專利名稱:制造假牙的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鈷-鉻合金用于制造假牙的用途。本發(fā)明還涉及一種用于 制造假牙的方法。
背景技術(shù):
為制造任意幾何形狀的低成本高勁度的假牙,已知用激光熔融法或
激光燒結(jié)法制造假牙。對(duì)此,原則上可以使用從DE-C-19649865已知的 方法。為制備在載體上相繼呈層狀施加粉末狀材料,在下一層施加前, 每層均用聚焦激光束加熱,以使其固定在下面的粉末層上。
由EP-A-1568472中提供自由形態(tài)-燒結(jié)(Freiform-Sintem )和/或自 由-熔融(Freiform-Schmelzen)以制造牙制品。為此,以如下方式引入激光 束或電子束,以便使各待形成的材料層經(jīng)多次輻照以減少總的加工時(shí) 間。
由DE-C-3319457中已知一種鈷-鉻合金,其用作固定或可取出的假 牙的熔鑄合金(Aufbrenn-Guss-Legierung)。該合金對(duì)用陶瓷飾面所需 的熱處理后的硬度應(yīng)小于300 (HV5)。該合金由42-69.5重量%的鈷、 10-35重量%的鉻和5-25重量%的鴒組成。此外,該合金還含2-10重量 %的鐵、1-4重量%的鋁、0-5重量%的錸和0-2重量%的鈦,其中鉻、鎢 和錸的總含量至少為27.5重量%和最高為45重量%,鈦和鋁的總含量最 多為5重量%。用這類合金所做的實(shí)驗(yàn)表明,其沒有流溢(ausfliessen)到 足夠的范圍,以致不可制備框架的金銀絲細(xì)工網(wǎng)(filigran)圖案區(qū)。其 原因是鋁氧化,和由此所形成的氧化皮阻礙了該流溢。再則其缺點(diǎn)是, 形成金屬間的鈷-鋁相,該鈷-鋁相對(duì)硬度產(chǎn)生不利影響。此外,該合金 按DIN 22674測定的7天的腐蝕速率(Korrosionsrate )約為65 pg/cm2。
不能滿足用于牙醫(yī)領(lǐng)域的合金的制造商的要求。確切地說,人們力求應(yīng) 用其腐蝕速率在貴金屬合金的腐蝕速率數(shù)量級(jí)即7天的腐蝕速率低于 10pg/cn^的合金。由于所述鈷-鉻合金的不利特性,所以其在實(shí)際中未 經(jīng)使用。
在EP-A-1696044中已知另 一種鈷-鉻合金。其不含鋁,但含2-4重量%的鎵。
WO-A-2004/042098中的牙科鑄件合金含25-32重量%的鉻8-12重 量%的鵠、在各種情況下0.05-0.4重量%的元素周期表第4和/或第5副 族中的一種或多種元素、由制造引來的雜質(zhì)、其余為鈷。
DE-A-19815091的主題是一種用于牙科鑄件的合金,其由下列組成 20-35重量%的鉻、4-8重量%的鉬、至多3重量%的硅、0.05-1.2重量% 的鉭、鈮和/或鴒,其中鉭、鈮或鴒各元素的含量均小于0.5重量%;至 多0.3重量%的碳;0.05-0.4重量%的氮;至多3重量%的鐵;至多3重 量%的錳;小于1重量%的可能的雜質(zhì);其余是鈷。
只要將鈷-鉻合金用于經(jīng)自由形態(tài)-燒結(jié)和/或自由形態(tài)-熔融制造假 牙,則只有使用在實(shí)際中經(jīng)證實(shí)是有效的鑄造合金。而與此不同的是, 由該文獻(xiàn)中已知的其它合金不可使用,因?yàn)榻?jīng)激光燒結(jié)和/或激光熔融會(huì) 增強(qiáng)不利特性。同樣由鈷-鉻材料經(jīng)激光燒結(jié)和/或激光熔融所制造的假 牙表現(xiàn)出高的變形趨勢(Verzugsneigung ),以致通過必需的熱處理步 驟會(huì)發(fā)生變脆,這導(dǎo)致斷裂伸長大大降低。再則表現(xiàn)出達(dá)到特別高的硬 度,這對(duì)機(jī)械后加工是不利的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由鈷-鉻合金制造的假牙,其有良好的加 工性能。其斷裂趨勢應(yīng)最小化,其中應(yīng)達(dá)到可順利后加工的硬度值。其 腐蝕速率也應(yīng)達(dá)到貴金屬的腐蝕速率范圍內(nèi)。
本發(fā)明的目的是通過由下列組成的鈷-鉻合金用于以激光熔融法和/ 或激光燒結(jié)法制造假牙的用途實(shí)現(xiàn)的
43-68重量%鈷,
12-30重量%鉻,
8-25重量%鎢,
0-13重量%鐵,
0-30重量%錳,
0-10重量%鉬,
0-5重量%的元素鋁、鉭、錸、4i中的至少一種,和 小于0.1重量%的碳。 優(yōu)選該鈷-鉻合金應(yīng)含0,5-5重量%的鋁。
特別已經(jīng)設(shè)想,該鈷-鉻合金含50-65重量%鈷、15-22重量%鉻、15-22重量%鴒、3-11重量%鐵和1-3重量%鋁。
優(yōu)選該鈷-鉻合金含50-60重量%鈷、15-22重量°/。鉻、15-22重量% 鴒、4-10重量%鐵和1-3重量%鋁。
令人意外的是,用前述組成的未在實(shí)際中應(yīng)用的鈷-鉻合金通過激光 熔融法和/或激光燒結(jié)法即通過自由形態(tài)-熔融或-燒結(jié)所制成的假牙的 斷裂伸長特性與已知的鑄造合金的斷裂伸長特性相當(dāng)。同時(shí)還令人意外 的是,其按DIN22674測定的7天的腐蝕速率小于10 pg/cm2,其比同樣 組成的牙科鑄造合金的腐蝕值低6倍以上。
按DIN 22674測定的腐蝕速率如此測定,也即使通過鑄造或通過激 光熔融法和/或激光燒結(jié)法制備的該合金小片經(jīng)相應(yīng)于ISO 10271的試驗(yàn) 溶液處理,以測定7天后的從該小片上所溶出的材料量,其中該小片的 面積是已知的。
除優(yōu)異的耐腐蝕性外,該優(yōu)良的機(jī)械性能也是令人意外的。該兩者 可能以如下方式解釋,該金屬間相的動(dòng)力學(xué)受激光熔融或激光燒結(jié)的如 下影響,即與鑄造方法相比,該相的形成不會(huì)發(fā)展到使由此產(chǎn)生的不利 特性變得可觀察到。
此外,產(chǎn)生的假牙在進(jìn)一步熱處理前的硬度小于350 (HV 10),以致 可具有優(yōu)良的后加工性能。只要是為補(bǔ)償變形的熱處理是需要的,則測 量表明該硬度會(huì)提高到超過400 (HV 10),盡管如此,優(yōu)良的后處理特性 是可能的,即這是一種不曾可預(yù)見的特性。
如果通過激光熔融制造,即將各粉末層完全相互熔融,則特別可實(shí) 現(xiàn)假牙或框架的有利特性。在各經(jīng)熔融和之后又經(jīng)凝固的層上施加以另 外的粉末層,并也完全熔融該層和由此連接到下面的層。連續(xù)實(shí)施該方 法步驟,以通過自由形態(tài)熔融實(shí)現(xiàn)待制假牙或框架的所需幾何形狀。
具體實(shí)施例方式
在擴(kuò)展方案中,該鈷-鉻合金還含0-0.2重量%的元素硼、釔中的至 少一種、0-2重量%的元素釩、珪、銅、鋅、鈮中的至少一種、0-10重 量%的鎵、0-5重量%的鍺和0-1重量%的元素鈰、鑭中的至少一種。
與此無關(guān),鉻、鎢和錸和/或鋁的總量應(yīng)不大于50重量%。
特別是鉻鎢+錸的比應(yīng)當(dāng)為約2 : 3-約2 : l或約2 : 3-約3 : 2。
此外,鉻+鎢的含量應(yīng)當(dāng)至少為30重量%和最高為50重量%,鉻鵠的比應(yīng)當(dāng)為約3 : 4-約4 : 3。
〖£牙的
方法,制備中相繼施加彼此層疊的多層粉末層,并且在施加下一層粉末 層之前在相應(yīng)于該待制假牙的所選截面區(qū)的給定區(qū)域用聚焦激光束將 各粉末層加熱到這樣的給定溫度,以使在其下設(shè)置的粉末層上的粉末層 通過該粉末層的熔融和/或燒結(jié)而固定,其特征還在于,應(yīng)用由下列組成
的合金作為鈷-鉻合金
43-68重量%鈷, 12-30重量%鉻, 8-25重量%鵠, 0-13重量%鐵, 0-30重量%錳, 0-10重量%鉬,
0-5重量%的元素鋁、鉭、錸、鈦中的至少一種,和 小于0.1重量%的碳。
特別是,對(duì)通過激光燒結(jié)法和/或激光熔融法而又無預(yù)先熱處理而制 造的假牙要提供用陶瓷或塑料制成的飾面。
令人意外的是,使用相應(yīng)的鈷-鉻合金通過自由形態(tài)-燒結(jié)法或自由-熔融法制得的假牙在飾面前均有鑄造合金的通常硬度。未見可能發(fā)生變 形的缺點(diǎn)。
此外,還可證實(shí),使用本發(fā)明所使用的鈷-鉻合金且在激光熔融工藝 或激光燒結(jié)工藝前或后無退火處理(Temperaturebehandlung)情況下, 提供了一種無變形的框架,其在飾面后也具有鑄造型的硬度及足夠的延 展性。
特別已經(jīng)設(shè)想,該鈷-鉻合金還含0-0.2重量%的元素硼、釔中的至 少一種、0-2重量%的元素釩、硅、銅、鋅、鈮中的至少一種、0-10重 量%的鎵、0-5重量%的鍺和0-1重量%的元素鈰、鑭中的至少一種。該 合金的鉻、鎢和錸和/或鋁的含量應(yīng)不大于50重量%。此外,本發(fā)明的
特征在于鉻鴒+錸的比為約2 : 3-約2 : l或約2 : 3-約3 : 2。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中,鉻+鎢的含量至少為30重量%和最高為
40重量%,鉻鴒的比為約3 : 4-約4 : 3。
特別是該合金含50-65重量%鈷、15-22重量%鉻、15-22重量%鎢、4-11重量%鐵和1-3重量%的鋁。
本發(fā)明的特征還在于一種由鈷-鉻合金通過激光-燒結(jié)法或激光熔融 法制得的假牙,該假牙在飾面前未經(jīng)熱處理情況下的硬度HV (HV 10)^350。
令人意外的是,只要在飾面前經(jīng)熱處理,則本發(fā)明假牙如框架的硬 度會(huì)增力口(其值大于400 (HV 10)。其抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)也增加。盡管硬 度增加,但仍可順利進(jìn)行后加工。此后如果對(duì)假牙或框架進(jìn)行飾面,則 不再可證實(shí)到明顯的硬度增加。
權(quán)利要求
1. 鈷-鉻合金用于以激光熔融法和/或激光燒結(jié)法制造假牙的用途,該合金由下列組成43-68重量%鈷,12-30重量%鉻,8-25重量%鎢,0-13重量%鐵,0-30重量%錳,0-10重量%鉬,0-5重量%的元素鋁、鉭、錸、鈦中的至少一種,和小于0.1重量%的碳。
2. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,其特征在于,鋁含量為0.5-5重 量%。
3. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,該合金含50-65重量%鈷、15-22 重量%鉻、15-22重量%鴒、3-11重量%鐵和1-3重量%的鋁。
4. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,該合金含50-60重量%鈷、15-22 重量%鉻、15-22重量%鴒、4-10重量%鐵和1-3重量%的鋁。
5. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,該合金還含0-0.2重量%的元素 硼、釔中的至少一種、0-2重量°/。的元素釩、硅、銅、鋅、鈮中的至少 一種、0-10重量%的鎵、0-5重量%的鍺和0-1重量%的元素鈰、鑭中的 至少一種。
6. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,其中鉻、鵠和錸和/或鋁的總量 不大于50重量%。
7. 權(quán)利要求i的鈷-鉻合金的用途,其中鉻鎢+錸的比為約2 : 3-約2 : l或約2 : 3-約3 : 2。
8. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,其中鉻+鎢的含量至少為30重量%和最高為50重量%,鉻鴒的比為約3 : 4-約4 : 3。
9. 權(quán)利要求1的鈷-鉻合金的用途,用于制造未經(jīng)預(yù)先退火而飾面的假牙。
10. 通過鈷-鉻合金粉末的逐層構(gòu)造來制備假牙的方法,其中相繼施加彼此層疊的多層粉末層,并且在施加下一層粉末層之前在對(duì)應(yīng)于該待 制假牙的所選截面區(qū)的給定區(qū)域用聚焦激光束將各粉末層加熱到如下給定溫度,加熱方式使得通過該粉末層的熔融和/或燒結(jié)而將該粉末層固 定到下面的粉末層上,其中使用具有下列組成的合金作為鈷-鉻合金43-68重量%鈷,12-30重量%鉻,8-25重量%鎢,0-13重量%鐵,0-30重量%4孟,0-10重量%鉬,0-5重量%的元素鋁、鉭、4來、鈥中的至少一種,和 小于0.1重量%的碳。
11. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,鋁含量為0.5-5重量%。
12. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,所述合金含50-65重量%鈷、 15-22重量%鉻、15-22重量%鎢、4-11重量%鐵和1-3重量°/。的鋁。
13. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,所述合金含50-60重量%鈷、 15-22重量%鉻、15-22重量%鴒、4-10重量%鐵和1-3重量%的鋁。
14. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,所述鈷-鉻合金還含0-0.2重 量%的元素硼、釔中的至少一種、0-2重量%的元素釩、硅、銅、鋅、鈮 中的至少一種、0-10重量%的鎵、0-5重量%的鍺和0-1重量%的元素鈰、 鑭中的至少一種。
15. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,所述合金含不超過50重量 %的鉻、鵠和錸和/或鋁。
16. 權(quán)利要求io的方法,其特征在于,鉻鎢+錸的比為約2 :3-約2 : l或約2 : 3-約3 : 2。
17. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,鉻+鎢的含量至少為30重量%和最高為50重量%,鉻鎢的比為約3 : 4-約4 : 3。
18. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,通過激光熔融法制造假牙或其框架。
19. 權(quán)利要求10的方法,其特征在于,所制得的假牙未經(jīng)預(yù)先退火 而飾面。
20. —種用于由權(quán)利要求1或10的至少之一的鈷-鉻合金按激光熔 融法和/或激光燒結(jié)法制備的假牙的框架,其中該框架的7天腐蝕速率小于10(ig/cm 。
21. —種由鈷-鉻合金按激光熔融法和/或激光燒結(jié)法制備的未經(jīng)飾 面和未經(jīng)預(yù)先熱處理的其硬度HV(HV 10)^350的假牙,其中,該鈷-鉻 合金具有權(quán)利要求1或10至少之一的組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及鈷-鉻合金在制造假牙中的用途。該合金的組成如下43-68重量%鈷,12-30重量%鉻,8-25重量%鎢,0-13重量%鐵,0-30重量%錳,0-10重量%鉬,0-5重量%的元素鋁、鉭、錸、鈦中的至少一種,和小于0.1重量%的碳。由此得到小腐蝕速率的具有優(yōu)良可加工性的假牙,該假牙通過激光熔融法和/或激光燒結(jié)法制備。
文檔編號(hào)B22F3/105GK101283953SQ200810109248
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者A·克勞斯, J·鮑爾, L·韋森塞爾, R·斯坦克 申請(qǐng)人:德固薩有限責(zé)任公司