64 奥 羽 大 歯 学 誌
5)レ ー ザ ー 溶 接 の条 件 が 純 チ タ ンプ レー トの 変 形 に 及 ぼ す 影 響
○池山 丈二 (奥羽大 ・歯.歯 科補綴)
【目 的 】 近 年 歯 科 補 綴 領 域 に お い て は 鑞 着 法 に 代 わ る金 属 接 合 法 と して 簡 便 な レ ー ザ ー溶 接 が応 用 され 始 め て い る。 しか し レ ー ザ ー 溶 接 で は,金 属 フ レ ー ム が 微 妙 に 変 形 す る,ポ ロ シ テ ィや ク
ラ ッ ク と い っ た 溶 接 欠 陥 が 生 じや す い な ど の 問 題 点 も指 摘 され て い る。 そ こで 今 回 精確 な レー ザ ー 溶 接 を行 う条 件 を追 究 す るた め に,純 チ タ ン板 を 用 い て,レ ー ザ ー溶 接 時 の 波 形 と接 合 部 の 形 態 の 違 い が,金 属 フ レ ー ム の 変 形 に ど の よ うな影 響 を
及 ぼ す か 比 較 検 討 した。
【使 用 器 材 と方 法 】 溶 接 用 試 料 と してJIS第 二 種 純 チ タ ン板,レ ー ザ ー 溶 接 に は ミヤ チ テ ク ノ ス
社 製Nd:YAGレ ー ザ ー溶 接 機ML2150‑Aを, 変 位 量 の 測 定 と,溶 接 断 面 の 観 察 に はニ コ ン製 実 体 顕 微 鏡SMZ800を 使 用 した 。
実 験 方 法 は,純 チ タ ン板 を10×30×3mmに 切 断 し,接 合 部 の 形 態 が垂 直 な ま ま の もの をバ ッ ト ジ ョ イ ン ト,片 側 の 垂 直 な 断 面 の 厚 さの1mmで 45°に ベ ベ ル を付 与 し た もの を上 ベ ベ ル,逆 さ ま に して 下1mmに ベ ベ ル を付 与 した もの を下 ベ ベ ル, 断 面 の 上 下1mmず つ に45°の ベ ベ ル を付 与 した も の を上 下 ベ ベ ル と し,処 理 した試 料 の 断 端 同 士 を 溶 接 す る た め に,溶 接 用 ブ ロ ック を製 作 した.つ ぎ に レ ー ザ ー の ス ポ ッ ト径 を0.6mmに 固 定 し,波 形 は2.8kwパ ル ス 幅5msの 単 純 波 形 と,単 純 波
2010
形+出 力1.4kwパ ル ス 幅5msの 付 加 パ ル ス を追 加 した2波 形 で 照 射 し,実 体 顕 微 鏡 を用 い 試 料 の 浮 き上 が り量 を測 定 した 。 そ の 後 レ ー ザ ー 溶 接 断 面 を観 察 した 。
【結 果 と考 察 】 レ ー ザ ー 溶 接 に よ る純 チ タ ン板 の 変 形 量 は,メ イ ンパ ル ス 単 独 の波 形 を照 射 し た試 料 よ り も,メ イ ンパ ル ス に付 加 パ ル ス を追 加 した 波 形 を照 射 した 試 料 の 方 が 小 さか っ た.原 因 と し て は,レ ー ザ ー照 射 に よ り瞬 間 的 に溶 け た金 属 の 急 激 な 凝 固 が い く らか で も 抑 え られ て 緩 や か に な っ た為 と推 察 され る。
変 形 量 の 小 さい 開 先 形 態 の試 料 断 面 を観 察 す る と,レ ー ザ ー 照 射 に よ る溶 融 池 が 上 部 か ら底 部 ま で 貫 通 して い た の に 対 し,他 の 試 料 で は 溶 融 池 が 底 部 ま で 達 して い な か っ た。
この こ とは,レ ー ザ ー照 射 に よ り接 合 面 の 上 部 だ けが 溶 け た 場 合,そ の 部 分 だ けが 凝 固 収 縮 に よ り接 合 部 に ひ か れ るた め,変 形 角 度 が大 き く な り, 底 部 まで 溶 け た場 合 に は凝 固収 縮 で 水 平 的 に引 か れ る形 に な り,変 形 角 度 は比 較 的 に小 さ く な っ た
と考 え られ る。
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