一种镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法与流程

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法。

背景技术

现有的根管锉包括超弹根管锉和变形锉，但是采用超弹根管锉和变形预弯锉对牙齿治疗的过程中存在以下技术问题：

1、超弹根管锉的刚度较大时，使用过程中容易使弯根管侧穿，拉直；使用过程中易造成根管锉折断，在出现根管锉折断时极易损伤病人的牙神经，断在里面的根管锉不易取出增加病人的痛苦。。

2、变形预弯锉相对超弹根管锉的切削能力较弱，切削时间加长，需要延长治疗时间，医生以及病人的体验较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种镍钛合金柔弹性根管锉，能够大大减少使用镍钛合金柔弹性对弯根管治疗时侧穿、拉直的频率，保证切削能力的前提下提高抗疲劳强度，缩短治疗时间。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法，包括以下步骤：

将预设直径的镍钛合金线材采用数控机床加工，得到若干根机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉；

对机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉的表面进行抛光处理；

对经过抛光处理后的镍钛合金柔弹性根管锉进行热处理。

进一步地，选取预设直径、预设长度的镍钛合金线材，所述预设长度至少大于根管锉的长度。

进一步地，将经过抛光处理后的镍钛合金柔弹性根管锉在400℃-500℃的保温炉内保温30min-70min，而后取出在空气中冷却。

进一步地，经过热处理得到的镍钛合金柔弹性根管锉安装上手柄，形成镍钛合金柔弹性根管锉产品。

进一步地，经过热处理得到的镍钛合金柔弹性根管锉的颜色包括金色和蓝色。

进一步地，在安装手柄之前需要对经过热处理得到的镍钛合金柔弹性根管锉进行质量检测，包括尺寸检测、硬度检测及颜色检测。

进一步地，采用抛光机对机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉的表面进行抛光处理。

进一步地，所述镍钛合金线材中钛原子百分含量为5％-15％。

进一步地，所述镍钛合金线材中镍原子百分含量为50％-60％。

本发明的有益效果：采用本发明的镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法，能够保证根管锉的刚度稳定，硬度和疲劳寿命满足使用需求，大大减少镍钛合金柔弹性锉对弯根管治疗时侧穿、拉直的频率，保证切削能力的前提下提高抗疲劳强度，缩短治疗时间；而且能够根据根管锉的颜色需求适当的调整热处理的温度和时间。

附图说明

图1是本发明所述镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法，图1是本发明所述镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法的流程图，下面结合图1对该方法进行详细描述，具体包括以下步骤：

s10、选取预设直径、预设长度的镍钛合金线材。

其中，预设直径和预设长度分别根据待加工成型的根管锉的外形尺寸确定，如长度、最大直径，不同长度、不同最大直径的根管锉对应的预设长度、预设直径不同，通常使用预设直径的有1.2mm、1.0mm或0.8mm；所述预设长度至少大于根管锉的长度。

镍钛合金线材中钛原子百分含量为5％-15％，镍原子百分含量为50％-60％，镍钛合金线材中除了钛原子和镍原子之外，还含有百分含量小于0.5％的碳原子、百分含量小于0.5％的氧原子、百分含量小于0.5％的氢原子、百分含量小于0.5％的铬原子、百分含量小于0.5％的铜原子、百分含量小于0.5％的铁原子、百分含量小于0.5％的铌原子等。

s20、将步骤s10中的镍钛合金线材采用数控机床加工，得到若干根机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉。

数控机床的加工属于现有技术，在此不再赘叙。

s30、对s20中得到的机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉的表面进行抛光处理。

采用抛光机对s20中得到的机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉的表面进行抛光处理。

s40、对s30中得到的抛光处理后的镍钛合金柔弹性根管锉进行热处理。

抛光处理后的镍钛合金柔弹性根管锉在400℃-500℃的保温炉内保温30min-70min，而后取出在空气中冷却，得到热处理后的根管锉。经过热处理后得到的所述镍钛合金柔弹性根管锉的颜色包括金色和蓝色，还有彩色，其中彩色指的是处于金色和蓝色之间的颜色。

s50、对热处理后的根管锉进行质量检测，包括尺寸、刚度、疲劳寿命、硬度及颜色的检测。

要求经过热处理后，根管锉的尺寸精度、刚度、硬度以及疲劳寿命检测均满足使用要求，而且要求颜色符合客户的要求。

s60、经过s50质量检测合格后的根管锉安装上手柄，形成镍钛合金柔弹性根管锉产品。

实施例一

s110、选用直径为1.2mm、长度为2.5m及钛原子百分含量为5％-15％且镍原子百分含量为50％-60％镍钛合金线材。

s120、将s110选取的镍钛合金线材采用数控机床加工，得到若干根机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉。

采用数控机床加工s110选取的镍钛合金线材时，可以得到若干根机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉，加工得到的根管锉数量根据加工成型的根管锉的长度确定。

s130、对s120中得到的机械加工成型的镍钛合金柔弹性根管锉的表面进行抛光处理。

s140、对s130中得到的抛光处理后的镍钛合金柔弹性根管锉在400℃的保温炉内保温50min，而后取出在空气中冷却，得到金色的根管锉。

s150、对热处理后的根管锉进行质量检测，包括尺寸检测、硬度检测及颜色检测。

s160、经过s150质量检测合格后的根管锉安装上手柄，形成镍钛合金柔弹性根管锉产品。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv465，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为42秒，颜色为金色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本不变，镍钛合金柔弹性根管锉刚度基本不变。

实施例二

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：热处理温度为500℃，保温时间50min，其他试验条件与实施例一相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv440，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为55秒，颜色为淡蓝色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本不变，镍钛合金柔弹性根管锉刚度稍微下降。

实施例三

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：保温时间为30min，热处理温度为500℃，其他试验条件与实施例一的试验条件相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv458，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为35秒，颜色为深蓝色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本不变，镍钛合金柔弹性根管锉基本不变。

实施例四

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：热处理温度为450℃，保温时间为70min，其他试验条件与实施例一的试验条件相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv455，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为40s，颜色为蓝色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本不变，刚度相比于热处理之前稍微下降。

对比例一

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：热处理温度为390℃，保温时间为50min，其他试验条件与实施例一的试验条件相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv470，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为33秒，颜色为金色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本不变，刚度相比于热处理之前基本不变；疲劳寿命偏小，一般不采用。

对比例二

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：热处理温度为510℃，保温时间为50min，其他试验条件与实施例一的试验条件相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv430，颜色为淡蓝色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前变小0.01mm，镍钛合金柔弹性根管锉刚度稍微下降，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为60秒，硬度偏小，易发生永久变形，一般不采用。

对比例三

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：热处理温度为450℃，保温时间为25min，其他试验条件与实施例一的试验条件相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv460，颜色为淡蓝色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本不变，刚度稍微下降，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为30秒，疲劳寿命偏小，一般不采用。

对比例四

本实施例与实施例一的热处理条件的不同之处在于：热处理温度为450℃，保温时间为85min，其他试验条件与实施例一的试验条件相同。

采用上述热处理条件得到的镍钛合金柔弹性根管锉的硬度为hv440，颜色为蓝色，镍钛合金柔弹性根管锉的尺寸相比于热处理之前基本无变化，刚度稍微下降，采用旋转测试机测试抗疲劳强度时的疲劳寿命为45秒，综合考虑疲劳寿命和硬度，一般不采用。

将上述四个实施例和四个对比例进行数据对比，具体参照表1。

表1：不同热处理条件下得到的镍钛合金根管锉的性能对比表

通过对表1中的数据进行对比发现，采用本发明所述镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法制备根管锉时，在满足相同保温时间以及除了热处理温度之外的其他条件相同的情况下，热处理温度越高，硬度越小，抗疲劳寿命越长；在满足相同热处理温度以及除了热处理温度之外的其他条件相同的情况下，热处理时间越长，硬度越小，抗疲劳寿命越长。

热处理温度在400℃-500℃之间且保温时间在30min-70min范围内时，随着热处理温度的升高，保温时间的延长根管锉内部的马氏体会逐渐转为奥氏体，刚性会有一定程度的下降，硬度会变小，在保温时间超过70min之后，会出现永久变形；抗疲劳强度会随着热处理温度的升高而增强，但在热处理温度超过500℃之后，抗疲劳强度会开始下降，会出现塑性变形。

热处理温度在400℃-500℃之间且保温时间在30min-70min范围内时，随着热处理温度的升高，保温时间的延长根管锉内部的马氏体会逐渐转为奥氏体，刚性会有一定程度的下降，硬度会变小，在保温时间超过70min之后，使用过程中比较容易会出现永久变形。

通过实验发现，热处理温度为400℃左右时，热处理后根管锉的颜色为金色，随着热处理温度的上升，热处理后根管锉的颜色会逐渐加深，当热处理温度达到温度450℃时，热处理后根管锉的颜色为蓝色，随着热处理温度的继续上升，热处理后根管锉的颜色会逐渐变浅，能够根据客户对根管锉的颜色需求调整热处理温度。热处理后根管锉的颜色还受热处理时间的影响，时间越长，颜色越深。

采用本发明的镍钛合金柔弹性根管锉的制备方法，能够保证根管锉的刚度稳定，硬度和疲劳寿命满足使用需求，大大减少使用镍钛合金柔弹性弯根管锉时侧穿、拉直的频率，保证切削能力的前提下提高抗疲劳强度，缩短治疗时间；而且能够根据根管锉的颜色需求适当的调整热处理的温度和时间。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。