JPH10128496A - インベストメント鋳造法 - Google Patents

インベストメント鋳造法

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JPH10128496A JP9307886A JP30788697A JPH10128496A JP H10128496 A JPH10128496 A JP H10128496A JP 9307886 A JP9307886 A JP 9307886A JP 30788697 A JP30788697 A JP 30788697A JP H10128496 A JPH10128496 A JP H10128496A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造工程において形成される少なくとも一部
分粗化表面を有する、整形外科又はその一部分のような
インベストメント鋳造品を供給することである。 【解決方法】 典型的な方法では、粗化金属鋳造品は、
加熱破壊型を作成して、前記型に粗化材料をスプレーし
て、型の少なくとも一部分に粗化表面を形成することに
よって製造される。他の実施例では、粗化型板を加熱軟
化型に対して押圧して粗化型を作成する。これら２つの
方法に関して、殻（シェル）がモールドを形成する粗化
型の周りに形成され、前記型が前記殻から除去される。
溶融金属が前記モールドに導入され硬化されて、その後
モールドが除去される。別の他の実施例では、インベス
トメント鋳造用粗化型は、粗化モデルを作成して、それ
を弾性材料で包囲して弾性モデルを作成することによっ
て供給する。前記弾性モデルを弾性モールドから除去
し、前記モールドにインベストメント鋳造のワックスを
充填して粗化型を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インベストメント
鋳造法、特に整形外科移植のような粗化表面を有するイ
ンベストメント鋳造品の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の金属鋳造方法、例えば、メンベス
トメント（又は”ロストワックス”）鋳造法は、金属物
品の製作として周知である。この方法は、複数の工程が
必要であり、先ず最初は、複製する型又は形状を作成又
は用意することである。型は、しばしばワックスから作
られるが、これは、鋳造金属物品を作成するために用い
るモールドを作るのに使用する。
【０００３】典型的には、数種のワックス型がワック
ス”ツリー（木）”上に組み合わされ、数種のパーツが
同時に製造できるようにする。ツリー（木）は、側壁を
有する固体ワックスチューブであり、各ワックス型の幹
が連結され房を形成している。ワックスツリーは、溶融
金属が、モールドを通して各房及びパーツ型に届くため
の通路へと導くゲートと成るものを規定する。一旦、す
べてのワックス型がワックスツリーに連結されると、房
は、セラミックスラリー中にワックスパターンツリーア
ッセンブリを浸漬することにより、耐火性物質の一つ以
上の被覆物で被覆される。前記スラリーを乾燥後、殻
（シェル）又はモールドの作成は、スラリー被覆ワック
スを加熱することにより、セラミックをキュア（ｃｕｒ
ｅ）又は固化し、固体ワックス型及びワックスツリーを
溶融することにより完成する。そこで、溶融金属を殻の
中に注ぎ込み、ワックスツリーとワックス型によって形
式上占有されている各キャビテイを充填する。金属を冷
却し固化した後、前記殻を破砕し除去する。そして、鋳
造金属パーツを金属ツリーから離す。鋳造パーツは、必
要に応じてポストマシン加工、ゲートの研削加工、ビー
ズブラスト及びつや出し加工等が施される。
【０００４】接合補綴成分のような医療移植物に関して
は、鋳造金属移植物の表面を織地状に又は粗くすること
は、骨接合剤を用いる用いないにかかわらず移植物と骨
との間の界面とそれらの固着状態を改善するということ
が発見された。移植物の表面を粗くすることは、インベ
ストメント鋳造又は鍜造いずれにしても、成分の製造法
における典型的な最後の工程の一つである。粗い表面を
得るための公知の方法は、移植物の表面に対するグリッ
ドブラスト、研削、ダイレクト−マシーニング、レーザ
エッチング及びビーズの焼結等の各方法を含む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知の
表面粗化技術は、構造的な制限や欠陥は勿論のこと、製
造速度、効率及びコストの面でも重大な欠点を有してい
る。例えば、移植物の表面が不適当に粗化されている
と、ほとんど最終製品といえる程完成品に近い移植物を
廃棄しなければならない。移植物を作成するのに用いる
合金及び該移植物の大きさにも依るが、容認できないよ
うな粗化されたものができると、製造コストが著しく増
大する。粗化された表面を作ることは熟練した技術者が
必要となるものである。それ故、簡単な均一な粗化以外
には、特殊な構造物を正確に複製することは、制限され
た製造量ですら、達成が困難である。さらに、公知の表
面粗化技術は、骨の内部成長やより確かな固定を促進す
るといった、例えばアンダーカットのようなある種の複
雑な形状や型を作成することができない。また、鋳造移
植物を粗化する公知技術の他の欠点は、例えば、プラズ
マ−スプレー法のような材料粗化法の場合に、スプレー
された材料と移植物との間の不安定な結合をもたらし、
ひいてはすりへることにより分離するという結果や被覆
基質界面が弱いといった結果となる。同様にして、表面
のビーズの焼結により移植物の好ましい機械的性質が失
われる。
【０００６】本発明は、粗化表面を有する加熱破壊型を
提供することにより、公知の表面粗化技術の欠点を克服
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】粗化型がインベストメン
ト鋳造モールドを作るのに用いられ、この鋳造モールド
が、順次鋳造品を作るのに用いられる。この技術によ
り、鋳造品として移植表面を有する非常に特殊な及び／
又は複雑な型を全体的に完成させることができるように
なる。
【０００８】典型的な方法では、整形外科移植物又はそ
の成分のような粗化金属鋳造品は、加熱破壊型を作り、
その型に粗化材料をスプレーして、前記粗化材料によ
り、型の少なくとも一部分の上に粗化表面を形成するこ
とにより製造される。前記粗化材料は、型の表面の少な
くとも一部に粘着するか及び／又は型の表面の少なくと
も一部を溶かす溶融ワックス小滴を含むことができ、又
は型の表面に粘着するか及び／又は型の表面に刻み目を
つける固体粒子を含むことできる。粗化材料は、所望の
粗化模様を得るために、選択された温度と速度で型に対
して均一に又は不均一にスプレーすることができる。殻
（シェル）は、モールドを作成するために、粗化型の周
りに形成され、該型をモールドから除去する。溶融金属
をモールドの中に導入し、固化する。その後、前記モー
ルドを粗化された鋳造品から除去する。
【０００９】他の実施例では、粗化された型板を加熱軟
化型に押圧して粗化型を供給する。前記粗化型板は、立
体的な粗化型板を規定するデータファイルを作ることに
より作成され、該データファイルを迅速プロトタイプマ
シーンに供給して、迅速プロトタイプマシーンにより立
体的な粗化型板のモデルの見本を形成する。第１の粗化
型板とは異なった第２の粗化模様の型板が供給される。
【００１０】他の別な実施例では、インベストメント鋳
造用の粗化型は、粗化モデルを作成して、シリコンのよ
うな弾性材料で包み、弾性モールドを作成することによ
り供給される。粗化モデルを弾性モールドから除去し
て、前記モールドをインベストメント鋳造ワックスで充
填して、粗化型を作成する。粗化モデルは、ステレオリ
ソグラフィーオペレーションを行う迅速プロトタイプマ
シーンによっても作成される。これは、モデルに、アン
ダーカットのような特に骨の内部成長に適する非常に複
雑な幾何学的模様を与えることができる。
【００１１】本発明の上記目的と他の目的、特徴及び利
点は、添付図面に関連して示された以下の詳細な説明を
考慮すれば明らかとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】粗化されたインベストメント鋳造
法の第一の実施例は、慣例の加熱破壊型を作るかストッ
クサプライから現存する型を選ぶ工程から始まる。典型
的には、型はインベストメント鋳造ワックスから作られ
るが、多くのプラスチックもまたワックス／プラスチッ
ク混合型のように使用される。ここで用いられるよう
に”型”は機械製又は手製のいずれであれ全スチールの
型又はモデルのことである。典型的な型は、整形外科移
植物及びその一部分のための成分を含んでいる。
【００１３】型を選び又は作った後は、加熱破壊粗化材
料が型にスプレーするために選ばれる。典型的な粗化材
料は、溶融され、軟らかい又は固いワックスの小滴かビ
ーズ及びプラスチック粒子かビーズが含まれる。しかし
ながら、型に適用され、続いてモールドからきれいに焼
失される材料は、如何なる材料でも使用され得る。ここ
で用いられているように、”粒子”又は”小滴”は、与
えられた粗化材料により得られる如何なる大きさ、外形
をも含むことを意図しており、また選択された粒子又は
小滴の特定の大きさ、外形又は形態が、所望の粗化模様
が得られるように選択される。
【００１４】粗化材料の選択に続いて、該粗化材料によ
りスプレーされるが、それには、スプレーを型の方向に
向けるか又は型をスプレーの通路に設置する。ここで用
いられているとおり、”スプレー”は、濃縮された狭い
液流から、拡散された霧までのあらゆるものを含むこと
を意図しており、”スプレー”は、粗化材料又はその一
部を回動させることまで意味するものと広く解釈すべき
である。スプレーの特定な分散、濃縮、温度及び圧力
は、型のための粗化材料と所望の粗化模様により決定さ
れる。
【００１５】図１に示されているように、加圧下におけ
るワックス又はプラスチックビーズのような溶融ワック
ス又は固体粒子１０は、ノズル１２から放出され、スプ
レーを形成する。型１４は、スプレーの通路に示され
る。
【００１６】図２は、溶融ワックス小滴によりスプレー
された型１４を示す。溶融ワックスの温度及びスプレー
速度は、溶融ワックス小滴の少なくともいくらかが型の
表面１６の少なくとも一部分に固着して、表面粗化、粗
さ又は浅浮彫り（バスリリーフ）を形成するような溶融
ワックスの温度及びスプレー速度である。図２におい
て、小滴は沈積して隆起状となり、これが型表面１６の
一部分に、正（凸状）の表面リリーフ模様として規定さ
れる。
【００１７】図３は、溶融ワックス小滴によりスプレー
された型１４を呈し、溶融ワックスの温度及びスプレー
速度は、溶融ワックス小滴の少なくともいくらかが型の
表面１６の少なくとも一部分を溶融して表面粗化、粗さ
又は浅浮彫りを形成するようなワックスの温度及びスプ
レー速度である。図３において、小滴は窪み、空所、又
は刻み目２０を形成し、これが型表面１６の一部分に負
（凹状）の表面リリーフとして規定される。
【００１８】溶融ワックスのスプレー温度は、同じ表面
積の中で、正（凸状）又は負（凹状）の表面リリーフ模
様を形成するために調節される。また、粗化材料のスプ
レーは、型１４又は型の一部分の方向に向けられ、均一
に又は不均一にスプレーを分散して、それぞれ実質的に
均一な又は不規則な型を形成する。さらに、隆起１８及
び刻み目２０は、図では円く描いているけれども、それ
らの形状は円形から直線まで変えることができ、また隆
起及び刻み目は、境界を角状に又は渦巻状にできる。
【００１９】図４は、固体粒子２４によりスプレーされ
た型２２を示し、粒子温度、スプレー速度及び粒子形態
は、粒子の少なくともいくらかが、型２２の表面２６の
少なくとも一部分に固着して表面粗化、粗さ又は浅浮彫
りを形成するような粒子温度、スプレー速度及び粒子形
態である。粒子２４は、隆起２８を形成して、型表面２
６の一部分に正（凸状）の表面リリーフ模様として規定
される。粒子は、型の表面に弱く衝突することから強く
衝突することまで変えることができる。隆起はまた、粒
子衝突に応じて型材料が置換されても形成される。
【００２０】図４はまた、窪み、空所又は刻み目３０と
いう形の追加的な表面粗化、粗さ又は浅浮彫りを示し、
これが負（凹状）の表面リリーフ模様として規定され
る。これらの刻み目は、粒子２４が表面２６と衝突して
はね返り又は表面に固着しないことによって形成され
る。溶融ワックススプレー技術に関しては、粒子スプレ
ーの温度が、同じ面積内で正（凸状）又は負（凹状）の
表面模様を形成するように調節される。同様にして粗化
材料の粒子スプレーは、型２２又はその一部分の方向に
向かうようにされて、スプレーを均一に又は不均一に分
配して、それぞれ実質的に規則的な又は不規則的な型を
形成するようにされる。さらに、隆起２８及び刻み目３
０は、図では円く描いているけれども、それらの形状
は、円形から直線にまで変えることができ、境界を角形
又は渦巻状にできる。もしも粒子がある角度で表面衝突
すると、アンダーカット表面３２が形成される。
【００２１】粗化型を形成する他の技術は、粗化型板３
４を加熱軟化型３６の少なくとも一部分に対して押圧し
て、図５に示されているような粗化型を提供することを
含むものである。粗化型板３４、加熱軟化型３６のいず
れか又はこの両方共が型形成を容易にするために加熱さ
れる。いずれにしても、型板は、型を変形するほど充分
な圧力で該型に対して型板を押圧することにより、該型
上に粗化模様を形成する。この技術は正確な及び／又は
複雑な型模様が要求される場合に最適であり、特に骨の
内部成長を促進する粗化模様を供給する場合は最適であ
る。
【００２２】典型的な実施例では、粗化型板３４は、金
属物品を作るための公知の如何なる技術でも採用して作
ることができる。別の実施例としては、粗化型板３４
は、ワックス型よりも高い融点／ひずみ点を有するプラ
スチックからも作ることができる。しかしながら、他の
別の実施例では、型板は、迅速プロトタイプマシーンに
より作られる。迅速プロトタイプマシーンにより作られ
た物品は、それ自体粗化型板として使用されるか又は、
インベストメント鋳造モールドを作るためのモデルとし
て使用できる。
【００２３】例えば、粗化型板は、立体的な粗化型板を
規定するデータファイルを作成することによって供給さ
れる。そして粗化型板は、骨の内部成長を促進するため
に形成された粗化型を含むものである。該データファイ
ルは、加熱破壊型モデル又はセラミックモデルを作成す
る迅速プロトタイプマシーンに供給される。立体粗化型
板の加熱破壊型モデルの見本は、迅速プロトタイプマシ
ーンにより作成される。耐熱性殻が加熱破壊型モデルの
周囲に形成され、熱が該殻に適用されて、加熱破壊型モ
デルが除去される。溶融金属が殻の中に注入され、固化
され、そして該殻が除去される。このようにして作成し
た粗化型板を型の少なくとも一部分に対して加熱加圧さ
れて、粗化型が供給される。第１の粗化型板と異なった
粗化模様を有する第２の粗化型板が供給され、型の少な
くとも一部分に押圧されて、異なった部分に異なった粗
化模様を有する型が供給される。
【００２４】前記技術のそれぞれが異なった製造利点を
有している。しかしながら粗化工程の中で問題が生じて
くる。完成品に近い未完成品の問題よりはむしろ安価な
ワックスのみに問題がある方が、スクラップに関連した
コストは大幅に減少する。ワックス型の粗化表面は、偶
然にもワックスを加熱することによって容易に滑らかに
なる。
【００２５】如何なる方法で作成されようとも、表面が
粗化されたら、型は、モールドを作るために用いられ
る。典型的な方法では、型は、スプレー又は浸すことに
より耐火物の粒子で被覆され、粗化された型の周囲に殻
を形成する。粗化型は、加熱して、該型及びその上に衝
突するブラスト媒介物を溶融し、燃焼し又は蒸発して殻
の開口から放出し空にすることにより、該殻から除去さ
れる。この工程又は次の工程いずれの場合でも、加熱
は、耐火材料を硬化してモールド作成工程を完成させる
ものである。
【００２６】次の鋳造工程は、金属鋳造の分野では当業
者には周知のことであるから、ここでは詳細には述べな
い。これらの工程は、Ｃｒ−Ｃｏ−Ｍｏ合金（ＡＳＴＭ
Ｆ７５）のような溶融金属を、モールドの一つ以上の
ゲートを通して導入することを含む。モールド及び金属
は、冷却され、モールドを固化した金属から除去する。
粗化された移植物は、必要に応じてポストマシーニン
グ、ゲートの研削、ビーズブラスト、及び研摩などが施
される。
【００２７】本発明の他の実施例が図６〜９に示されて
いる。ここでは、インベストメント鋳造のための粗化型
が、粗化モデルを作成して、これを弾性材料で被覆して
弾性モールドを作成することにより供給される。この方
法は、初めに粗化モデルを作成し、粗化モデルは前述し
た方法で作成されるけれども、迅速プロトタイプマシー
ンにより作成されたモデルは、通常の方法では得られな
い立体配置と粗化模様が形成されるので、特に有用であ
る。
【００２８】図６についてみると、キーボード、マウ
ス、ライトペン及び他の類似物のようなインプット基置
４０は、コンピュータ４２及びディスプレイユニット４
４と連結されて、生体移植物品の少なくとも一部分を表
わす立体的な物品４６を規定するデータファイルの作成
を容易にする。データファイルは、当事者には周知のド
ローイング（ｄｒａｗｉｎｇ）、グラフィックデザイ
ン、又はソリッドモデリングプログラム（ｓｏｌｉｄ
ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ）のいずれかにより
作成される。典型的な計算機援用設計プログラム（ＣＡ
Ｄ）は、パラメトリックテクノロジーコーポレイション
（Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の”Ｐｒｏ Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒ”である。データファイルは、必要に応じて鋳造にお
けるブリーダーとゲートを規定する。
【００２９】ＣＡＤモデルとして物品４６を最初に作成
することにより、物品はスクリーン上にレビューされる
か又は外科医／エンジニアによりコンピュータ生成作図
として写し出され、また実際にモールド又は移植物を作
成するに先立ち必要に応じて修正される。レビュー及び
デザインプロセスを一層改良するために、立的体モデル
を作成して可能性のある修正巾を推し量る。さらに、モ
デルの複雑さと精巧さは大いに増大する。特別の輪部を
有する表面、アンダーカット、内部コア又は機械的でな
い他の特徴は勿論のこと、典型的な機械的特徴は、容易
にＣＡＤモデルに組み込まれ、その積層形成能力によ
り、迅速プロトタイプマシーンにより形成される。
【００３０】続く工程では、前述のように作成されたデ
ータファイル４８を、迅速プロトタイプマシーン５０に
供給するか、アクセスして該データを確定的な物品５２
に変換する。
【００３１】典型的な迅速プロトタイプマシーンは、選
択的レーザー焼結、ソリッドグラウンドキュアリング
（ｓｏｌｉｄ ｇｒｏｕｎｄ ｃｕｒｉｎｇ）、溶融蒸
着モデリング（ｆｕｓｅｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍ
ｏｄｅｌｉｎｇ）、ステレロリソグラフィー、ＬＯＭ、
及び立体印刷を含む。
【００３２】この方法の典型的な実施例では、データ
は、骨の内部生成を促進する表面構造を有する生体移植
物品を規定する。例えば、該物品は、各々が異なる構造
及び／又は多孔度を有する複数の不連続な層を含む。こ
れらの層は、層間で１０％から２０％の多孔度を有す
る。また、物品は、各部位で多孔度が異なる部位を有す
る。表面に多孔度を与える方法は数多くあるけれども、
典型的な物品は、通常円形か又は長円形の孔を有し、こ
れが整形外科移植物のような物品の表面に開口を与える
ことになる。前記孔は、直径が５０から４００ミクロン
の範囲で、深さが１７５から１０００ミクロンの範囲で
あり、移植物表面は、全表面積の３０％から７０％の範
囲の開口多孔度を有する。
【００３３】如何なる方法であれ、粗化物品又は型５２
を作成した後は、室温加硫（ＲＰＶ）シリコンのような
弾性材料５４を用いて該モデルを包囲し、このようにし
て、図８に示されるように、粗化モデルの弾性モールド
を作成する。包囲に先立ち、当事者には周知の方法で、
一つ以上のディバイダー５６又はパーテイションをモデ
ルの周りに設置して、モールドに一つ以上のパーティン
グラインを形成し、モールドを二つ以上の部分に分割す
るようにする。
【００３４】一旦弾性材料５４のある部分が分離する
と、粗化型５２は、粗化材料から除去される。図９に示
すようにモールドの半分を規定する弾性材料５４は、支
持部材５６にはめ込まれた薄い層であり、前記支持部材
は、モールドにより規定されるキャビティ５８の周り及
び背後の弾性材料を補強する。他の実施例では、弾性材
料５４は、補助的な支持部材を必要とせずにモールドす
るための充分な安定性を確保するために充分な厚さを有
している。
【００３５】モールドは、当事者には周知の技術を用い
て、インベストメント鋳造のワックスのようなモデル材
料で充填する。加硫又は硬化すると、粗化ワックス型を
弾性材料の厚さと性質に依存するが、ワックスモデルか
らモールドを屈曲するか、又ははぎ取ることによって弾
性モールドから除去する。可撓性モールドは、次いで、
再びワックスで充填し、再びモデルを複製する。追加の
モールドは、オリジナル迅速プロトタイプモデルを用い
てすばやく作成される。粗化ワックスモデル又は型は、
続いて公知のインベストメント鋳造操作が施され、粗化
金属鋳造品が作成される。
【００３６】ワックスモデルに表面粗化を与える他の技
術は、前述の技術の代わりに又は前述の技術に加えて、
粗化面を有する一つ以上のフォーム６０を、該粗化面が
弾性材料の表面に向って下向きになるように、モールド
を規定する弾性材料５４の表面上に載置することであ
る。モールドがワックスにより充填されると、粗化フォ
ーム又はフォーム６０は、ワックスと結合して、ワック
スモデルの外側表面の一部を規定する。この技術は、ア
ンダーカット、コア、及び他の複雑な構造を作成するの
に特に良く適している。典型的な実施例では、フォーム
６０は、選択されたパターン又は粗化模様を有する薄い
セラミックの飾り技である。
【００３７】本発明を典型的な実施例に関連して説明し
たが、種々の他の変形例、形式的な詳細な説明上の省略
や追加は、本発明の精神及び範囲を逸脱しない範囲で為
され得るものである。
【００３８】なお、本発明の具体的な実施態様は、以下
のとおりである。 （１）前記粗化モデルの作成工程が、データファイルを
形成し、整形外科移植物の少なくともなくとも一部分の
立体形状を規定する工程、前記データファイルを迅速プ
ロトタイプマシイプマシーンに供給する工程、及び迅速
プロトタイプマシーンにより前記データファイルの粗化
モデルの見本を作成する工程、の各工程を含む請求項１
に記載のインベストメント鋳造のための粗化型の作成方
法。 （２）前記立体形状が骨の内部成長を促進するよう構成
されている実施態様（１）に記載の粗化型の作成方法。 （３）前記立体形状が複数の層を有し、その各々が異な
る有孔度を有する実施態様（１）に記載の粗化型の作成
方法。 （４）前記立体形状が複数の表面部位を有し、その各々
が異なる有孔度を有する実施態様（１）に記載の粗化型
の作成方法。
【００３９】（５）前記立体形状が複数の層を有し、そ
の各々が異なる構造を有する実施態様（１）に記載の粗
化型の作成方法。 （６）前記データファイルの作成工程がコンピュータ援
用デザインプログラムにアクセスすることを含む実施態
様（１）に記載の粗化型の作成方法。 （７）前記迅速プロトタイピングマシーンが固体粗化物
質を作成する実施態様（１）記載の粗化型の作成方法。 （８）弾性材料がシリコンを含む請求項１に記載の粗化
型の作成方法。
【００４０】（９）粗化モデルを包囲する工程がパーテ
ィングラインを規定する工程を含む請求項１記載の粗化
型の作成方法。 （１０）前記粗化モデルを弾性モールドから除去する工
程が、前記弾性モールドを２分割する工程を含む請求項
１記載の粗化型の作成方法。 （１１）前記弾性モールドが、硬い支持体と組み合わさ
れる請求項１記載の粗化型の作成方法。 （１２）前記粗化モデルが、前記弾性モールドを撓曲す
ることにより弾性モールドから除去される請求項１記載
の粗化型の作成方法。 （１３）前記弾性モールドをインベストメント鋳造ワッ
クスで充填する工程以前に、粗化フォームを前記弾性モ
ールドの上に載置して粗化型を規定する工程をさらに含
む請求項１記載の粗化型の作成方法。 （１４）前記立体形状が骨の内部成長を促進するよう構
成される請求項２記載の粗化型の作成方法。 （１５）データファイルを作成する工程が、整形外科移
植物の少なくとも一部分に孔を規定する工程を含み、前
記孔は、移植物の表面に直径５０から４００ミクロンの
範囲の直径を有し、また孔は、１７５から１０００ミク
ロンの範囲の深さを有する開口を規定する請求項２記載
の粗化型の作成方法。 （１６）前記データファイルを作成する工程が、３０％
から７０％までの範囲の開口有孔度を有する移植物表面
を規定する工程を含む実施態様（１５）に記載の粗化型
の作成方法。
【００４１】（１７）前記立体形状が複数の層を含み、
その各々が異なる有孔度を有する請求項２記載の粗化型
の作成方法。 （１８）前記立体形状が複数の層を含み、その各々が異
なる有孔度を有する請求項２記載の粗化型の作成方法。 （１９）前記有孔度の相違が１０％から２０％の範囲で
ある実施態様（１８）記載の粗化型の作成方法。 （２０）前記粗化モデルを包囲する工程が、パーティン
グラインを規定する工程を含む請求項２記載の粗化型の
作成方法。
【００４１】（２１）前記粗化モデルを前記弾性モール
ドから除去する工程が、前記弾性モールドを２分割する
工程を含む実施態様（２０）記載の粗化型の作成方法。 （２２）前記弾性モールドが、硬い支持体と組み合わさ
れる請求項２記載の粗化型の作成方法。 （２３）前記弾性モールドをインベストメント鋳造ワッ
クスで充填する工程以前に、粗化フォームを前記弾性モ
ールドの上に載置して粗化型を規定する工程をさらに含
む請求項２記載の粗化型の作成方法。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来法に比べて、製造速度、効率、及びコスト面で優
れ、また従来は困難であったアンダーカットのような特
殊な構造を有する型も作成することができ、また製品で
ある移植物も固定性、安定性に非常に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】粗化材料によりスプレーされる型の概略図であ
る。
【図２】正（凸形）のリリーフ模様を作成するワックス
スプレー粗化模様を有する型の部分断面図である。
【図３】負（凹形）のリリーフ模様を作成するワックス
スプレー粗化模様を有する型の部分断面図である。
【図４】固体粒子粗化模様を有する型の部分断面図であ
る。
【図５】型板により型付けされる型の断面図である。
【図６】コンピュータ援用デザインシステムを用いたモ
デル作成の概略図である。
【図７】図６のコンピュータ援用デザインモデルに相当
する物品を作成する迅速プロトタイプマシーンの概略図
である。
【図８】弾性材料で包み込んだ図７の物品の概略図であ
る。
【図９】ソフトモールドの半型の透視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダグラス・エイ・フィフォルト アメリカ合衆国、02375 マサチューセッ ツ州、サウス・イーストン、インディア ン・コウブ・ウェイ 40

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インベストメント鋳造のための粗化型の
    作成方法であって、粗化モデルを作成する工程、 前記粗化モデルを弾性材料で包囲して粗化モデルの弾性
    モールドを作成する工程、 前記弾性モールドから粗化モデルを除去する工程、 前記弾性モールドにインベストメント鋳造ワックスを充
    填して、粗化型を作成して、前記弾性モールドから前記
    粗化型を除去する工程、 の各工程を含むインベストメント鋳造のための粗化型の
    作成方法。
  2. 【請求項２】 インベストメント鋳造のための粗化型の
    作成方法であって、コンピュータ利用デザインソフトウ
    エアを用いて、データファイルを作成し、整形外科移植
    物の少なくとも一部分の立体構造を規定する工程、 前記データファイルをステレオリソグラフィックオペレ
    ーションを行う迅速プロトタイプマシーンに供給する工
    程、 光硬化型ポリマーにより、迅速プロトタイプマシーンに
    よるデータファイルの見本である粗化モデルを作成する
    工程、 前記粗化モデルをシリコンで包囲して粗化モデルの弾性
    モールドを作成する工程、 前記弾性モールドから粗化モデルを除去する工程、 前記弾性モールドをインベストメント鋳造ワックスで充
    填して粗化型を作成し、 前記弾性モールドから前記粗化型を除去する工程、 の各工程を含むインベストメント鋳造のための粗化型の
    作成方法。
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