RU2805729C1 - Method of chemical nickel plating of dental bur blanks - Google Patents
Method of chemical nickel plating of dental bur blanks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805729C1 RU2805729C1 RU2022132577A RU2022132577A RU2805729C1 RU 2805729 C1 RU2805729 C1 RU 2805729C1 RU 2022132577 A RU2022132577 A RU 2022132577A RU 2022132577 A RU2022132577 A RU 2022132577A RU 2805729 C1 RU2805729 C1 RU 2805729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- chemical
- temperature
- solution
- coating
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области химического нанесения металлических покрытий и может быть использовано при изготовлении стоматологических боров изготовленных из инструментальных углеродистых и высоколегированных коррозионностойких нержавеющих сталей, в частности нанесения химического никелирования.The invention relates to the field of chemical application of metal coatings and can be used in the manufacture of dental burs made from instrumental carbon and high-alloy corrosion-resistant stainless steels, in particular the application of chemical nickel plating.
Никелирование химическое - это сложный процесс, позволяющий покрыть изделия из практически любого металла тонким защитным слоем никеля, повысить при этом коррозионную стойкость и придать поверхности блестящий вид и твердость.Chemical nickel plating is a complex process that allows you to coat products made from almost any metal with a thin protective layer of nickel, thereby increasing corrosion resistance and giving the surface a shiny appearance and hardness.
Свойство никеля создавать на своей поверхности тонкую оксидную пленку, устойчивую к действию кислот и щелочей, позволяет использовать его для антикоррозионной защиты металлов.The property of nickel to create a thin oxide film on its surface, resistant to acids and alkalis, allows it to be used for anti-corrosion protection of metals.
На сегодняшний день существует два основных метода покрытия металлических деталей никелем: гальваническое и химическое. Первый метод требует наличия источника постоянного тока - электролитической ванны с электродами и большого количества химических реактивов. Второй способ намного проще. Для его проведения требуется наличие мерной посуды и эмалированной емкости для нагрева реактивов. Основные стадии для произведения химического никелирования следующие:Today, there are two main methods of coating metal parts with nickel: galvanic and chemical. The first method requires a direct current source - an electrolytic bath with electrodes and a large number of chemical reagents. The second method is much simpler. To carry it out, you need to have measuring vessels and an enamel container for heating the reagents. The main stages for chemical nickel plating are as follows:
1. Для того чтобы никель покрыл поверхность тонким и равномерным слоем, изделие предварительно шлифуют и полируют.1. In order for the nickel to cover the surface with a thin and uniform layer, the product is first ground and polished.
2. Обезжиривание. Поскольку даже тончайшая пленка жира на поверхности обрабатываемого изделия может вызвать неравномерное распределение никеля по площади детали, последнюю обезжиривают в специальном растворе, состоящем из 25-35 г/л NaOH или KOH, 30-60 г кальцинированной соды и 5-10 г жидкого стекла.2. Degreasing. Since even the thinnest film of fat on the surface of the workpiece can cause uneven distribution of nickel over the area of the part, the latter is degreased in a special solution consisting of 25-35 g/l NaOH or KOH, 30-60 g of soda ash and 5-10 g of liquid glass.
3. Деталь или изделие, которое необходимо покрыть никелем, промывают в воде, после чего на 0,5-1 минуту погружают в 5% раствор HCl. Данный шаг предпринимается для того, чтобы удалить с поверхности металла тонкий слой окислов, который будет значительно снижать адгезию между материалами. После протравки деталь снова промывают в воде, затем немедленно переносят в емкость с раствором для покрытия никелем (https://tutmet.ru/nikelirovanie-himicheskoe-blestjashhee-galvanicheskoe-detalej-aljuminija.html?ysclid=l6q4f718bl727651591).3. The part or product that needs to be plated with nickel is washed in water, and then immersed in a 5% HCl solution for 0.5-1 minute. This step is taken in order to remove a thin layer of oxides from the metal surface, which will significantly reduce adhesion between materials. After etching, the part is washed again in water, then immediately transferred to a container with a solution for nickel coating (https://tutmet.ru/nikelirovanie-himicheskoe-blestjashhee-galvanicheskoe-detalej-aljuminija.html?ysclid=l6q4f718bl727651591).
Известен Способ химико-термической обработки мелкоразмерного режущего инструмента из легированных сталей (RU № 2203982, публ. 10.05.2003), который относится к области металлургии, в частности к комплексной химико-термической обработке, химическому нанесению никельфосфористого покрытия и последующей термической обработке специального мелкоразмерного и тонколезвийного режущего инструмента для обработки минералов, конструкционных керамик и деталей из прецизионных сплавов при изготовлении ЭРД МТ (космических микродвигателей) и может найти применение также в электронике, приборостроении, ювелирном деле. Способ предусматривает проведение химического никелирования с нанесением заданного по толщине слоя фосфористого никеля на предварительно заточенные по геометрии режущей части инструменты и последующую термическую обработку в заданном интервале температур, с осуществлением всех операций нанесения покрытия и термообработки при воздействии постоянного магнитного поля. Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости, прочности, качества обработки мелкоразмерного, тонколезвийного инструмента.A known method of chemical-thermal treatment of small-sized cutting tools made of alloy steels (RU No. 2203982, published on May 10, 2003), which relates to the field of metallurgy, in particular to complex chemical-thermal treatment, chemical application of nickel-phosphorus coating and subsequent heat treatment of special small-sized and thin-bladed cutting tool for processing minerals, structural ceramics and parts made of precision alloys in the manufacture of electric propulsion engines MT (space micromotors) and can also find application in electronics, instrument making, and jewelry. The method involves carrying out chemical nickel plating with the application of a layer of phosphorous nickel of a given thickness on tools previously sharpened according to the geometry of the cutting part and subsequent heat treatment in a given temperature range, with the implementation of all coating and heat treatment operations under the influence of a constant magnetic field. The technical result of the invention is to increase the wear resistance, strength, and processing quality of small-sized, thin-bladed tools.
Известен Способ химического никелирования алюминия и его сплавов (SU 1763523, публ. 23.09.1992), который включает предварительное осаждение слоя никеля в гипофосфатном растворе толщиной 1-3 мкм, промежуточную химическую обработку в течение 0,5-2,0 мин при температуре 18-25°С в растворе, имеющем состав, г/л: соль никеля (по металлу) 3-20; неорганическая кислота 50-1000; фторид щелочного металла 3-15: гидрохинон 0,05-0,5.There is a known method for chemical nickel plating of aluminum and its alloys (SU 1763523, published 09.23.1992), which includes preliminary deposition of a nickel layer in a hypophosphate solution with a thickness of 1-3 microns, intermediate chemical treatment for 0.5-2.0 minutes at a temperature of 18 -25°C in a solution having the composition, g/l: nickel salt (for metal) 3-20; inorganic acid 50-1000; alkali metal fluoride 3-15: hydroquinone 0.05-0.5.
Известен Способ химического никелирования и раствор для его осуществления (RU № 2544319, публ. 20.03.2015), который включает обезжиривание, первую промывку, травление, вторую промывку, химическое осаждение никеля, третью промывку и сушку, при этом травление проводят в водном растворе, содержащем 20-35 мас. % фтористоводородной кислоты и 10-35 г/л аммония фтористого, в течение 15-30 с, при температуре раствора от 10 до 40°C. Химическое осаждение никеля проводят при температуре от 55 до 70°C. Раствор для химического никелирования поверхности металломатричного композиционного материала алюминий-карбид кремния содержит, г/л: никель хлористый 6-водный или никель сернокислый 7-водный 10-20, лимонная кислота 10-50, молочная кислота 5-50, аммоний хлористый 15-35, аммоний фтористый 2-25, гипофосфит натрия 1-водный 10-45, водный аммиак в количестве, обеспечивающем pH раствора 7,0÷8,0, и воду. There is a known method of chemical nickel plating and a solution for its implementation (RU No. 2544319, published on March 20, 2015), which includes degreasing, first rinsing, etching, second rinsing, chemical deposition of nickel, third rinsing and drying, while etching is carried out in an aqueous solution, containing 20-35 wt. % hydrofluoric acid and 10-35 g/l ammonium fluoride, for 15-30 s, at a solution temperature of 10 to 40°C. Chemical deposition of nickel is carried out at temperatures from 55 to 70°C. The solution for chemical nickel plating of the surface of a metal matrix composite material aluminum-silicon carbide contains, g/l: nickel chloride 6-aqueous or nickel sulfate 7-aqueous 10-20, citric acid 10-50, lactic acid 5-50, ammonium chloride 15-35 , ammonium fluoride 2-25, sodium hypophosphite 1-aqueous 10-45, aqueous ammonia in an amount ensuring the pH of the solution 7.0÷8.0, and water.
Наиболее близким техническим решением является Способ химического никелирования стальных деталей (RU № 2091502, публ. 27.09.1997), включающий химическое никелирование стальных деталей, работающих в условиях агрессивных сред, высоких давлений и температур. Способ химического никелирования стальных деталей включает приготовление раствора для никелирования, подготовку поверхности деталей, нанесение никелевого покрытия из электролита, содержащего, г/л: никель сернокислый 21, гипофосфит натрия 24, натрий уксуснокислый 10 и малеиновый ангидрид 1,5, контроль процесса никелирования с помощью образцов-свидетелей, промывку холодной и горячей водой и сушку, а также термическую обработку изделий, электрохимическое обезжиривание деталей из высоколегированных сталей осуществляют катодной обработкой в 15% -ном растворе едкого натра при плотности тока до 20 А/дм2 в течение 5 7 мин, после чего детали промывают горячей водой. Декапирование деталей из углеродистых и низколегированных сталей осуществляют 12 15%-ным раствором соляной кислоты при 18-20°С в течение 12 мин., а корректировку рН растворов ведут 25%-ным раствором аммиака. Термообработку деталей из углеродистых и низколегированных сталей ведут при (400±20)°С в течение 1 ч., а термообработку деталей из высоколегированных сталей ведут при (500±20)°С в течение 1 ч.The closest technical solution is the Method of chemical nickel plating of steel parts (RU No. 2091502, published September 27, 1997), which includes chemical nickel plating of steel parts operating in aggressive environments, high pressures and temperatures. The method of chemical nickel plating of steel parts includes preparing a solution for nickel plating, preparing the surface of the parts, applying a nickel coating from an electrolyte containing, g/l: nickel sulfate 21, sodium hypophosphite 24, sodium acetate 10 and maleic anhydride 1.5, monitoring the nickel plating process using witness samples, washing with cold and hot water and drying, as well as heat treatment of products, electrochemical degreasing of parts made of high-alloy steels is carried out by cathodic treatment in a 15% solution of caustic soda at a current density of up to 20 A/dm2 for 5-7 minutes, after Then the parts are washed with hot water. Picking of parts made of carbon and low-alloy steels is carried out with a 15% solution of hydrochloric acid at 18-20°C for 12 minutes, and the pH of the solutions is adjusted with a 25% ammonia solution. Heat treatment of parts made of carbon and low-alloy steels is carried out at (400±20)°C for 1 hour, and heat treatment of parts made of high-alloy steels is carried out at (500±20)°C for 1 hour.
Недостатки описанных способов заключаются в следующем. Они включают дорогостоящую операцию термостатирования с использованием магнитного поля, однослойное покрытие не предусматривает закрытие пор, образованных при осаждении слоя никель-фосфор.The disadvantages of the described methods are as follows. They involve an expensive temperature control operation using a magnetic field; a single-layer coating does not provide for the closure of the pores formed during the deposition of the nickel-phosphorus layer.
Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного способа защиты от коррозии, износа, заготовок стоматологических боров, а именно выбор и оптимизация технологического процесса химического никелирования.The objective of the present invention is to create an effective method for protecting dental bur blanks from corrosion, wear, namely the selection and optimization of the technological process of chemical nickel plating.
Технический результат заключается в способе химического никелирования заготовок стоматологических боров, способного обеспечить защитное покрытие заготовок стоматологических боров, а именно покрытия обладающего повышенной твердостью, коррозионной стойкостью и стойкостью к износу, что позволит применять его для данного класса инструментов.The technical result consists in a method of chemical nickel plating of dental bur blanks, capable of providing a protective coating for dental bur blanks, namely a coating with increased hardness, corrosion resistance and wear resistance, which will allow its use for this class of instruments.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа химического никелирования заготовок стоматологических боров, который включает приготовление раствора для никелирования, подготовку поверхности путем последовательного растворения компонентов, подготовку поверхности деталей путем химического обезжиривания, промывку водой, травление, вторую промывку, химическое осаждение никеля, третью промывку и сушку, причем химическое осаждение никеля проводят при температуре 85-90°С при постоянном перемешивании, до достижения заданной толщины покрытия. Толщину контролируют микрометром. Далее заготовки стоматологических боров извлекают из раствора, промывают водой, ацетоном, после чего сушат теплым воздухом при температуре (80±5)°С для предотвращения появления разводов на поверхности, после чего - помещают на 60 мин в сушильный шкаф при температуре 335°С для уплотнения никелевого покрытия, после чего проводят электрохимическое нанесение и закрепление алмазного порошка на рабочей поверхности заготовки бора, затем аналогично первому этапу повторяют процесс подготовки заготовок стоматологических боров к химическому осаждению никеля и проводят повторное химическое никелирование с теми же параметрами и окончательно высушивают теплым воздухом при температуре (80±5)°С.The problem is solved using the proposed method of chemical nickel plating of dental bur blanks, which includes preparing a solution for nickel plating, surface preparation by sequential dissolution of components, surface preparation of parts by chemical degreasing, water rinsing, etching, second rinsing, chemical nickel deposition, third rinsing and drying , and the chemical deposition of nickel is carried out at a temperature of 85-90°C with constant stirring until the specified coating thickness is achieved. The thickness is controlled with a micrometer. Next, the dental bur blanks are removed from the solution, washed with water, acetone, and then dried with warm air at a temperature of (80 ± 5) ° C to prevent the appearance of stains on the surface, after which they are placed for 60 minutes in a drying cabinet at a temperature of 335 ° C to compaction of the nickel coating, after which electrochemical application and fixation of diamond powder is carried out on the working surface of the bur blank, then, similar to the first stage, the process of preparing dental bur blanks for chemical deposition of nickel is repeated and chemical nickel plating is repeated with the same parameters and finally dried with warm air at a temperature ( 80±5)°С.
Таким образом, совокупность признаков предложенного способа химического никелирования заготовок стоматологических боров позволяет получить:Thus, the set of features of the proposed method of chemical nickel plating of dental bur blanks allows us to obtain:
- Никель-фосфорное покрытие, обладающее коррозионной стойкостью и стойкостью к износу;- Nickel-phosphorus coating, which is corrosion and wear resistant;
- Твердость никель-фосфорного покрытия обеспечивают предлагаемые режимы термической обработки;- The hardness of the nickel-phosphorus coating is ensured by the proposed heat treatment modes;
- Толщина покрытия на различных участка деталей переменного сечения, т.е. сложной геометрической формы, получается одинаковая;- Coating thickness on different sections of parts with variable cross-section, i.e. complex geometric shape, the result is the same;
- Защитные свойства никель-фосфорного покрытия при никелировании зависят от качества обработки поверхности детали. Чем меньше шероховатость на поверхности детали, тем выше антикоррозионные свойства покрытия, что достигается предлагаемым способом.- The protective properties of nickel-phosphorus coating during nickel plating depend on the quality of the surface treatment of the part. The lower the roughness on the surface of the part, the higher the anti-corrosion properties of the coating, which is achieved by the proposed method.
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
Фиг. 1 - представлены области кристаллизации сплава никель -фосфор, определяли методом дифференциальной сканирующей калориметрии ДСК Ni-P. На совмещенном термическом анализаторе, производства Linseis, серии STA РТ 1000 (ТГ-ДСК/ДТА).Fig. 1 - shows the areas of crystallization of the nickel-phosphorus alloy, determined by the method of differential scanning calorimetry DSC Ni-P. On a combined thermal analyzer, manufactured by Linseis, STA RT 1000 series (TG-DSK/DTA).
Фиг.2 Внешний вид рабочей поверхности инструмента по предлагаемому способу: Двойное никелирование + термостатирование первого слоя 104.244.018К.Fig.2 External view of the working surface of the tool according to the proposed method: Double nickel plating + temperature control of the first layer 104.244.018K.
Фиг. 3 Внешний вид рабочей поверхности инструмента по предлагаемому способу: Двойное никелирование + термостатирование первого слоя 104.244.018К через 45 мин резания стеклотекстолита.Fig. 3 Appearance of the working surface of the tool according to the proposed method: Double nickel plating + temperature control of the first layer 104.244.018K after 45 minutes of cutting fiberglass.
Фиг. 4 Внешний вид рабочей поверхности стандартного инструмента с дополнительным термостатированием 104.244.018К.Fig. 4 Appearance of the working surface of a standard tool with additional temperature control 104.244.018K.
Фиг. 5 Внешний вид рабочей поверхности инструмента стандартного инструмента с дополнительным термостатированием 104.244.018К через 45 мин резания стеклотекстолита.Fig. 5 Appearance of the working surface of the tool of a standard tool with additional temperature control 104.244.018K after 45 minutes of cutting fiberglass.
Фиг. 6 Внешний вид рабочей поверхности стандартного инструмент 104.244.018.Fig. 6 Appearance of the working surface of the standard tool 104.244.018.
Фиг. 7 Внешний вид рабочей поверхности стандартного инструмент 104.244.018 через 45 мин резания стеклотекстолита. Пример осуществления способа.Fig. 7 Appearance of the working surface of the standard tool 104.244.018 after 45 minutes of cutting fiberglass. An example of the method.
Сущность предлагаемого способа заключается в нанесении химического никелирования в два этапа с дополнительной стадией термостатирования первого слоя никель-фосфор.The essence of the proposed method is to apply chemical nickel plating in two stages with an additional stage of thermostatting the first nickel-phosphorus layer.
На первом этапе никелирования металлические заготовки стоматологических боров предварительно размагниченные, обезжиривают, промывают холодной водой, затем загружают в колбу с соляной кислотой (раствор готовится из соотношения 1:1) для удаления окалины, ржавчины и окислов с поверхности детали. Заливают в колбу травильный раствор до полного погружения заготовок. Процесс травления идет в течение 5-10 минут при постоянном встряхивании. Кислоту сливают, а боры тщательно промывают проточной водой 5-6 раз. В раствор химического никелирования не должны попасть остатки соляной кислоты и другие загрязнения.At the first stage of nickel plating, metal blanks of dental burs are pre-demagnetized, degreased, washed with cold water, then loaded into a flask with hydrochloric acid (the solution is prepared in a 1:1 ratio) to remove scale, rust and oxides from the surface of the part. Pour the etching solution into the flask until the workpieces are completely immersed. The etching process takes 5-10 minutes with constant shaking. The acid is drained, and the burs are thoroughly washed with running water 5-6 times. Residues of hydrochloric acid and other contaminants should not get into the chemical nickel plating solution.
Поверхность боров после травления должна быть однородной, серой без следов потемнения. Электролит готовят следующего состава:The surface of the burs after etching should be uniform, gray without any traces of darkening. The electrolyte is prepared with the following composition:
Протравленные и промытые заготовки стоматологических боров загружают в ванну для химического никелирования с нагретым раствором. Плотность загрузки 0,5-2,5 дм2/дм3. Повышенная плотность загрузки - может вызвать выпадение свободного никеля в раствор, потемнение раствора и в результате потемнение рабочей части стоматологических боров.Etched and washed dental bur blanks are loaded into an electroless nickel plating bath with a heated solution. Loading density 0.5-2.5 dm 2 / dm 3 . Increased loading density can cause precipitation of free nickel into the solution, darkening of the solution and, as a result, darkening of the working part of dental burs.
Процесс химического никелирования ведут при температуре 85-90°С при постоянном перемешивании. Повышение температуры может привести к разложению самого химического раствора, при пониженной температуре резко падает скорость осаждения никеля. Покрытие наносят в течение 30-60 минут. Качество наносимого покрытия контролируют визуально. На первом этапе наносится слой никеля толщиной 5 мкм. Толщину никелевого покрытия проверяют микрометром (толщина никелированной заготовки должна быть 1,585-1,590 мм для боров под турбинные наконечники и 2,335-2,340 мм для боров под прямые и угловые наконечники).The chemical nickel plating process is carried out at a temperature of 85-90°C with constant stirring. An increase in temperature can lead to decomposition of the chemical solution itself; at a lower temperature, the rate of nickel deposition drops sharply. The coating is applied within 30-60 minutes. The quality of the applied coating is monitored visually. At the first stage, a layer of nickel 5 microns thick is applied. The thickness of the nickel coating is checked with a micrometer (the thickness of the nickel-plated workpiece should be 1.585-1.590 mm for burs for turbine tips and 2.335-2.340 mm for burs for straight and contra-angle tips).
При достижении заданной толщины покрытия заготовки стоматологических боров извлекают из раствора, промывают водой, ацетоном. После чего сушат теплым воздухом при температуре (80±5)°С для предотвращения появления разводов на поверхности, после чего помещают на 1 час в сушильный шкаф при температуре 335°С для уплотнения никелевого покрытия.When the specified coating thickness is reached, the dental bur blanks are removed from the solution and washed with water and acetone. Then it is dried with warm air at a temperature of (80±5)°C to prevent the appearance of streaks on the surface, after which it is placed in an oven for 1 hour at a temperature of 335°C to compact the nickel coating.
Далее заготовки стоматологических боров проходят электрохимическое нанесение и закрепление алмазного порошка на рабочей поверхности бора. Предварительное нанесение никеля на поверхность заготовки значительно уменьшает вероятность возникновения таких видов брака в гальваническом синтезе, как:Next, the dental bur blanks undergo electrochemical application and fixation of diamond powder on the working surface of the bur. Preliminary application of nickel to the surface of the workpiece significantly reduces the likelihood of such types of defects in galvanic synthesis, such as:
- коррозия хвостовика инструмента;- corrosion of the tool shank;
- соприкосновение со стальной заготовкой бора нерастворенного слоя защитной трубки поливинилхлорида, в результате чего химически осажденный никель неравномерно покрывает поверхность по всей длине заготовки.- contact of an undissolved layer of a protective polyvinyl chloride tube with a steel workpiece of boron, as a result of which chemically deposited nickel unevenly covers the surface along the entire length of the workpiece.
После процесса электрохимического нанесения и закрепления алмазного порошка на заготовки стоматологических боров наносят химически осажденный никель.After the process of electrochemical deposition and consolidation of the diamond powder, chemically deposited nickel is applied to the dental bur blanks.
На втором этапе никелируются изделия с нанесенным алмазным порошком.At the second stage, products coated with diamond powder are nickel-plated.
Аналогично способу, описанному на первом этапе никелирования, проводят подготовку заготовок. Поверхность боров после травления должна быть однородной, без следов потемнения.Similar to the method described at the first stage of nickel plating, the workpieces are prepared. The surface of the burs after etching should be uniform, without traces of darkening.
Используют электролит согласно первому этапу нанесения слоя никель-фосфор.The electrolyte is used according to the first stage of applying the nickel-phosphorus layer.
Покрытие наносят в течение 30-60 минут. Качество наносимого покрытия контролируют визуально. На втором этапе наносится слой никеля толщиной не менее 5 мкм, до необходимого диаметра хвостовика готового изделия. При достижении заданной толщины покрытия заготовки промывают водой, ацетоном. После чего изделия высушивают.The coating is applied within 30-60 minutes. The quality of the applied coating is monitored visually. At the second stage, a layer of nickel with a thickness of at least 5 microns is applied to the required diameter of the finished product shank. When the specified coating thickness is reached, the workpieces are washed with water and acetone. After which the products are dried.
Пример 1.Example 1.
Обрабатывали партию стоматологических боров для прямого наконечника 806.104.244.514.018К партия 4768 в количестве 5000 штук. Процесс обработки включал следующие стадии:We processed a batch of dental burs for a straight handpiece 806.104.244.514.018K batch 4768 in the amount of 5000 pieces. The processing process included the following stages:
1. Химическое обезжиривание поверхности заготовок проводили в растворе, включающей соду кальцинированную, тринатрийфосфат, натрия гидроксид.1. Chemical degreasing of the workpiece surface was carried out in a solution containing soda ash, trisodium phosphate, and sodium hydroxide.
Процесс осуществляли при температуре раствора +70°С в течение 15 минут в ультразвуковой ванне.The process was carried out at a solution temperature of +70°C for 15 minutes in an ultrasonic bath.
2. Промывку осуществляли в проточной горячей и холодной воде в течение 4 мин.2. Washing was carried out in running hot and cold water for 4 minutes.
3. Травление осуществляли в водном растворе соляной кислоты (раствор готовится из соотношения 1:1) в течение 5 мин при температуре +20°С.3. Etching was carried out in an aqueous solution of hydrochloric acid (the solution is prepared from a 1:1 ratio) for 5 minutes at a temperature of +20°C.
4. Далее промывали в холодной проточной воде в течение 3 мин.4. Next, washed in cold running water for 3 minutes.
5. Химическое никелирование проводили в предложенном растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:5. Chemical nickel plating was carried out in the proposed solution with the following component ratio, g/l:
Вода обессоленная до необходимого объема.Desalted water to the required volume.
Процесс химического никелирования проводили при температуре раствора +85°С в течение 20 мин.The chemical nickel plating process was carried out at a solution temperature of +85°C for 20 minutes.
6. Далее осуществили промывку в холодной проточной воде, трех видах ацетона.6. Next, we washed it in cold running water and three types of acetone.
7. В заключение изделие просушили теплым воздухом +80°С в течение 10 мин и отправили в жаровой шкаф при температуре 335°С на 60 мин для уплотнения никелевого покрытия.7. Finally, the product was dried with warm air +80°C for 10 minutes and sent to an oven at a temperature of 335°C for 60 minutes to compact the nickel coating.
Заготовки стоматологических боров после первого нанесения слоя никеля получились со сплошным и равномерным покрытием толщиной 5,2 мкм.After the first application of a layer of nickel, dental bur blanks were obtained with a continuous and uniform coating with a thickness of 5.2 microns.
Далее было проведено электрохимическое нанесение и закрепление алмазного порошка на рабочей поверхности бора. После проведения процесса за счет предварительного никелирования заготовок поверхность готового изделия получилась без следов коррозии по хвостовику изделия.Next, the electrochemical application and fixation of diamond powder on the working surface of the bur was carried out. After carrying out the process, due to the preliminary nickel plating of the workpieces, the surface of the finished product was obtained without traces of corrosion along the shank of the product.
На втором этапе никелируются заготовок стоматологических боров с нанесенным алмазным порошком.At the second stage, dental bur blanks coated with diamond powder are nickel-plated.
8. Химическое обезжиривание поверхности заготовок проводили в растворе, включающей соду кальцинированную, тринатрийфосфат, натрия гидроксид.8. Chemical degreasing of the workpiece surface was carried out in a solution containing soda ash, trisodium phosphate, and sodium hydroxide.
Процесс осуществляли при температуре раствора +70°С в течение 15 минут в ультразвуковой ванне.The process was carried out at a solution temperature of +70°C for 15 minutes in an ultrasonic bath.
9. Промывку осуществляли в проточной горячей и холодной воде в течение 4 мин.9. Washing was carried out in running hot and cold water for 4 minutes.
10. Травление осуществляли в водном растворе соляной кислоты (раствор готовится из соотношения 1:1) в течение 30 сек при температуре +20°С.10. Etching was carried out in an aqueous solution of hydrochloric acid (the solution is prepared from a 1:1 ratio) for 30 seconds at a temperature of +20°C.
11. Далее промывали в холодной проточной воде в течение 3 мин.11. Next, washed in cold running water for 3 minutes.
12. Химическое никелирование проводили в предложенном растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:12. Chemical nickel plating was carried out in the proposed solution with the following component ratio, g/l:
Вода обессоленная до необходимого объема.Desalted water to the required volume.
Процесс химического никелирования проводили при температуре раствора +85°С в течение 18 мин.The chemical nickel plating process was carried out at a solution temperature of +85°C for 18 minutes.
13. Далее осуществили промывку в холодной проточной воде, трех видах ацетона.13. Next, we washed it in cold running water and three types of acetone.
14. В заключение заготовки просушили теплым воздухом +80°С в течение 10 мин.14. Finally, the workpieces were dried with warm air +80°C for 10 minutes.
Готовые изделия после второго нанесения слоя никеля получились со сплошным и равномерным покрытием толщиной 10,2 мкм. Поверхность изделия равномерно покрыта никелем, блестит. Толщину никелевого покрытия проверили микрометром (толщина готового изделия получилась 2,345 мм). Проверили режущую способность боров. Провели три цикла стерилизации. Таким образом, можно сделать вывод, что в результате использования предлагаемого способа химического никелирования стоматологических боров в два этапа в готовом инструменте получили повышенную коррозионную устойчивость никелевого покрытия изделия к стерилизации, а также увеличенную режущей способности и меньшую засаливаемость стоматологического бора.The finished products after the second application of the nickel layer were obtained with a continuous and uniform coating with a thickness of 10.2 microns. The surface of the product is evenly coated with nickel and shines. The thickness of the nickel coating was checked with a micrometer (the thickness of the finished product was 2.345 mm). We checked the cutting ability of the burs. Three sterilization cycles were carried out. Thus, we can conclude that as a result of the use of the proposed method of chemical nickel plating of dental burs in two stages, the finished instrument resulted in increased corrosion resistance of the nickel coating of the product to sterilization, as well as increased cutting ability and less contamination of the dental bur.
Области кристаллизации сплава никель - фосфор определили посредством дифференциального термического анализа ДТА Ni-P. На на Совмещенном термическом анализаторе, производства Linseis, серии STA РТ 1000 (ТГ-ДСК/ДТА) (Фиг. 1).The areas of crystallization of the nickel-phosphorus alloy were determined by differential thermal analysis of Ni-P DTA. On the Combined Thermal Analyzer, manufactured by Linseis, STA RT 1000 series (TG-DSC/DTA) (Fig. 1).
Ручную дезинфекцию, совмещенную с пред стерилизационной очисткой, проводили следующим образом: в емкость, содержащую 1,5% раствор средства для дезинфекции и предстерилизационной очистки «Мегадез», погрузили боры и выдержали в течение 60 минут при температуре 18±20С. Раствор средства «Мегадез» представляет собой дезинфицирующую систему на основе алкилдиметилбензиламмоний хлорида (ЧАС), альдегидов (глутарового и глиоксаля) и изопропилового спирта с рН 4-5. Коррозионную стойкость определяли визуально. При отсутствии следов коррозии, считалось образцы выдержали испытание.Manual disinfection, combined with pre-sterilization cleaning, was carried out as follows: burs were immersed in a container containing a 1.5% solution of disinfection and pre-sterilization cleaning agent “Megadez” and kept for 60 minutes at a temperature of 18±20C. The Megadez solution is a disinfectant system based on alkyldimethylbenzylammonium chloride (QAC), aldehydes (glutaric and glyoxal) and isopropyl alcohol with a pH of 4-5. Corrosion resistance was determined visually. If there were no traces of corrosion, the samples were considered to have passed the test.
Результаты испытаний на микротвердость и коррозионну стойкость слоя после термостатирования при различных температурах представлены в таблице 1.The results of tests for microhardness and corrosion resistance of the layer after thermostatting at various temperatures are presented in Table 1.
Сравнительный анализ эксплуатационных характеристик стандартного инструмента, стандартного с дополнительным этапом термостатирования и инструмента, изготовленного предложенным способом с добавлением стадии термостатирования при 335°С и нанесения второго слоя химически осажденного никеля - при резании пластины стеклотекстолита представлен в таблице 2.A comparative analysis of the operational characteristics of a standard tool, a standard one with an additional temperature control step, and a tool manufactured by the proposed method with the addition of a temperature control stage at 335°C and the application of a second layer of chemically deposited nickel when cutting a fiberglass laminate plate is presented in Table 2.
В результате использования предлагаемого способа химического никелирования стоматологических боров в два этапа с введением стадии термостатирования первого нанесенного слоя никель-фосфор при 335°С в готовом инструменте получают повышенную коррозионную устойчивость никелевого покрытия изделия к стерилизации. А также за счет нанесения меньшего слоя химического никеля на бор после электрохимического процесса, алмазный порошок на рабочей части изделия менее зарощен декоративным никелем, что приводит к увеличению режущей способности и меньшей засаливаемости стоматологического бора.As a result of using the proposed method of chemical nickel plating of dental burs in two stages with the introduction of the stage of thermostatting the first applied nickel-phosphorus layer at 335°C in the finished instrument, increased corrosion resistance of the nickel coating of the product to sterilization is obtained. And also, due to the application of a smaller layer of chemical nickel on the bur after the electrochemical process, the diamond powder on the working part of the product is less overgrown with decorative nickel, which leads to an increase in cutting ability and less contamination of the dental bur.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2805729C1 true RU2805729C1 (en) | 2023-10-23 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2091502C1 (en) * | 1996-10-24 | 1997-09-27 | Шевелкин Валерий Иванович | Method of chemically nickelizing steel parts |
| CN102011168A (en) * | 2010-11-30 | 2011-04-13 | 哈尔滨工程大学 | Electroplated diamond bur and manufacturing method thereof |
| WO2011094441A1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-08-04 | Rubin Jerry A | Coated surgical and dental implements and implants with superior heat dissipation and toughness |
| RU2544319C1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Method of chemical nickelising and solution for its realisation |
| RU2647723C1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-03-19 | Акционерное общество "Опытно-экспериментальный завод "ВладМиВа" (АО "ОЭЗ "ВладМиВа") | Method of diamond tool making |
| RU2699699C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-09-09 | Сергей Константинович Есаулов | Composite metal-diamond coating, method of its production, diamond-containing additive of electrolyte and method of its production |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2091502C1 (en) * | 1996-10-24 | 1997-09-27 | Шевелкин Валерий Иванович | Method of chemically nickelizing steel parts |
| WO2011094441A1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-08-04 | Rubin Jerry A | Coated surgical and dental implements and implants with superior heat dissipation and toughness |
| CN102011168A (en) * | 2010-11-30 | 2011-04-13 | 哈尔滨工程大学 | Electroplated diamond bur and manufacturing method thereof |
| RU2544319C1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Method of chemical nickelising and solution for its realisation |
| RU2647723C1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-03-19 | Акционерное общество "Опытно-экспериментальный завод "ВладМиВа" (АО "ОЭЗ "ВладМиВа") | Method of diamond tool making |
| RU2699699C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-09-09 | Сергей Константинович Есаулов | Composite metal-diamond coating, method of its production, diamond-containing additive of electrolyte and method of its production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4938850A (en) | Method for plating on titanium | |
| US4833041A (en) | Corrosion/wear-resistant metal alloy coating compositions | |
| US2983634A (en) | Chemical nickel plating of magnesium and its alloys | |
| Wagner et al. | Effect of interfacial variables on metal‐porcelain bonding | |
| JP4857340B2 (en) | Pretreatment of magnesium substrate for electroplating | |
| Yildiz et al. | Effect of heat treatments for electroless deposited Ni-B and Ni-WB coatings on 7075 Al alloy | |
| US5019163A (en) | Corrosion/wear-resistant metal alloy coating compositions | |
| RU2805729C1 (en) | Method of chemical nickel plating of dental bur blanks | |
| Xia et al. | Corrosion behavior and wear resistance of Zr-2.5 Nb alloy after thermal oxy-nitriding treatment | |
| US11414772B2 (en) | Electrolytic treatment process for coating stainless steel objects | |
| US2620265A (en) | Composition for treating aluminum and aluminum alloys | |
| US4450050A (en) | Process for bonding high efficiency chromium electrodeposits | |
| Hughes et al. | The corrosion fatigue properties of surgical implant materials. Third progress report—May 1973 | |
| JPH0790595A (en) | Plating method of titanium material | |
| US2537035A (en) | Method of coating stainless steel | |
| JEKLA | Heat treatment of electroless Ni-P layers on an austenitic stainless-steel substrate | |
| US3060059A (en) | Electroless nickel-phosphorous alloy plating bath and method | |
| CA1269286A (en) | Corrosion/wear-resistant metal coating compositions | |
| Subramanian et al. | Experimental investigation of mechanical properties on Al 7075 using electroless Ni-P/Ni-B duplex coating with nano SiC | |
| JPH01159358A (en) | Surface treatment of titanium member | |
| Mallett | Surface treatments for titanium alloys | |
| JP2019154598A (en) | Biocompatible member | |
| US3672976A (en) | Copper immersion coating on aluminum | |
| Roberts | Coating beryllium with electroless nickel | |
| JP2001348698A (en) | Anodizing solution of magnesium or its alloy |