具有机械固位能力的塑料托槽及其制造方法技术

本发明专利技术涉及畸齿矫正用的托槽，它通过注塑成型法完全由塑料制成。本发明专利技术的托槽包括任何托槽底座件如被固定或粘固在齿上的托槽底座，并且包括在近中远端方向上的弓丝用槽沟、以及用于标准弓丝或弹性体的凸缘。本发明专利技术的主要特征在于，就像采用金属托槽时那样，固位托槽底座提供了机械固位，因而无需在粘固工序中在固位托槽底座上涂覆任何类型的化学添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及畸齿矫正(正畸)用的托槽及其制造方法，尽管该托槽是 通过注塑成型完全用塑料制成的，但它在硬度、光洁度和机械安全结扎方 面的性能可以与金属托槽相媲美。背景技木在畸齿矫治中知道了，像托槽、颊面管这样的制品或这类器械必须用 粘固剂被粘固在牙齿上。待连接的特定部分是牙齿的前、后面以及被称为 托槽底座齿面的一个托槽表面。托槽底座被紧密连接在所谓的托槽体上， 在托槽体中通常存在矫治弓丝的固位槽沟。就制造材料来说，托槽可以是金属、陶瓷或是塑料的，但出于经济美 观的考虑，用塑料制造托槽逐渐成为发展趋势，这是因为塑料比金属或陶 瓷便宜并且也能获得与牙齿颜色相近的色彩，甚至可以制作出透明托槽， 这赋予托槽以美观附加值。因此，对畸齿矫正器械的生产厂家提出的技术 挑战就是要获得这样一种塑料托槽，它保证在抗变形能力和/或断裂强度和 固位性能方面具有与金属托槽相似的特性，但更加美观并且表现出更低的 制造成本。考虑制造方法也是重要的，该制造方法可以通过机加工或者低 成本的注塑成型来实现。为获得具有上述性能的塑料托槽而需要考虑的问题主要是托槽底座 形状，托槽体形状，在其制造模塑作业中的塑料类型。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是获得一种托槽，它具有机械固位的托槽底座。如 果分析托槽底座，首先要考虑的一个重要方面就是其与牙齿的粘固力，托 槽底座必须承受50牛顿至100牛顿的力。鉴于制品的材料和小尺寸，这 是不容易做到的。因此，托槽底座的形状且尤其是其齿面的形状已经是几 篇专利的研究对象，这是因为固位强度以及植入的难易程度取决于上述形状。固位可以是化学方式或机械方式的，并且这是专业人士在选择特定类 型托槽时考虑的因素，因为化学方式的固位包括为了借助粘固剂连接托槽 底座而将液体施加至托槽底座上的附加步骤。托槽体通常具有用于弓丝的几个结扎托槽翼以及槽沟，托槽翼和槽沟 符合一个特征几何形状图，当托槽承受置于槽沟中的弓丝的牵拉以及遇到 咀嚼动作时，在上述图中界定出变形可能性或断裂可能性较高的区域。众 所周知，塑料比金属或陶瓷更容易变形和断裂，但还存在其它问题，即塑 料托槽可能遇到因水解而随时间逐步降解，而这同时造成塑料力学缺陷和 逐渐变色至不透明。水解造成的降解通过尽可能光亮地抛光该制品来避 免，在这里，所选的材料以及所选的模塑工艺发挥了作用。早已有人提出托槽底座的形状取决于托槽与牙齿的接合，底座形状已经是不同专利的研究对象。专利US4544353公开一种改善接合技术的装 置，其做法是直接使牙齿接触畸齿矫正器械。这种直接接触式接合技术在 于将粘固剂施加至托槽底座的齿面上，将覆有粘固剂的托槽底座置于牙 齿上，并且清除残余的粘固剂。由于截止到当时所存在的畸齿矫正器械的 托槽底座形状，此操作变得有些困难，因为胶和托槽在托槽定位于牙齿表 面上的过程中滑动，而且必须清除多余的粘固剂。在所述专利中，这一问 题通过这样一种托槽底座得以解决，即托槽底座具有凸缘，凸缘的角度介 于90度至70度，并且凸缘沿托槽底座的整个周边延伸，由此界定出容纳 粘固剂的空腔，除了切掉多余的粘固剂外，该空腔还阻碍了在牙齿定位过 程中的粘固剂掉落。专利US5295824公开一种塑料托槽，其改善塑料托槽与牙齿的接合作 业，其中牙齿的接合面覆有由丙烯酸类单体和侵蚀并溶解塑料底材的溶剂 构成的混合物，混合物由此分散于塑料基材中。 一旦托槽底座的齿面被覆 盖，则托槽和混合物被加热以使溶剂和低分子量的单体挥发，由此得到一 层丙烯酸类材料，它主要是单体的。第一层起到第一粘性层作用并且当第 一层用牙齿粘固剂如丙烯酸类粘固剂制作时改善接合强度。所述专利提到 的适当溶剂是苯、氯仿、丙酮、二氯曱烷或其它任何起到用于制成托槽的 塑料的溶剂作用的物质。由聚碳酸酯制成的塑料托槽很适于采用此方法。人们多年来一直在追寻的一个目标就是获得这样的塑料托槽，其托槽 底座的齿面足够粗糙，从而无需在将其固定在牙齿上之前硫化齿面。人们 尝试使此操作过程与金属托槽的操作过程相似，而金属托槽通常在托槽底座的齿面上具有几个槽，其足以获得保证足够高的固位强度的粘固剂。专利US6071117提出一种通过塑料注塑成型而制成的畸齿矫正器械 的制造方法，托槽底座表面本身外凸，其形状类似易构造的圓柱体或方棱 柱体，因为它们是在模具中产生的。该托槽底座的表面形状期望托槽底座 的接合面获得尽量多的粘固剂。由于以下原因出现第一个问题，即具有上 述形状的表面无法是粗糙表面，因为如果模具被设计成是粗糙的，则在托 槽脱模时会产生一定破裂。结果，如果固位是机械式，则通过模塑获得的 几何形状不足以获得足够高的强度。为解决这个问题，进行第二步骤，它 是要通过热能或超声能使托槽底座几何形状的外部变形，并且靠近外表面 地提供呈倒锥形的空间，该空间有助于托槽底座与牙齿表面的机械固位。可能是因为机械固位的问题，与上述专利是同一申请人的专利 US6109165公开一种就托槽底座的形状和变形操作而言是相似的方法，其 包括一个附加步骤，即在上述操作后用微粒轰击，以使微粒撞击到托槽底 座突起的外部上。上述专利US6071117和US6190165所述的方法具有制品价格上涨的 问题，因为除了模塑步骤外，还需要产生变形，尽管该变形是在控制该方 法的变形工站中完成的，但加热件可能随此变形达到400。F(204。C),这会 造成整个托槽的变形。本专利技术的第二目的是获得机械设备，其等同于金属托槽的机械设备。 如果我们考虑由塑料托槽的硬度或者就是说抗变形能力或断裂强度所带 来的问题，有两个途径能解决该问题，其一是找寻适当类型的塑料，其二 是在其内部加入用于加强必须承受更高应力的部位的金属结构。在提到塑料类型时，并非只是从聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜或其它塑料的等级的角度来谈的，而是意指塑料可能填充有或未填充有其它元素。填 充不牵涉塑料与无机材料如明矾或硅石的混合，尽管它也可以填充有有机材料或金属材料，目的都是增大组件的强度。专利US5254002以及上述专利US6071017和US6190165的一些实施 例公开了塑料加强方法，其中塑料通过将一些无机材料如玻璃颗粒分散于 其内部被再填充。尽管如此，这种在塑料内分散颗粒(即使是玻璃的、明 矾的或金属的颗粒)的方法具有缺点，它由于以下事实造成了微裂，即在 注射时混合物具有高温，并且由于每种成分具有不同的膨胀系数，所以在 其冷却时造成一定变形。这一作用在托槽体形状的狭窄区内更显著，而另一方面，这些狭窄区是更容易断裂的区域，而且在表层区域内也是如此， 这造成不期望有的水解作用增强。为了緩解上述微裂作用，专利US6358043在混合物中加入有机材料， 其做法是混合作为基材的聚碳酸酯和作为硬化剂的、粒径为0.1微米至10 微米的苯乙烯弹性体。尽管如此，硬化看起来并不充分，因为它含有插入 托槽翼之间地沿槽沟方向延伸的金属加强片。人们可以罗列出具有这样的 构件的托槽的一系列缺点，即金属加强材料要在通过注塑成型制造托槽时 埋置在该构件中。在这些问题当中，可以列举出像塑料基材变形、碎屑、 在制造过程中金属片移动(这甚至可能造成金属片在其用于畸齿矫治过程 时移动)、以及价格上涨。本专利技术提出 一种塑料托槽，借此获得足以避免断裂的强度和用于緩解 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种畸齿矫正用的托槽，它是通过注塑成型法完全由塑料制成的，所述托槽包括：　　　　固位托槽底座（１），所述固位托槽底座包括多个槽（６）和多个支撑窄条（５），所述槽和所述支撑窄条共同赋予所述托槽以机械固位能力；　　　　托槽体（２），所述托槽体限定出用于弓丝的槽沟（３）、和用于绑线的多个托槽翼（４，４’），　　　　其特征在于：　　　　所述托槽由聚碳酸酯、聚砜或聚醚砜制成；　　　　所述托架体（２）具有如下定义的尺寸：　　　　咬合牙龈长度（ｌ↓［１］），介于３．３毫米至４．５毫米的范围；　　　　近中远端长度（ｌ↓［２］），介于２．８毫米至３．６毫米的范围；　　　　从槽沟底面至齿面的长度（ｌ↓［３］），介于０．９毫米至２．０毫米的范围；　　　　从槽沟底面至绑线面的长度（ｌ↓［４］），介于０．７毫米至２．０毫米的范围；　　　　所述固位托槽底座（１）呈凹形形状以使其自身适应于齿，并且所述固位托槽底座包括以下部分：　　　　由后壁（９）和两个侧壁（１７）构成的多个槽（６），所述两个侧壁（１７）由外曲率半径（ｒ↓［１］）、内曲率半径（ｒ↓［２］）、以及中心之间距离（ｄ）界定，其中所述后壁（９）呈具有内曲率半径（ｒ↓［２］）的凹形形状；　　　　多个齿上的支撑窄条（５），由前壁（１０）和所述两个侧壁（１７）构成，其中所述前壁呈具有外曲率半径（ｒ↓［１］）的凹形形状。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：A塞沃拉萨巴特，J布雷沃德佩德罗，S阿斯卡瑞特莱特尤瑞，LG尤莱尔特伊巴罗拉，
申请(专利权)人：欧罗奥图唐卡有限公司，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]