Development of sodium alginate bonded mounted wheel for dry precision polishing of pure titanium

纯钛干法精密抛光海藻酸钠粘结装砂轮的研制

基本信息

批准号：
22K10086
负责人：
佐藤秀明
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は，純チタンの乾式精密研磨を可能にするための，アルギン酸ナトリウムを結合剤に用いた新たな軸付き砥石の開発に必要な基礎資料を構築する．結合剤に用いるアルギン酸ナトリウムは，食品添加物であり，砥石自体も生体に安全である．純チタンは，生体親和性および耐食性に大変優れ，金属アレルギーの発症が極めて少なく，生体に安全な材料である．このため，金属アレルギーの治療には大変有効ではあるが，極めて加工が難しい難削材である．よって，臨床においては，その使用が敬遠されがちである．そこで，本研究は，歯科医師および歯科技工士が，生体に安全な歯科用純チタンの精密研磨に適し，かつ研磨液を不要とする乾式精密研磨用軸付き砥石の研究を行う．開発した砥石の研磨特性を検討し，純チタン製の歯科補綴装置の最終研磨に必要である高精度の乾式研磨加工を行うことができる歯科技工用軸付き砥石の開発を行う．本年度は，アルギン酸ナトリウムが，ゲル化する性質を利用した砥石の製作方法を検討し，その製作方法の構築を目的とした．始めに，砥石の3要素である砥粒率，結合剤率および気孔率を設定した．次に，砥石の寸法および体積を設定した．これらの数値と，砥粒および結合剤の密度から，設定した3要素の体積比を有する砥石の製作に必要な，砥粒および結合剤の質量を算出した．製作前における砥粒率および結合剤の質量比は，砥石の乾燥後ならびに成形後においても，変化しないと仮定した．砥粒にはGC(SiC)砥粒を使用して，軸付き砥石の製作を行った．粒度は#6000(平均粒径2.0ミクロン)である．製作した軸付き砥石を用いて，JIS2種純チタンの試験片を圧力切込加工により研磨加工を行った．加えて，製作した軸付き砥石の圧裂引張試験を行い，砥石の圧裂引張強度を測定した．

这项研究将构建开发一种使用海藻酸钠作为粘合剂的新型轴磨石所需的基础材料，以实现纯钛的干式精密抛光。用作粘合剂的海藻酸钠是食品添加剂，磨石本身对生物体是安全的。纯钛具有优异的生物相容性和耐腐蚀性，极不可能引起金属过敏，是对生物体安全的材料。因此，虽然它在治疗金属过敏方面非常有效，但它是一种难切削材料，加工起来极其困难。因此，在临床实践中往往避免使用它。因此，在这项研究中，牙科医生和牙科技师将研究一种适合对生物体安全且不需要抛光液的牙科纯钛精密抛光的干式精密抛光带轴磨石。我们将研究所开发的磨刀石的抛光特性，并开发一种用于牙科技术的带轴磨刀石，可以进行纯钛牙科修复装置最终抛光所需的高精度干式抛光。今年，我们研究了利用海藻酸钠的凝胶特性制造磨石的方法，并旨在开发一种制造方法。首先，我们设定砂轮的三个要素：磨粒配比、结合剂配比、气孔率。接下来，我们设置磨石的尺寸和体积。根据这些值以及磨粒和结合剂的密度，我们计算出制造具有三种元素的设定体积比的磨石所需的磨粒和结合剂的质量。假设磨石干燥成型后，制造前的磨粒比和结合剂质量比没有变化。使用GC（SiC）磨粒制造带轴砂轮。粒径为#6000（平均粒径2.0微米）。使用制作的带轴磨石，通过压力切削对JIS 2级纯钛试验片进行研磨。另外，我们对制造的带轴磨石进行了撕裂拉伸试验，测量了磨石的撕裂拉伸强度。