Tandartsboor

Een tandartsboor is een kleine hogesnelheidsboor die wordt gebruikt tijdens tandheelkundige procedures, normaal gesproken om tandplak te verwijderen en tandgaatjes steriel te maken om ze daarna vervolgens te vullen. Moderne tandartsboren kunnen draaien met een snelheid tot wel 400.000 toeren per minuut en gebruiken over het algemeen harde metalen boren die bekendstaan als burrs. Tandartsburrs zijn er in veel verschillende vormen ontworpen voor specifieke doeleinden. Ze zijn vaak gemaakt van staal met een omhulsel van wolfraamcarbide of ze bestaan volledig uit wolfraamcarbide. De burrs hebben soms ook een diamanten laag. Tandartsboren, die een onderscheidend, scherp geluid hebben, zijn vaak een prominente factor in de angst voor de tandarts bij veel mensen.

Een luchtturbine-tandartsboor

Geschiedenis

Er is bewijs overgebleven uit de tijd van de indusbeschaving dat die zich bezighielden met tandheelkunde tot wel 7000 jaar geleden. Deze vroege vorm van tandheelkunde betrof het helen van tandgerelateerde ziekten met boogboren, mogelijk door ervaren timmerlieden. De reconstructie van deze eeuwenoude vorm van tandheelkunde liet zien dat de gebruikte methodes betrouwbaar en effectief waren. Holtes van 3,5 mm diepte met concentrische gaatjes geven het gebruik van een boorgereedschap aan. De leeftijd van die tand wordt geschat op 9000 jaar. Veel later werden er mechanische handboren gebruikt. Zoals de meeste handboren waren ze tamelijk langzaam, met snelheden tot 15 toeren per minuut. In 1864 vond Brits tandarts George Fellows Harrington een klokkenwerk tandartsboor uit genaamd Erado. Dit gereedschap was veel sneller dan eerdere boren, maar maakte ook erg veel geluid. In 1868 kwam Amerikaans tandarts George F. Green met een pneumatische tandartsboor, aangedreven door pedaalbestuurde blaasbalgen.

Op de eerste elektrische tandartsboor werd octrooi aangevraagd in 1875 door George F. Green, een revolutionaire ontwikkeling in de tandheelkunde. In 1914 konden elektrische tandartsboren snelheden bereiken tot wel 3000 toeren per minuut. Een tweede golf van snelle ontwikkeling ontstond in de jaren 1950 en '60, samen met de ontwikkeling van de luchtturbine boor.

De moderne aangenomen vorm van de tandartsboor is de luchtturbine-handboor, ontwikkeld door John Patrick Walsh (later tot ridder geslagen) en leden van het personeel van de Dominion Physical Laboratory (DPL) in Wellington, Nieuw-Zeeland. De eerste officiële aanvraag voor een voorlopig octrooi voor het handstuk werd toegekend in oktober 1949. Dit handstuk werd aangedreven door perslucht. Het tot nu toe laatste model is in handen van Commonwealth Inventions development Board in Canada. Het Nieuw-Zeelandse octrooinummer is No/104611. Het octrooi werd toegekend in november aan John Patrick Walsh die het idee van het contrahoek-luchtturbinehandstuk voorstelde nadat hij een kleine commerciële luchtperser had gebruikt als recht handstuk. Dr. John Borden ontwikkelde het in Amerika en het werd voor het eerst commercieel geproduceerd en gedistribueerd door de DENTSPLY Company als de Borden Airotor in 1957. Snel werden Borden Airotors ook geproduceerd door verschillende andere bedrijven zoals KaVo Dental, die hun eerste produceerde in 1959.

Onderdelen

Een tandartsboor

De tandartsboor bestaat uit allemaal aparte onderdelen die tijdens de productie samen in elkaar worden gezet. Het deel waar de tandarts de boor vasthoudt is het handstuk (1). In het handstuk bevindt zich de motor en de (2) aandrijfas. Aan de aandrijfas zitten (tandwiel)overbrengingen. Deze tandwielen brengen de draaibewegingen van de aandrijfas (aangedreven door de motor) soepel over op de boor. Bij de modernere luchtturbine boor (waarbij de motor wordt aangedreven door middel van perslucht) is er ook nog een turbineaandrijving aanwezig in het handstuk, namelijk een schoepenwiel (rotor). Deze vangt de lucht op van de compressor. Hierbij zit de rotor gemonteerd op een as en laat die op hoge snelheid draaien. Een tandwieloverbrenging zit gekoppeld aan een ander tandwiel die uiteindelijk de boor laat draaien. Het uiteinde heet een bitje (3, gaatje waar een bitje inpast, niet weergegeven). Dit moet sterk genoeg zijn om door sterk tandglazuur te boren. Bitjes zijn vaak gemaakt van wolfraamcarbide met soms zelfs een diamanten punt. Dit omdat diamant het hardste in de natuur voorkomende materiaal is. De tandarts heeft goed zicht in de mond van de patiënt dankzij de optische vezels en ledlampjes in de kop van de boor (4).

Productie

Een schoepenwiel

Tandartsboren bestaan uit verschillende onderdelen die allemaal apart worden gemaakt en later in elkaar worden gezet. Voor het handstuk worden verschillende materialen gebruikt, maar ze worden allemaal gemaakt waarbij er een voor geproduceerde gietvorm wordt gebruikt. Voor plastic handstukken, wordt hier spuitgieten bij betrokken, een proces waarin plastic wordt gesmolten, gespoten in een gietvorm, en uit de vorm wordt gehaald na verharding. Metalen handstukken ondergaan ook een vergelijkbaar giet proces. De boor bitjes worden gevormd uit wolfraamcarbide deeltjes. Ze worden gemaakt door eerst wolfraamerts te nemen en het een chemisch proces te laten ondergaan om zo wolfraam oxides te produceren. Vervolgens wordt er waterstof toegevoegd om zuurstof te verwijderen, dat resulteert in een fijn wolfraam metaal poeder. Deze poeder wordt vervolgens gemixt met koolstof en opgewarmd, wat wolfraamcarbide deeltjes produceert van verschillende groottes. Deze deeltjes worden verder verwerkt om de juist gevormde boor bitjes te vormen. De luchtturbine motor wordt gemaakt van kleine stalen onderdelen. In de meeste typen, wordt de turbine geplaatst tussen twee paar rollende lagers en wordt direct gekoppeld aan het boor bitje. Het totale onderdeel wordt geplaatst in de boorkop, met openingen voor inkomende en uitgaande lucht. Andere typen turbinemotoren zitten verder in het handstuk en worden gekoppeld aan de boor door middel van de aandrijfas en een serie tandwielen (zie 'onderdelen'). De laag aangedreven motoren worden bijna net zoals de lucht turbine motoren in elkaar gezet. De lucht aangedreven motor met draai vleugel bestaat uit een innerlijke structuur met glijdende vleugels die naar buiten steken. Hij wordt geplaatst in het handstuk en gekoppeld aan de hoofd aandrijfas van de boor. Het heeft ook een opening voor inkomende en uitgaande lucht. Elektrische motoren zijn aanzienlijk meer complex, omdat ze uit een paar lagers, borstels en armatuurspoelen. Nadat alle onderdelen beschikbaar zijn, kan het in elkaar zetten van al deze onderdelen beginnen. Afhankelijk van het type, kan de lucht turbine direct in het handstuk geplaatst worden of het kan gekoppeld worden samen met het boor bitje. De andere delen van de boor worden in het handstuk geplaatst, inclusief lucht of elektrische motoren, aandrijfas, tandwielen en bestuursschakelaars. Andere onderdelen worden nu ook toegevoegd zoals de ledlampjes boven op de boor. Na een aantal kwaliteitschecks, worden de voltooide boren geplaatst in de desbetreffende verpakkingen, samen met andere onderdelen, handleidingen, vervangingsonderdelen en vervolgens worden ze naar de distributeurs vervoerd.

Burr

Een tandartsburr, zoals de 'echte' boor in het handstuk van de tandartsboor wordt genoemd is normaal gesproken gemaakt van wolfraamcarbide of zelfs van diamant.