一種醫(yī)用口腔畸正鉗及醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械中的鉗、剪、刀類產(chǎn)品，特別涉及一種醫(yī)用口腔畸正鉗及醫(yī)用 口腔畸正鉗刀口的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 口腔畸正鉗是牙科手術(shù)中常用的醫(yī)療器械，全套口腔手術(shù)鉗共有20余種不同規(guī) 格，分別用于不同直徑冷作不銹鋼及鈦合金等高級金屬絲的折彎、扭絞及剪切。手術(shù)鉗在口 腔內(nèi)操作，要求手術(shù)器械便于清潔與消毒，抗腐蝕性能要求高。因而一般采用高級不銹鋼經(jīng) 淬火提高刃口的硬度，此方法存在刃口硬度不夠而鉗體硬度過高，使用過程中鉗柄易斷裂 而刃口塌的現(xiàn)象；其此采用鈦合金或不銹鋼作本體，采用在刃口鑲焊硬質(zhì)合金片，提高刃口 的硬度和耐磨性，但由于合金片與基體結(jié)合力差，導致使用過程中出現(xiàn)刃口崩裂或剝落；由 于合金片、鑲嵌材料與基體為異種材質(zhì)，存在電位差，導致手術(shù)鉗消毒時鑲嵌處極易出現(xiàn)銹 蝕。
[0003] 雖然已有發(fā)明專利"發(fā)明名稱：一種醫(yī)用鉗及醫(yī)用鉗刀口的加工方法，公告號： 101940488 B"涉及醫(yī)用鉗刀口的加工方法，采用了激光熔覆鎳基合金材料（C :0. 6~1. 0， Cr :14~18, Si :3.5~5.5, Β:3·0~4.5, Fe :0~15,余量為Ni)作為刃口，但從其材料 成分配比看，屬于熱噴涂的Ni60商品粉末，不適用激光熔覆，即無論采用什么激光工藝參 數(shù)，熔覆層均容易出現(xiàn)裂紋，其次，該專利激光熔覆前需在鉗體毛坯開一凹槽，工藝復雜，難 以適應于醫(yī)用鉗制造與使用性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種醫(yī)用口腔畸正鉗，該 醫(yī)用口腔畸正鉗的刀口具有高硬度兼具韌性與耐蝕性能，使得醫(yī)用鉗的使用壽命與性能大 幅提升。本發(fā)明的第二個目的是提供一種醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述第一個發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案： 一種醫(yī)用口腔畸正鉗，包括作為鉗頭的基體，在基體上激光熔覆有合金粉末形成的刀 口，所述的刀口采用鐵基合金粉末制成，所述的鐵基合金粉末是由c、Cr、W、Mo、Ni、Si、Nb、 B、RE和Fe熔煉、制粉而成，其中，C的重量百分比為0. 40~0. 50, Cr的重量百分比為20~ 25, W的重量百分比為3. 5~5. 5, Mo的重量百分比為1. 0~1. 5, Ni的重量百分比為2~ 4, Si的重量百分比為1. 5~2. 0，B的重量百分比為0. 5~1. 0，Nb的重量百分比為1. 0~ 2. 50, RE的重量百分比為0. 2~0. 8,余量為Fe。
[0006] 為了實現(xiàn)上述第二個發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案： 一種醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法，先將鉗毛坯壓制成長方體，且壓制成型后的鉗 毛坯高度比壓制成型前的鉗毛坯高度低0. 6~0. 8mm，然后采用波長為900~1064nm的激 光器，并且將鐵基合金粉末的送粉量調(diào)整為20~30g/min，激光器的功率密度為10000~ 14500w/cm2,激光掃描速度為5~12mm/s，在鉗毛坯的刃口部位單道熔覆成高度為0. 8~ 1.2mm的合金層，最后將熔覆有合金層的鉗毛坯用線切割或磨制成刀口形狀，其中，所述的 鐵基合金粉末是由C、Cr、W、Mo、Ni、Si、Nb、B、RE和Fe混合而成，其中，C的重量百分比為 0. 40~0. 50, Cr的重量百分比為20~25, W的重量百分比為3. 5~5. 5, Mo的重量百分比 為1. 0~1. 5, Ni的重量百分比為2~4, Si的重量百分比為1. 5~2. 0，B的重量百分比為 0. 5~1. 0, Nb的重量百分比為1. 0~2. 50, RE的重量百分比為0. 2~0. 8,余量為Fe。
[0007] -種醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法，先在基體加工出一個凹槽，在凹槽內(nèi)填充 合金粉末，通過激光熔覆將合金粉末熔覆在凹槽中形成熔覆層，圍繞熔覆層用電火花線切 割或磨加工將多余材料切除后，形成刀口；所述的基體采用通過淬火能獲得HRC30以上 的低碳不銹鋼材料制成；所述的刀口采用鐵基合金粉末制成，所述的鐵基合金粉末是由C、 Cr、W、Mo、Ni、Si、Nb、B、RE和Fe等元素經(jīng)熔煉、制粉而成，其中，C的重量百分比為0. 40~ 0. 50, Cr的重量百分比為20~25, W的重量百分比為3. 5~5. 5, Mo的重量百分比為1. 0~ 1. 5, Ni的重量百分比為2~4, Si的重量百分比為1. 5~2. 0，B的重量百分比為0. 5~ 1. 0, Nb的重量百分比為1. 0~2. 50, RE的重量百分比為0. 2~0. 8,余量為Fe。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)勢是所采用的合金粉末配方具有高硬度與耐蝕性能，故本發(fā)明的醫(yī)用 鉗硬度高，不易崩口、脫落，消毒與使用過程中不會生銹，適用于醫(yī)療器械的生產(chǎn)且醫(yī)用鉗 的使用壽命與性能大幅提升；同時本發(fā)明的醫(yī)用鉗的加工工藝簡單，省去了鑲嵌合金片或 激光熔覆合金時的預開凹槽的繁瑣工藝過程。
[0009] 本發(fā)明的刃口所采用的合金粉末配比為適應高功率密度激光熔覆特點，設(shè)計的成 份屬中碳高合金范疇，在激光熔覆過程中使其形成適量的鉻、鎢、鉬等的碳化物含量，減少Si、B含量，有利于提高刃口的硬度；由于鉻、鎢、鉬等碳化物的形成消耗了部分碳量，使基 體成為具有韌性的低碳馬氏體；同時高的含鉻量，使得刃口的耐蝕性能優(yōu)于基體。
[0010] 另外本發(fā)明的合金粉末配比中加入Nb元素，增加了金屬碳化物的穩(wěn)定性，并使顯 微組織的晶粒度更細化，提高刃口的韌性，使刃口在具備高硬度的同時不易崩口與斷裂。該 粉末既可用于各類畸正鉗刃口的熔覆，也可用于高檔手術(shù)刀刃口及其它醫(yī)療器械耐磨損部 位的激光熔覆。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的刃口部位與合金層的熔覆示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明加工成型的基體與刀口的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0014] 實施例一 如圖1和圖2所示的一種醫(yī)用口腔畸正鉗及醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法，包括以 下步驟： 1、按合金元素的化學組成（重量百分比）C :0. 4%，Cr :22%，W :3. 5%，Mo :1. 5%，Ni :2%，Si : 1. 5%，B :0. 6%，Nb :1. 5%，RE :0. 3%和Fe :余量。計算鉻鐵、鎢鉬鐵、硅鐵、硼鐵等各中間合金 的加入量(計算時考慮各元素的不同燒損率)。
[0015] 2、按常規(guī)方法置中頻爐中熔煉、制粉，即按計算量加入高熔點元素與各中間合 金(鉻鐵、鉬鐵、硼鐵等）于中頻爐中，加熱至1400~1500°C，除渣、精煉后加入稀士 RE (為 Ce、La混合稀土）并均勻化；于1400°C左右進行氣霧化制粉，粉末干燥后過篩并保存，選 用-140+325目的粉末。
[0016] 3、將細絲末端切斷鉗毛還的刃口處高度壓制成4. 8 mm (比圖紙尺寸少0. 8 mm)。
[0017] 4、采用波長976nm的激光器，選用上述的粉末，調(diào)送粉量至25g/min，功率密度為 llOOOw/cm2,激光掃描速度為6mm/s，在刃口處單道熔覆成高度約為1. 2毫米的合金層。
[0018] 5、將毛坯用線切割或磨制成刃口。
[0019] 該合金粉末配比經(jīng)熔覆后其刃口合金層的硬度HRC59~63。細絲的剪切試驗壽命 大于10. 5萬次。
[0020] 實施例二 如圖1和圖2所示的一種醫(yī)用口腔畸正鉗及醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法，包括以 下步驟： 1、按合金元素的化學組成（重量百分比）C :0. 45%，Cr :25%，W :4. 0%，Mo :1. 5%，Ni :3%， Si :2. 0%，B :0. 5%，Nb :2. 5%，RE :0. 5%和Fe :余量。計算鉻鐵、鎢鉬鐵、硅鐵、硼鐵等各中間 合金的加入量(計算時考慮各元素的不同燒損率)。
[0021] 2、按常規(guī)方法置中頻爐中熔煉、制粉，即按計算量加入高熔點元素與各中間合 金(鉻鐵、鉬鐵、硼鐵等）于中頻爐中，加熱至1400~1500°C，除渣、精煉后加入稀士 RE (為 Ce、La混合稀土）并均勻化；于1400°C左右進行氣霧化制粉，粉末干燥后過篩并保存，選 用-140+325目的粉末。
[0022] 3、細絲末端切斷鉗毛還的刃口處高度壓制成5. 0 mm (比圖紙尺寸少0. 6 mm)。
[0023] 4、采用1064nm的激光器，選用上述的粉末，調(diào)送粉量至25g/min，功率密度為 13000w/cm2,激光掃描速度為7mm/s，在刃口處單道熔覆成高度約為1. 0毫米的合金層。
[0024] 5、將毛坯用線切割或磨制成刃口。
[0025] 該粉末配比經(jīng)熔覆后其刃口的硬度HRC62~66。細絲的剪切試驗壽命大于11. 5萬 次。
[0026] 實施例三 如圖1和圖2所示的一種醫(yī)用口腔畸正鉗及醫(yī)用口腔畸正鉗刀口的加工方法，包括以 下步驟： 1、按合金元素的化學組成（重量百分比）C :0. 6%，Cr :28%，W :4. 0%，M〇 :1. 5%，Ni :3%，Si : 2. 0%，B :0. 5%，Nb :2. 5%，RE :0. 5%和Fe :余量。計算鉻鐵、鎢鉬鐵、硅鐵、硼鐵等各中間合金 的加入量(計算時考慮各元素的不同燒損率)。
[0027] 2、按常規(guī)方法置中頻爐中熔煉、制粉，即按計算量加入高熔點元素與各中間合 金(鉻鐵、鉬鐵、硼鐵等）于中頻爐中，加熱至1400~1500°C，除渣、精煉后加入稀士 RE (為 Ce、La混合稀土）并均勻化；于1400°C左右進行氣霧化制粉，粉末干燥后過篩并保存，選 用-140+325目的粉末。
[0028] 3、細絲末端切斷鉗毛還的刃口處高度壓制成5. 0 mm (比圖紙尺寸少0. 6 mm)。
[0029] 4、采用1064nm的激光器，選用上述的粉末，調(diào)送粉量至25g/min，功率密度為 13000w/cm2,激光掃描速度為7mm/s，在刃口處單道熔覆成高度約為1. 0毫米的合金層。
[0030] 5、將毛坯用線切割或磨制成刃口。
[0031] 該粉末配比經(jīng)熔覆后其刃口的硬度HRC64~67,熔覆過程出裂紋。細絲的剪切試驗 壽命1. 1萬次。