用于对牙用替换部件进行热处理的感应炉和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对牙用替换部件（7）进行热处理的感应炉（1），其包括感应线圈（2）、辐射加热器（3）、绝缘层（4）和炉腔（5）。所述感应炉（1）具有具液体冷却系统的冷却系统（17），以便控制所述炉腔的内部温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对牙用替换部件进行热处理的感应炉和方法
本专利技术涉及用于对牙用替换部件进行热处理的感应炉，其包括感应线圈、辐射加热器、绝缘层和炉腔。
技术介绍
目前先进技术中已知数种用于对牙用替换部件进行热处理的烧结炉。DE102012213279A1公开用于由陶瓷制成的牙用替换部件的烧结炉，其中烧结炉包括可以计算机控制方式操作且能实现装载序列的传动构件。数种温度曲线存储在烧结炉的存储器中，其中取决于牙用替换部件的大小而选择匹配的温度曲线。温度曲线相对于加热速率和保持时间来说是不同的。DE102006032655A1公开用于牙用替换部件的烧结炉，其中烧结炉包括用于定位牙用替换部件的封闭板，其中用于测量内部温度的测量系统安置于燃烧腔室内。借助于计算机系统以温度相依性方式控制封闭板相对于牙科炉的定位。DE102013226497A1公开用于规划对牙用替换部件的热处理的方法，其中借助于计算机取决于牙用替换部件的几何参数和材料参数自动地确定用于热处理的特定温度曲线。温度曲线相对于加热阶段期间的加热速率是不同的，相对于保持温度是不同的，相对于保持时间是不同的且相对于冷却阶段期间的冷却速率是不同的。DE102008013555A1公开用于产生牙用替换部件的烧结炉，其中对牙用替换部件的烧结沿着烧结路径进行。牙用替换部件在沿着烧结路径行进时暴露于不同温度。因此，烧结路径被划分成可被设定到不同温度的个别烧结路径段。借助于滑动件沿着烧结路径移动具有待烧结的牙用替换部件的载体。可针对烧结路径段中的每一个设定不同的温度。因此，可针对不同陶瓷的烧结设定不同的温度曲线。所述方法和烧结炉的一个缺点在于：由于燃烧腔室的热质量相对较高，在炉门封闭着烧结之后的冷却阶段可能需要很长的时间。结果，烧结过程的整个持续时间被延长。常规烧结炉的另一缺点在于：尤其在冷却阶段期间，无法足够精确地控制炉腔的内部温度。因此，本专利技术的目标为提供能实现具有可控冷却速率的快速冷却阶段的烧结炉和方法。
技术实现思路
本专利技术涉及用于对牙用替换部件进行热处理的感应炉，其包括感应线圈、辐射加热器、绝缘层和炉腔。感应炉包括具有液体冷却系统的冷却系统。感应炉被设计成使得可从多种牙用材料烧结牙用替换部件。必需特征为可在炉腔中实现1600℃的内部温度。又一前提条件为炉腔的容积相对较小，以便能够快速加热和快速冷却。牙用替换部件的材料可为氧化物陶瓷，特定来说为例如二氧化锆的氧化锆或氧化铝，和非贵金属合金，例如CoCrMo合金或其它Co类合金。由半透明氧化锆制成的牙用替换部件可包括饰面。牙用替换部件也可由预着色的半透明氧化锆产生，其中可掺合浅色或深色着色剂。在牙科学中，用于产生牙用替换部件的预着色块体的色彩被细分成若干色彩A1、A2、A3、A4、B2、B3、C2、C3、D3（参见VITA色彩类别）。广泛使用DE10346465A1中所引用的VITA色基（维塔拉明-色标）的色彩。色彩A1、A2和A3为最常用的浅色着色剂。其它色彩更深，且很少用于产生牙用替换部件。这些类型的坯料是以“inCorisTZIC”或“CEREC氧化锆”的名称提供。待产生的牙用替换部件可例如为用于植入的完整假牙、义齿、框架结构、全牙冠、部分牙冠、由若干整个牙齿或嵌体构成的牙桥。所述热处理可为对牙用替换部件进行烧结、结晶化或上釉或结晶化与上釉的组合以及烧结与上釉的组合。在烧结时，从例如氧化锆和二氧化铝的氧化物陶瓷和例如CoCr合金的非贵金属合金完整地烧结牙用替换部件。在加热阶段内，以特定加热速率将牙用替换部件加热到保持温度。接着历时设定的保持时间维持可高达1600℃的此保持温度，所述保持时间可例如介于5分钟与40分钟之间。在又一步骤中，以特定冷却速率且在门封闭的情况下进行冷却阶段，其中冷却速率可介于30℃/分钟与300℃/分钟之间。在门封闭的情况下继续所述冷却阶段，直到到达设定的打开温度为止，其中在到达打开温度时打开炉门，且空气可从外面流入炉腔。对于例如具有类别A1、A2或A3的浅色着色剂的氧化锆，打开温度可高达1300℃，且对于具有更深着色剂的氧化锆，打开温度可高达1100℃。用于氧化锆的打开温度也可设定为700℃，因为氧化锆的扩散开放性在此温度下急剧降低。在高于700℃的温度下，氧化锆的扩散开放性较高，从而使得例如氧的空气分子可与氧化锆发生反应。此反应通常会导致牙用替换部件的着色比预期浅。尤其在具有二硅酸锂材料系统的玻璃陶瓷的情况下，会发生结晶化。在烧结之后，可通过其它烧制过程镶饰或上釉所有金属和陶瓷类材料。在同一炉过程中烧制的上色也可连同上釉一起作为所谓的表面加工进行。此外，玻璃陶瓷具有可在同一烧制过程中结晶化、上色和上釉的优势。交流电流过感应线圈，从而使得在感应线圈的内部建立交变磁场。结果，安置于感应线圈内且形成炉腔的内壁的导电式辐射加热器得到加热。因此，炉腔内的内部温度上升，且定位在炉腔内部的牙用替换部件得到加热。感应线圈具备液体冷却系统，其中水可用作冷却液。此感应炉相比于常规烧结炉的一个优势在于：通过控制交变磁场，可以更高的加热速率或更高的冷却速率更精确且尤其是更快速地控制辐射加热器的温度，且因此控制炉腔的内部温度。此感应炉的另一优势在于：可通过使用液体冷却系统冷却感应线圈，且因此冷却安置于感应线圈内的辐射加热器。因此，尤其在冷却阶段期间，可借助于液体冷却系统控制炉腔内的内部温度。在冷却阶段中，可完全断开交流电，且液体冷却系统可以高性能运行，从而使得可实现对炉腔的内部温度的最大冷却。感应线圈可有利地以交流电进行操作，且辐射加热器可由感应线圈的交变磁场加热。相比于具有电热丝的烧结炉，使用感应线圈能增大反应时间。这是因为同时形成炉腔内壁的辐射加热器由磁性交流电直接加热。辐射加热器可有利地形成炉腔的内壁，其中待处理的牙用替换部件布置在炉腔内。结果，导电式辐射加热器由交变磁场直接加热，从而使得炉腔的内部温度和牙用替换部件可被快速加热到所要温度。辐射加热器可有利地形成为圆柱形形状，其中辐射加热器的直径至多为90mm且辐射加热器的高度至多为50mm。由于炉腔的容积相对较小，感应炉的热质量相对较低，从而使得相比于常规烧结炉，通过使用液体冷却系统可极快速地冷却炉腔。但是，炉腔的容积被尺寸设定成使得可烧结例如由若干牙齿构成的牙桥的甚至较大牙用替换部件。辐射加热器可有利地由导电非氧化物陶瓷或二硅化钼产生。辐射加热器可由例如碳化硅的导电非氧化物陶瓷或二硅化钼产生。碳化硅的优势在于即使此材料是导电的，其仍具有2730℃的熔融温度。因此，结果可实现所需内部温度。二硅化钼是来自熔点介于1870与2030℃之间的硅化物组的金属间钼化合物。冷却系统可有利地包括风扇、辐射器和泵，其中感应线圈由冷却液流过的中空金属管形成，其中由泵在冷却回路中移动冷却液，其中由主动式风扇用冷空气冷却辐射器以便冷却所述冷却液。感应线圈可由例如铜合金的中空金属管产生。在冷却阶段中，在交流电断开时，冷却系统可因此以高性能进行操作。主动式风扇朝向辐射器鼓吹冷空气，这继而冷却例如水的冷却液。接着借助于泵在冷却回路中移动冷却液，且所述冷却液冷却感应线圈。感应炉可有利地包括对冷却系统的冷却控制，其中获取炉腔的内部温度的温度传感器安置于炉腔内，其中所述冷却控制以某种方式控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对牙用替换部件（7）进行热处理的感应炉（1），包括感应线圈（2）、辐射加热器（3）、绝缘层（4）和炉腔（5），其特征在于所述感应炉（1）具有具液体冷却系统的冷却系统（17）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.24 DE 102016202902.91.一种用于对牙用替换部件（7）进行热处理的感应炉（1），包括感应线圈（2）、辐射加热器（3）、绝缘层（4）和炉腔（5），其特征在于所述感应炉（1）具有具液体冷却系统的冷却系统（17）。2.根据权利要求1所述的感应炉（1），其特征在于所述感应线圈（2）以交流电进行操作，且所述辐射加热器（3）由所述感应线圈（2）的交变磁场（6）加热。3.根据权利要求1或2所述的感应炉（1），其特征在于所述辐射加热器（3）形成所述炉腔的内壁，其中待处理的牙齿替换部件（7）布置在所述炉腔（5）内。4.根据权利要求1到3中任一项所述的感应炉（1），其特征在于所述辐射加热器（3）形成为圆柱形形状，其中所述辐射加热器（3）的直径至多为90mm且所述辐射加热器（3）的高度（16）至多为50mm。5.根据权利要求1到4中任一项所述的感应炉（1），其特征在于所述辐射加热器（3）由导电非氧化物陶瓷或二硅化钼制成。6.根据权利要求1到5中任一项所述的感应炉（1），其特征在于所述冷却系统（17）包括风扇（18、19）、辐射器（20）和泵（21），其中所述感应线圈（2）由冷却液（24）流过的中空金属管形成，其中由所述泵（21）在冷却回路中移动所述冷却液（24），其中由主动式风扇（18）用冷空气（22）冷却所述辐射器（20），以冷却所述冷却液（24）。7.根据权利要求6所述的感应炉（1），其特征在于所述感应炉（1）包括对所述冷却系统（17）的冷却控制，其中温度传感器（9）安置于所述炉腔（5）内，其获取所述炉腔（5）的内部温度，其中所述冷却控制（17）控制所述风扇（18、19）和所述泵（21），从而调节所述感应线圈（2）的温度且因此调节所述炉腔（5）内的所述内部温度。8.根据权利要求1到7中任一项所述的感应炉（1），其特征在于所述绝缘层（4）安置于所述辐射加热器（3）与所述感应线圈（2）之间，其中所述绝缘层（4）具有至多5mm的厚度。9.根据权利要求1到8中任一项所述的感应炉（1），其特征在于所述感应炉（1）包括炉门（10），其中所述炉门包括上面定位有待处理的所述牙用替换部件（7）的支撑表面（8），其中在所述炉门（10）封闭时，所述支撑表面（8）形成所述炉腔（5）的下部内表面。10.一种用于使用根据权利要求1到9中任一项所述的感应炉（1）进行热处理的方法，其特征在于所述冷却系统（17）冷却所述感应线圈（2）且因此冷却与所述感应线圈（2）相邻安置的所述辐射加热器（3），从而借助于所述冷却系统（17）控制所述炉腔（5）的内部温度。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于借助于对所述冷却系统（17）的冷却控制以某种方式控制所述炉腔（5）的所述内部温度，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：C施密特，M博伊雷尔，
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