نحوه ساخت براکت های ارتودنسی فلزی با روش Metal Injection Molding 

روش قالبگیری تزریقی با پودر (Powder Injection Molding) موجب پیشرفت قابل ملاحظه ای در نحوه و کیفیت تولید ابزارهای پزشکی و دندانپزشکی شده است. در این نوشته قدری به نحوه ساخت و ویژگی های براکت های ارتودنسی ساخته شده با این روش خواهیم پرداخت.
در واقع یکی از بزرگترین موفقیتهای روش PIM در صنعت، با ورود آن به ساخت براکت های فلزی در ارتودنسی حاصل شد. این براکت ها در گذشته تنها به روش Investment Casting ساخته می شدند. اما نیازهای جدید علم ارتودنسی اینگونه ایجاب می کرد که براکت ها کوچکتر، با ضخامت کمتر و لبه های گرد تولید گردند. بنابراین صاحبان تولید به روش Powder Injection Molding یا با نام متداول آن Metal Injection Molding روی آوردند.

در این روش پودر فلز با ذراتی به کوچکی چند میکرون با بایندر ارگانیک (Organic Binder) و مواد روغنی (Lubricant) و Dispersant آمیخته می شود (Mixing) تا مخلوطی همگن به وجود آید. این ماده خام با دستگاهی به نام Injection-Molding Machine ( دستگاهی شبیه آنجه در صنعت صنایع پلاستیک سازی وجود دارد) به درون قالبها تزریق می گردد. پس از گذشتن از مراحل پخت (Sintering) و سرد کردن (Cooling) ، می توان در صورت نیاز تغییرات ثانویه را اعمال و قطعه تولیدی با این روش منحصر به فرد را به بازار عرضه کرد.

MIM_Process_Nikpouyan

فروش سالانه براکتهای MIM بالغ بر 130 میلیون دلار تخمین زده می شود. هر عدد براکت ساخته شده با این روش وزنی حدود 0.1 گرم داردو در طرحها و سایزهای مختلف جهت انتخاب دندانپزشکان عرضه می گردد. این براکتها عموما از جنس استیل زنگ نزن (stainless Steel) بوده و به روش قالبگیری با  تزریق چند حفره ای (Multi Cavity Injection) تولید می شود. این براکتها همچنین ممکن است از آلیاژهای فاقد نیکل نظیر Nickel Free Steel یا تیتانیوم ساخته شوند تا ریسک واکنشهای آلرژیک را در بیماران به حداقل رسانند.

محصولات تولید شده به روش MIM به صورت یک تکه (One-Piece) و با مقاومت عالی در برابر فشار و دارای دانسیته ای مناسب هستند. یکی از کاستی های شناخته شده براکتهای MIM تخلخل (Porosity) بیش از حد آنهاست که اثر مخربی بر مکانیک و قدرت اتصال آنها دارد. سختی (Hardness) این براکتها بین 154 تا 287  HV تخمین زده می شود که بسیار کمتر از سختی قسمت وینگ در براکتهای فلزی ساخته شده با روش های دیگر است. این امر موجب بروز ایرادی جدید با عنوان وینگ های  Soft و Compliant  شده است.

MIM Braces Nikpouyan 2با این حال کلید موفقیت براکتهای MIM در استحکام، سطوح صاف و دقت ساخت بالای آنهاست. بدون اینکه نیاز به تراش و Machining ثانویه داشته باشند. این امر موجب کاهش اصطکاک (Friction) و بهود مکانیک لغزشی (Sliding Mechanics) در آنها می گردد. لبه های هلالی و بدون گوشه، کاهش پروفایل و یک تکه بودن برخی براکت های امروزی با استفاده از روش MIM ممکن گردیده و باعث راحتی هر چه بیشتر بیماران، اتصال راحت تر به دندانها و تقریبا حذف موارد شکستن براکت شده است.

منابع:

Eliades T, Brandley WA, Eliades G. Orthodontic brackets in Brandley WA Eliades T. eds. Orthodontic Materials New York, N.Y: Thieme 2001; 146-147.

PIM International, Vol.1 No. 1 March 2007, pages 12-19, 3370 words Author: Bernard Williams, Consultant, Shrewsbury, UK.