説明

歯科用セラミック製品を製造する方法

【課題】 歯科用セラミック製品を製造する方法を提供する。
【解決手段】 この方法において、プレスされたセラミック粉末の未加工体1であって、結合剤を含むものが、未加工体1が焼結される前にフライス削りのような機械加工に供される。このセラミック粉末は約2〜6重量%の結合剤を含み、未加工体1は修復される歯の少なくとも一部の形状に対応する形状に造形されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯科用セラミック製品を製造する方法に関する。この方法は、例えば歯科用インプラント、アバットメント、ブリッジ、インレイまたはコーピングのような歯科用製品の製造と関連して使用されることができる。
【背景技術】
【0002】
歯科用補綴物の製造に対して、米国特許出願公開2004/0119180において予備焼結された素材片がまずフライス削り工程により機械加工され、続いて1200〜1650℃の温度範囲で緻密焼結されることが従来提案されている。本発明の目的は、歯科用セラミック製品を作るための改善された方法を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【0003】
【図1】図1は、未加工体がどのようにしてフライスカッターのような道具により機械加工されるかを示す概略図である。
【0004】
【図2】図2は、どのようにして二つの異なる道具が使用されることができるかを示す概略図である。
【発明の概要】
【0005】
本出願は、歯科用セラミック製品を製造する方法に関する。この方法は、2〜6重量%の結合剤を含むセラミック粉末をプレスすることにより得られた未加工体1を準備することを含む。図1を参照すると、未加工体1は次いで、修復される歯の少なくとも一部の形状に対応する形状に造形される。未加工体は、結合剤が未加工体になお残るように焼結操作に供する前に未加工体を機械加工することにより造形される。機械加工操作は、例えばフライスカッター2であることができる道具2によりなされることができる。未加工体に使用される結合剤は、例えばポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)またはステアリン酸(SA)であることができる。
【0006】
従来、プレスによって得られた未加工体は、好適には180MPa〜220MPaの範囲の圧力でプレスされることができるが、たぶん他の圧力レベルでプレスされていることも考えられる。例えば、プレスは300MPaまで、またはさらに高い圧力で実施されていることができる。一例として、未加工体1は、最初に酸化アルミニウムを含むセラミック粉末をプレスすることにより形成されていることができ、使用される圧力は195MPa〜205MPaの範囲にあることができる。
【0007】
未加工体1の機械加工はフライス削りにより実施されることができる。未加工体1のフライス削りは、8000回転/分〜16000回転/分の速度及び1600m/分〜3000m/分の前進速度で実施される初期フライス削りを含むことができる。初期フライス削りに対しては、フライス削りの速度は、例えば9000回転/分〜15000回転/分または10000回転/分〜14000回転/分であることができ、一方、前進速度は、例えば1850m/分〜2800m/分または1900m/分〜2300m/分であることができ、従って、例えば、9000回転/分〜15000回転/分の速度範囲は1850m/分〜2800m/分の範囲の前進速度に対応する。
【0008】
初期フライス削りの後、次いで、12000回転/分〜22000回転/分の速度及び1600m/分〜3000m/分の前進速度で実施される第二フライス削りを行うことができる。例えば、第二フライス削り時の速度の好適値は、13000回転/分〜20000回転/分の範囲または14000回転/分〜18000回転/分のより狭い範囲にあることができる。前進速度は、例えば1800m/分〜2800m/分の範囲または1900m/分〜2400m/分のより狭い範囲にあることができる。速度に対する狭い範囲は前進速度に対する狭い範囲に対応することは理解されるべきである。
【0009】
第二フライス削りの後、16000回転/分〜30000回転/分の速度及び2400m/分〜3700m/分の前進速度で実施される第三フライス削りを行うことができる。例えば、第三フライス削り時の速度の好適値は、2600m/分〜3500m/分の範囲の前進速度で18000回転/分〜26000回転/分の範囲にあることができる。速度はまた、2800m/分〜3300m/分の範囲の前進速度で20000回転/分〜24000回転/分のより狭い範囲で選ばれることができる。
【0010】
第三フライス削り後、未加工体1は22000回転/分〜35000回転/分の速度でかつ2400m/分と3700m/分の前進速度で実施される最終フライス削りを受けさせることができる。例えば、フライス削りの速度は、2600m/分〜3500m/分の範囲の前進速度で24000回転/分〜31000回転/分の範囲にあることができ、または2800m/分〜3300m/分の範囲の前進速度で25000回転/分であることができる。
【0011】
初期フライス削りは、4〜8mmまたは4mm〜6mmの範囲の直径を持つ第一フライスカッター2で作られることができる。第二フライス削りは、第一フライスカッターの直径より小さい直径を持つフライスカッター2により実施されることができる。例えば、第二フライスカッター2は、2mm〜3mmの直径を持つことができる。最終フライス削りは、約1mmの直径を持つフライスカッター2で実施されることができる。
【0012】
上に与えられた速度及びフライスカッター2のために示された値は良好な結果を与えることが見出されたが、他の値もまた可能である。
【0013】
一般的に言えば、実施されるフライス削りは、少なくとも二つの工程、すなわち少なくとも初期フライス削りと少なくとも最終フライス削りを含むことができる。さて、図2を参照されたい。初期フライス削り時に、大きい方の直径Dを持つフライスカッター2aが使用されることができ、小さい方の直径Dを持つフライスカッター2bが最終フライス削り時に使用されることができる。従って、図2においてD>Dであることは理解されるべきである。その理由は、初期フライス削り時には望ましくない材料をできるだけ迅速に除去することが重要であることである。最終フライス削り時には、除去されるために残っている材料は少ないが、最終フライス削りは未加工体1の表面性質(すなわち、それがどのように均一になるか)がより重要であるからである。この理由のため、より小さな直径を持つフライスカッター2bが最終フライス削り時に使用されることができる。通常(しかし必須ではない)、最終フライス削りはまた、初期フライス削りより高い速度で実施される。その理由は、高い速度が、非常に均一な表面が得られるべき最終フライス削り時に適しているからである。全フライス削り時にただ一つのフライスカッター2及び単一の速度を使用することができることが付け加えられることができる(すなわち、機械加工は単一のフライス削りを含むだろう)。しかし、かかる方法は時間消費型であり、費用効果的でない。
【発明を実施するための形態】
【0014】
歯科用ブリッジが、酸化アルミニウムに基づきかつ3重量%の結合剤を含むセラミック粉末から製造された。この場合、結合剤はPVAであったが、もちろん別の結合剤を使用することも可能であった。素材(すなわち未加工体)は200MPaの圧力での冷間静水圧プレスにより形成された。初期フライス削り操作は、5mmの直径を持つフライスカッター2により実施された。フライスカッター2の速度は10500回転/分であり、前進速度は1900m/分であった。第二フライス削りは、2mmの直径を持つフライスカッター2によりかつ15500回転/分の速度及び1950m/分の前進速度で実施された。
【0015】
この後、素材(すなわち未加工体1)は、1mmの直径を持つフライスカッター2により実施されたもう一つのフライス削り操作を受けさせられた。このフライス削り操作は2900m/分の前進速度で26000回転/分の速度で実施された。
【0016】
未加工体1の表面は、まず予備焼結処理を受けさせ、次いでフライス削りを受けさせた素材の表面と比較された。この比較は、フライス削りを受けさせた未加工体1の表面が、まず予備焼結され次いでフライス削りを受けさせた素材の表面より視覚的に均一であったことを示した。
【0017】
本発明によれば、未加工体1は、まず機械加工を受けさせられ、この後、それは焼結を受けさせることができる。
【0018】
未加工体1が、それがまだ結合剤を含む間に機械加工を受けさせられるとき、未加工体1は、機械加工が、合理的かつ費用効果的製造を可能にする高速度で実施されたとしても容易に破壊されないであろう。さらに、使用される道具は、焼結された未加工体が機械加工を受けさせられるときほど迅速に摩耗しないであろう。
【0019】
未加工体1のために使用されたセラミック粉末は、例えば酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムであることができる。
【0020】
実際に、使用された機械加工法は通常、フライス削りであるであろうが、機械加工は例えば穿孔または旋削により実施されることもできる。異なる機械加工法が組合されることも可能である。例えば、未加工体1はフライス削りと穿孔の両方を受けさせることができる。
【0021】
焼結時に、セラミック材料中の結合剤は、結合剤がもはや粉末材料を一緒に保持するのに貢献することができないように蒸発する。この理由のため、焼結は機械加工後に実施されるべきである。これは、未加工体1が機械加工操作前に何らかの加熱を受けることを必ずしも除外しない。しかし、かかる加熱は、セラミック材料は2〜6重量%の結合剤を含むべきであるので、結合剤がセラミック材料から消失するほど広範であることはできない。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯科用セラミック製品を製造する方法において、結合剤を含むセラミック粉末をプレスすることにより得られた未加工体(1)を準備し、未加工体(1)が機械加工されている間に結合剤が未加工体(1)になお残るように未加工体を焼結操作に供する前に未加工体(1)を機械加工することにより、未加工体(1)を修復される歯の少なくとも一部の形状に対応する形状に造形することを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
機械加工がフライス削りにより実施され、フライス削りが少なくとも初期フライス削り及び最終フライス削りを含み、最終フライス削りが初期フライス削りより高い速度で実施されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
機械加工がフライス削りにより実施され、フライス削りが少なくとも初期フライス削り及び最終フライス削りを含み、フライスカッター(2)が第一フライス削りで使用され、フライスカッター(2)が最終フライス削りで使用され、最終フライス削りで使用されるフライスカッター(2)が初期フライス削りで使用されるフライスカッター(2)より小さい直径を持つことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
機械加工がフライス削りにより実施され、このフライス削りが:
a.8000回転/分〜16000回転/分の速度でかつ1600m/分〜3000m/分の前進速度で実施される初期フライス削り、
b.12000回転/分〜22000回転/分の速度でかつ1600m/分〜3000m/分の前進速度で実施される第二フライス削り、
c.16000回転/分〜30000回転/分の速度でかつ2400m/分〜3700m/分の前進速度で実施される第三フライス削り、及び
d.22000回転/分〜35000回転/分の速度でかつ2400m/分及び3700m/分の前進速度で実施される最終フライス削り、
を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
初期フライス削りが4〜8mmの範囲の直径を持つ第一フライスカッター(2)によりなされ、第二フライス削りが第一フライスカッター(2)の直径より小さい直径を持つフライスカッター(2)によりなされることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
初期フライス削りが4mm〜6mmの直径を持つフライスカッター(2)によりなされ、第二フライス削りが2mm〜3mmの直径を持つフライスカッター(2)によりなされ、最終フライス削りが約1mmの直径を持つフライスカッター(2)によりなされることを特徴とする請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記セラミック粉末をプレスすることにより得られた未加工体(1)を準備することが、2〜6重量%の結合剤を含むセラミック粉末をプレスすることに得られた未加工体(1)を準備することを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2011−505931(P2011−505931A)
【公表日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−537330(P2010−537330)
【出願日】平成20年12月15日(2008.12.15)
【国際出願番号】PCT/EP2008/010645
【国際公開番号】WO2009/077148
【国際公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【出願人】(506260386)ノベル バイオケア サーヴィシィズ アーゲー (42)
【Fターム(参考)】