采用烧结材料制作结构件，具体地讲牙科用结构件的烧结炉，以及针对此类结构件的烧结工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种烧结炉，所述烧结炉用于由烧结材料制成的结构件，主要是用于牙科结构件和陶瓷结构件，以及针对此类结构件的烧结工艺。烧结炉1包括用于待烧结结构件9的可加热炉膛2，其中所述炉膛2具有可打开的壁段6，通过所述壁段可将所述待烧结结构件9投放进所述炉膛2中。所述壁段6的机动性开启和关闭由动力器械10承担，其中为所述动力器械10设计有控制系统11，在控制系统上设有针对动力器械的操作元件12。此外为所述炉膛2装设有升温装置5，所述控制系统11可控制所述炉膛2的升温情况。在触击操作元件12时，所述控制系统11的装料工序启动，所述动力器械10将在所述控制系统11的带动下自动根据装料工序进行动作。本发明专利技术的另一项内容是烧结炉运行的工艺，以及相应的计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用烧结材料制作结构件，具体地讲牙科用结构件的烧结炉，以及针对此类结构件的烧结工艺
本专利技术涉及一种烧结炉，所述烧结炉用于由烧结材料制成的结构件，主要是用于牙科结构件和陶瓷结构件，以及针对此类结构件的烧结工艺。与技术类结构件相比，用于牙齿修补的结构件具有体积小、壁厚薄、横截面小的特点。
技术介绍
待烧结材料对于烧结炉的构造至关重要。烧结对象通常为金属或陶瓷生坯，它们由粉末压制而成，要么在铣削或打磨过程中直接进行了进一步处理，要么先经过了预烧结过程，再进行铣削或打磨过程。材料决定了必要的温度曲线。结构件的尺寸和数量决定了烧结炉的结构尺寸，同时也决定了温度曲线。烧结炉工作温度越高，隔离层的壁厚越厚。烧结炉的结构尺寸、结构件和所需升温速度决定了加热系统和调节系统的设计。供电情况也会对此造成影响。最后，在实验室中使用的牙科烧结炉和工业烧结炉的结构尺寸也大不相同。如今，热处理过程，尤其是用预烧结陶瓷或金属材料完整烧结出牙齿修复体的过程，在使用烧结炉的情况下需要80分钟或数个小时。牙齿修复体的制造过程既需要准备步骤也需要后续步骤，因此，单个步骤的时间需求会导致制造过程的长时间中断。在这种情况下，所谓的氧化锆“快速烧结”(Speed-Sintern)也需要至少80分钟。目前，只有使用某种热处理时间得到显著缩短，或根本不需要热处理的材料，才能有效缩短过程的进程时间。在这样的
技术介绍
下已知一种烧结炉，它配有一个用于待烧结结构件的可加热炉膛，该炉膛具有可打开的壁段，通过此壁段可以将待烧结结构件投放进炉膛中。壁段的机动性开启和关闭由动力器械承担，同时动力器械还配备有带相应操作元件的控制系统。此外，炉膛装设有升温装置，控制系统可控制炉膛的升温情况。这种类型的烧结炉已于2011年1月由德国的西诺德牙科设备有限公司(SironaDentalSystemsGmbH)以商品名inFireHTCspeed投入市场。在这种烧结炉中，氧化锆支架烧结过程的耗时缩减高达75%，因此大大加速了实验室中的CAD/CAM过程。而这种时间上的优势主要是因为使用了特殊的加热元件、内部隔离和烧结底座（如外壳）以及底面和装载面为平行平面的棱柱形或圆柱形模具。借助这种烧结炉，氧化锆能在90分钟内被紧密烧结为五节段的桥架。这样，一天之内便可完成计算机辅助镶嵌的多层牙桥制造。此外，还可根据预先规定的烧结陶瓷的材料类型在常规烧结方案与快速烧结方案之间进行选择。不需要准确说明材料类型，便可以对接下来的长时间烧结方案和快速烧结方案进行个性化编程。另外，烧结炉还提供有时间选择功能，这样牙科技师便能连夜完成烧结工作。加热时间与冷却时间的缩短可从根本上提高设备的能效。由WO2012/057829A2已知，需将一件牙齿备件放置在通过密封法兰打开的反应炉中的导向装置上，使牙齿备件处于磁性线圈的中心位置。通过微波感应等离子体的感应或燃烧进行升温，将使烧结时间从数小时缩短为数分钟。对于此目的而言，使用氧化锆作为耦合介质并不合适，因为这种材料首先需要达到约800℃才会具有可用的导电性。基于工业生产陶瓷或者粉末冶金结构件的经验，热处理过程（例如烧结）可在一定范围内进行调节。为了避免产生温度梯度，在烧结炉的整个变温过程中结构件始终保持烧透的状态是至关重要的。若存在温度梯度，压铸后会发生材料品质差异；同时，温度梯度也是导致材料成型时间延长的原因。因此，本专利技术的目的在于：在保持烧结结构件的材料特性的同时，进一步缩短生产时间，从而确保满足应用的要求。
技术实现思路
根据本专利技术制成的烧结炉用于生产烧结材料制成的结构件，具体地讲用于烧结牙科结构件和陶瓷结构件。该烧结炉配有用于烧结结构件的可加热炉膛，该炉膛具有可打开的壁段，通过所述壁段可以将待烧结结构件投放进炉膛中，此外还具有一个控制系统，控制系统可通过炉膛的升温装置控制炉膛的升温情况。控制系统配有一个工作单元，利用此工作单元可以在每次炉膛升温后单独或汇总地采集装料工序，即打开、保持和关闭壁段各步骤的持续时间，和/或单独或汇总地采集炉膛在各步骤中的温度下降情况，同时在控制系统中保存有许多温度曲线，该温度曲线描述了炉膛在装料工序之后的温度变化情况，通过控制系统中装设的选择或对比单元，可以根据各步骤单独或汇总的持续时间和/或根据炉膛在各步骤中单独或汇总的温度下降情况，从存储区中选取其中一条温度曲线。在每次炉膛升温后单独或汇总地采集装料工序，即打开、保持和关闭壁段各步骤的持续时间的工作单元时，可以考虑使用计时器，计时器将随壁段的运动自动触发，或者当壁段离开和/或到达终端位置时进行采集。而反之单独或汇总地采集炉膛在各步骤中的温度下降情况时则可以使用温度测量仪，温度测量仪随壁段的运动自动读取温度，或者当壁段离开和/或到达终端位置时读取温度。如果不想选取已有的温度曲线，也可以以多条现有的温度曲线为基础，计算出一条最为匹配的温度曲线。有利的是，烧结炉可装设一个能够配合控制系统共同作用的操作元件，此时，触击操作元件便会触发控制系统对持续时间和/或温度下降情况的采集。另外，它还可配一套动力器械，用于壁段的机动性开启和关闭。操作元件收到控制系统的指令后，便会让动力器械根据装料工序进行动作。根据本专利技术制成的另一种烧结炉则用于生产烧结材料制成的结构件，尤其是牙科结构件和陶瓷结构件。该烧结炉配有用于烧结结构件的可加热炉膛，炉膛具有可打开的壁段，通过所述壁段可以将待烧结结构件投放进炉膛中。壁段的机动性开启和关闭由动力器械和动力器械控制系统承担，其中该控制系统配有动力器械的操作元件。此外，炉膛具有升温装置，可通过控制系统控制炉膛的升温情况。为了优化烧结过程的持续时间，控制系统具有预先规定的自动装料工序，可以控制动力器械使壁段执行打开、保持和关闭的步骤，还可以控制炉膛的升温情况。在触击操作元件时，控制系统的装料工序启动，动力器械将在控制系统的带动下自动根据装料工序进行动作。通过准确定义的装料工序能进一步得知炉膛的冷却情况和由此导致的温度损失，因而同样可以进一步得知待烧结结构件的升温行为，待烧结结构件通常是在室温下通过打开的高温壁段被投放进炉膛中的。有利的是，可以打开的壁段设计为结构件支架的结构，并且在打开的状态下形成一个加热的冷却区，与炉膛本身构成一定间隔。装载于支架上的结构件可以在打开的壁段中通过炉膛加热，或者通过一个单独的加热装置加热。控制系统具有冷却工序，用于在烧结过程后打开壁段、将壁段保持在冷却区中，以及对炉膛或单独加热装置的升温情况作出规定，同时还存在由控制系统激活的控制信号，在冷却区或炉膛达到冷却温度时显示出来。在冷却过程中以一定条件使用加热的冷却区，可以在优化时间的同时实现可重现的生产流程，降低冷却过快的风险，避免所谓的热冲击对材料带来的损伤。为了实现更短的持续时间，可以将所述升温装置用作电阻式加热装置，这样可以使炉膛在装料工序后呈现出一定的升温率，最小平均1.0℃/s，最大为6℃/s。电阻式加热装置的加热元件可以从一开始就以最大的电流进行工作。有利的是，控制系统具有输入单元，用以根据结构件的结构尺寸或几何特征例如待烧结结构件的最大壁厚或最大结构件横截面或体积、待烧结结构件的材料种类或多种组合来选择温度曲线。这样做的优点在于：烧结进程能通过时间优化的温度曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由烧结材料制成的结构件(9)，尤其是用于牙科结构件和陶瓷结构件的烧结炉(1)，其包括用于所述可烧结结构件(9)的可加热炉膛(2)，其中所述炉膛(2)具有可打开的壁段(6)，通过所述壁段可以将所述待烧结结构件(9)投放进所述炉膛(2)中，其中装设有控制系统(11)，所述控制系统通过所述炉膛(2)中的升温装置(5)控制所述炉膛(2)的升温情况，其特征在于：所述控制系统(11)具有工作单元(31, 32)，利用所述工作单元可以在所述炉膛(2)每次升温后单独或汇总地采集装料工序，即打开、保持和关闭所述壁段(6)各步骤的持续时间，和/或反之单独或汇总地采集所述炉膛(2)在各步骤中的温度下降情况，同时在所述控制系统(11)中存储有许多温度曲线，描述了所述炉膛(2)在装料工序之后的温度变化情况，通过所述控制系统中装设的选择或对比单元(33)，可以根据各步骤单独或汇总的持续时间和/或反之根据所述炉膛(2)在各步骤中单独或汇总的温度下降情况，从存储区(34)中选取其中一条温度曲线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.27 DE 102012213279.1;2012.07.27 US 61/67661.一种用于由烧结材料制成的结构件(9)的烧结炉(1)，其包括用于所述可烧结结构件(9)的可加热炉膛(2)，其中所述炉膛(2)具有可打开的壁段(6)，通过所述壁段可以将待烧结的结构件(9)投放进所述炉膛(2)中，其中装设有控制系统(11)，所述控制系统通过所述炉膛(2)中的升温装置(5)控制所述炉膛(2)的升温情况，其特征在于：所述控制系统(11)具有工作单元(31,32)，利用所述工作单元可以在所述炉膛(2)每次升温后单独或汇总地采集装料工序，即打开、保持和关闭所述壁段(6)各步骤的持续时间，和/或反之单独或汇总地采集所述炉膛(2)在各步骤中的温度下降情况，同时在所述控制系统(11)中存储有许多温度曲线，描述了所述炉膛(2)在装料工序之后的温度变化情况，通过所述控制系统中装设的选择或对比单元(33)，可以根据各步骤单独或汇总的持续时间和/或反之根据所述炉膛(2)在各步骤中单独或汇总的温度下降情况，从存储区(34)中选取其中一条温度曲线。2.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征在于：所述结构件（9）是牙科结构件。3.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征在于：所述结构件（9）是陶瓷结构件。4.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征在于：装设有操作元件(12)，且配合所述控制系统(11)共同作用，此时，触击所述操作元件(12)便会触发所述控制系统(11)进行采集工作。5.根据权利要求4所述的烧结炉，其特征在于：装设有用于机动性开启和关闭所述壁段(6)的动力器械(10)，触击所述操作元件(12)，即可使所述动力器械(10)在所述控制系统(11)的带动下根据预先规定的装料工序进行动作。6.一种用于由烧结材料制成的结构件(9)的烧结炉(1)，包括用于所述可烧结结构件(9)的可加热炉膛(2)，其中所述炉膛(2)具有可打开的所述壁段(6)，通过所述壁段可以将待烧结的结构件(9)投放进所述炉膛(2)中，其中为所述炉膛(2)装设有升温装置(5)，控制系统(11)负责控制所述炉膛(2)的升温情况，其特征在于：所述控制系统(11)具有预先规定的装料工序，即在炉膛升温后打开、保持和关闭所述壁段(6)的各步骤，各步骤要么自动执行，要么依照次序执行，执行情况通过至少一个信号指示器(35)发出提示，同时所述控制系统(11)具有预先规定的温度曲线，描述了所述炉膛(2)在装料工序之后的温度变化情况。7.根据权利要求6所述的烧结炉，其特征在于：所述结构件（9）是牙科结构件。8.根据权利要求6所述的烧结炉，其特征在于：所述结构件（9）是陶瓷结构件。9.根据权利要求6所述的烧结炉，其特征在于：装设有用于机动性开启和关闭所述壁段(6)的动力器械(10)，所述动力器械(10)由所述控制系统(11)带动，为此在所述控制系统上针对所述动力器械(10)设有操作元件(12)，触击所述操作元件(12)即可使所述动力器械(10)在所述控制系统(11)的带动下自动根据预设的装料工序进行动作。10.根据权利要求6所述的烧结炉，其特征在于：可打开的所述壁段(6)被设计为所述结构件(9)的支架样式，并形成加热的冷却区(21)，所述冷却区与所述炉膛(2)保持一定距离，使得装载于支架上的所述结构件(9)可以在打开的所述壁段(6)上吸收到所述高温炉膛(2)中的热量，此加热过程也可以由单独的加热装置(31)来完成，所述控制系统具有冷却工序，用于在烧结过程之后打开所述壁段(6)、将所述壁段(6)保持在所述冷却区(21)中，还能对所述炉膛(2)或所述单独加热装置(31)的升温情况作出规定，此外还存在由所述控制系统(11)激活的控制信号，其在所述冷却区(21)或所述炉膛(2)达到冷却温度时显示出来。11.根据权利要求1至10中任一项所述的烧结炉，其特征在于：所述升温装置(5)在装料工序后要使得所述炉膛(2)的升温率最小为平均1.0℃/s，最高为6℃/s。12.根据权利要求1至10中任一项所述的烧结炉，其特征在于：所述控制系统(11)具有输入单元(12)，用于根据所述结构件(9)的结构尺寸或几何特征、所述待烧结的结构件(9)的材料类型或多种组合来选择温度曲线。13.根据权利要求12所述的烧结炉，其特征在于：所述几何特征是最大壁厚或最大结构件横截面或所述待烧结的结构件(9)的体积。14.根据权利要求1至10中任一项所述的烧结炉，其特征在于：所述控制系统(11)具有分析单元(11.1)，用于分析条形码...

【专利技术属性】
技术研发人员：C施密特，D菲格，S格莱迪奇，P福诺夫，
申请(专利权)人：西诺德牙科设备有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE