กระบวนการเคลือบ PVD วัคิวัมและวัสดุสําหรับฟันเทียมโลหะ
一、วัสดุพื้นฐาน
1วัสดุพื้นฐาน (ฐานฟันเทียมโลหะ)
| ประเภทวัสดุ | การประกอบและรายละเอียด | สถานการณ์การใช้งาน | ข้อดีสําคัญ |
| สารสกัดโคบาลต์-โครเมียม (Co-Cr) | โค: 56-67.8%, Cr: 30-40%, กราเฟน: 0.1-0.6%, นาโนท่อคาร์บอน: 0.1-0.6%, ไฮดรอ็กซียาแพทิต: 2-3% | โปรเทชชั่นส่วนย่อยที่ถอดออก สะพานคง | ความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการกัดกร่อน ราคาถูก |
| สารเหล็กไทเทเนียม (Ti-6Al-4V) | Ti: 90%, Al: 6%, V: 4% | เครื่องประกอบการประกอบการประกอบการ | ความเข้ากันทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม ส่งเสริมการบูรณาการกระดูก |
2วัสดุการเคลือบ (ชั้นฝาก PVD)
| วัสดุเคลือบ | สูตรเคมี | การวัดผลงาน | ข้อดีของการใช้ฟัน |
| คาร์บอนไตรดไทเทเนียม | TiCN | ความแข็ง > 35 GPa ทนทานการสวมใส่ สีทองแดง | การสมองยางยางยางยางยางยาว |
| ไทเทเนียมไนไตรด | TiN | ความแข็ง 20-25 GPa ทนทานต่อการกัดกร่อน | ลักษณะทองคลาสสิค การปล่อยไอออนน้อย |
| คาร์บอน เหมือน เพชร | DLC | คณิตขัดแย้ง1ผิวเรียบ | ลดการสกัดฟันที่ขัดกัน |
| ไฮดรอ็กซียาแพทิต | HA (Ca10(PO4) 6 ((OH) 2) | สารประกอบที่แตกแยกทางชีวภาพ เหมือนกระดูก | เสริมการบูรณาการกระดูก และความเข้ากันทางชีวภาพของทันหัน |
3วัสดุช่วย
- ก๊าซกระบวนการ: อาร์กอนความบริสุทธิ์สูง (Ar, 99.999%+ สําหรับการพ่น/ทําความสะอาด) ไนโตรเจน (N2, สําหรับการสร้างไนไตรด์)
- สารทําความสะอาด: โซลูชั่นลดไขมันอัลคาลีน (ปริมาณ 5-10%) อีธานอลไร้น้ํา ไฮโดรคเซียปาไทท 研磨 powder (0.5μm/40μm)
- วัสดุเป้าหมาย: เป้าหมายไทเทเนียม (Ti) เป้าหมายเหล็กผสมไทเทเนียม-อลูมิเนียม (Ti-Al) เป้าหมายกราฟิต (สําหรับ DLC)
二、กระบวนการเคลือบแบบมาตรฐาน (PVD Vacuum Coating Machine)
ขั้นตอนที่ 1: การรักษาก่อน (สําคัญในการติดตาม)
- การทําความสะอาดกล
- การทําความสะอาด ultrasonic: 20-30 นาทีในสารละลายเกลือ (60-80 °C) เพื่อกําจัดน้ํามัน/สารพิษ
- การบดพื้นผิว: การเลืองด้วยมือด้วยผงไฮโดร็กซิยาแพติท 0.5μm, ต่อมาคือการบดด้วยเสียงฉายในระบายเอธานอล (40μm HA powder) เป็นเวลา 20 นาที
- การแห้ง: 10-20 นาที ณ อุณหภูมิ 60-80 °C เพื่อกําจัดความชื้นที่เหลือ (ความเครียดบนผิว: 30-50 mN/m)
- การทํางานทางเคมี
- การถักด้วยกรด (สําหรับเหล็กสกัด Co-Cr): ลดละลายละลายกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างพื้นผิวที่ค่อนข้างหยาบ
- การ passivation: โซลูชั่นของกรดไนตริก (pH 2-4) เพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่น เพิ่มความต้านทานต่อการกัดกรด
- การทําความสะอาดพลาสมา
- การปล่อยแสงอาร์กอนในห้องว่าง (10-2 Pa)
- การระเบิดไอออนพลังงานสูง เพื่อกําจัดโอไซด์ขนาดนาโนและกระตุ้นอะตอมบนผิว
ขั้นตอนที่ 2: สร้างสภาพแวดล้อมว่าง
- การอพยพ 2 ขั้นตอน
- การปั๊มแบบหยาบคาย: ปั๊มกลไกลดความดันลงถึง < 10 Pa
- การปั๊มละเอียด: ปั๊มเทอร์โบโมเลกุล + ปั๊มซับลิมเมชั่นไทเทเนียมเพื่อบรรลุ 10−3~10−4 Pa (วาคิวัมสูงสุด)
- การทําความสะอาดก๊าซ
- หนาวลดอุณหภูมิ (-120°C) กําจัดความชื้น
- เครื่องทําความสะอาดก๊าซกระบวนการด้วยอะลูมิเนียมซิรคอนิโอมินิโม่ ถึงความบริสุทธิ์ 99.999%+
ขั้นตอนที่ 3: การฝากเคลือบ (การควบคุมกระบวนการหลัก)
| ขั้นตอนกระบวนการ | ปริมาตรการทํางาน | หมายเหตุทางเทคนิค |
| การรักษาก่อนเป้าหมาย | เป้าหมาย Arc: 3-5s แรงต่ํา arc (A); เป้าหมาย Sputtering: 10-15 นาทีก่อนการพ่น | กําจัดอ๊อกไซด์บนพื้นผิวเป้าหมาย |
| การทําความร้อนของสับสราท | การทําความร้อนด้วยอินฟราเรดถึง 200-300 °C (เหล็กผสม Ti) / 300-500 °C (เหล็กผสม Co-Cr) | ส่งเสริมการกระจกเคลือบ |
| การระเบิดไอออน | ความดันความคัดแย้งลบ: -50 ~ 200V; การไหลของอาร์กอน: 20-50 ซีซีซีเมตร | ปรับปรุงการเชื่อมต่ออินเตอร์เฟซ |
| การฝังแบบปฏิกิริยา | - TiCN: เป้าหมาย Ti + N2/CH4 (สัดส่วน VCR 3:1): เป้าหมาย Ti + N2 (ความดันบางส่วน 0.5-1 Pa) - DLC: เป้าหมายกราฟิต + Ar/C2H2 | การควบคุมการเคลือบสเตอคิโอเมตรีย์ |
| การควบคุมอัตราการฝากเงิน | การฝากเส้นโค้ง: 0.5-2 μm/นาที; การกระจาย Magnetron: 0.1-0.5 μm/นาที | ความหนาของเคลือบ: 3-8 μm (ความเหมือนกัน ±5%) |
ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบหลังการบําบัดและคุณภาพ
- การผสมผสานในระยะว่าง
- อุณหภูมิ: 300-400°C; ระยะเวลาในการเก็บ: 1-2 ชั่วโมง
- กําจัดความเครียดภายในและปรับปรุงความสว่างของเคลือบ
- การทดสอบการทํางาน
- การติดแน่น: การทดสอบตัดข้าม (ASTM D3359, เกรด 5B) หรือ Rockwell indentation (เกรด HF1)
- ความต้านทานต่อการกัดกรอง: การทดสอบสเปรย์เกลือเฉลี่ย (NSS, 500 ชั่วโมงไม่มีสนิม)
- คุณภาพผิว: Ra ≤0.05 μm (การวัดด้วยเครื่องวัดรูปแบบ); ความมั่นคงของสี (ΔE.7 หลังจากดําน้ํา NaCl 34 วัน)
- การเสร็จ
- การเคลือบแม่นยําเพื่อปรับความเหมาะสมของการปิด
- การทําความสะอาด ultrasonic เพื่อกําจัดซากที่เหลือหลังการแปรรูป
(注: 文档部分内容可能由 AI 生成)
