一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料，所述齿科专用钴铬合金粉末材料与现有技术相比，加入了Y及Yb元素，提升了材料的生物相容性，使粉末材料成型时的粒径分布更加趋近于使用标准，并且增强了材料的力学性能，焊接性能也得到提升，更加适应3D打印工艺的需求；同时还对合金离心雾化装置进行改进，在离心雾化装置中添加旋转稳定装置，以保证离心雾化盘在高速旋转过程中保持稳定，提高合金粉末的产品质量。品质量。品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料


[0001]本专利技术属于粉末冶金
，具体涉及一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料。

技术介绍

[0002]牙齿病变及老化是导致其脱落或者拔除的最主要原因，牙齿的减少会对咀嚼功能以及面部外貌造成较大的影响，因此，为了保障牙科疾病患者及老年人的生活体验，研发牙齿修复体及替代品，有较大的社会效益。
[0003]现在通常通过加装假牙的方式来填充牙齿的缺失，假牙中除了模拟牙齿外观制作的烤瓷材料以外，更为重要的是假牙的基座，这类基座大多采用钴铬合金进行制作，其性质十分稳定，即便长期使用也很难被氧化腐蚀，对使用者的身体健康造成影响。
[0004]但由于口腔状态因人而异，并且每个人的牙床形态也不会完全相同，所以在制作假牙时都需要对患者的口腔形态进行测量，并且制作与之对应的假牙基座。这就使得假牙基座的制作需要单独进行，制作周期较长，并且合金材料使用锻造等传统方法成型时，很容易出现缺陷或者金属成分的析出，对患者的使用带来潜在风险。现有的3D打印技术为金属加工方式提供了新的思路，通过3D打印中的SLM技术可以实现金属粉末的分层堆积制造，制备出的成品近乎完全致密，质量可靠。
[0005]但是现有的钴铬合金材料在制作金属粉末及假牙基材时往往面临粉料粒径不一的问题，这不仅需要对钴铬合金的组分进行改进，而且需要对钴铬合金粉末的加工过程及加工设备进行设计，因为在现有的金属雾化手段中，离心雾化所制取的合金粉末质量相对较高；但是离心雾化装置的运行需要高速旋转，在旋转过程中很容易发现抖动或是偏转导致粉末成型质量差，影响后续使用。
[0006]因此，为了使现有的合金粉末适应3D打印的需求，提高假牙的质量及生产效率，需要提出一种新的齿科专用钴铬合金材料以及稳定装置。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，提出一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料及稳定装置，解决现有齿科用钴铬合金粉末材料的不足。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：主要包含Cr、Co、Si及B等元素，各元素按质量份数计为：Cr 28％
‑
35％、Si 0.8％
‑
1.8％、B 1.1％
‑
1.8％、Y 2％
‑
6％、Yb 0.5％
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0.8％、C 0.05％
‑
0.15％、Mo 5％
‑
6％、余量为Co；
[0009]所述齿科专用钴铬合金粉末材料的生产工艺包括以下步骤：
[0010]金属熔炼：按照上述配比以及成分进行原料调配，将配置好的原料放入电加热感应炉熔融并浇铸制成混合金属块；
[0011]雾化制粉：将混合金属块放入炼化池加热熔化成液体，混合金属液从炼化池底部的出液口流出至充满惰性气体的雾化腔，通过雾化腔中的离心雾化盘离心雾化冷却后制成金属粉末；金属粉末从雾化腔下方的出料口流出；
[0012]粉末筛选：对金属粉末进行筛分，选取粒度在270
‑
900目之间的金属粉末，干燥后即得用于齿科专用的钴铬合金粉末材料。
[0013]优选的是，所述雾化腔中的填充的惰性气体为氦气或氩气。
[0014]优选的是，所述金属熔炼步骤中，混合金属块浇铸成细长条状。
[0015]优选的是，所述粉末筛选步骤中，筛选时使用超声振动筛进行振动筛选。
[0016]优选的是，所述粉末筛选步骤中，干燥时采用真空干燥法进行干燥，干燥温度为80
‑
140℃。
[0017]一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料的制备设备，包括炼化池及雾化腔，所述炼化池设置在雾化腔上方；所述雾化腔一侧设置有惰性气体罐，惰性气体罐通过气管与雾化腔连接；所述雾化腔底部设置有出料口；所述雾化腔中设置有离心雾化装置；所述离心雾化装置通过支架固定在雾化腔中；所述离心雾化装置包括离心雾化盘、驱动电机以及旋转稳定装置；
[0018]所述旋转稳定装置主要由上固定块、下固定块及连接法兰盘组成；所述上固定块中设置有上固定壳体以及上稳定管，所述上稳定管内表面一侧设置有开槽；所述下固定块中设置有下固定壳体、下稳定管以及内管，所述内管上设置有卡块，所述卡块形制与开槽对应；
[0019]所述上固定块与下固定块结合位置设置有连接法兰盘，所述连接法兰盘上设置有定位孔，上下固定块与法兰盘通过定位孔上的固定栓固定连接；
[0020]所述上稳定管的上端与离心雾化盘连接位置设置有缓冲限位环。
[0021]优选的是，所述炼化池的出液口正对离心雾化盘设置。
[0022]优选的是，所述上稳定管内壁上设置有阻尼层，增大上稳定管与内管之间的摩擦力。
[0023]本专利技术产生的有益效果是：
[0024]一、在原料中添加B、Si和Y，这几种组分加入熔炼之后可以降低产品对生物体的刺激性，减少假牙基材对口腔及牙床中细胞的刺激，尽可能降低材料引发佩戴者身体不适的可能性。
[0025]二、原料中添加有Y及Yb，这两类元素的原子体积较大，在混合金属原料中经过热加工后可以形成特定的析出体提高材料的结合强度，同时在金属离心雾化时可以帮助金属粉末成型，使粉末粒径更加规整，同时这两种材料的熔化点较低，也可以降低合金原料的整体熔点，帮助3D打印顺利进行。
[0026]三、在离心雾化装置中增加了保证离心雾化盘稳定转动的旋转稳定装置，通过固定块以及内管的配合将离心雾化盘的旋转轴限定在旋转稳定装置内，避免其在高速旋转过程中出现过度的偏移对金属雾化质量产生影响，并且在固定块之间设置有连接法兰盘以及卡槽限位装置进一步提高固定块的结合强度，保证离心雾化盘运转稳定。
[0027]四、利用固定块的分体组合结构以及固定块端部缓冲限位块缓和离心雾化盘转动时产生的振动，并且内管与上固定块之间的阻尼层可以吸收振动产生的能量，进一步阻止旋转振动对旋转稳定装置造成冲击。
附图说明
[0028]图1是合金粉末加工装置结构示意图；
[0029]图2是离心雾化装置结构示意图；
[0030]图3是旋转稳定装置结构示意图；
[0031]图4是旋转稳定装置剖面结构示意图；
[0032]图5是下固定块及内管结构示意图；
[0033]图中：1－炼化池；2－出液口；3－雾化腔；4－惰性气体罐；5－气管；6－离心雾化装置；7－支架；8－出料口；9－旋转稳定装置；10－驱动电机；11－离心雾化盘；12－上固定块；13－下固定块；14－连接法兰盘；15－上稳定管；16－下稳定管；17－内管；18－固定栓；19－卡块；20－缓冲限位环。
具体实施方式
[0034]如图1，一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料的制备设备，包括炼化，1及雾化腔3，炼化池1设置在雾化腔3上方，其出液口2正对离心雾化装置6设置，保证熔融金属液可以顺利滴落在离心雾化装置6上进行雾化；在雾化腔3一侧设置有惰性气体罐4，惰性气体罐4通过气管5与雾化腔3连接，以便及时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料，其特征在于：主要包含Cr、Co、Si及B等元素，各元素按质量份数计为：Cr 28％
‑
35％、Si 0.8％
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1.8％、B 1.1％
‑
1.8％、Y 2％
‑
6％、Yb 0.5％
‑
0.8％、C 0.05％
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0.15％、Mo 5％
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6％、余量为Co；所述齿科专用钴铬合金粉末材料的生产工艺包括以下步骤：金属熔炼：按照上述配比以及成分进行原料调配，将配置好的原料放入电加热感应炉熔融并浇铸制成混合金属块；雾化制粉：将混合金属块放入炼化池加热熔化成液体，混合金属液从炼化池底部的出液口流出至充满惰性气体的雾化腔，通过雾化腔中的离心雾化盘离心雾化冷却后制成金属粉末；金属粉末从雾化腔下方的出料口流出；粉末筛选：对金属粉末进行筛分，选取粒度在270
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900目之间的金属粉末，干燥后即得用于齿科专用的钴铬合金粉末材料。2.根据权利要求1所述一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料，其特征在于：所述雾化腔中的填充的惰性气体为氦气或氩气。3.根据权利要求1所述一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料，其特征在于：所述金属熔炼步骤中，混合金属块浇铸成细长条状。4.根据权利要求1所述一种用于齿科专用钴铬合金粉末材料，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，李健，
申请(专利权)人：嘉兴数字三维智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：