Brevet FR2971140A1 — publié le 20120810

PROCEDE DE FABRICATION D'UN FORET DENTAIRE ET FORET DENTAIRE OBTENU SELON LEDIT PROCEDE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un foret dentaire et un foret dentaire coloré permettant de déterminer notamment le diamètre dudit foret, la coloration dudit foret étant résistante aux traitements de stérilisation notamment. 10 ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans le domaine de la dentisterie, il est bien connu d'utiliser des tenons dentaires soit pour réaliser une reconstitution coronaire soit pour la pose d'une couronne dentaire, la tête du tenon servant alors de support pour la réalisation d'un faux moignon qui reçoit la 15 couronne soit pour la réalisation d'une empreinte dentaire selon la technique dite de reconstitution coulée également appelée « inlay-core ». Ces tenons dentaires sont généralement obtenus dans un matériau métallique biocompatible tel que du titane de grade 5 par exemple ou dans un matériau composite et sont associés à un foret de même diamètre. 20 Afin de favoriser de façon rapide et sure cette association de chaque couple tenon/foret on a proposé de leur donner une couleur commune. Ainsi d'un seul coup d'oeil le praticien est en mesure d'établir cette association. Il est bien connu que, pour reconnaître notamment le diamètre des tenons, un anneau de couleur est apposé sur le corps des tenons métalliques ou une pastille de couleur est 25 apposée sur l'extrémité supérieure des têtes desdits tenons métalliques. Ces anneaux de couleur ou ces pastilles de couleur consistent usuellement dans des anneaux d'encre ou respectivement des pastilles d'encre. Par ailleurs, les forets utilisés pour réaliser les trous dans lesquels les tenons seront introduits comprennent également un anneau de couleur ou une pastille de couleur. Le même code couleur est utilisé pour un diamètre déterminé. 30 Ainsi, le praticien utilise un foret comportant une marque colorée déterminée, puis il place un tenon comportant une même marque colorée. On observera que les tenons dentaires obtenus dans un matériau composite, tels que des tenons en fibre de verre ou en fibre de carbone par exemple, sont généralement teintés5 dans la masse, notamment au niveau de la tête du tenon. Toutefois, la plupart de ces tenons composites ne sont généralement utilisés que comme calcinables lors d'une prise d'empreintes notamment et ne sont pas adaptés pour certaines interventions. Les dimensions des tenons dentaires étant particulièrement petites, les pastilles 5 colorées sont généralement obtenues par un dépôt manuel d'encre sur la tête de chaque tenon métallique, grevant considérablement les coûts de fabrication. Par ailleurs, ces pastilles d'encre présentent une faible résistance aux traitements de stérilisation et/ou de nettoyage, tel que la stérilisation par autoclave généralement utilisée par les praticiens, de sorte que lesdites pastilles disparaissent après une ou plusieurs 10 stérilisation rendant l'identification du diamètre des tenons et/ou des forets correspondants impossible. Il en est de même pour les anneaux colorés ou les pastilles colorées déposés sur les forets qui sont usuellement obtenus dans de l'acier inoxydable. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION 15 L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication de forets dentaires et un foret dentaire obtenu selon ledit procédé de conception simple, peu onéreuse et procurant une marque de couleur résistant notamment aux traitements de stérilisation. 20 A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'au moins un foret dentaire obtenu dans de l'acier inoxydable et comportant au moins une tige apte à coopérer avec un mandrin d'un contre-angle ou d'une turbine ou similaire et une mèche ; ledit procédé est remarquable en ce qu'il comporte au moins une étape de dépôt sur ledit foret d'au moins une couche métallique par un procédé de dépôt physique 25 en phase vapeur dit PVD et/ou par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur dit CVD et/ou par un dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma dit CAPVD. De préférence, l'étape de dépôt sur ledit foret d'une couche métallique consiste à déposer une couche de nitrure de chrome ou de nitrure de zirconium sur une épaisseur comprise entre 1 et 31..tm par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD à une 30 température maximale de 280°C. Accessoirement, le procédé suivant l'invention comporte une étape de dépôt d'une seconde couche de nitrure de zirconium ou de nitrure de chrome sur une épaisseur comprise entre 1 et 3 µm par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD à une température maximale de 280°C. De manière avantageuse, préalablement à l'étape de dépôt d'au moins une couche métallique sur ledit foret, le procédé comporte une étape de décapage desdits forets. Cette étape de décapage consiste à plonger le ou lesdits forets dans un bain d'acide et/ou d'hydroxyde de sodium pendant une durée déterminée. Par ailleurs, de manière particulièrement avantageuse, le procédé suivant l'invention comporte au moins les étapes suivantes de trempage dudit foret métallique recouvert de la couche métallique dans un bain d'anodisation aqueux comportant au moins un acide, ledit bain étant maintenu à une température constante, puis d'application audit foret plongé dans le bain d'une tension comprise entre 5 et 90 volts avec une faible densité de courant sur ledit foret, et de maintien dudit foret dans ledit bain jusqu'à l'obtention du dépôt d'une couche d'oxyde d'épaisseur déterminée. De préférence, préalablement au trempage dans le bain d'anodisation, le ou les forets métalliques sont positionnés dans un panier entraîné en rotation autour d'au moins un axe sensiblement horizontal, ledit panier étant avantageusement obtenu dans du plastique ou du titane. Par ailleurs, le bain d'acide est constitué d'une solution d'acide minéral et il comporte de préférence de l'acide chlorhydrique et/ou de l'acide nitrique et/ou de l'acide sulfurique. Ledit bain d'anodisation présente une concentration en acide comprise entre 1,5 et 10 g/L. Selon une première variante d'exécution du procédé suivant l'invention, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 5 et 10 Volts pendant une durée comprise entre 30 et 60 secondes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur grise sur ledit foret. Selon une seconde variante d'exécution du procédé suivant l'invention, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 25 et 35 Volts pendant une durée comprise entre 1 et 2 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur bleu sur ledit foret. Selon une troisième variante d'exécution du procédé suivant l'invention, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 55 et 65 Volts pendant une durée comprise entre 1 et 2 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur jaune sur ledit foret. Selon une quatrième variante d'exécution du procédé suivant l'invention, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 75 et 85 Volts pendant une durée comprise entre 2 et 3 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur violet sur ledit foret. Accessoirement, après retrait du ou des forets du bain d'anodisation, il comporte au moins une étape de polissage. Ladite étape de polissage consiste en une étape de polissage chimique par trempage des forets anodisés dans un bain d'acide et/ou une étape de polissage mécanique. Un autre objet de l'invention concerne un foret dentaire obtenu dans de l'acier inoxydable et comportant au moins une tige apte à coopérer avec un mandrin d'un contre-angle ou d'une turbine ou similaire et une mèche ; ledit foret est remarquable en ce que tout ou partie dudit foret est recouvert d'au moins une couche métallique déposée par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD et/ou par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur dit CVD et/ou par un dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma dit CAPVD. De préférence, tout ou partie de la couche métallique dudit foret est recouverte d'une d'oxyde déposée par anodisation et présentant une rugosité comprise entre 0,6 et 1,2 µm. Par ailleurs, la rugosité de la couche d'oxyde est avantageusement comprise entre 0,8 et 1 µm et la couche d'oxyde présente une épaisseur comprise entre 10 et 20 µm. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre du procédé de fabrication de forets dentaires conforme à l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. Le procédé de fabrication de forets dentaires obtenu dans de l'acier inoxydable et comportant usuellement au moins une tige apte à coopérer avec un mandrin d'un contre- angle ou turbine ou similaire et une mèche, comporte une première étape de dépôt sur ledit foret d'au moins une couche métallique par un procédé de dépôt en phase vapeur dit PVD selon l'acronyme anglo-saxon «Physical Vapour Deposition ». s Il va de soi que le dépôt de la première couche métallique pourra être effectué par tout type de dépôt physique en phase vapeur dit PVD tel que les procédés d'évaporation par chauffage ou les procédés par bombardement ionique sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De plus, il est bien évident que le dépôt de la première couche métallique pourra également être effectué par un dépôt chimique en phase vapeur dit CVD selon l'acronyme anglo-saxon « Chemical Vapour Deposition » ou par un dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma dit CAPVD selon l'acronyme anglo-saxon «Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition » sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Dans cet exemple de réalisation, la première étape de dépôt d'une couche métallique consiste à placer les forets dans une enceinte chauffée à une température maximale de 280°C et dans laquelle du chrome ou du zirconium et un gaz réactif tel que l'azote ou un gaz contenant du carbone sont introduits afin de déposer une couche de nitrure de chrome ou respectivement de nitrure de zirconium sur une épaisseur comprise entre 1 et 3 µm. De préférence, les forets munis de la première couche de nitrure de chrome ou de nitrure de zirconium sont placés dans une seconde enceinte chauffée à une température maximale de 280°C et dans laquelle du zirconium ou du chrome et un gaz réactif tel que l'azote ou un gaz contenant du carbone sont introduits afin de déposer une seconde couche de nitrure de zirconium ou respectivement de nitrure de chrome sur une épaisseur également comprise entre 1 et 31..tm. Afin d'assurer une parfaite adhérence des couches métalliques déposées sur les forets, le procédé comporte, préalablement à l'étape de dépôt d'au moins une couche métallique sur ledit foret, une étape de décapage desdits forets. Cette étape de décapage consiste à plonger le ou lesdits forets dans un bain d'acide et/ou d'hydroxyde de sodium pendant une durée déterminée. On observera que la durée du décapage dépendra notamment de la composition du bain d'acide ainsi que de l'épaisseur de la ou des couches métalliques déposées sur les forets. Par ailleurs, la couleur de la ou des couches métalliques déposées dépendra notamment de l'épaisseur de la ou desdites couches ainsi que de la composition de la couche déposée. L'homme du métier adaptera l'épaisseur des couches et leur composition en fonction de la couleur du foret souhaitée Selon une variante d'exécution, après le dépôt de la ou desdites couches métalliques par un procédé de dépôt physique en phase vapeur (PVD) ou similaire, le procédé comporte les étapes suivantes de trempage dudit foret métallique dans un bain d'anodisation aqueux comportant au moins un acide, ledit bain étant maintenu à une température constante, puis une étape d'application audit foret plongée dans le bain d'une tension comprise entre 5 et 90 volts avec une faible densité de courant sur ledit foret, et une étape de maintien de ladite pièce dans ledit bain jusqu'à l'obtention du dépôt d'une couche d'oxyde d'épaisseur déterminée. Les forets anodisés sont finalement retirés du bain pour être rincés puis séchés. On observera que la première couche métallique déposée sur le foret par un procédé de dépôt physique en phase vapeur procure une couche d'accroche pour la couche d'oxyde déposée ultérieurement par anodisation. Afin d'assurer un dépôt d'oxyde uniforme sur la totalité de surface des forets, et par conséquent une couleur uniforme, le ou les forets métalliques sont positionnés dans un panier entraîné en rotation autour d'au moins un axe sensiblement horizontal préalablement au trempage dans le bain d'anodisation. Ledit panier est de préférence obtenu dans du plastique ou du titane. Par ailleurs, le bain d'acide est constitué d'une solution d'acide minéral et comporte de préférence de l'acide chlorhydrique et/ou de l'acide nitrique et/ou de l'acide sulfurique. Le bain d'anodisation présente une concentration faible en acide comprise entre 1,5 et 10 g/L. Afin d'obtenir une couleur grise sur les forets, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 5 et 10 Volts pendant une durée comprise entre 30 et 60 secondes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur grise sur ledit foret. Afin d'obtenir une couleur bleue sur les forets, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 25 et 35 Volts pendant une durée comprise entre 1 et 2 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur bleu sur ledit foret. Afin d'obtenir une couleur jaune ou or sur les forets, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 55 et 65 Volts pendant une durée comprise entre 1 et 2 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur jaune sur ledit foret. Afin d'obtenir une couleur violette sur les forets, la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 75 et 85 Volts pendant une durée comprise entre 2 et 3 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur violet sur ledit foret. On notera que ce n'est pas la couche d'oxyde qui est colorée mais que c'est la couche d'oxyde qui procure une réfraction de la lumière induisant un aspect coloré. L'indice de réfraction de la couche d'oxyde dépend des paramètres de la couche d'oxyde. Une couleur est associée à chaque diamètre de forets, la couleur d'un foret de diamètre déterminé correspondant à la couleur d'un tenon de même diamètre que ledit foret. Afin que la couleur soit plus uniforme et plus brillante, après retrait du ou des forets du bain d'anodisation, le procédé comporte au moins une étape de polissage. Cette étape de polissage consiste en une étape de polissage chimique par trempage des forets anodisés dans un bain d'acide, tel que de la soude par exemple, et/ou une étape de polissage mécanique. Les forets dentaires ainsi obtenus présentent d'une couche d'oxyde coloré déposée par anodisation sur tout ou partie dudit foret et présentant une rugosité comprise entre 0,6 et 1,2 µm et de préférence une rugosité comprise entre 0,8 et 1 µm, la couche d'oxyde présentant une épaisseur comprise entre 10 et 20 µm. Les forets ainsi colorés présentent une excellente tenue aux procédés de stérilisation et à la corrosion, une amélioration de la dureté et de la résistance à l'abrasion ainsi qu'une diminution au coefficient de frottement. Par ailleurs, le procédé suivant l'invention permet de nettoyer les forets en éliminant les résidus d'huile provenant de l'usinage des tenons et de désinfecter lesdits forets. Ainsi, le praticien peut directement stériliser les forets sans nécessiter une étape préalable de nettoyage. Enfin, la couleur des forets permet au praticien de reconnaître rapidement le diamètre de chaque foret ce qui facilite leur rangement après stérilisation qui est généralement effectuée dans un stérilisateur autoclave où les forets sont placés en vrac dans un récipient et ce qui évite une confusion des diamètres lors du rangement qui pourrait engendrer une erreur lors de la sélection du diamètre du foret par le chirurgien dentiste et perturber le bon déroulement de l' acte dentaire. REVENDICATIONS1- Procédé de fabrication d'au moins un foret dentaire obtenu dans de l'acier inoxydable et comportant au moins une tige apte à coopérer avec un mandrin d'un contre-angle ou d'une turbine ou similaire et une mèche, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de dépôt sur ledit foret d'au moins une couche métallique par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD et/ou par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur dit CVD et/ou par un dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma dit CAPVD. 2- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de dépôt sur ledit foret d'une couche métallique consiste à déposer une couche de nitrure de chrome ou de nitrure de zirconium sur une épaisseur comprise entre 1 et 3 µm par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD à une température maximale de 280°C. 3- Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de dépôt d'une seconde couche de nitrure de zirconium ou de nitrure de chrome sur une épaisseur comprise entre 1 et 3 µm par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD à une température maximale de 280°C. 4- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, préalablement à l'étape de dépôt d'au moins une couche métallique sur ledit foret, le procédé comporte une étape de décapage desdits forets. 5- Procédé suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'étape de décapage consiste à plonger le ou lesdits forets dans un bain d'acide et/ou d'hydroxyde de sodium pendant une durée déterminée. 30 6- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :25- trempage dudit foret métallique recouvert de la couche métallique dans un bain d'anodisation aqueux comportant au moins un acide, ledit bain étant maintenu à une température constante, - application audit foret plongé dans le bain d'une tension comprise entre 5 et 90 volts avec une faible densité de courant sur ledit foret, - maintien dudit foret dans ledit bain jusqu'à l'obtention du dépôt d'une couche d'oxyde d'épaisseur déterminée. 7- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, préalablement au trempage dans le bain d'anodisation, le ou les forets métalliques sont positionnés dans un panier entraîné en rotation autour d'au moins un axe sensiblement horizontal. 8- Procédé suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le panier est obtenu dans du plastique ou du titane. 9- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que le bain d'acide est constitué d'une solution d'acide minéral. 10-Procédé suivant la revendication 9 caractérisé en ce que le bain d'acide 20 comporte de l'acide chlorhydrique et/ou de l'acide nitrique et/ou de l'acide sulfurique. 11-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que le bain d'anodisation présente une concentration en acide comprise entre 1,5 et 10 g/L. 25 12- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 11 caractérisé en ce que la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 5 et 10 Volts pendant une durée comprise entre 30 et 60 secondes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur grise sur ledit foret. 30 13- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 12 caractérisé en ce que la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 25 et 35 Volts pendant une durée comprise entre 1 et 2 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur bleu sur ledit foret.15 14- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 13 caractérisé en ce que la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 55 et 65 Volts pendant une durée comprise entre 1 et 2 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur jaune sur ledit foret. 15- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 14 caractérisé en ce que la tension appliquée audit foret plongé dans le bain d'anodisation est comprise entre 75 et 85 Volts pendant une durée comprise entre 2 et 3 minutes pour procurer un dépôt d'oxyde de couleur violet sur ledit foret. 16-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 15 caractérisé en ce que, après retrait du ou des forets du bain d'anodisation, il comporte au moins une étape de polissage. 17-Procédé suivant la revendication 16 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de polissage chimique par trempage des forets anodisés dans un bain d'acide et/ou une étape de polissage mécanique. 20 18- Foret dentaire obtenu dans de l'acier inoxydable et comportant au moins une tige apte à coopérer avec un mandrin d'un contre-angle ou d'une turbine ou similaire et une mèche, caractérisé en ce que tout ou partie dudit foret est recouvert d'au moins une couche métallique déposée par un procédé de dépôt physique en phase vapeur dit PVD et/ou par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur dit CVD et/ou par un dépôt 25 chimique en phase vapeur assisté par plasma dit CAPVD. 19-Foret dentaire suivant la revendication 18 caractérisé en ce que tout ou partie de la couche métallique dudit foret est recouverte d'une d'oxyde déposée par anodisation et présentant une rugosité comprise entre 0,6 et 1,2 µm. 20-Foret dentaire suivant la revendication 19 caractérisé en ce que la rugosité de la couche d'oxyde est comprise entre 0,8 et 1 µm. 30 21-Foret dentaire suivant l'une quelconque des revendications 19 ou 20 caractérisé en ce que la couche d'oxyde présente une épaisseur comprise entre 10 et 20 µm.5