Патент на изобретение №2194099

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИКОМПОЗИЦИОННЫХ ПРОТЕЗОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к обработке поверхностей протезов из титана, сплавов на основе хрома и кобальта и может быть использовано в медицине. Способ обработки поверхности поликомпозицонных протезов включает анодную обработку в щавелевокислом электролите в дуговом режиме оксидирования путем отрыва основного материала с поверхности протезов и образованием каверн при величине плотности тока 4-8 А/дм² и температуре электролита 70-95^oС. Техническим результатом изобретения является возможность получения более развитой поверхности протеза с высокой силой сцепления ретенционной поверхности металла с композиционным материалом. 1 табл.

Изобретение относится к обработке поверхности изделий из хромокобальтовых сплавов (ХКС), титана и может быть использовано в медицине.

Известен способ обработки поверхности протезов, включающий анодную электрохимическую обработку – травление в 18%-ном растворе соляной кислоты при пропускании электрического тока плотностью 0,5 А/дм² с временем выдержки 2,5 мин [1]. Данный вид обработки позволяет создать развитую поверхность, однако не обеспечивает необходимую для удержания протеза силу сцепления поверхности протеза с композитом.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки поверхности поликомпозиционных протезов, включающий анодную обработку в щавелевокислом электролите при плотности тока 5400-6200 А/дм² и температуре 27-32^oС [2]. В медицине при изготовлении экзо- и эндопротезов различных органов или их частей соединение на границе металл – композит происходит либо адгезионно либо механически при помощи специальных ретенционных приспособлений.

Для успешной фиксации протезов необходимо, чтобы сила сцепления композита с металлом превосходила нагрузку на границе протез – кость.

Задачей изобретения является увеличение силы сцепления ретенционной поверхности металла с композиционным материалом.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, основанном на анодной обработке поверхности поликомпозиционных протезов в щавелевокислом электролите, согласно предлагаемому способу, анодную обработку осуществляют в дуговом режиме оксидирования путем отрыва основного материала с поверхности протезов и образования каверн при величине плотности тока 4 – 8 А/дм² и температуре электролита 70 – 95^oС.

Введение нового признака обеспечивает увеличение разветвленности поверхности и силы сцепления поверхности металла с композиционным материалом.

Реализация способа достигается следующим образом.

Протез помещают в ванну с водным раствором электролита. Далее к электродам, одним из которых является сам протез (анод), подводят электрический ток. Это приводит к образованию микродуг, которые вырывают частицы материала с поверхности при образовании электрического шнура, что в результате приводит к образованию каверн. После завершения процесса оксидирования отключают электрический ток, протез извлекают из ванны, промывают и просушивают.

Важной технологической характеристикой при использовании предлагаемого способа, определяющей качество получаемой поверхности, является сила тока и температура электролита. Установлено, что значения силы тока должны находиться в диапазоне 4 – 8 А/дм², а температура – в интервале 70 – 95^oС.

При плотности тока менее 4 А/дм² силы разряда микродуги недостаточно для образования на поверхности материала каверн и как следствие не обеспечивается получение развитой поверхности. Если плотность тока превышает 8 А/дм², сила микродуги увеличивается настолько, что происходит разрушение оксидного слоя с частичным оплавлением основы.

При температуре электролита менее 70^oС образуются микродуги, сила разряда которых недостаточна для образования поверхности требуемой шероховатости. Если же температуре выше 95^oС, электролит начинает кипеть и поднимающиеся вдоль поверхности образца пузырьки воздуха препятствуют стабильному протеканию процесса.

Пример: протезы, изготовленные из ХКС и титана, подвергали анодной обработке – микродуговому оксидированию в водном растворе щавелевокислого электролита (при концентрации щавелевой кислоты 25 г/л) на различных плотностях тока при температуре электролита 70 – 95^oС.

После нанесения композита на полученную после анодной обработки поверхность определяли силу сцепления металл – композит по известной методике.

Как видно из таблицы, более высокую силу сцепления имеют образцы, обработанные при плотности тока от 4 до 8 А/дм². При плотности электрического тока менее 4 А/дм² наблюдается резкое понижение значения данной характеристики, что связано с недостаточно развитой поверхностью металла и его шероховатостью. Это объясняется тем, что сила электрической дуги недостаточна для образования каверн необходимой глубины на поверхности металла.

Если же величина плотности тока превышает 8 А/дм², то происходит разрушение оксидного слоя с частичным оплавлением основы.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет получать высоко разветвленную поверхность протеза и соответственно более высокую силу сцепления поверхности металла с композиционным материалом (см. таблицу).

Источники информации
1. Научно-практический журнал “Новое в стоматологии”, М. , 1998, 5/98(65).

2. Способ обработки поверхности поликомпозиционных протезов. Патент РФ 1789575 от 23.01.1993 г.

Формула изобретения

Способ обработки поверхности поликомпозиционных протезов, включающий анодную обработку в щавелевокислом электролите, отличающийся тем, что анодную обработку осуществляют в дуговом режиме оксидирования путем отрыва основного материала с поверхности протезов и образованием каверн при величине плотности тока 4-8 А/дм² и температуре электролита 70-95^oС.

РИСУНКИ

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:

Пензенский государственный университет

(73) Патентообладатель:

Общество с ограниченной ответственностью “Научно-производственный центр “Титан”

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 11.08.2006 № РД0011191

Извещение опубликовано: 20.09.2006 БИ: 26/2006

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.02.2007

Извещение опубликовано: 7.01.2008 БИ: 03/2008

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.04.2008

Извещение опубликовано: 10.04.2008 БИ: 10/2008

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.02.2009

Извещение опубликовано: 10.08.2010 БИ: 22/2010

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.03.2011

Дата публикации: 20.03.2011