Метод за производство на синтеровани метални протези

Изобретението се отнася до зъболекарска ортопедия и се отнася до подобряването на технологията за производство на зъбни протези от металокерамика. Методът за производство на металокерамични протези включва леене на метална рамка, нейната механична обработка, получаване на междинен подслой върху повърхността му и нанасяне на порцеланово покритие върху него, последвано от синтероване, докато основният подслой се извършва по метода на газофазна дифузия легиране на металната рамка с цирконий и алуминий до дълбочина 10,20 μm, а върху основния подслой се прави допълнителен подслой от циркониев диоксид с дебелина 2,5 микрона чрез термично окисление на основния подслой при температура 800. 1100 o В. Това може значително да увеличи силата на адхезия на порцелановото покритие към метала на рамката на зъбната протеза.

Изобретението се отнася до областта на зъболекарската ортопедия и се отнася до усъвършенстването на технологията за производство на зъбни протези от металокерамика.

Известни методи [1, 2] за производство на металокерамични протези, състоящи се в отливане на метална рамка, механична обработка, обезмасляване, получаване на оксиден подслой върху повърхността му, нанасяне на порцеланово покритие върху подслоя и неговото синтероване. Такива методи се различават главно по режимите на получаване на оксидни подслоеве и синтероване, както и по състава на порцелановите покрития.

Основният проблем при тези методи е да се получи силно залепване на порцелановото покритие към метала на рамката чрез оксидни подслоеве.

За прототипа на изобретението е приет метод за производство на металокерамични протези [2], който се състои в отливане на метална рамка, нейната механична обработка, обезмасляване, получаване на оксиден филм върху нейната повърхност, нанасяне на порцеланово покритие върху оксиден филм и неговото синтероване и за засилване на химическите връзки на керамични и метални оксиди преди получаване на оксидния филм, рамката се обработва с 20-25% разтвор на борен анхидрид в метилов алкохол и оксидният филм на повърхността на рамката се получава във вакуум при 1000.1010 o C за 8.10 минути.

Недостатъкът на този метод е недостатъчно силно прилепване на порцелановото покритие към метала на рамката, причинено от значително различни физико-механични свойства на оксидите на порцелановото покритие и рамката (например коефициентът на топлинно разширение за вакуум -плътната керамика е (60.70) 10 -7 1/o K [3], а за металите - (10.17) 10 -6 1/o K [4], т.е. се различава с 2.3 пъти). Техните химически връзки се осъществяват при малки дебелини, съизмерими с размера на атомите на химичните елементи, които изграждат тези материали. В резултат на това при механични и термични ефекти върху протезата възникват значителни термомеханични напрежения на срязване на интерфейса „метал на рамката - порцеланово покритие“, което кара покритието да се отлепи.

Целта на изобретението е да увеличи силата на адхезия на порцелановото покритие към метала на рамката на зъбната протеза.

За това методът за производство на металокерамични протези се състои в отливане на метална рамка, обработката й, получаване на междинен подслой върху повърхността му и нанасяне на порцеланово покритие върху него, последвано от синтероване. Новото е, че основният подслой се изпълнява по метода на газофазно дифузионно легиране на металния каркас с цирконий и алуминий на дълбочина 10,20 μm, а на основния подслой се прави допълнителен подслой с циркониев диоксид с дебелина 2,5 μm чрез термично окисление на подслоя при температура 800.1100 o C.

Силната адхезия на подслоевете към метала на рамката и един към друг се определя от дифузния характер на тяхното образуване и плавната промяна на физико-механичните свойства в серията „металът на рамката е основният подслой ( представлява интерметални съединения Me- (Al, Zr)), допълнителен подслой от циркониев диоксид керамично порцеланово покритие "висока якост на този състав.

По този начин наличието на преходни дифузионни подслоеве изключва съществуването на подчертан интерфейс между порцелановото покритие и метала на рамката, което изключва тяхното разслояване от механични и термични ефекти върху зъбната протеза.

Настоящото изобретение е изпълнено както следва. Рамката на протезата се прави чрез отливане във форма от кобалтово-хромова сплав (CCA) с последваща механична обработка. След това, по метода на газофазно дифузионно легиране [5], на повърхността на рамката се образува основен дифузионен подслой от интерметални съединения на системата Co- (Al, Zr) с дебелина 10,20 μm. Получената заготовка е подложена на термично окисляване при температура 950 o C, след което на повърхността е оформен допълнителен подслой от циркониев диоксид с дебелина 2,5 μm, върху който е нанесено порцеланово покритие и е изгорено по стандартна техника.

Механичните тестове на срязване на полученото порцеланово покритие показаха, че здравината на адхезията му към метала на рамката през подслоеве надвишава силата на самото порцеланово покритие, тъй като чипове се оформят не по границите на връзката им, а по порцелановото покритие. Термичните ефекти върху протезата според режима "нагряване до 900 o C охлаждане във вода" не са причинили отлепване на покритието.

Източници на информация 1. A.S. СССР N 1409256 М. Кл. A 61 C 13/08. Метод за производство на металокерамични протези. Бик. изобретения N 26-1988.

2. А.С. СССР N 1438763 М. Кл. A 61 C 9/00. Метод за производство на металокерамични протези. Бик. изобретения N 43-1988 (прототип).

3. Мусин Р.А. Г. В. Конюшков Комбиниране на метали с керамични материали. М. Машиностроене, 1991, с. девет.

4. Клас стомани и сплави. Изд. В. Г. Сорокин. М. Машиностроене, 1989, с. 626.

5. Термична обработка в машиностроенето. Наръчник изд. Ю. М. Лахтин и А. Г. Рахщат. М. Машиностроене, 1980, с. 350.

Метод за производство на металокерамични протези, който се състои в отливане на метална рамка, нейната механична обработка, получаване на междинен подслой върху повърхността му и нанасяне на порцеланово покритие върху него, последвано от синтероване, характеризиращ се с това, че междинният подслой се състои от два слоя, основният и допълнителният и първо нанесен основният слой по метода на газофазна дифузионна сплав на рамковия метал с цирконий и алуминий на дълбочина 15-25 микрона, а допълнителен слой се нанася чрез термично окисление на основния слой на дълбочина 2-5 микрона при 800-1100 o С.