非晶合金牙髓锉及其制造方法技术

本发明专利技术提供了非晶合金牙髓锉及其制造方法。相比传统的钛镍记忆合金制造的牙髓锉，本发明专利技术新型牙髓锉具有高强度、高硬度、高的弹性性能、耐腐蚀、高表面光洁度、高疲劳强度等优秀的性能；同时，本发明专利技术牙髓锉制造工艺简单，可以在较低温度下进行加工，通过扭转、轧制、编织、压印等方法来制造。

Amorphous alloy dental pulp file and manufacturing method thereof

The present invention provides amorphous alloy pulp file and manufacturing method thereof. Compared with the traditional endodontic files of nickel titanium memory alloy manufacture, the invention of new endodontic files with high strength, high hardness, high elastic properties, corrosion resistance, high surface smoothness, high fatigue strength and excellent performance; at the same time, the invention endodontic files of simple manufacturing process, can be processed at low temperature. Produced by rolling, twisting, weaving, printing and other methods.

【技术实现步骤摘要】
非晶合金牙髓锉及其制造方法
本专利技术涉及医用器械领域，具体而言，涉及新型牙髓锉及其制造方法。
技术介绍
牙髓锉是现代牙髓医疗中常用的医疗产品，主要是用于去除受到损坏的牙龈，这样才能清洁管状空间，填充生物相容性材料。由于牙髓锉需要在牙齿中转动并钻出管状空间，因而需要其具有高强度、高弹性、耐腐蚀性等性能。目前，主要使用的是钛镍记忆合金为原制作材料牙髓锉。虽然这种牙髓锉的强度较高，同时也具有较高的弹性，但是，仍然有报道钛镍牙髓锉会有断裂的情况发生，而这不仅增加了手术的风险，也使得这种牙髓锉的使用受到限制，同时也增加了每次牙髓治疗相关设备的成本。非晶合金是一种长程无序、短程有序的金属合金材料，不存在晶界和位错等晶态合金常见的缺陷，因此拥有优良的力学性能和物理性能。同时，块体非晶合金具有超高的断裂强度，高弹性，优秀的耐腐蚀性能，以及弯曲后不产生塑形变形和极高的耐磨性等特性。由此可见，非晶合金材料非常符合医用牙髓锉所需要的各种性能要求，利用这种新材料制造牙髓锉材料可以降低手术风险，减少生产成本，有着极高的应用价值和前景。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足之处，提供一种非晶合金牙髓锉，非晶合金牙髓锉具有高强度、高弹性、耐磨、耐腐蚀、表面光洁度高、不易变形等优点。本专利技术的目的之二是针对现有技术的不足之处，提供一种机械加工量少、加工时间短、生产效率高且生产成本低的牙髓锉制造方法。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种非晶合金牙髓锉，所述牙髓锉是由非晶合金材料制造的；其中，所述非晶合金材料为不含Ni/Be的非晶合金材料。可选的，本专利技术中，所述非晶合金材料包括锆基非晶合金、钛基非晶合金、铜基非晶合金、铁基非晶合金、钴基非晶合金、钯基非晶合金或者铂基非晶合金材料。本专利技术的非晶合金具体成分主要包括ZrCuAlPd、ZrCuTi、CuZrAlNb、CuZrTiPd、ZrAlCo、CuHfTi、TiZrCuSn、TiNbSi、TiCuZrPd、FeCoNbB、FeCoHfB、CoMoPb、CoFeNbBSi、PdCuSi、PtPSiB，或者PtCuAg系等非晶合金材料。可选的，本专利技术中，所述牙髓锉的的维氏硬度为400～900HV，抗压强度为1500～3500MPa，弹性极限为2～3％，抗腐蚀性为500～2000h盐雾实验表面无腐蚀。同时，本专利技术还提供了所述非晶合金牙髓锉的制造方法，所述方法包括如下步骤：a)配料：根据所需的非晶合金材料成分，称量所需原材料；b)投料：将原材料加入熔融装置中；c)熔融：将原材料熔融并形成熔体；d)成型：将所得熔体注入模具中，并冷却成型得到牙髓锉胚体；e)加工：将所得牙髓锉胚体加工成型，得到牙髓锉。可选的，本专利技术中，步骤c)中熔体的温度为900～1500℃。可选的，本专利技术中，步骤e)中所述加工成型为采用扭转、轧制、编织或者压印的方法进行加工成型；其中，所述加工成型的温度为非晶合金材料的过冷液相区Tg～Tx范围内。可选的，本专利技术中，步骤e)中所述加工成型为扭转加工成型，具体的，所述扭转加工成型步骤如下：在真空或者惰性气体保护氛围中，将牙髓锉胚体加热至过冷液相区范围内，然后通过机械扭转将其塑形变形，形成螺旋式的刃口，然后冷却成型，并得到牙髓锉。可选的，本专利技术中，步骤e)中所述加工成型为轧制加工成型，具体的，所述轧制加工成型步骤如下：先将金属轧辊的温度加热至材料的过冷液相区范围内，然后将牙髓锉胚体加热温度至300～600℃，然后置于轧辊之间，并通过轧辊的转动来轧制出刃口和凹槽，然后冷却形成，得到牙髓锉。可选的，本专利技术中，步骤e)中所述加工成型为编织加工成型，具体的，所述编织加工成型的步骤为：将牙髓锉胚体在夹具上固定；然后将牙髓锉胚体加热至非晶合金的过冷液相区内；接着，通过上下端处夹具的相对转动方式使其塑形变形编织为螺旋线缆结构的牙髓锉，然后冷却成型，得到牙髓锉。可选的，本专利技术中，步骤e)中所述加工成型为压印加工成型，所述压印加工成型的具体步骤为：将压印上下模加热至非晶合金过冷液相区温度，将牙髓锉胚体加热至300～600℃，降下上模并在10MPa压力作用下压印牙髓锉胚体，然后冷却成型，得到牙髓锉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术所提供的非晶合金牙髓锉具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨耐用、表面光洁度高、不易变形、易于加工的诸多优点；其中，该牙髓锉的维氏硬度为400～900HV，抗压强度为1500～3500MPa，弹性极限为2～3％,抗腐蚀性为经过500～2000小时的盐雾测试后其表面任然良好无腐蚀；同时，相较于钛镍记忆合金制造的牙髓锉，本专利技术牙髓锉具有强度高、弹性好、耐腐蚀、耐磨损、不易变形、易于加工等优点，提高使用时间降低成本；进一步的，相对于钛镍制造的牙髓锉，本专利技术牙髓锉中不含有Ni和Be元素，因而可以防止产生过敏，减少手术风险；(3)本专利技术所提供的牙髓锉的制造方法，是在真空状态或者惰性气体的保护下，利用快速冷却的方法进行的，因而能够避免在制造牙髓锉的过程中发生氧化反应或结晶化反应；同时，在真空铸造成型或在惰性气体保护下的铸造成型过程中，由于非晶合金的体积变化率非常低(缩水率仅有0.17％左右)，因而所得到的牙髓锉的精度较高；进一步的，通过先成型为牙髓锉胚体，然后在高温下通过扭转法、缠绕法、轧制法等方法，可以生产结构较为复杂，要求较为精密的非晶合金牙髓锉成品。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术所提供的牙髓锉，是一种医用牙髓锉，具体的，是一种具有切割部分的器械，所述切割部分包含一个或者多个刃口，这些刃口通过加工形成螺旋状刃口，其刃口不同部分有着不同间距，间距朝着锉的尾端逐渐变小；同时，本专利技术所述牙髓锉的直径在0.1～4mm之间，牙髓锉的厚度为0.01～5mm；进一步的，本专利技术牙髓锉以非晶合金材料制造的，相对于钛镍记忆合金具有高强度、高硬度、强耐腐蚀性、高弹性性能、疲劳强度高、几乎不产生变形等诸多优点。本专利技术牙髓锉的制造方法，主要在真空或者惰性气体的保护下，将原材料经过电弧熔炼或者感应加热后熔融成液态，通过快速冷却制造胚体，然后二次加工成型；需要说明的是，本申请中，所用到惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的一种；同时，浇铸/吸铸以及后续的成型过程中，铸造机的真空度控制在10-2～10-3Pa，而温度控制均以TTT曲线为基准，并使得时间和温度曲线不碰触到TTT图中的晶化区域；同时，为了对器械的耐循环疲劳性能进行改善，本专利技术进行了循环疲劳测试，该测试方法通过测量器械对疲劳的耐受性，可以反应零件的使用寿命。该测试所用的装置，是具有相邻与偏转块定位的开槽心轴的实验台，所述偏转块具有与该心轴同心并与心轴周边隔开的弓形表面；该心轴在表面上具有浅深度的凹槽，负载在偏转块附件的是具有卡盘的旋转工具夹具，固定牙髓挫的近端部分；相邻该偏转块定位的是喷嘴，可以将温控介质喷射到牙髓锉上。测试过程中，将牙髓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶合金牙髓锉，其特征在于，所述牙髓锉是由非晶合金材料制造的；其中，所述非晶合金材料为不含Ni/Be的非晶合金材料。

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金牙髓锉，其特征在于，所述牙髓锉是由非晶合金材料制造的；其中，所述非晶合金材料为不含Ni/Be的非晶合金材料。2.根据权利要求1所述的非晶合金牙髓锉，其特征在于，所述非晶合金材料为非晶合金包括锆基非晶合金、钛基非晶合金、铜基非晶合金、铁基非晶合金、钴基非晶合金、钯基非晶合金，或者铂基非晶合金材料。3.根据权利要求1所述的非晶合金牙髓锉，其特征在于，所述牙髓锉的维氏硬度为400～900HV，抗压强度为1500～3500MPa，弹性极限为2～3％，抗腐蚀性为500～2000h盐雾实验表面无腐蚀。4.权利要求1～3中任一项所述非晶合金牙髓锉的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：a)配料：根据所需的非晶合金材料成分，称量所需原材料；b)投料：将原材料加入熔融装置中；c)熔融：在真空或者惰性气体保护条件下，将原材料熔融并形成熔体；d)成型：将所得熔体注入模具中，并冷却成型得到牙髓锉胚体；e)加工：将所得牙髓锉胚体加工成型，得到牙髓锉。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，步骤c)中熔体的温度为900～1500℃。6.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，步骤e)中所述加工成型为采用扭转、轧制、编织或者压印的方法进行加工成型；其中，所述加工成型的温度为非晶合金材料的过冷液相区Tg～Tx...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓平，孔立新，
申请(专利权)人：盘固新型合金材料常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32