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(cè)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(shì)(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(zhǎng)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(shì)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(zhǎng)特性與已知的鑄造合金的斷裂伸長(zhǎng)特性相當(dāng)。同時(shí)還令人意外 的是，其按DIN22674測(cè)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(cè)定的腐蝕速率如此測(cè)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(cè)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(cè) 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