PIEZA EN BRUTO PARA FABRICAR UN INSTRUMENTO EETOODONTICO Y MÉTODO PARA FABRICAR EL INSTRUMENTO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona al campo de instrumentos endodónticos y se relaciona más particularmente con una pieza en bruto cónica y con un método para producir cuchillas de corte para instrumentos que se usan en el tratamiento del canal de raíz. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los instrumentos endodónticos de este tipo se componen principalmente de una cuchilla y de un eje. La cuchilla se inserta dentro de la cavidad dental que se va a tratar y debe tener un alto grado de flexibilidad, para seguir la trayectoria del canal de raíz, y un alto grado de resistencia mecánica, para no romperse accidentalmente durante el trabajo que se lleva a cabo. Las cuchillas, que tienen una forma generalmente cónica en la parte activa, se fabricaron inicialmente de acero. Cuando estas cuchillas se usaron, fue evidente que el acero no es suficientemente flexible y resistente para satisfacer las demandas impuestas, particularmente en vista del diámetro pequeño de las cuchillas. Desde la aparición de un artículo por Walia et al. en el Journal of Endodontics, volumen 14, No. 7 de Julio de Ref.: 184401
1988, páginas 346-351, se conoce que los instrumentos endodónticos pueden fabricarse de una aleación níquel/titanio, en particular limas tipo K fabricadas de un alambre níquel/titanio con un diámetro de aproximadamente 0.508 mm (0.020 pulgadas), el método inicia directamente de un corte de pieza en bruto en el alambre. Esta aleación níquel /titanio muy resistente responde bien a las tensiones que ocurren durante uso, pero posee un problema con respecto a la velocidad de mecanizado y, en consecuencia, el costo de producción de cuchillas de corte que usan la técnica de esmerilado tradicional que emplean las piezas en bruto cilindricas. Estos instrumentos, por ejemplo los conocidos como limas Hedstroem, se han fabricado durante muchos años por mecanizado, en particular por esmerilado, de una pieza en bruto cilindrica, la pieza en bruto se lleva enfrente de una esmeriladora que tiene una configuración tal que el mecanizado del borde de corte, es decir de la ranura o depresión que forma, proporciona la conicidad deseada en virtud del movimiento combinado de avance de la pieza en bruto enfrente de la esmeriladora y de la rotación de la pieza en bruto alrededor de su eje. Tales instrumentos se describen en el estándar ISO 3630. Se conocen los métodos para producir cuchillas de
corte con uno o más bordes de corte, en particular, a partir de las Patentes Estadounidenses Nos. 5,527,205, 5,628,674 y 5,655,950, las cuales describen el uso de piezas en bruto cilindricas fabricadas de aleaciones que comprenden por lo menos 40% de titanio y aproximadamente 50% de níquel, con un diámetro menor de 0.178 centímetros (0.07 pulgadas). La cuchilla obtenida por los métodos descritos tiene por lo menos un corte de canal en una formación helicoidal en un desplazamiento único y pasaje enfrente de una esmeriladora. El propósito de los métodos mencionados es obtener cuchillas las cuales están libres de defectos y sin deformación del metal. Las Patentes Estadounidenses Nos. 5,527,205 y 5,655,950 especifican adicionalmente que por lo menos 25% del diámetro del cilindro se retira de la parte correspondiente al área de corte mayor. Este método para producir instrumentos endodónticos cónicos a partir de una pieza en bruto cilindrica se conoce en la fecha de presentación de las patentes mencionadas, puesto que se menciona por Sylvie Yguel Henry en su tesis presentada en Nancy, Francia el 6 de Julio, 1988, y por Marie-Christine Spohr en una tesis presentada en Nancy, Francia el 29 de Abril, 1987. Este método de producción también se discute por Alain Cavalli en una tesis presentada en Marsella, Francia el 29 de Marzo, 1982. El método para producir cuchillas de corte a partir
de una pieza en bruto cilindrica, fabricadas de cualquiera acero o de una aleación níquel/titanio, implica considerable dificultad para obtener la forma cónica global de la cuchilla de corte. Esta conicidad puede variar de un componente a otro, y en todos los casos la cuchilla de corte tiene un área de sección transversal reducida, la cual así requiere remoción sustancial de material por abrasión. En la parte de la cuchilla de corte que tiene un diámetro mayor, por lo tanto cerca del diámetro de la pieza en bruto cilindrica, la velocidad de corte puede ser más rápida. Esta remoción diferencial de material a lo largo de la parte de corte posee varios problemas técnicos, los cuales resultan en una duración de tiempo considerable para producir el componente mecanizado y, en consecuencia, un alto costo para la producción de cada instrumento endodóntico. SUMARIO DE LA INVENCIÓN El objeto de la invención es mejorar la velocidad de producción de las cuchillas de corte que pueden usarse en el campo endodóntico, y más particularmente resolver esta dificultad principal en términos de la producción de instrumentos fabricados de níquel/titanio. La presente invención se refiere a una pieza en bruto para producir un instrumento endodóntico que usa una técnica de esmerilado, cuya pieza en bruto se caracteriza porque comprende una porción cilindrica y una parte
generalmente cónica la cual va a ser mecanizada, la parte mecanizada formando la parte activa del instrumento endodóntico final. La parte generalmente cónica constituye la envolvente de la forma final conferida sobre el instrumento endodóntico después de mecanizado. La invención también se refiere al método para producir un instrumento endodóntico proporcionado con por lo menos un borde de corte helicoidal, usando una pieza en bruto tal como se ha descrito anteriormente. El uso de piezas en bruto de conformidad con la invención hace posible evitar el mecanizado prolongado de todo el exceso de material, es decir, el material situado sobre la envolvente del instrumento endodóntico deseado, particularmente en la parte de extremo más delgada del instrumento. En esta parte achaflanada, sobre el 60% del material puede en algunos casos retirarse durante esmerilado usando métodos convencionales con piezas en bruto cilindricas. La ventaja principal de la pieza en bruto que comprende una parte generalmente cónica, y del método de conformidad con la invención, es por la tanto la mejora en la velocidad de producción de los instrumentos endodónticos, y más particularmente la producción de instrumentos usando materiales que son resistentes y difíciles de mecanizar, de los cuales un ejemplo representativo es la aleación de níquel/titanio.
Esta velocidad de producción se traduce lógicamente en una reducción en el costo de producción del instrumento. Otras características y ventajas de la invención serán más claras a partir de la siguiente descripción en la cual se hace referencia a los dibujos anexos, los cuales se proporcionan solamente como ejemplos no-limitantes. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las Figs. la y lb son una vista de una pieza en bruto cónica antes y después de mecanizar e ilustra las secciones transversales de estas piezas en bruto en dos ubicaciones sobre la parte generalmente cónica. Las Figs. 2a y 2b ilustran una pieza en bruto cónica con tres conicidades diferentes, antes y después de mecanizar. Las Figs. 3a y 3b muestran una pieza en bruto de conicidad variable, con una parte cóncava activa. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El arte previo describe varios accesorios capaces de cortar piezas en bruto cilindricas para formar instrumentos, y más particularmente formar cuchillas que pueden usarse en el campo de endodoncia. Las Patentes Estadounidenses Nos.
,527,205, 5,628,674 y 5,655,950 mencionadas anteriormente en particular describen un máquina con un dispositivo de sujeción para sujetar la pieza en bruto cilindrica, medios para mover la pieza en bruto en rotación y en translación enfrente de una esmeriladora para formar ranuras helicoidales, y finalmente,
una cuchilla que puede usarse para tratamiento dental. De conformidad con la invención, la pieza en bruto cónica se corta con una máquina que comprende los siguientes elementos principales: © Un dispositivo para cargar piezas en bruto, con el cual los componentes que se van a cortar se transportan dentro de la zona de trabajo, o un mandril para recibir la pieza en bruto y para sujetar ésta durante el mecanizado. o una esmeriladora la cual corta la pieza en bruto y la cual se impulsa en un movimiento perpendicular al eje del mandril. o una guía situada sustancialmente opuesta a la esmeriladora y que tiene la función de sujetar el instrumento durante el mecanizado, la guía se mueve simétricamente con relación a la esmeriladora con relación al eje del mandril. o Un motor para girar la pieza en bruto alrededor de su eje y para mover ésta en una dirección de avance durante el procedimiento de corte, o un dispositivo para descargar el componente mecanizado.
Más precisamente, la esmeriladora de mecanizado tiene un eje de rotación paralelo al eje del mandril o incluido en un plano vertical paralelo al eje del mandril, el eje de la esmeriladora forma un ángulo con respecto a la horizontal, que varía como una función de la forma deseada del instrumento obtenido después del corte. De conformidad con la invención, y como se muestra en la Figura la, la pieza en bruto para producir instrumentos endodónticos tiene una porción cilindrica 1 y una parte generalmente cónica 2, la porción cilindrica se fija en el mandril y sujeta a lo largo de parte de su longitud durante el mecanizado . La parte generalmente cónica 2 es esmerilada durante el desplazamiento enfrente de la esmeriladora. Más precisamente, esta parte generalmente cónica constituye la envolvente geométrica del instrumento final . El instrumento final, obtenido después del corte, se muestra en la Fig. lb, la parte activa 3 del instrumento comprendiendo varios bordes de corte. La parte activa 3 es la porción del instrumento que permite que el practicante prepare el canal de raíz durante el trabajo. La pieza en bruto que se muestra en la Figura la tiene una parte generalmente cónica 2, regular. La conicidad de esta parte generalmente cónica está preferiblemente entre 2 y 20%.
La parte generalmente cónica 2 de la pieza en bruto no excede el diámetro final del instrumento por más del 20%. En esta manera, el material a ser retirado durante el mecanizado se reduce al máximo alcance. La parte de la pieza en bruto retirada por mecanizado se ilustra con referencia a las vistas en sección transversal tomadas en A-A y B-B en las Figuras la y lb. La ilustración de la sección transversal del instrumento final muestra, en este ejemplo, los tres bordes de corte que se obtienen después de tres operaciones de esmerilado, y el corte de tres ranuras helicoidales. La pieza en bruto se fabrica preferiblemente de una aleación de titanio y níquel, aunque no existe nada que excluya el uso de acero o de aleaciones diferentes. La invención es más ventajosa cuando la aleación que se usa para producir el instrumento endodóntico es resistente y difícil de mecanizar puesto que, comparado con las técnicas conocidas usando piezas en bruto cilindricas, la cantidad de material a ser retirado es mucho más reducida. Como se muestra en la Fig. lb, el instrumento endodóntico final comprende varios bordes de corte helicoidales. El método de producción de este instrumento de conformidad con la invención involucra: © Proporcionar una pieza en bruto la cual tiene una parte generalmente cónica a ser
mecanizada, y la cual tiene una porción cilindrica para fijar la pieza en bruto en un mandril de soporte. ß Mover la pieza en bruto en una dirección de avance impulsada por rotación lenta enfrente de una esmeriladora girando en tal manera para cortar un espiral ahuecado que proporciona elevación a un borde de corte helicoidal . ® Repetir el movimiento anterior tantas veces como el instrumento tiene bordes de corte. El método para producir un instrumento endodóntico de conformidad con la invención emplea una pieza en bruto en la cual la parte generalmente cónica constituye la envolvente de la forma final conferida en el instrumento endodóntico después de mecanizado, la conicidad de la parte generalmente cónica está preferiblemente entre 2 y 20%, y el diámetro de cada sección de la parte generalmente cónica no excede el diámetro final del instrumento por más del 20%. El método de producción de un instrumento endodóntico usa ventajosamente una pieza en bruto fabricada de una aleación de níquel y titanio. El método se caracteriza por una velocidad de avance de la pieza en bruto de por lo menos 200 mm por minuto de conformidad con la invención, cuya velocidad puede ser mayor
de 300 mm por minuto para producción de un instrumento endodóntico a partir de una pieza en bruto con una conicidad de 2. Los valores para la velocidad de avance se comparan con los valores mucho menores de 127 mm (5 pulgadas) por minuto, indicado en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,527,205, 5,628,674 y 5,655,950 mencionadas anteriormente. La velocidad de avance en combinación con la velocidad de rotación de la pieza en bruto alrededor de su eje, determina la inclinación de la hélice que se corta. Esta inclinación puede ser constante o variable, dependiendo de los tipos de instrumentos a ser producidos. La herramienta de mecanizado usada en el método permite el control de las varias velocidades esenciales, principalmente la velocidad de avance de la pieza en bruto, su velocidad de rotación a lo largo de su eje, y la velocidad de rotación de la esmeriladora. La esmeriladora puede inclinarse para formar ranuras de formas diferentes formas en la pieza en bruto. Las características de las esmeriladoras que pueden usarse varían dependiendo del material de la pieza en bruto y del tipo de instrumento a ser producido. Por ejemplo, es posible usar esmerialadoras de diamante, esmeriladoras vitrificadas, etc. Así, por medio de varios parámetros ajustables de la máquina, se puede producir una amplia variedad de instrumentos
endodónticos, y esto se puede hacer a velocidades muy altas comparadas con las técnicas conocidas . De conformidad con la invención, se pueden producir instrumentos con formas diferentes. Por ejemplo, es posible, como se muestra en las Figuras 2a y 2b, cortar una pieza en bruto 4 la cual tiene tres conicidades diferentes 5, 6 y 7 a lo largo de la parte generalmente cónica. Después del mecanizado de conformidad con el método descrito en la invención, el instrumento endodóntico obtenido es el que se muestra en la Fig. 2b. En esta ilustración, la envolvente 8 de la pieza en bruto inicial se ha ilustrado, alrededor de la parte activa 3, para mostrar que el material retirado por esmerilado es muy limitado en volumen, lo cual permite una velocidad de mecanizado muy rápida. Las Figuras 3a y 3b ilustran otra variante de una pieza en bruto que puede usarse en particular para obtener instrumentos los cuales son ahusados, y opcionalmente lisos, y los cuales tienen, por ejemplo, una parte activa 3 de forma cóncava, como se muestra en la Fig. 3b. Para producir esta categoría de instrumentos, la parte generalmente cónica de la pieza en bruto que se muestra en la Figura 3a puede tener una conicidad regular o una conicidad variable con una porción cóncava 9 cercana a la del instrumento final. Pueden concebirse numerosas piezas en bruto además
de las variantes descritas anteriormente. La longitud de la porción cilindrica y la de a parte generalmente cónica puede variar con relación a cada otra sin desviarse del alcance de la invención. También pueden concebirse formas diversas y el método permite producir una amplia gama de instrumentos endodónticos . El método para producir instrumentos endodónticos que se ha descrito anteriormente se puede implementar con varias herramientas de mecanizado en las cuales los medios para asir la pieza en bruto, para reemplazar ésta en el mandril y para retirarla después de mecanizado puede variar ampliamente, sin desviarse del alcance de la invención. Lo mismo aplica a los motores y a todo el equipo periférico que permite que la herramienta de mecanizado funcione de manera óptima. La esmeriladora que permite abrasión de la pieza en bruto y producción de ranuras helicoidales puede girar a velocidades diferentes, por ejemplo a una velocidad en la región de 5500 revoluciones por minuto, y puede comprender diferentes abrasivos, siempre que el corte resultante sea eficaz, y se asegure la velocidad de avance más alta posible de la pieza en bruto, puesto que esta velocidad de avance es el factor que limita generalmente la velocidad de producción del instrumento. La velocidad de rotación de la pieza en bruto
alrededor de su eje también puede variar dentro de un intervalo bastante amplio, dependiendo del instrumento que se desea, en la eficacia de la esmeriladora, y de la velocidad de avance. Los parámetros que controlan la producción del instrumento variarán lógicamente dependiendo de cuál material se usa para producir la pieza. Una vez que se ha obtenido el instrumento, pueden concebirse varios medios de descarga los cuales, si se desea, pueden acoplarse a una línea de acabado y empacado para permitir automatización máxima en producción serial. Desde luego, la invención no está limitada a las modalidades descritas e ilustradas a manera de ejemplo, y en lugar de eso también incluye todos los equivalentes técnicos y sus combinaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a cabo la presente invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.