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口腔修复激光焊接的研究进展

2012-01-20

中国卫生产业 2012年12期
关键词:口腔医学晶粒合金

沈 赟

上海市闵行区中心医院口腔科,上海 201199

口腔修复激光焊接的研究进展

沈 赟1

上海市闵行区中心医院口腔科,上海 201199

激光焊接以其精准、高效、操作简便、热影响区小等优点,在口腔修复中的应用越来越广,围绕其展开的研究和临床技工操作也为很多学者所青眯。本文就激光焊接的应用、优点、激光焊接对不同金属的应用情况等进行综述。

口腔修复;激光焊接;熔焊区

1 激光焊接在口腔修复中的应用

口腔修复中固定长桥的技工操作,因其跨度大、单位多、传统焊接方法和效果不良等因素所以通常采用整体铸造固定桥。但实际情况是包埋料的热膨胀不能完全补偿金属的收缩[2、3],所以完成的修复体精度欠佳,给临床操作带来不便和麻烦。特别是种植义齿,精度的要求更高。另外,磁性附着体中的衔铁铸于牙根帽或金属支架中,但铸造过程中产生的高温对衔铁有一定的影响[1]。激光焊接作为新兴的牙科焊接技术,具有精准、高效、操作简便、热影响区小等优点,通过切割、定位、焊接等步骤,使完成的修复体(长桥、种植义齿、磁性附着体等)具有更高的精度,同时,激光焊接还可以带来焊接金属的性能改变,某些性能甚至超过了母体的性能。

2 激光焊接的优点

①光束热原,无需与被焊体直接接触;②损耗小,热输入低,熔焊区和热影响区破坏范围小;③不受磁场的影响;④不需包埋;⑤气体保护,污染少;⑥操作简便易学。

与传统钎焊比较具有的优点(表1)。和其它金属进行焊接后的性能影响和改变作讨论。

表1 激光焊接与传统钎焊的比较

纯钛:激光焊接后观察熔焊区,见热影响区明显大于其它金属,镜下可见结构疏松、组织晶粒增大、晶间氧化和裂纹产生。且随着激光焊接电压的增强,纯钛的强度略有下降,与其它金属相反。分析原因可能是纯钛化学性质活泼,在高温下极易氧化,所以热影响区比较明显。

金铂-纯钛:钛界面电镜显示熔合区组织混熔不均,有明显的以钛金属为注的漩涡状区域,钛组织晶粒增大显著并有微裂发生。而金铂界面电镜下可见钛组织晶粒逐渐混熔入金铂合金组织内,其界限不清,组织晶粒未见增大表现[7]。

镍铬合金—纯钛:钛界面组织过度不良,热影响区明显。而近镍界面2种元素混熔较均匀,过渡较平缓,晶粒间互相嵌合状凸起,但组织晶粒较大。混熔区组织与钛界限清楚。高倍镜下可见混熔区晶粒增大、不规则,可见有Niti2晶粒生成,并有裂纹发生[6]。

钛瓷结合:激光焊接钛瓷后观察,焊区钛瓷结合强度与未焊区钛瓷结合强度无统计学差异。熔区钛瓷界面形貌见金属相和陶瓷相结合紧密,无裂纹和气孔。瓷中的硅、铝元素向钛基体内扩散;金属中的钛向瓷内扩散。熔融区和热影响区为细小、不均匀的针状结构,焊接区表面与母材区相比,凹凸不平,结构更无规律性。低倍镜观察瓷紧密嵌入钛金属表面的微凹中,形成机械锁合,两者之间没有裂缝和微孔。结果表明钛金属无论在母材区、熔焊区、交界区,钛瓷之间结合良好,有较强的机械结合力[10]。

6 小结

激光焊接以其独有的优异方法、性能和简便的操作方法,使完成的口腔修复体具有更高的精度。通过以上的描述,除钛外,不同金属的激光焊接应用技术已趋于成熟,以这些金属或合金通过激光焊接制作的修复件无论在物理学性能方面,还是在微观组织学方面都有上佳的表现。而钛和不同金属的激光焊接镜下显示过度不平稳、晶粒增大、界限清楚等不佳结果,尽管激光焊接后钛瓷的结合符合临床的强度标准,但适宜的激光焊接参数的设置、更好的针对钛的激光焊接的方法设计,从而使得钛在口腔修复中具有更广泛的应用范围和更合理的安全性,有待更进一步的研究。

[1]姜志清,赵铱明.激光焊接式衔铁与铸接式衔铁的性能比较[J].实用口腔医学杂志,2003,19(1):27-29.

[2]刘红,朱松.激光焊、钎焊焊接镍铬合金的比较研究[J].口腔医学研究,2002,18(5):301-303.

[3]黎红,赵云凤.激光焊接烤瓷合金的试验烟具[J].中国口腔种植学杂志,1999,4(4):162-164.

[4]吴树海,崔永志.激光焊熔焊区力学性能及热反应区组织结构的变化[J].中华口腔医学杂志,2001,36(3):209-211.

[5]卢军霞,郭天文.牙科激光焊钛机械性能的研究[J].中华口腔医学杂志,1999,34(2):120-122.

[6]黄庆丰,张建中.激光焊接在口腔修复中的应用[J].口腔材料器械杂志,2001,10(4):2002-2005.

[7]吴树海,刘继红.异种合金与纯钛激光焊接熔焊区元素混熔分布及组织结构特征[J].中华口腔医学杂志,2002,37(4):287-289.

[8]刘亚林,李长义.异种金属激光焊接熔焊区的组织合金化[J].现代口腔医学杂志,2002,16(4):310-311.

[9]J.C.WATAHA.Materials for endosseous dental implant[J].Journal of Oral Rehab 1996,23:79-90.

[10]朱娟芳,莫三心.激光焊接对钛-瓷结合的影响[J].口腔医学,2004,24(1):47-49.

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1672-5654(2012)04(c)-0091-02

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