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鈦合金鑄造精度符合臨床要求

來源:鈦棒,鈦板,鈦絲,鈦管,鈦設備,鈦合金 發布時間:2012-9-7 12:18:08

鈦和鈦合金具有優越的生物相容性、耐腐蝕性、比重輕及強度高等特點,目前已廣泛應用于臨床制作修復體。我國鈦合金鑄造已經基本可以滿足臨床要求的,但不足的是用于鑄造冠橋修復體,其精度尚不能滿足臨床要求,必須研制鑄鈦冠橋專用包埋料,或者改變鑄造工藝進一步提高鑄件的精度。本文通過改進純鈦鑄造工藝,對樣本試件的精度進行了觀察,并與目前臨床實際鑄造工藝下生產的試件進行了對比。 

1  材料與方法
1.1 實驗材料
1.1.1 模    具  自行設計的鋁合金分瓣模具,頂部有定位三角,肩臺上置間隙器。
1.1.2 包 埋 料  鋯系內包埋料(第四軍醫大學口腔醫學院研制),磷酸鹽系外包埋料(Dentaurum,Germany)。
1.1.3 金    屬  純鈦TA2(寶雞市力航鈦業有限責任公司提供)。
1.1.4 實驗儀器  LZ-2型離心-真空-壓力鑄鈦機(第四軍醫大學口腔醫學院與洛陽澗西通用機械廠聯合研制);測量顯微鏡×25(JLC740033,上海);DK7725型電火花數控線切割機(江蘇泰州長德數控機床廠)。萬能材料實驗機AUTOGRAPH AGS-10KNG(SHIMADZU Corporation,Japan)。

1.2 實驗方法

1.2.1 熔模的制備及測量  采用滴蠟法在模具上壓制壁厚0.5mm,上表面?7±0.1mm,下表面?7.5±0.2mm,高6.5±0.2mm的標準化單冠蠟熔模48個,熔模儲存于塑料容器中48小時,在模具上成90°標記4個測量點A、O、F、O’( 模具工作模肩臺上成90°標記的4個測量點),將置于模具肩臺上高1mm的間隙器去除,使熔模在模具的工作模上就位,用測量顯微鏡(精確到μm)測量4個標記點處蠟熔模到肩臺的距離(圖2的AA’、FF’, A’、 F’ 為試件內壁截面邊緣的頂點),每個點三次取平均值。

1.2.2 純鈦試件的制備及測量  為了減小變形,測量完成后立即包埋。將熔模分成2組(實驗組、對照組),每組24個。實驗組豎鑄道(圖3),使用鋯系鑄鈦內包埋料,只包一層。氨干后空氣中放置15分鐘,濕水,外層使用磷酸鹽包埋料包埋,放置2小時。鑄型在焙燒爐中升溫,35min內由室溫升至300℃,并于300℃保持30min,45min內由300℃升至600℃,并于600℃保持35min,55min內由600℃升至900℃并于900℃保持50min,爐內冷卻至600℃。用LZ-2型離心-真空-壓力鑄鈦機熔鑄。急冷法冷卻試件,去包埋,噴砂(50μmAl2O3、壓力30psi、距離5cm)。放大鏡(×3)觀察試件內面,若發現明顯的金屬結節用球形碳化鎢車針去除,使用蒸餾水于超聲清潔機上清洗12分鐘,氣水槍沖洗后干燥,共獲得21個試件,廢品3個。按照頂部的定位三角使試件就位于模具的工作模上,用材料實驗機于咬合面施加15N的力,按上述參考點重復測量,由同一操作者完成。試件與肩臺的距離減去熔模與肩臺的距離,其差值就是邊緣誤差值d。對照組使用目前常用的包埋鑄造工藝,即不豎排氣道(圖3),鋯系鑄鈦包埋料內包埋三層,氨氣揮發后不濕水,用磷酸鹽系包埋料外包埋,鑄型在焙燒爐中的升溫除爐內冷卻至300℃外,其他與實驗組相同,去包埋和清潔過程同實驗組,共獲得18個試件,廢品6個。測量過程同實驗組。

將兩組試件逐個用線性切割機沿中軸縱切分成均等的兩部分,將其中一部分就位于模具的工作模上,用材料實驗機于咬合面施加15N的力。在工作模上做好標記點B、C、D、E(C、D為模具工作模近咬合面線角與截面的交點,B、E分別為AC、DF連線的中點)。用測量顯微鏡測量4個標記點處試件內壁與工作模的距離(圖2的BB’、CC’、DD’、EE’, B’、E’分別為過B、E與工作模表面垂直線與試件內壁的交點,C’、D’ 為試件內壁與C、D的對應點),每點測三次取平均值。
1.3 統計分析

使用Excel電子表格軟件進行數據的初步整理及計算,SPSS11.0統計軟件進行邊緣適合性及內部適合性改進工藝前后組和不同標記點組的One-way ANOVA比較、t檢驗和LSD-t分析。

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