DE944458C

DE944458C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formkoerpern aus organischen, thermoplastischen oder waermehaertbaren Kunststoffen, insbesondere von medizinischen und dentalmedizinischen Formkoerpern

Info

Publication number: DE944458C
Application number: DER10003A
Authority: DE
Inventors: Franz Goetz; Dr Guenther Will
Original assignee: Roehm and Haas GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1952-10-04
Filing date: 1952-10-04
Publication date: 1956-06-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formk-örpern aus organischen, thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffen, insbesondere von medizinischen und dentalmedizinischen Formkörpern Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Formkörpern aus organischen, thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffen, insbesondere von medizinischen und dentalmedizinischen Formkörpern. Insbesondere an letztere Formkörper aus Kunstharzen werden besonders hohe Ansprüche in bezug auf mechanische Festigkeit, Formbeständigkeit, physiologische Verträglichkeit und genaue Passung gestellt. Die Herstellung erfolgte bisher vorwiegend durch Polymerisation von angeteigten Pulver-Flüssigkeits-Gemischen in Gipsformen, d. h. durch Polymerisieren eines plastisch-knetbaren Gemisches von Polymerisatteilchen mit monomeren polymerisierbaren Flüssigkeiten.
Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, nach dem solche Formkörper durch thermoplastische Verformung von Kunststoffplatten zwischen Patrize und Matrize hergestellt werden. Dieses Verfahren liefert zwar Formstücke mit genauer Passung, erfordert jedoch die Anfertigung einer entsprechend gut passenden Patrize, wobei die Stärke der zu verformenden Platte besonders berücksichtigt werden muß.
Einfacher scheint ein Verfahren, bei dem an Stelle der Patrize mit Flüssigkeits- oder Luftdruck gearbeitet wird. Diesem Verfahren haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an, die seiner Anwendung in der Praxis bisher hindernd im Wege standen. Wegen der Notwendigkeit, die Formvorrichtung druckdicht zu halten, muß die Flüssigkeits- bzw. Luftsäule nach oben dicht gegen den mittels einer Spindel geführten Stempel und nach unten gegen die Matrize mittels einer Membran abgedichtet werden. In der Praxis arbeitet man z. B. mit einem Wasserkissen. Benutzt man die zu verformende Kunststoffplatte selbst als Membran, muß diese zur Erreichung des Dichtungseffektes fest eingespannt werden. Bei dem Formungsvorgang kann die Kunststoffplatte nicht als Ganzes nachgeben, so daß an den Stellen stärkster Ver formung eine erhebliche Querschnittsverringerung eintreten kann. Dichtet man hingegen die Flüssigkeits- bzw. Luftsäule durch eine gesonderte Membran, z. B. durch ein Gummikissen ab, so verhindert die Membran bzw. die Kissenhülle- eine exakte Nachformung kleinster Unebenheiten. Die Membran bzw. die Kissenhülle kann, um den Preßdruck von mehreren Atmosphären sicher aushalten zu können, nicht hauchdünn gestaltet werden, wodurch die feinen Konturen des Matrizenmodells nur verschwommen wiedergegeben werden.
Das nachstehend beschriebene Verfahren zeigt einen Weg, um das komplizierte Prägeverfahren mittels Matrize und Patrize zu umgehen und zum anderen die mit dem Formungsverfahren mittels Matrize und Flüssigkeits- bzw. Luftdruck verbundenen Unzulänglichkeiten auszuschalten. Es gestattet die Verwendung von Kunststoffplatten als Ausgangsmaterial für die Herstellung solcher Formkörper unter Benutzung einer sehr einfachen Vorrichtung; gleichzeitig zeigen die so hergestellten Formkörper eine sehr genaue Wiedergabe selbst der feinsten Matrizenprofilierungen.
Das Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus organischen, thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffen, insbesondere von medizinischen oder dentalmedizinischen Formkörpern, durch Warmpressen in einer Form besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Druck auf dem zu verformenden, flächenförmigen und gegen die Formmatrize anzupressenden Kunststoff durch pulverförmige Stoffe, denen gegebenenfalls Metallpulver zugesetzt ist, übertragen wird. Gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem mittels Flüssigkeits- oder Luftdruck verformt wird, ergeben sich dadurch erhebliche Vorteile, da nicht mit der gleichen Vollkommenheit auf Druckdichte geachtet werden muß. Zwischen der zu verformenden Kunststoffplatte und dem druckübertragenden Medium befindet sich keine trennende Membran, die - abhängig von ihrer Dicke und ihrer Elastizität.- die Nachbildung feinster Vertiefungen erschwert oder verhindert. Das unter dem Druck eines Stempels stehende Pulver wirkt wie eine außerordentlich paßtreue Patrize und sorgt für das Einprägen der thermoplastisch verformbaren Kunststoffplatte auch in die feinsten Unebenheiten, z. B. in Schleimhautstrukturen oder in Fissuren der Zahnkwnen. Öffnet man nach erfolgter Prägung und nach Abkühlung die Form, so sieht man bei Wahl eines geeigneten Pulvermaterials das Gegenstück zur untergelegteh Abdruckform, z. B. bei Herstellung einer Zahnprothese das Hartgipsmodell, in außerordentlich getreuer Wiedergabe. Das Verfahr.en gemäß der Erfindung macht ein festes Einspannen der zu verformenden Kunststoffplatte überflüssig. Es genügt, wenn z. B. durch Auflegen oder Aufkleben eines Papier-, Stoff- oder Filmringes am Rand des Kunststoffrohlings dafür gesorgt wird, daß kein Pulver unter die Kunststoffplatte eindringt. Die frei aufgelegte Kunststoffplatte kann bei beginnendem Druck als-Ganzes nachgeben, so daß eine übergroße Dehnung und eine damit verbundene Querschnittsverringerung in der letzten Druckphase vermieden wird.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können z. B. Kunststoffe aus Acryl- und Methacrylverbindungen, Polyvinylchlorid mit und ohne Weichmacherzusätzen und andere in der Wärme verformbare Kunststoffe verformt werden.
Zur näheren Erläuterung der Ausführungsform dienen Abb. I und 2.
Auf dem Boden des Führungszylinders 1 befindet sich der Sockel 2, der zur Aufnahme des Gipsmodells 3 dient. über das Gipsmodell wird die auf Verformungstemperatur erwärmte Kunststoffplatte 4 gelegt, die zur besseren Abdichtung gegen die darüberstehende Pulversäule 5 mit einem Stoffring6 bedeckt sein kann. Als Stempel gleitet im Führungszylinder I der Preßzylinder 7. Mit Hilfe einer Presse, z. B. einer Spindelpresse 8 wird der Zylinder 7 auf die Pulverschicht aufgepreßt, die ihrerseits die Kunststoffplatte 4 auf bzw. in das Gipsmodell prägt. Zur besseren Handhabung kann das Bodenteil des Führungszylinders I abnehmbar ausgestaltet sein.
Der die Formung aufnehmende Sockel 2 ist zweckmäßig derart abgeschrägt, daß die über die Form überstehenden Ränder des Kunststoff-Formlings auf dem Sockel entlang gleiten und so eine Dichtung gegen das nachdrängende Pulver bewirken. Im gleichen Sinne wirkt der vor der Prägung auf dieKunststoffplatte aufgelegteStoffring 6.
Schaubild 2 stellt die Apparatur nach beendetem Prägevorgang dar.
Das Verfahren kann beispielsweise auf folgende Art ausgeübt werden: Der Vorformkörper wird aus Hartgips gegossen und gut getrocknet auf den Boden eines Metallzylinders gebracht. Auf das Modell wird die auf Verformungstemperatur erwärmte Kunststoffplatte, die dem Durchmesser des Zylinders angepaßt ist, aufgelegt. Auf die Kunststoffplatte wird Pulver bis zu einer Schichthöhe von 5 bis 10 cm aufgelegt. Dies kann entweder außerhalb der Apparatur, z. B. im Prägezylinder, auf I60 bis I800 erwärmt oder kalt eingebracht und im Zylinder bis zur erforderlichen Verformungstemperatur der Kunststoffplatte aufgeheizt werden. Nach erreichter Plastifizierung wird mit einem Metallstempel, dem der Zylinder als Führung dient, z. B. mittels einer Spindelpresse, die Prägung vorgenommen. Die Kunststoffplatte legt sich wie eine Haut über die Gipsform. In manchen Fällen ist es erforderlich, um das Ein- dringen von Pulver unter die Kunststoffplatte zu verhindern, einen Stoff- oder ähnlichen Ring (wie oben beschrieben) über die Platte zu legen, der an den Rändern hochgebördelt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsart des Verfahrens gemäß der Erfindung können solche Kunststoffe Verwendung finden, die erst unter dem Einfluß der für die Verformung erforderlichen Wärme oder bei einerdarüber hinausgehenden Temperatur ihre endgültige Härtung erfahren. Beispielsweise kann ein Formkörper aus vorpolymerisierten Allylharzen im Sinne des beschriebenen Verfahrens verformt und anschließend durch Erwärmen auf etwa I20° gehärtet werden.
Von Vorteil hat sich weiterhin erwiesen, dem druckübertragenden Pulver einen solchen Anteil an Metallpulver zuzugeben, daß die Wärmeleitfähigkeit des Gemisches erhöht oder auch seine induktive oder dielektrische Aufheizung ermöglicht ist.
Während sich der beim Verformungsvorgang entstandene Zylinder aus Preßpulver leicht von dem Kunststofformkörper abheben läßt, haftet er verhältnismäßig fest im Führungszylinder. Um das Herausnehmen des Pulverkörpers zu erleichtern, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen Pulverschicht und Führungszylinder eine in letzterem leicht gleitende Hülse anzuordnen, so daß sich die in die Hülse eingepreßte Pulvermasse leicht aus dem Führungszylinder herausziehen läßt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich auch auf die Herstellung anderer als dentaler Formkörper verwenden, soweit es auf die Wiedergabe auch feinster Profilierungen ankommt. Als solche seien beispielsweise genannt: Lettern, Teig-, Seifen-und Schokoladeformen, Bild-, Schrift- und Werbezeichen, Reliefs und Relieflandkarten.
Als Material für die Herstellung der Matrize können außer Gips Metalle, z. B. hochglanzpolierter Stahl, Rotguß, weiche Metalle, wie z. B. Blei, Glas, gefüllte und ungefüllte Kunststoffe verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum7 Herstellen von Formkörgern aus organischen, thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffen, insbesondere von medizinischen oder dentalmedizinischen Formkörpern, durch Warmpressenl in einer Form, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck auf die zu verformenden flächenförmigen und gegen die Formmatrize anzupressenden Kunststoffe durch pulverförmige Stoffe, denen gegebenenfalls ein Metallpulver zugesetzt ist, übertragen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine die pulverförmigen Stoffe aufnehmende und gleichzeitig der Führung des Preßkolbens dienende Hülse in einem sie umgebenden Führungszylinder gleitend angeordnet ist.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 32 666; französische Patentschrift Nr. 584858; USA.-Patentschrift Nr. 2 333 143.