樹脂材料であることがより好ましい。 このような樹脂としては、 例えば、 ポリプロピレン、 ポリエチレン、 ポリスチレ ン、 ポリアセタール、 アクリル樹脂等が挙げられる。
このように、 射出成形体 1 1からアンダーカッ ト成形部材 4 0が除去され、 図 に示すようにアンダーカツ ト 1 6が成形された脱脂体 4 2が得られる。
該脱脂体 4 2を第 1実施形態と同様にして焼結することにより、 アンダーカツ トを備える金属粉末射出成形品を得ることができる。
本実施形態のように、 射出成形後、 加熱等により除去可能な材料からなるアン ダ一力ッ ト成形部材 4 0を用いることにより、 射出成形用金型からの離型におけ る制約がなくなり、 成形体の形状、 寸法の自由度が飛躍的に向上し、 どのような' アンダー力ッ トであっても形成可能とすることができる。
図 5および図 6は、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法 の第 3実施形態を示す部分断面図である。
本発明は、 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 射出成 形により成形される射出成形体を脱脂後焼結する工程とを有する金属粉末射出成 形品のアンダーカツ 卜の形成方法であって、 前記射出成形工程において型空間内 にアンダー力ッ トを形成する中子を備える射出成形用金型を用いることを特徴と する。
混練物の調製および射出成形の条件等については上記の第 1実施形態および第 2実施形態の場合と同様に行うことができる。
以下、 主に第 1実施形態、 第 2実施形態の場合と相違する点について説明し、 同様の事項については説明を省略する。
図 5は本実施形態において用いられる射出成形用金型の型空間内に設けられる 中子の一例を示す部分断面図、 図 6は図 5の A— A線視図である。
中子 5 0には、 図に示すようなフィ ン 5 2が形成されている。 フィ ン 5 2は先 端が 4つに分割されており、 このフィン 5 2の形状により射出成形体にアンダー 力ッ トが形成される。
このような中子 5 0は、 弾性材料から構成されていることが好ましい。 これに よりフィ ン 5 2は伸縮または変形可能となり、 射出成形体 1 0のアンダーカッ ト 1 6部分から容易に抜き出すことができる。
フィ ン 5 2は、 図 5および図 6に示すように先端部が開いた形状をなしている。 射出成形後、 フィ ン 5 2がこの形状を維持する場合、 中子 5 0の引き抜き方向に 対して引っ掛かりとなって射出成形体 1 0から抜き出すことは非常に困難である。 しかし、 本発明のようにフィ ン 5 2が弾性を有する場合、 中子 5 0の引き抜きに つれてフィ ン 5 2の先端部が閉じ、 抜き出しが可能となる。
本発明では、 このように弾性材料の持つ柔軟性、 変形性能といった特徴を十分 活かすことによって、 従来、 金型の開閉動作だけでは離型不可能であったアンダ 一力ッ トを有する射出成形品も容易に金型から取り出すことができる。 中子 5 0を構成する弾性材料としては、 例えば硬度 4 0〜 1 0 0であるものが 好ましい。 硬度が 4 0未満では中子としての十分な剛性、 形状維持性が得られず、 1 0 0を超えると、 フィ ン 5 2が十分に変形し得なくなり、 引き抜き時に射出成 形体 1 0を傷付けるなどの問題を生じるおそれがある。
さらに、 引張強度としては、 6 O kg/cm2以上であるものが好ましい。
引張強度が 6 O kg/cm 2未満では、 引き抜き時の応力に対して、 強度が不足し、 引き抜きが困難となる場合がある。
このような中子 5 0の構成材料としては、 E V A樹脂 （エチレン一酢酸ビニル 共重合体） 、 塩素化ポリエチレン、 熱可塑性エラス トマ一、 ゴム材料 （天然ゴム、 合成ゴム） 等が挙げられる。 合成ゴムの具体例としては、 例えばイソプレンゴム、 ブタジエンゴム、 1， 2—ポリブタジエンゴム、 スチレン一ブタジエンゴム、 ク ロロプレンゴム、 二ト リルゴム、 ブチルゴム、 エチレン一プロピレンゴム、 クロ ロスルホン化ポリエチレン、 アク リルゴム、 ェピクロルヒ ドリンゴム、 シリコー ンゴム、 フッ素系ゴム、 ウレタンゴム等が挙げられ、 これらのゴム材料は単独で 用いることもでき、 また 2種以上の混合物として用いることもできるが、 なかで もシリコーンゴムが好ましい。 シリコーンゴムは広い温度範囲で使用可能であり、 耐熱性、 耐油性、 耐候性に優れる。 したがって、 射出成形時の温度および圧力に 対し、 変質 ·分解等がなく、 フィ ン 5 2の形状をより良好に維持することができ る。 さらに、 結合樹脂、 金属粉末等の混練物成分と反応するおそれがない。
本発明において中子 5 0は、 全体がシリコーンゴムのような弾性材料により構 成されるものであっても良く、 弾性材料と金属材料等とが組み合わされて構成さ れているものであっても良い。 この場合、 少なく ともフィ ン 5 2部分がシリコー ンゴム等の弾性材料により構成され、 その他の部分は金属材料等で構成されてい ることが好ましい。
中子 5 0を抜き出した後、 射出成形体 1 0を第 1実施形態と同様にして脱脂 - 焼結することによりアンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品を得ることがで ぎる。
以上のように各実施形態により形成されるアンダー力ッ 卜は、 一定のパターン で設けてもよく、 または不規則に設けてもよい。 また、 アンダーカツ 卜の角度、 大きさを揃えるように形成してもよく、 所定の順列にしたがって、 または不規則 に角度等を変えて形成してもよい。
また、 本発明により成形されるアンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品と してはいかなるものでもよいが、 例えば歯列矯正用器具等が挙げられる。
歯列矯正用器具の場合、 図 7ないし図 9に示すように、 歯との接着面 6にアン ダーカツ ト 1 6を形成することが好ましい。 これにより接着面 6の表面積が拡大 し、 また接着剤が十分に保持され、 優れた接着強度を得ることができる。
以上、 本発明の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法およびアンダ —力ッ トを備える金属粉末射出成形品を図示の各実施形態について説明したが、 本発明はこれらに限定されるものではなく、 例えばアンダーカッ ト成形部材とし ては、 樹脂製ビーズ等を用いてもよい。
【実施例】
次に、 本発明の具体的実施例について説明する。
(実施例 1 )
チタン粉末 （平均粒径 ： 1 5 m、 9 2 wt% ) と、 結合樹脂としてポリプロピ レン、 エチレン一酢酸ビニル共重合体 （E V A ) と、 その他の各種添加剤 （パラ フィンワックス、 ジブチルフ夕レート） とを所定の比率で混合し、 混練機を用い て混練し混練物を調製した。
次に、 この混練物を加熱して結合樹脂を溶融させ、 射出成形用金型内に射出し て射出成形体 1 0を得た。
この射出成形体 1 0の凸部 1 3の先端部を、 図 1に示すような形状の 1 2 0 °C に加熱された押圧面 3 1を有する押圧部材 3 0 aで押圧し、 アンダーカツ ト 1 6 を形成した。
'アンダーカツ ト 1 6が形成された射出成形体 1 0を、 所定の脱脂炉を用い、 真 空中で 4 5 0 °C、 1時間加熱して、 成形体の形状を損なわないように結合樹脂お よび添加剤成分を分解除去し、 脱脂体とした。
次に、 脱脂体を焼結炉に移し、 アルゴンガス中で 1 2 0 0 °Cで 3時間焼結した 後冷却し、 図 7ないし図 9に示すような接着面 6にアンダーカツ ト 1 6が形成さ れた歯列矯正用ブラケッ ト 1が得られた。 この歯科矯正用ブラケッ 卜 1の各部の形状は、 以下の通りである。
基部 2の寸法 ： 5 mm X 5 mm
凸部 1 3 ： l cm2あたり 1 0 0個
アンダーカッ ト 1 6の凹部の深さ ： 0 . 3 mm
スロッ ト 7の深さ ： 2 . 5 mm、 幅 ： 1 . 3 mm
(実施例 2 )
実施例 1 と同様の組成の混練物を調製した。
次に、 射出成形用金型内に、 図に示すようなアンダーカッ ト成形部材 4 0 (ポ リスチレン樹脂製、 融点 2 0 0 °C ) を配置した。 この射出成形用金型内に実施例 1と同様にして混練物を射出し、 図 4に示すような射出成形体 1 1を得た。
この射出成形体 1 1を、 所定の脱脂炉を用い、 窒素ガス中で 4 5 0 °C、 1 . 5 時間加熱し、 結合樹脂および添加剤成分を分解除去するとともに、 アンダーカツ ト成形部材 4 0を除去することにより、 アンダーカツ ト 1 6が形成された脱脂体
4 2を得た。
次に、 この脱脂体 4 2を焼結炉に移し、 真空中で 1 2 0 0 °C、 3時間焼結した 後冷却し、 実施例 1 と同様の歯列矯正用ブラケッ ト 1が得られた。
(実施例 3 )
実施例 1 と同様の組成の混練物を調製した。
次に、 この混練物を加熱して結合樹脂を溶融させ、 射出成形用金型内に射出し た。 射出成形用金型内には、 予め図 5に示すような形状のシリコーン樹脂製の中 子 5 0を配置した。
射出された混練物が硬化した後、 射出成形用金型を開き、 射出成形体から中子
5 0を引き抜いた。 フィ ン 5 2は中子 5 0の射出成形体からの引き抜きに伴って 先端部が閉じ、 射出成形体のアンダーカッ ト形状を損なうことなく容易に抜き出 すことができた。
このようにしてアンダーカツ トが形成された射出成形体を実施例 1 と同様に脱 脂 ·焼結することにより、 実施例 1 と同様の歯列矯正用ブラケッ ト 1が得られた。 実施例 1〜3で作製された各歯列矯正用ブラケッ ト 1の接着面 6に歯科用接着 剤を塗布し、 図 1 0に示すように歯 9の表面に固着させた後、 ブラケッ ト 1の係 合部 3に設けられたスロッ ト 7にステンレス製ワイヤー 8を挿通し、 取り付けた。 この状態でワイヤー 8の一端を固定し、 他端を牽引して十分な張力を与えた力 ブラケッ ト 1は歯 9に良好に接着しており、 ブラケッ ト 1のグラツキ、 剥離等は みられなかった。
以上述べたように、 本発明の方法によれば、 特殊な金型構造等を全く必要とす ることなく、 また、 煩雑な二次加工を必要とすることなく簡易な工程でアンダー カッ トを備える金属粉末射出成形品を得ることができる。 さらにアンダー力ッ ト のパターン等の調整 · 変更も容易に行うことができる。
アンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品が例えば歯列矯正用器具である場 合、 アンダーカッ トの形成により接着面積が拡大し、 歯への接着強度の維持 · 向 上を図ることができる。 さらに、 アンダーカッ トの角度や位置等の選択により接 着強度の調整も可能となる。 産業上の利用可能性
本発明の金属粉末射出成形品は、 例えば歯列矯正用器具に用いるのに適してい る。

Claims

請求の範囲
( 1 ) 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、
前記射出成形により得られる射出成形体にアンダー力ッ 卜を形成する工程と、 前記アンダーカッ トが形成された射出成形体を脱脂後焼結する工程とを有する ことを特徴とする金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 2 ) 前記アンダー力ッ トは前記射出成形体の少なく とも一部を変形させるこ とにより形成される請求の範囲第 1項に記載の金属粉末射出成形品のアンダー力 ッ 卜の形成方法。
( 3 ) 前記アンダー力ッ 卜の形成は前記射出成形体を加熱し軟化させることに より行われる請求の範囲第 1項または第 2項に記載のアンダーカツ トの形成方法。
( 4 ) 前記アンダーカツ トは押圧部材により前記射出成形体の少なく とも一部 をプレスすることにより形成される請求の範囲第 1項または第 2項に記載の金属 粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 5 ) 前記押圧部材の押圧面は加熱されている請求の範囲第 4項に記載の金属 粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 6 ) 前記押圧面の温度が 9 0〜 1 5 0 °Cである請求の範囲第 5項に記載の金 属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 7 ) 前記押圧部材の押圧面に突起が形成されている請求の範囲第 4項に記載 の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 8 ) 前記プレスを複数回行う請求の範囲第 4項に記載の金属粉末射出成形品 のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 9 ) 前記プレスは前記押圧面の形状を変えて行なう請求の範囲第 8項に記載 の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 1 0) 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 前記射出成形により成形される射出成形体を脱脂する工程と、
前記脱脂により得られる脱脂体を焼結する工程とを有する金属粉末射出成形品 のアンダーカツ 卜の形成方法において、
前記射出成形体はアンダー力ッ ト成形部材と一体化されることを特徴とする金 属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 1 1 ) 前記アンダーカッ ト成形部材は加熱により除去可能な材料からなる請 求の範囲第 1 0項に記載の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 1 2) 前記アンダー力ッ ト成形部材は前記脱脂工程で除去可能な材料からな る請求の範囲第 1 0項または第 1 1項に記載の金属粉末射出成形品のアンダー力 ッ 卜の形成方法。
( 13) 前記アンダー力ッ 卜成形部材は樹脂を主成分とする材料からなる請求 の範囲第 1 0項または第 1 1項に記載の金属粉末射出成形品のアンダー力ッ トの 形成方法。
( 14) 前記樹脂の融点は 1 50〜400°Cである請求の範囲第 1 3項に記載 の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。 ( 1 5) 金属粉末と結合樹脂とを含む混練物を射出成形する工程と、 前記射出成形により成形される射出成形体を脱脂後焼結する工程とを有する金 属粉末射出成形品のアンダー力ッ 卜の形成方法において、
前記射出成形工程において型空間内にアンダー力ッ トを形成する中子を備える 射出成形用金型を用いることを特徴とする金属粉末射出成形品のアンダー力ッ ト の形成方法。
( 1 6 ) 前記中子は弾性材料で構成される請求の範囲第 1 5項に記載の金属粉 末射出成形品のアンダーカツ トの形成方法。
( 1 7) 前記弾性材料は硬度 40〜 100である請求の範囲第 1 6項に記載の 金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 1 8) 前記弾性材料は引張強度 6 Okg/cm2以上である請求の範囲第 1 6項ま たは第 1 7項に記載の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。
( 1 9) 前記弾性材料はシリコーンゴムからなる請求の範囲第 1 6項または第 1 7項のいずれかに記載の金属粉末射出成形品のアンダーカツ 卜の形成方法。 (20) 請求の範囲第 1項ないし第 1 9項のいずれかに記載の方法により製造 されるアンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品。
(2 1 ) 前記金属粉末射出成形品は歯列矯正用器具である請求の範囲第 20項 に記載のアンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品。
(2 2) 前記歯列矯正用器具は歯との接着面に前記アンダーカツ 卜が設けられ ている請求の範囲第 2 1項に記載のアンダー力ッ トを備える金属粉末射出成形品 c
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