Brevet FR2490950A1 — publié le 19820402

Procédé de réalisation d'une prothèse - notamment dentaire - et prothèse obtenue par la mise en oeuvre du procédé. L'invention concerne un procédé de réalisation d'une prothèse - notamment dentaire - et la prothèse obtenue par la mise en oeuvre du procédé. L'invention s'applique aux prothèsesdu type comportant en premier lieu une infrastructure interne ou armature en un matériau biocompatible avec le corps humain, normalement rigide aux températures d'emploi habituelles, pouvant être fondu, usiné, assemblé, tel qu'un alliage métallique ; et en second lieu un revêtement externe associé rigidement a1'in- frastructure, tel que de la porcelaine dentaire ou la résine acrylique. On connait déjà de nombreux procédés de réalisation de prothèses de ce type. Initialement, ce procédé connu mettait en oeuvre comme matériau d'infrastructure des metaux précieux tels que l'or. Cependant, l'accroissement important du cott de ces métaux précieux a limité leur emploi. Ensuite, ont été utilisés des alliages dits "semiprécieux". Toutefois, il s'est alors posé le problème de l'obtention d'une solidarisation satisfaisante entre l'infrastructure et le revêtement externe. A ce jour, ce problème n'a pu être réglé de façon satisfaisante, acceptable quant au cott et suffisamment simple a mettre en oeuvre. Différents palliatifs ont été proposés notamment rétention mécanique du revêtement sur l'infrastructure par fraisage, rétention mécanique par perforation de la cupule, rétention mécanique négative a l'aide d'un éclateur électrique, rétention mécanique positive par micro-soudure ou encore métallisation de l'infrastructure métallique a l'aide d'un chalumeau a poudre ou électrodéposition d'or par galvanoplastie en phase cristalline. Toutes ces techniques visent à lutter contre la couche d'oxyde superficielle de l'infrastructure qui affecte négativement et de façon très importante la solidarisation du revêtement à l'infrastructure.Toutes ces techniques mettent en oeuvre comme matériau d'infrastructure des alliages nickel-chrome qui présentent par ailleurs de bonnes qualités de biocompatibilité avec le corps humain, de rigidité, de préparation et traitement (fusion, usinage, assemblage). Ainsi, les procédés connus de réalisation de telles prothèses comportent une phase de préparation sur l'infrastructure de moyens spécifiques, généralement purement mécaniques, de rétention du revêtement. La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment. A cet effet, elle propose un procédé de réalisation d'une prothèse du type mentionné précédemment dans lequel on dépose et on associe rigidement à l'infrastructure, par un procédé de pulvérisation cathodique, une fine couche d'un matériau intermédiaire permettant une association rigide du revêtement. Le procédé est donc dépourvu de toute phase de préparation sur l'infrastructure de moyens spécifiques et purement mécaniques de rétention du revêtement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, on utilise comme matériau intermédiaire le matériau de revêtement ou un matériau entrant dans la composition du matériau de revêtement. Selon une variante possible, avant dépit sur et association à l'infrastructure d'un matériau intermédiaire, on dépose sur et on associe rigidement à l'infrastructure un matériau barrière ayant comme fonction de constituer une barrière aux oxydes nuisibles provenant de l'ihfrastructure. Egalement, le procédé a comme caractéristique l'utilisation, éventuellement, d'une infrastructure lisse. Le matériau d'infrastructure peut être un matériau quelconque qui naturellement soit biocompatible avec le corps humain, normalement rigide aux températures d'utilisation, pouvant être fondu, usiné, assemblé.Le procédé peut comporter une phase finale de dépôt sur et d'association au revêtement, par un procédé de pulvérisation cathodique, d'une fine couche de matériau résistant à l'abrasion. La présente invention concerne également une pro thèse, notamment dentaire, obtenue par la mise en oeuvre du procédé. La présente invention a comme avantage essentiel de permettre d'utiliser comme matériau d'infrastructure un métal ou alliage vil dès lors qu'il présente les qualités générales requises de biocompatibilité avec le corps humain, de rigidité aux températures d'emploi, de possibilité de traitement (fusion, usinage, assemblage). Cependant, il n'est plus nécessaire que ce matériau d'infrastructure présente des qualités spécifiques fonction de moyens mécaniques de rétention du revêtement. Il est donc possible de mettre en oeuvre comme matériau d'infrastructure des matériaux peu motteux ou présentant par rapport aux alliages chrome-nickel d'autres avantages. Cette possibilité d'emploi d'autres matériaux d'infrastructure existe sans affecter et même en améliorant la qualité de la solidarisation du revêtement sur llinfra- structure.Au total, la qualité de la prothèse obtenue est très largement augmentée et son coût diminué. Le procédé de réalisation d'une telle prothèse est d'une mise en oeuvre facile, peu conteuse, ne nécessitant pas un apparaillage hautement sophistiqué. Les autres caractéristiques de l'invention seront bien comprises grâce à la description qui suivra. La présente invention concerne procédé de réalisation d'une prothèse, notamment dentaire, du type comportant une infrastructure interne ou armure en un matériau biocompatible avec le corps humain, normalement rigide aux températures habituelles d'emploi, pouvant être fondu, usiné, assemblé, tel qu'un alliage métallique. La prothèse comporte ensuite un revêtement externe, associé rigidement à l'infrastructure interne, tel que de la porcelaine dentaire ou résine acrylique. Le procédé de réalisation d'une telle prothèse comporte une phase de préparation de l'infrastructure et une phase d'association rigide sur l'infrastructure du revêtement comportant son dépôt, puis sa cuisson. Suivant l'invention, on dépose sur et on associe rigidement à l'infrastructure , par un procédé de pulvérisation cathodique, une fine couche d'un matériau intermédiaire, permettant une association rigide du revêtement. Ainsi, suivant l'invention, le procédé de réalisation de la prothèse est dépourvu de toute phase de préparation sur l'infrastructure de moyens spécifiques et purement mécaniques de rétention du revêtement tels que ceux connus à ce jour. Le procédé de pulvérisation cathodique et les appareillages pour sa mise en oeuvre sont connus en soi, et en tant que tels ne font pas partie de l'invention. On rappelle pour mémoire que le procédé de pulvérisation cathodique est un procédé dans lequel on arrache à une cathode ou à une source ou cible d'un matériau de revêtement fixée à cette cathode des ions, on les accélère, on les fixe sur une anode ou sur un substrat à recouvrir. Cette opération est réalisée dans un média gazeux ionisé à basse pression. Les particules arrachées à la source se déposent sur le substrat en couche mince, régulière, homogène, sans lacune. Le substrat est recouvert du matériau de revêtement selon la même composition que celui de la source ou cible. L'association du matériau de revêtement provenant de la source ou cible et du substrat est réalisée à l'échelle atomique en phase amorphe. On peut utiliser pour la mise en oeuvre du procédé de pulvérisation cathodique des appareillages à courant continu dans lesquels on applique un courant continu à la cathode et à l'anode. Ces appareillages supposent 1' emploi de source ou cible et de substrat en matériau conducteur de l'électri- cité. On peut utiliser également des appareillages à radiofréquence dans lesquels un potentiel haute fréquence, dans la gamme des bas méga cycles, est appliqué à la cathode et à l'anode. La cathode est refroidie par tout dispositif de refroidissement approprié. Cet appareillage est applicable à des sources ou cibles et substrats en matériau non conducteur de l'électricité. Dans tous les cas, on observe que le procédé de pulvérisation cathodique est polyvalent en ce qui concerne les matériaux de la source ou cible et du substrat. Le procédé s'applique non seulement à des alliages tels que ceux utilisés jusqu'à ce jour mais encore à d'autres alliages notamment vils. Le procédé est réversible, pouvant fonctionner en vue d'un dépôt ou en vue d'un enlèvement de matière, par exemple pour un nettoyage d'une pièce devant être ultérieurement traitée. Le procédé permet une solidarisation très efficace du matériau de la source ou cible sur le substrat, l'énergie cinétique des particules provenant de la source ou cible et frappant le substrat pouvant être très importante. Enfin, le procédé permet d'obtenir des couches minces notamment de l'ordre de 1/100.000 mm, régulières, dépourvues de lacunes. Le procédé suivant l'invention applique donc le procédé de pulvérisation cathodique à la réalisation d'une prothèse, comme indiqué précédemment. Suivant l'invention, on utilise comme matériau intermédiaire le matériau de revêtement lui-meme ou un matériau entrant dans la composition du matériau de revêtement. Dans le cas d'un revêtement en porcelaine, le matériau de revêtement est constitué par exemple par de la porcelaine opaque qui est le dépôt de base de la première cuisson de la porcelaine-sur l'infrastructure. En variante, on peut utiliser de l'alumine A1203 puisque ce corps entre dans la composition de la porcelaine. La phase de cuisson ultérieure de la porcelaine est connue en soi et à la portée de l'homme de métier. Suivant une autre caractéristique de l'invention, avant dépôt sur et association à l'infrastructure d'un matériau intermédiaire, on dépose sur et on associe rigidement à 11 infra- structure un matériau barrière ayant comme fonction de constituer une barrière aux oxydes nuisibles provenant de l'infrastructure. Cela vise à limiter l'inconvénient potentiel que représentent les oxydes métalliques de l'infrastructure, résultant du traitement thermique, en ce qui concerne l'asso ciation du revêtement. Selon une forme d'exécution possible, on utilise comme matériau barrière de l'or. Il est à observer que la couche d'or qui est alors appliquée sur l'infrastructure est extrêmement mince. Suivant l'invention, on peut initialement traiter l'infrastructure pour lui donner des rugosités. On peut aussi utiliser une infrastructure lisse. L'expérience a montré, de façon surprenante que l'emploi d'une infrastructure lisse donnait d'excellents résultats parfois meilleurs à ceux obtenus avec une infrastructure présentant des rugosités. Suivant l'invention, on utilise comme matériau d'infrastructure un matériau quelconque notamment un alliage métallique qui soit biocompatible avec le corps humain, normalement rigide aux températures d'enploi, pouvant être fondu, usiné, assemblé. Cet alliage métallique n'a pas à être en soi précieux ou semi-précieux. Des résultats satisfaisants ont été obtenus avec emploi comme matériau d'infrastructure d'un alliage chrome -nickel, à savoir le "chromanit H". D'excellents résultats, inattendus, ont été obtenus avec un alliage chrome-cobalt-molybdène : le "mobium". Suivant une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte une phase finale de dépôt sur et d'association au revêtement, toujours par le procédé de pulvérisation cathodique, d'une fine couche d'un matériau résistant à l'abrasion. I1 va de soi que l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes de détails. I1 est clair également qu'elle peut faire l'objet de nombreuses autres applications. REVENDICATIONS 1/ Procédé de réalisation d'une prothèse, notamment dentaire, du type comportant la préparation d'une infrastructure interne en un matériau biocompatible , normalement rigide, pouvant être fondu, usiné, assemblé, tel qu'un alliage métallique l'association rigide sur l'infrastructure en un matériau coccatible d'un revêtement externe tel que de la porcelaine dentaire ou la résine acrylique, comportant son dépôt sur l'infrastructure puis sa cuisson, caractérisé par le fait qu'on dépose sur et on asso cie rigidement à l'infrastructure par un procédé de pulvérisation cathodique, une fine couche d'un matériau intermédiaire permettant une association rigide du revêtement, le procédé étant dépourvu de toute phase de préparation sur l'infrastructure de moyens spécifiques et purement mécaniques de rétention du revêtement. 2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise comme matériau intermédiaire le matériau de revêtement ou un matériau entrant dans la composition du matériau de revêtement. 3/ Procédé suivant l'une quiconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'avant dépôt sur et association à l'infrastructure d'un matériau intermédiaire, on dépose sur et on associe rigidement à l'infrastructure, par un procédé de pulvérisation cathodique, un matériau barrière ayant comme fonction de constituer une barrière aux oxydes nuisibles provenant de l'infrastructure. 4/ Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on utilise une infrastructure lisse. 5/ Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on utilise comme matériau un matériau quelconque qui soit biocompatible avec le corps humain, normalement rigide auxtempératures habituelles d'emploi, pouvant être fondu, usiné, assemblé. 6/ Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte une phase finale de dépôt sur et d'association au revêtement par un procédé de pulvérisation cathodique d'une fine couche d'un matériau restant à l'abrasion. 7/ Prothèse notamment dentaire du type comportant une infrastructure interne ou armure en un matériau biocompatible avec le corps humain, normalement rigide aux températures dans les conditions habituelles d'emploi, pouvant être fondu, usiné, assemblé, tel qu'un alliage métallique et un revete- ment externe tel que la porcelaine dentaire, caractérisée par le fait qu'elle est obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8/ Prothèse selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le matériau d'infrastructure est un alliage chromenickel. 9/ Prothèse suivant la revendication 7 caractérisée par le fait que le matériau d'infrastructure est un alliage vil notamment chrome-cobalt-molybdène.