专利名称：利用粉末注射成型工艺制造洁牙器尖端的方法、该方法中使用的模具以及由该方法制成 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洁牙器尖端，更具体地涉及一种利用粉末注射成型 工艺来制造洁牙器尖端的方法、该方法中使用的模具以及由该方法制成 的洁牙器尖端，该方法可以大量生产制品以节省制造成本，形成洁牙器 尖端的偏心排放端口以操作仅使用一个心型销的模具，所述模具设置有 具有根据制品机械加工出的各种形状的滑动芯，以能够快速地制造均匀 的制品，从而改善制品的特性和设计，所述洁牙器尖端与利用机械加工 的传统技术相比具有更优良的形状可靠性，并沿尖端部的弯曲部向其前 端注射流体以有效地进行操作。
背景技术：
洁牙器已被广泛用作治疗器具以及利用超声波使安装在其上的尖端 振动以去除沉积在牙齿上的牙垢或其它杂质的器具，用于洁牙器尖端的 材料需要具有耐磨性。
如图1所示，传统的洁牙器尖端100包括接合部111，该接合部中 形成有用于注射清洁水或空气的流体通道U5;和弯曲形状的尖端部113， 该尖端部从接合部111延伸并逐渐变窄。
在接合部111的流体通道115的入口处形成有螺纹部，用于将洁牙 器尖端接合到装置上，在固定部的外侧上形成有平面区域以防止洁牙器 尖端在装置和洁牙器尖端彼此接合的状态下旋转，并且可以根据用途以 各种方式改变尖端部的前端部分的形状。
如上构造的洁牙器尖端为小部件，其整体长度为大约30 mm或更小 并且最大外径为4mm或更小。洁牙器尖端用于利用超声波来粉碎牙塘、 将粉碎的牙垢与牙齿分离并通过流体通道115注射清洁水或空气以使待
治疗区域良好地露出。为了执行上述功能，期望的是沿着洁牙器尖端的 弯曲部朝向前端顺畅地注射清洁水。
该洁牙器尖端通过机械加工方法制造，该方法包括用于在加工件 的内部和外部形成流体通道的多个切削工艺；利用夹具加工流体通道的 弯曲工艺；以及形成尖端部的抛光工艺。而且，使尖端部的表面涂覆有 钛。
如上所述的传统技术的问题在于，通过包括多个工艺的机械加工方 法来制造难以处理的小尺寸制品，使得生产率变低且由于切削工艺的加 工特性使得碎屑和材料损失增加，因而制造成本增加。
而且，传统技术的问题在于，由于通过机械加工来制造洁牙器尖端， 因而难以加工具有小内径的流体通道从而增加了错误率，需要用于形成 具有倾斜形状的排放端口 116的附加加工工艺，并且除非精确地加工该 排放端口以保持该排放端口的特定角度，否则不能获得清洁水或空气的 准确注射方向，从而该排放端口会不利地影响操作。
而且，由于制品的表面被涂覆，因此如果涂层从制品剥离或磨掉， 则存在医学安全隐患
发明内容
技术问题
本发明在于解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于制造 洁牙器尖端的方法和该方法中使用的模具，与利用机械加工的传统技术 相比，该方法可以利用粉末注射成型工艺形成各种形状的洁牙器尖端以 改善质量特性和设计，并且可以通过使用通过混合各种粉末获得的用于 粉末注射成型工艺的粉末混合物大量生产具有复杂形状和耐磨性的制品 而节省制造成本。
本发明的另一 目的是提供一种洁牙器尖端，其通过偏心排放端口直 接向尖端部的前端部分注射流体而实现有效的注射。
技术方案
为了实现上述目的，提供一种通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器
尖端的方法，该洁牙器尖端包括安装在装置上的接合部，在该接合部 中形成有流体通道；和从所述接合部延伸的弯曲形状的尖端部，该方法 包括如下步骤通过用高分子粘合剂混合用于所述粉末注射成型工艺的 原材料粉末来制备用于注射的给料，所述原材料粉末含有钛(Ti)或不锈 钢；以及向模具中注射所述给料以形成成型体，其中，所述模具包括 操作部，在该操作部上安装有柱形的心型销，该心型销具有多个台阶部 并在其前端形成有偏心端，且用于形成所述洁牙器尖端的所述流体通道； 和一对滑动芯，所述滑动芯布置成支撑所述心型销的所述偏心端，使得
所述滑动芯彼此面对并沿着垂直于所述心型销的运动方向的方向滑动， 以形成与待通过注射工艺形成的制品的形状相对应的腔室。
通常，本发明中的粉末注射成型工艺是指包括使用粉末混合物的注 射成型工艺、脱脂工艺和烧结工艺的工艺。
为了实现上述目的，提供一种用于制造洁牙器尖端的模具，该洁牙 器尖端包括安装在装置上的接合部，在该接合部中形成有流体通道； 和从所述接合部延伸的弯曲形状的尖端部，该模具包括设置有圆形的 固定板的固定部，在该固定板上设置有浇口；操作部，该操作部具有用 于滑动芯的引导台和对应于所述固定部的圆形操作板，该操作板具有柱 形的心型销，该心型销具有多个台阶部并在其前端处形成有偏心端，且 用于形成流体通道； 一对滑动芯，所述滑动芯布置成用于在所述固定部 与所述操作部之间支撑所述心型销的所述偏心端，使得所述滑动芯彼此 面对并沿着垂直于所述心型销的运动方向的方向滑动，以形成与待通过 注射工艺形成的制品的形状相对应的腔室；以及管状的顶推件，该顶推 件引导所述心型销的运动并在形成所述制品之后在所述制品的下方向上 运动。
为了实现上述目的，提供一种洁牙器尖端，该洁牙器尖端包括安
装在装置上的接合部，在该接合部中形成有流体通道；和从所述接合部
延伸的弯曲形状的尖端部，所述洁牙器尖端的特征在于，该洁牙器尖端 利用如上所述的模具通过粉末注射成型工艺而形成，并且所述流体通道 的排放端口从该流体通道的中心向 一侧偏置。
有益效果
在根据本发明利用粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端的方法以及 该方法使用的模具中，与使用机械加工的传统技术相比，其具有如下的 有益效果可以形成各种形状的洁牙器尖端，通过可以快速应付洁牙器 尖端形状的改变并适于制造小批量的各种洁牙器尖端的快速模具可改善 质量特性和设计，并且可以大量地生产制品以节省制造成本。而且，可 以通过改变粉末注射成型工艺中使用的给料而添加设计功能，例如提高 或降低作为对洁牙器尖端的重要要求的耐磨性。
从下面结合附图对优选实施方式的描述中将明白本发明的上述和其 它目的、特征和优点，在附图中
图1是传统的洁牙器尖端的剖面图2是根据本发明一个实施方式用于粉末注射成型工艺的模具的平 面图3是沿图2中的线A-A剖取的剖面图4是沿图2中的线B-B剖取的剖面图5是用于图4的粉末注射成型工艺的模具被操作的状态；
图6是根据本发明一个实施方式的洁牙器尖端的立体图7是图6的剖面图8是沿图6中的线C-C剖取的详细剖面图； 图9是根据本发明另一实施方式的洁牙器尖端的剖面图； 图10是根据本发明又一实施方式的洁牙器尖端的剖面图；以及 图11是沿图10中的线D-D剖取的详细剖面图。
具体实施例方式
下面将详细地参考本发明优选实施方式的利用粉末注射成型工艺来 制造洁牙器尖端的方法、模具和洁牙器尖端，在附图中示出了它们的实 施例。
图2是根据本发明一个实施方式的用于粉末注射成型工艺的模具的 平面图，图3是沿图2中的线A-A剖取的剖面图，图4是沿图2中的线 B-B剖取的剖面图，并且图5是用于图4的粉末注射成型工艺的模具被 操作的状态。
在用于制造洁牙器尖端10的方法中，该洁牙器尖端10包括安装 在装置上的接合部ll，在该接合部中形成有流体通道15;以及从接合部 11延伸的弯曲形状的尖端部13，根据本发明的利用粉末注射成型工艺来
制造洁牙器尖端的方法包括如下步骤通过用髙分子粘合剂混合用于粉
末注射成型工艺的原材料粉末(其含有钛(Ti)或不锈钢)来制备注射给 料；以及向模具200中注射给料以形成成型体。
这里，该模具包括操作部230，在该操作部上安装有柱形的心型 销233,该心型销具有多个台阶部并在其前端形成有偏心端233a，且用 于形成洁牙器尖端10的流体通道15; —对滑动芯250，它们布置成支撑 心型销的偏心端233a，使得滑动芯彼此面对并沿着垂直于心型销的方向 滑动，以形成与待通过注射工艺形成的制品的形状相对应的腔室。
毫无疑问的是，然后对在粉末注射成型工艺中从模具获得的制品执 行脱脂工艺和烧结工艺。
上述原材料粉末包括不锈钢类原材料粉末或钛类原材料粉末 (STS316S， STS17-4H， Ti)。如果使用不锈钢类原材料粉末，则可以在 粉末注射成型工艺完成之后附加地执行涂覆步骤，在使用钛类原材料粉 末的情况下，优点在于无需执行涂覆步骤。通过用高分子粘合剂混合如 下粉末成分0.3%或更少的C、 16% 18%的Cr、 10% 13%的Ni、 1% 或更少的Si以及剩余量的Fe，而制成用于粉末注射成型工艺的传统的 STS316L给料。而且，通过用高分子粘合剂混合如下粉末成分0.04% 0.07。/o的C、 15°/0 170/0的0"、 3。/c) 5o/o的Ni、 1%或更少的Si、 3°/0 5% 的Mn、 0.15% 0.45%的Nb以及剩余量的Fe，而制成用于粉末注射成型 工艺的传统的STS17-4PH给料。
如上所述，通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端，与利用机械 加工的传统技术相比，可以实施具有更多种形状和均匀质量的制品，从
而可以改善洁牙器尖端的功能和设计。
与机械加工相比，粉末注射成型工艺的优点在于，材料的使用效率 较髙，可以实现制品(洁牙器尖端)的大量生产从而显著地提髙了生产 率，并且可以通过使用具有以多种方式机械加工出的各种形状的尖端部 的滑动芯而自由地制造具有各种形状的洁牙器尖端。而且，通过利用本 发明的粉末注射成型工艺，可以基本上获得作为洁牙器尖端要求之一的 高耐磨性。
如图2至图5所示，根据本发明在用于制造洁牙器尖端10 (该洁牙
器尖端包括安装在装置上的接合部11，在该接合部中形成有流体通道 15;和从接合部11延伸的弯曲形状的尖端部13)的粉末注射成型工艺中 使用的模具200包括设置有圆形固定板211的固定部210，在该固定板 上设置有浇口213;操作部230，该操作部具有用于滑动芯250的引导台 235和对应于固定部210的圆形操作板231，该操作板具有柱形心型销 233，该心型销233具有多个台阶部并在其前端处形成有偏心端233a，且 用于形成流体通道15; —对滑动芯250，它们布置成用于在固定部210 与操作部230之间支撑心型销的偏心端233a，使得滑动芯彼此面对并沿 着垂直于心型销的运动方向的方向滑动，以形成与待通过注射工艺形成 的制品的形状相对应的腔室251;以及管状的顶推件270,其引导心型销 233的运动并在形成制品之后在制品的下方向上运动。
这里，偏心端233a具有大约0.6 mm或更小的小直径，并且前端伸 出成型体从而偏心端存在受损的巨大风险。因此，有必要具有可以抓取 偏心端并引导排放流体的注射方向的结构。为了实现上述目的，用于在 洁牙器尖端中形成流体通道的排放端口 15a所用的各心型销的偏心端 233a形成为使得偏心端不与流体通道15的中心线重合而是从其偏移。而 且，上述结构的优点在于，通过形成模具的偏心心型销而仅形成一个用 于形成排放端口的心型销，从而可以简化模具的结构并可显著地节省制 造成本，在修复模具时可以将心型销233替换为新的心型销。
这里，在各滑动芯250上沿着腔室251以凹入的方式形成用于抓取 心型销的端部的抓取部252，有必要在抓取心型销的端部的抓取部252与
用于保存抓取部252的腔室的弯曲部251a之间形成用作支撑部的空间。
而且，固定部210安装在上侧，操作部230安装在下侧，从而心型 销233垂直地布置，并且倾斜销215倾斜地安装在固定部210处并在心 型销233的两侧彼此面对，以引导滑动芯250的水平运动。滑动芯250 安装在操作部230的引导台235上，优选地分别在滑动芯250处形成有 对应于倾斜销215的倾斜通道253,从而各倾斜销215接收在相应的倾斜 通道253中。
分别在倾斜销215的上方形成有斜度与倾斜销相同的倾斜引导面 面257。
倾斜引导面217分别形成在倾斜销支撑块216的一个表面上，并且 倾斜引导面217与相应的滑动芯250的一侧一体形成，或者可以分别形 成在固定于滑动芯250的附加部件上。
在如上构造的本发明中，通过滑动芯250和心型销233的设计，满 足了对洁牙器尖端的基本要求，例如保持了与装置接合的接合部的厚度 以进行机械加工，保持了用于在洁牙器尖端与装置组合时防止旋转的截 面形状，保持了诸如清洁水的流体的顺畅供应以及向进行治疗的区域 (即，尖端部的前端)注射流体。
而且，由于可以替换其中形成有腔室251的滑动芯250，因此如果 修改制品的设计，则简单地将滑动芯250替换为新的滑动芯从而可以仅 通过一个模具来制造具有各种形状的制品。因此，本发明实施的模具可 以快速应付洁牙器尖端形状的改变并具有适于制造小批量的各种洁牙器 尖端的结构。
下面将参照图4和图5来描述根据本发明如上构成的模具200的操 作。当执行注射成型工艺时，在两个滑动芯250在两侧均抓取操作部230 中的心型销的偏心端233a (它们布置在成型体的外侧)的凸起的状态下， 安全地进行注射。
而且，当拉出成型体时，在操作部230向下运动的同时，使心型销 233与固定部230分离。同时，布置在操作部的引导台235上的滑动芯
250通过与其组合的倾斜销215而7K平运动。因而，使滑动芯倾斜地向外 运动。
即，在两侧彼此面对的滑动芯250与操作部230相对于固定部210 的垂直运动紧密配合，从而自动地进行腔室251和抓取心型销的端部的 抓取部252的开/关。因此，
而且，心型销233固定在圆形操作板231上，并在由于圆形操作板 的运动而向下运动时接收均匀的力，同时顶推件270在下侧推动制品， 因而安全地取出制品而不会在制品表面上产生任何划痕。
如图6和图7所示，在根据本发明通过粉末注射成型工艺以及为此 的模具制造的洁牙器尖端10 (该洁牙器尖端包括安装在装置上的接合 部11，在该接合部中形成有流体通道15:和从接合部11延伸的弯曲形 状的尖端部13)中，如上所述利用模具200通过粉末注射成型工艺而制 成该洁牙器尖端，并且流体通道的排放端口 15a从该流体通道的中心向
偏心的排放端口 15a使得流体沿着尖端部的弯曲部顺畅地流向前端， 以将排放流体的注射引导导向尖端部的前端，从而实现更有效的注射。
根据本发明的洁牙器尖端10由钛类原材料粉末制成，因而如上构造 并制成的洁牙器尖端由于强的耐磨性而可以半永久性地使用。
如图8所示，流体通道的排放端口 15b可以倾斜地形成，使得排放 端口指向尖端部的一端。但是，存在的问题是，为了获得上述结构应在 模具中设置附加的心型销。
另外，如图9所示，期望的是尖端部13具有弯曲的截面形状。
而且，如图11和图12所示，可以在尖端部13上形成引导槽13a以 向内侧引导所排放的水。
在形成引导槽13a的情况下，应该在模具中设置附加的心型销。
如上所述，在根据本发明通过粉末注射成型工艺制造的洁牙器尖端 中，可以容易地实施尖端部的曲率和前端部的各种设计，例如平缓、钝 角、锯齿和削尖形状。
工业实用性 尽管这里参考本发明的优选实施方式描述并例示了本发明，但是本 领域技术人员应明白，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本 发明作出各种修改和变动。由此，本发明意在覆盖落在所附权利要求及 其等同物范围内的本发明的所述修改和变动。
如上所述，在根据本发明的利用粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖 端的方法以及该方法使用的模具中，与使用机械加工的传统技术相比， 其具有如下的优良效果可以形成具有各种形状的洁牙器尖端，通过可 以快速应付洁牙器尖端形状的改变并适于制造小批量的各种洁牙器尖端 的快速模具可改善质量特性和设计，并且可以大量地生产制品以节省制 造成本。而且，可以通过改变粉末注射成型工艺中使用的给料而添加设 计功能，例如提高或降低作为对洁牙器尖端的重要要求的耐磨性。
权利要求
1、一种通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端(10)的方法，该洁牙器尖端包括安装在装置上的接合部，在该接合部中形成有流体通道；和从所述接合部延伸的弯曲形状的尖端部，该方法包括如下步骤通过用高分子粘合剂混合用于所述粉末注射成型工艺的原材料粉末来制备用于注射的给料，所述原材料粉末含有钛(Ti)或不锈钢；以及向模具(200)中注射所述给料以形成成型体，其中，所述模具包括操作部(230)，在该操作部上安装有柱形的心型销(233)，该心型销具有多个台阶部并在其前端形成有偏心端(233a)，且用于形成所述洁牙器尖端(10)的所述流体通道(15)；和一对滑动芯(250)，所述滑动芯布置成支撑所述心型销的所述偏心端(233a)，使得所述滑动芯彼此面对并沿着垂直于所述心型销的运动方向的方向滑动，以形成与待通过注射工艺形成的制品的形状相对应的腔室。
2、 根据权利要求1所述的通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端 的方法，该方法还包括如下步骤如果在所述粉末注射成型工艺中使用 的原材料粉末不含钛，则在所述粉末注射成型工艺之后用钛涂覆所述制P
3、 一种用于制造洁牙器尖端(10)的模具，该洁牙器尖端包括安 装在装置上的接合部(11)，在该接合部中形成有流体通道(15);和从 所述接合部(11)延伸的弯曲形状的尖端部(13)，该模具包括设置有圆形的固定板(211)的固定部(210)，在该固定板上设置有浇口 (213);操作部(230)，该操作部具有用于滑动芯(250)的引导台(235) 和对应于所述固定部(210)的圆形的操作板(231)，该操作板具有柱形 的心型销(233)，该心型销(233)具有多个台阶部并在其前端处形成有 偏心端(233a)，且用于形成所述流体通道(15);一对滑动芯(250)，所述滑动芯布置成用于在所述固定部(210)与 所述操作部(230)之间支撑所述心型销的所述偏心端(233a),使得所述滑动芯彼此面对并沿着垂直于所述心型销(233)的运动方向的方向滑 动，以形成与待通过注射工艺形成的制品的形状相对应的腔室(251); 以及管状的顶推件(270)，该顶推件引导所述心型销(233)的运动并在 形成所述制品之后在所述制品的下方向上运动。
4、 根据权利要求3所述的通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端 的模具，其中，所述固定部(210)安装在上侧，所述操作部(230)安 装在下侧，从而所述心型销(233)垂直地布置，并且倾斜销(215)倾 斜地安装在所述固定部(210)处并在所述心型销(233)的两侧彼此面 对，以引导所述滑动芯(250)的水平运动，所述滑动芯(250)安装在 所述操作部(230)的所述引导台(235)上，并且分别在所述滑动芯(250) 处形成有对应于所述倾斜销(215)的倾斜通道(253 )，从而各f顷斜销(215) 接收在相应的倾斜通道(253)中。
5、 根据权利要求4所述的通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端 的模具，其中，分别在所述倾斜销(215)的上方形成有斜度与所述倾斜 销相同的倾斜引导面(217),并且分别在所述滑动芯(250)上形成有对 应于所述倾斜引导面的倾斜滑动面(257)。
6、 一种洁牙器尖端(10)，该洁牙器尖端包括安装在装置上的接 合部(11)，在该接合部中形成有流体通道(15);和从所述接合部(11) 延伸的弯曲形状的尖端部(13)，所述洁牙器尖端的特征在于，该洁牙器 尖端利用如权利要求3所述的模具(200)通过粉末注射成型工艺而形成， 并且所述流体通道的排放端口 (15a)从该流体通道的中心向一侧偏置。
7、 根据权利要求6所述的洁牙器尖端，其中，所述流体通道的所述 排放端口 ( 15b )倾斜地形成为使得所述排放端口指向所述尖端部的 一端。
8、 根据权利要求6所述的洁牙器尖端，其中，所述尖端部(13)具 有弯曲的截面形状。
9、 根据权利要求6所述的洁牙器尖端，其中，所述尖端部形成有引 导槽(13a)，用于向内侧引导所排放的水。
全文摘要
本发明涉及利用粉末注射成型工艺制造洁牙器尖端的方法、该方法中使用的模具以及由该方法制成的洁牙器尖端。该方法可以大量生产制品以节省制造成本，并且形成洁牙器尖端的偏心排放端口以操作仅使用一个心型销的模具，该方法中使用的模具设置有具有根据制品机械加工出的各种形状的滑动芯，以能够快速地制造均匀的制品，从而改善制品的特性和设计，由该方法制成的洁牙器尖端具有更优良的形状可靠性，并沿尖端部的弯曲部向其前端注射流体以有效地进行操作。为了实施上述结构，提供一种通过粉末注射成型工艺来制造洁牙器尖端的方法，该洁牙器尖端包括安装在装置上的接合部，在该接合部中形成有流体通道；和从所述接合部延伸的弯曲形状的尖端部，该方法包括如下步骤通过用高分子粘合剂混合用于所述粉末注射成型工艺的原材料粉末来制备给料，所述原材料粉末含有钛(Ti)或不锈钢；以及向模具中注射所述给料以形成成型体，其中，所述模具包括操作部，在该操作部上安装有柱形的心型销，该心型销具有多个台阶部并在其前端形成有偏心端，且用于形成所述洁牙器尖端的所述流体通道；和一对滑动芯，所述滑动芯布置成支撑所述心型销的所述偏心端，使得所述滑动芯彼此面对并沿着垂直于所述心型销的运动方向的方向滑动，以形成与待通过注射工艺形成的制品的形状相对应的腔室。
文档编号B22F3/20GK101184567SQ200680018305
公开日2008年5月21日 申请日期2006年4月13日 优先权日2005年4月27日
发明者朴亨弼, 许英茂, 金锺鲜, 高荣培, 黄喆珍 申请人:韩国生产技术研究院