Brevet FR2798581A1 — publié le 20010323

La présente invention concerne un dépôt galvanoplastique d'un métal de la mine du platine, soit le palladium pur, le rhodium pur ou le platine pur, sur les brackets ou attachements utilisés en orthodontie ou en orthopédie dento- façiale. Pour autant que l'objet de ce brevet est essentiellement de décrire une barrière aux ions allergisants de nickel et de ses ions concomitants présents dans les alliages de cobalt, chrome et titane des appareils utilisés en orthodontie, nous entendons par attachements tous les appareils, appareils accessoires et auxiliaires buccaux collés directement sur les dents ou agissant par l'intermédiaire d'un appareil au contact des dents, pourvu qu'ils soient constitués de ces métaux ou de leurs alliages au contact direct avec la salive. Il s'agit essentiellement des verrous, crochets, bagues, tubes, boutons, taquets, pins, ressorts, arcs dentaires, partie intra-orale des arcs faciaux, bumpers, quad- helix, vis d'expansion... Nous prenons comme exemple de description les verrous d'orthodontie. Ils sont constitués d'une base d'environ 10 mm2, collés directement sur la dent ou soudée sur une bague, et d'une partie comprenant une gorge souvent rectangulaire servant de logement à un arc métallique fonctionnant comme un ressort qui entraîne peu à peu la dent en ectopie vers une position correcte. L'arc est maintenu dans sa gorge par une fine ligature d'acier ou par un élastique passé autour de 2,3 ou 4 crochets selon le modèle de boîtier, terminant les ailettes qui délimitent la gorge, ou par une petite clavette (ou pin). Dans certains cas la gorge peut être fermée et devient un tube. L'arc passe ainsi dans les gorges des boîtiers et contribue au redressement dentaire. Les boîtiers existent en métal, plastique, céramique, titane, etc. Ils sont confectionnés par moulage, moulage par injection ou usinage. Ils peuvent être d'une seule pièce ou assemblés par une ou plusieurs soudures ou brasures. Une des technique antérieure consiste à déposer par galvanoplastie une couche d'or de 24 carats sur les boîtiers en acier inoxydable quel que soit leur forme. L'objet de l'invention est de remplacer l'or par un métal de la mine du platine, soit le palladium pur, le rhodium pur ou le platine pur On choisit le palladium en couche finale pour notre exemple. Parce que, contrairement à l'or, le Palladium a une dureté comparable à celle de l'acier inoxydable, que sa teinte brillante, blanche, discrète et chaude de métal précieux est proche de celle des dents et n'a pas les reflets grisâtres de alliages et métaux jusque là utilisés, parce qu'il est employé comme barrière au passage des ions parfois très allergisants-de nickel des aciers inoxydables ou toxiques de l'argent allié dans les brasures, qu'il est ductile, très peu poreux, ne se fissure pas jusqu'à une épaisseur de 7 pms et comme l'or, quasi inattaquable par les acides donc toujours blanc et brillant en bouche malgré le temps, contrairement aux autres produits métalliques. Pour toutes ses propriétés, le choix du palladium pur est préférable aux métaux utilisés dans la technique antérieure. De plus, même deux fois plus cher au kilo que l'or à ce jour, il a une densité presque deux fois moindre et, grâce à sa dureté, un dépôt moyen de 1,5 gin de palladium résiste mieux à l'usure qu'un dépôt d'or de 6 #ims, donc au total, le coût de la matière est environ quatre fois moindre. Enfin, il est noble, de qualité implantable. Le rhodium apporte des améliorations identiques à celles du palladium mais plus blanc et brillant, 3,5 fois plus dur, soit environ 800Hv de dureté Vickers, il est efficace sous une épaisseur de 0,3 à 0,5gms. seulement, et reste sous cette épaisseur encore 2 fois moins onéreux que l'or. En outre, toujours pour des raisons économique, de plus en plus d'orthodontistes font recycler une, voire plusieurs fois les boîtiers utilisés sur leurs patients précédents. Dans ces cas, la surface de collage de la base du boîtier qui se trouve donc toujours au contact de la dent n'est pas exposée à l'usure en bouche, et les dépôts successifs de 6 pms d'or finissent par lui apporter un excès de métal, tendant à supprimer ses qualités de rétention. Une première variante de l'invention est d'obtenir des pièces dont la surface de collage de la base reste vierge de tout dépôt, ceci pour ne pas nuire à ses qualités mécaniques, ou par souci d'économiser la quantité de métal déposé. Une deuxième variante de l'invention est d'obtenir des pièces dont la surface collage de la base soit recouverte de 0,25@im à 0,50m d'or à 24 carats, alors que le palladium ou le rhodium recouvre le reste de la surface. Le but de l'opération est non seulement esthétique, puisque les pièces sont de couleur jaune paille sur leur base et blanche brillante sur le reste de leur surface, mais aussi d'encombrer le moins possible la surface de collage des pièces tout en fournissant à l'émail dentaire un contact avec de l'or au lieu d'un métal ferreux. On pratique donc dans ces deux cas une galvanoplastie sélective. Etant impossible de dessiner tous les appareils intéressés, et à fortiori la couche de métal déposé, il est représenté un boîtier standard , comprenant quatre ailettes terminées chacune par un crochet de ligature. Un autre crochet utilisé comme ancrage à un auxiliaire de traction peut aussi exister. La fig.1 montre la face visible du verrou, la fig.2 montre sa face de collage. 1. base 2. gorge 3. ailette 4. crochet pour ligature 5. crochet pour auxiliaire de traction 6. repère vertical de positionnement sur la dent. La galvanoplastie peut s'effectuer en bain mort ou de préférence au tonneau tournant à une vitesse réglable de 2 à 20 tours/mn. C'est ce mode de fabrication qui est choisi. Le tonneau est généralement en polypropylène renforcé de fibres de verre d'une capacité d'environ 500 centimètres cube, et des mailles de 0,2mm. Les anodes sont en titane platiné. Il tourne dans une cuve Pyrex ou PVC ou polypropylène très soigneusement nettoyée au préalable, pouvant contenir de 2 à 5 litres de liquide métallique. Ce matériel se trouve chez les vendeurs spécialisés. On choisit des pièces de nuance Aisi 316L, soit un acier inoxydable nickel-chrome-molybdène à traiter sur toute leur surface. Les pièces sont préalablement dégraissées en vrac dans un bain alcalin par électrolyse cathodique, terminé par une courte phase anodique. Après rinçage, les pièces sont plongées dans une solution sulfurique à 5%, puis directement transférées dans le bain suivant, sans rinçage. Le palladium ou le rhodium n'adhère pas bien sur l'acier inoxydable. Il est donc effectué une dorure préalable. On utilise un or sans nickel, (environ 99,5% d'or pur). Le bain ne contient ni aurocyanure de potassium, ni fluorure, ni chlorure et est utilisé prêt à l'emploi. Pour ce dépôt flash de 0,25 1m, le bain contient 2,Ogrs/litre d'or. On fait passer un courant redressé de 3A par centimètre carré, soit l'équivalent d'environ 150 pièces, dépendant de leur grosseur. Le bain est régulièrement régénéré par addition de complexe d'or, comme l'auricyanure de potassium à 60% d'or et de concentré d'or. Le pH est constamment maintenu à 0,6 par rajout de potasse caustique pure ou d'acide sulfurique dilué, suivant le cas. La température du bain est maintenue à 25 C à l'aide de thermoplongeurs en Téflon. On procède à une filtration fréquente du bain par exemple sur papier, soit deux fois le volume du bain par heure de travail. On doit agiter régulièrement le liquide pendant le dépôt. A 25 C, avec un courant de 4 A/dm2, la vitesse de dépôt est de 0,10 pm/mn. dans les conditions de ce mode de fabrication. On rince par une eau déminéralisée qui est sauvegardée. On peut maintenant déposer le palladium. - le bain contient l0grs/1 de palladium pur à 99,9% et des brillanteurs - densité du courant : 1 A/dm2 - voltage :6V - pH= 7 - vitesse de dépôt : 1 pm/dm2 en 4 minutes On dépose une épaisseur de 1,51m. Le pH est maintenu par addition d'ammoniaque à 20% ou de solution d'acide chlorhydrique dilué à 25%. La perte en métal est compensée par apport de solution au Palladium. On compense les pertes dues à l'évaporation par de l'eau déminéralisée. S'il est choisi le rhodium à la place du palladium, on pratique comme pour ce dernier, sauf - bain contenant 5grs/1 de rhodium pur à 99,9% - densité du courant : 0,5/dm2 - tension : 4 V - vitesse de dépôt : 0,15 #Lm /mn - température : 35 C. - pH Le platine pur lui est plus gris, tenace, ductile, mais les épaisseurs de dépôt dépassent rarement 0,5,m pour des raisons techniques. Selon la première variante de l'invention énoncée plus haut, la surface de collage de la base est protégée avant la dorure par un isolant approprié, lui évitant ainsi tout revêtement par les ions galvanoplastiques ; sinon, on peut aussi décaper finement cette partie par un micro sablage final. Selon la deuxième variante de l'invention énoncée plus haut, on garde la dorure en la recouvrant d'un film protecteur avant de plonger les pièces dans le deuxième bain de galvanoplastie. Ce film est finalement supprimé par un diluant. Un alliage d'un métal de la mine du platine pour autant qu'il contribue à améliorer la couleur de la pièce, qu'il diminue le largage dans l'organisme des ions allergisants de l'alliage sous-jacent et pourvu qu'il passe les tests de détection du nickel, fait partie intégrale de l'invention ; ainsi, un palladium 95% - nickel 5% par exemple, sur une sous couche de nickel de Wood en remplacement de l'or 24 carats peut contribuer à améliorer les qualités physico- chimiques d'un acier inoxydable de piètre qualité ou d'un attachement dont la structure a été fortement remaniée par les agressions thermiques ou chimiques dues aux opérations de recyclage cité par ailleurs. REVENDICATIONS 1- Revêtement métallique de surface appliqué sur les attachements d'orthodontie en acier inoxydable ou en alliage de titane caractérisé par un dépôt de palladium pur obtenu par galvanoplastie. 2- Revêtement métallique de surface appliqué sur les attachements d'orthodontie en acier inoxydable ou en alliage de titane caractérisé par un dépôt de rhodium pur obtenu par galvanoplastie. 3- Revêtement métallique de surface appliqué sur les attachements d'orthodontie en acier inoxydable ou en alliage de titane caractérisé par un dépôt de platine pur obtenu par galvanoplastie. 4- Revêtement métallique de surface sur les attachements d'orthodontie en acier inoxydable ou en alliage de titane caractérisé par un dépôt d'un alliage de la mine du platine passant les tests de détection du nickel, obtenu par galvanoplastie. 5- Revêtement de surface selon les revendications 1, 2, 3 caractérisé en ce qu'il est préalablement procédé à un dépôt d'une sous-couche d'or à 24 carats. 6- Revêtement de surface selon les revendications l,2,3, et 4 caractérisé en ce qu'il est préalablement procédé à un dépôt soit d'une sous-couche d'or à 24 carats soit d'une sous-couche de nickel de Wood. 7- Revêtement de surface selon les revendications 1,2,3,4,5 et 6 caractérisé en ce que seule la surface de collage de la base des attachements d'orthodontie ne comporte aucun dépôt galvanoplastique. 8- Revêtement de surface selon les revendications 1,2,3, 4, 5 et 6 caractérisé en ce que seule la surface de collage de la base des attachements d'orthodontie reste revêtue de la dorure préalable sans dépôt ultérieur galvanoplastique. 9- Revêtement de surface selon les revendications 1,,2,3,4,5,6,7 et 8 caractérisé en ce que le terme d'attachements dentaires d'orthodontie comprend les verrous, les crochets, les bagues, les tubes, les arc dentaires, la partie intra buccale des arcs faciaux, les bumpers, les boutons, les taquets, les pins, les ressorts, les Quad-helix et les vis d'expansion, soit tous éléments en alliages de Ni, Co, Cr, Ti étant en contact direct avec la salive pendant un traitement d'orthodontie donc susceptibles d'induire des allergies.