CN103143711A - 义齿及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种义齿及其制备方法，属于义齿制造技术领域。该方法包括以下步骤：1）将金属粉末与粘结剂混合为均质的喂料；压制成型，形成初坯；2）采用三维扫描仪扫描口腔牙冠或牙冠的石膏模型得到目标义齿外形数据，并转换成数控雕刻文件；3）采用数控雕刻机对初坯进行雕刻；4）烧结上述雕刻好的初坯，得到目标义齿；5）目标义齿进行烤瓷后得到烤瓷义齿。该方法的工艺流程均由扫描仪、雕刻机、烧结炉等系统机器设备自动完成，能有效提高义齿边缘密合度、就位性以及义齿厚度和形态的科学一致性，显著提高义齿品质；同时因为采用了机械化操作，加工效率显著提高，有助于降低加工成本。可广泛应用于义齿制造中。
Description
技术领域
本发明涉及一种义齿，特别是涉及一种机械化制造的义齿及其制备方法。
背景技术
传统义齿加工工艺为采用失蜡铸造方法来成型义齿用金属内冠或金属全冠，具体的操作方法为：首先，义齿技工依据牙科医师从患者口腔内取得的石膏模型，修整边缘及就位道方向后，进行人工浸蜡，依修复工艺学要求，制作适当的厚度和边缘以及形态，最后将蜡型冠脱模用牙科磷酸盐系列包埋材料进行包埋，将包埋后的包埋圈放入中温脱蜡炉内，按一定的升温曲线升到950-980℃左右，将蜡去除并保温半小时左右，通过铸造的方式将齿科金属并注入包埋圈中取得金属内冠或金属全冠，最后经过喷砂、打磨等工艺取得符合口腔修复学所要求的金属内冠或金属全冠。
但是，这样的义齿金属内冠或金属全冠的加工工艺问题在于：完全依靠人工操作完成，易出现由于操作技工技术熟练程度及责任心不强而导致的质量不稳定，并且生产成本高，效率低下；同时，通过这样的加工工艺制造出来的义齿金属内冠或金属全冠在铸造过程中容易出现过火、氧化等问题导致的金属内冠或金属全冠强度降低、品质不稳定的现象，并且还会产生铸头材料浪费的问题。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种制造义齿的方法，该方法的工艺流程均由机器完成，可以自动化控制，能有效提高义齿边缘密合度、就位性以及义齿厚度和形态的科学一致性，显著提高义齿稳定的品质；加工效率显著提高，有助于降低加工成本。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种制造义齿的方法，包括以下步骤：
1）将重量百分比为98-67：2-33的金属粉末与粘结剂在80~250℃下热混合成均质的喂料；喂料压制成型，形成初坯；
2）采用三维扫描仪扫描口腔牙冠或牙冠的石膏模型得到目标义齿外形数据，并转换成数控雕刻文件；
3）采用数控雕刻机对初坯进行雕刻；
4）在650~1600℃下进行烧结，烧结时间为5~25小时，得到目标义齿；
5）目标义齿经堆瓷上色后再次烧结，烧结温度为500-1050℃，时间为1-3小时，得到烤瓷义齿。
在其中一些实施例中，步骤1）中，将初坯在300-1200℃下进行预烧结，烧结时间1-5小时。采用预烧结技术可适当的缩短最终烧结时间，在实际应用中，可以将针对每个患者牙冠形状个性化雕刻后的烧结时间缩短，缩短义齿使用者安装义齿的等待时间。
在其中一些实施例中，步骤4）中，烧结前先对目标义齿进行脱脂处理。
在其中一些实施例中，步骤1)中所述成型方式为粉末注射成型，所述粉末注射成型的参数为：120~220℃，0.1~30MPa；优选150-220℃，1-10MPa。
在另外一些实施例中，步骤1)中所述成型方式为干压成型后再等静压成型，所述干压成型的参数为：60-350吨压力；所述等静压成型的参数为：0.3~15MPa；优选1-15MPa。
在其中一些实施例中，所述金属粉末的直径为30nm~800μm，纯度≥99.99%；且这些金属粉末中既有球形又有不规则的外部形态，这种粉体材料成型烧结后才能得到高密度的义齿整体，有效加强材料强度和抗腐蚀性；所述金属粉末为钛、钛铝钒合金、钛镍合金、钴铬钨合金、镍铬钼合金、镍铬钨合金、锆铝铜合金中的至少一种；所述粘结剂为聚乙烯（PE）、硬脂酸（SA）、聚丙烯（PP）、聚甲醛（POM）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚苯乙烯（PS）、蜡（PW）、食用花生油（Oil）、聚丁二烯（PB）、乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述粘结剂由以下重量份比物质组成，食用花生油（Oil）：聚丙烯（PP）：聚乙烯（PE）：硬脂酸（SA）：聚甲醛（POM）=10-40:13-45:0.5-30:0.8-29.6:1-80；或由以下重量份比物质组成，高密度聚乙烯（HDPE）:聚苯乙烯（PS）:蜡（PW）:食用花生油（Oil）:聚丁二烯（PB）:乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）:邻苯二甲酸二辛酯（DOP）=1-19:1-33:20-55:10-20:33-55:2-33:22-44的。根据采用的不同粉末性质，选择与之相适合的粘结剂配方。
在其中一些实施例中，步骤4）中，烧结是在惰性气气体保护环境或-3~200帕的真空环境下进行。在无氧的条件下烧结，能防止金属粉末在烧结中被氧化、保证金属义齿的高密度和高强度，提升义齿的品质。
在其中一些实施例中，步骤4）中，烧结采用加热烧结或微波烧结方式。采用微波烧结的方式能缩短烧结时间，降低能源消耗，达到绿色环保的目的。
本发明还提供一种采用上述方法所制备的义齿。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的制造义齿的方法，该方法的工艺流程均由机器完成，能有效提高义齿边缘密合度、就位性以及义齿厚度和形态的科学一致性，显著提高义齿品质；同时因为采用了机械化操作，有助于降低加工成本。
本发明提供的制造义齿的方法中，将金属粉末与粘结剂在高温混均匀，做成软金属初坯，该初坯在常温下有很好的力学强度，用于雕刻后能保持好的形貌。该软金属的初坯无需铸造，降低了雕刻设备和雕刻工具材料的损耗，加工效率显著提高；并且在加工工序中，加工后的材料在不被污染的情况下还可回收重复利用，有效的降低了材料消耗，具有节能环保及降低成本的优点。
本发明提供的采用上述方法所制备的义齿，由于工艺流程均由机器完成，有效提高了义齿边缘密合度、就位性以及义齿厚度和形态的科学一致性，显著提高义齿品质；并且采用了超细齿科专用金属粉末，具有很高的材料强度和抗腐蚀性。
附图说明
图1为实施例1所述的方法流程图；
图2为实施例2所述的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种制造义齿的方法，如图1所示，包括以下步骤：
1）将金属粉末与粘结剂混合为均质的喂料；
所述金属粉末为钛粉，粒径为50纳米-180微米；所述钛粉与粘结剂重量份比为98:2，粘结剂由以下组分按重量份比组成：食用花生油（Oil）：聚乙烯（PP）：聚乙烯（PE）：硬脂酸（SA）：聚甲醛（POM）=10:13:0.5:0.8:1，放入混料机中，热混合均匀，混合温度为100-220℃，制得喂料。然后采用100-180吨的粉末注射成型机，将上述喂料制为初坯。
2）牙科医生采用三维扫描仪（如美国产3SHAPE-D800牙科专用扫描仪）对口腔内牙冠进行扫描，得到目标义齿外形图案数据，再利用牙科软件（如德国wiki exocad Dental CAD牙科设计软件对取得的数据进行修正和调整，转换成数控雕刻文件。
3）采用四轴数控雕刻机对初坯进行雕刻；
4）将上述初坯用热脱脂的方法，先脱去粘结剂；再在惰性气体保护下烧结上述雕刻好的初坯，烧结温度为300-1450℃，烧结时间为23小时，得到与金属材料本身密度比相对密度为97%的目标义齿。
5）目标义齿经堆瓷上色后在真空烧结炉中再次烧结，烧结条件为500-1050℃，时间为3小时，成为商品义齿。
实施例2
一种制造义齿的方法，包括以下步骤：
1）将金属粉末与粘结剂混合为均质的喂料；
所述金属粉末为钴铬钨粉末，粒径为50纳米-180微米；所述钴铬钨粉末与粘结剂重量份比为67：33，粘结剂由以下组分按重量份比组成：高密度聚乙烯（HDPE）:聚苯乙烯（PS）:蜡（PW）:食用花生油（Oil）:聚丁二烯（PB）:乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）:邻苯二甲酸二辛酯（DOP）=19:33:55:20:55:33:44；将上述金属粉末与粘结剂放入混料机中热混合，混合温度为100-220℃，制得喂料。将上述制得的喂料置入双向油压机（如佛山市大工兴液压机械有限公司产的YS40-80型双向油压机）模具内进行干压成型，待喂料的形状和结构在模具中成型后，再用真空包装机将其真空包装，随后放入冷等静压机的液体内进行等静压成型，等静压成型的压力为1-15MPa，得到规则且密度均匀一致的初坯。
2）采用三维扫描仪对牙冠石膏模型进行扫描，得到目标义齿外形图案数据，再利用牙科软件对取得的数据进行修正和调整，转换成数控雕刻文件。
3）采用四轴数控雕刻机对初坯进行雕刻；
4）将上述初坯用热脱脂的方法，先脱去粘结剂；再在真空度为200pa的条件下用真空烧结炉烧结上述雕刻好的初坯，烧结温度为300-1450℃，烧结时间为21小时，得到与金属材料本身密度比相对密度为98%目标义齿。
5）目标义齿经堆瓷上色后在惰性气体保护下于烧结炉中再次烧结，烧结条件为500-1050℃，时间为1小时，成为商品义齿。
实施例3
一种制造义齿的方法，包括以下步骤：
1）将金属粉末与粘结剂混合为均质的喂料；
所述金属粉末为镍铬钨粉末，粒径为50纳米-800微米；所述镍铬钨粉末与粘结剂重量份比为80：20，粘结剂由以下组分按重量份比组成：高密度聚乙烯（HDPE）:聚苯乙烯（PS）:蜡（PW）:食用花生油（Oil）:聚丁二烯（PB）:乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）:邻苯二甲酸二辛酯（DOP）=1:1:20:10:33:2:22；将上述金属粉末与粘结剂放入混料机中热混合，混合温度为100-220℃，制得喂料。将上述制得的喂料置入双向油压机（如佛山市大工兴液压机械有限公司产的YS40-80型双向油压机）模具内进行干压成型，待喂料的形状和结构在模具中成型后，再用真空包装机将其真空包装，随后放入冷等静压机的液体内进行等静压成型，等静压成型的压力为1-15MPa，得到规则且密度均匀一致的初坯。
2）采用三维扫描仪对牙冠石膏模型进行扫描，得到目标义齿外形图案数据，再利用牙科软件对取得的数据进行修正和调整，转换成数控雕刻文件。
3）采用五轴数控雕刻机对初坯进行雕刻；
4）将上述初坯在真空度为200pa的条件下用真空烧结炉烧结上述雕刻好的初坯，烧结温度为300-1450℃，烧结时间为21小时，得到与金属材料本身密度比相对密度为96%的目标义齿。
5）目标义齿经堆瓷上色后在真空烧结炉中再次烧结，烧结条件为500-1050℃，时间为2小时，成为商品义齿。
实施例4
一种制造义齿的方法，如图2所示，包括以下步骤：
1）将金属粉末与粘结剂混合为均质的喂料；
所述金属粉末为钛镍粉末，粒径为50纳米-180微米；所述钛镍粉末与粘结剂重量份比为95：5，粘结剂由以下组分按重量份比组成：食用花生油（Oil）：聚乙烯（PP）：聚乙烯（PE）：硬脂酸（SA）：聚甲醛（POM）=40:45:30:29.6:80；将上述金属粉末与粘结剂放入混料机中热混合，混合温度为100-220℃，制得喂料。将上述制得的喂料置入双向油压机（如佛山市大工兴液压机械有限公司产的YS40-80型双向油压机）模具内进行干压成型，待喂料的形状和结构在模具中成型后，再用真空包装机将其真空包装，随后放入冷等静压机的液体内进行等静压成型，等静压成型的压力为1-15MPa，得到规则且密度均匀一致的初坯，并将该初坯在300-1200℃下进行预烧结，烧结时间4小时。
2）采用三维扫描仪对牙冠石膏模型进行扫描，得到目标义齿外形图案数据，再利用牙科软件对取得的数据进行修正和调整，转换成数控雕刻文件。
3）采用四轴数控雕刻机对初坯进行雕刻；
4）将上述初坯用热脱脂的方法，先脱去粘结剂；再在真空度为200pa的条件下用真空烧结炉烧结上述雕刻好的初坯，烧结温度为300-1450℃，烧结时间为18小时，得到与金属材料本身密度比相对密度为98%目标义齿。
5）目标义齿经堆瓷上色后在惰性气体保护下于烧结炉中再次烧结，烧结条件为500-1050℃，时间为1小时，成为商品义齿。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种制造义齿的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将重量百分比为98-67：2-33的金属粉末与粘结剂在80~250℃下热混合成均质的喂料；喂料压制成型，形成初坯；
2）采用三维扫描仪扫描口腔牙冠或牙冠的石膏模型得到目标义齿外形数据，并转换成数控雕刻文件；
3）采用数控雕刻机对初坯进行雕刻；
4）在650~1600℃下进行烧结，烧结时间为5~25小时，得到目标义齿；
5）目标义齿经堆瓷上色后再次烧结，烧结温度为500-1050℃，时间为1-3小时，得到烤瓷义齿。
2.根据权利要求1所述的制造义齿的方法，其特征在于，步骤1）中，将初坯在300-1200℃下进行预烧结，烧结时间1-5小时。
3.根据权利要求1所述的制造义齿的方法，其特征在于，步骤4）中，烧结前先对目标义齿进行脱脂处理。
4.根据权利要求1所述的制造义齿的方法，其特征在于，步骤1)中所述成型方式为粉末注射成型，所述粉末注射成型的参数为：120~220℃，0.1~30MPa。
5.根据权利要求4所述的制造义齿的方法，其特征在于，所述粉末注射成型的参数为：150-220℃，1-10MPa。
6.根据权利要求1所述的制造义齿的方法，其特征在于，步骤1)中所述成型方式为干压成型后再等静压成型，所述干压成型的参数为：60-350吨压力；所述等静压成型的参数为：0.3~15MPa。
7.根据权利要求1所述的制造义齿的方法，其特征在于，所述金属粉末的直径为30nm~800μm，纯度≥99.99%；所述金属粉末为钛、钛铝钒合金、钛镍合金、钴铬钨合金、镍铬钼合金、镍铬钨合金、锆铝铜合金中的至少一种；所述粘结剂为聚乙烯、硬脂酸、聚丙烯、聚甲醛、高密度聚乙烯、聚苯乙烯、蜡、食用花生油、聚丁二烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的制造义齿的方法，其特征在于，所述粘结剂由以下重量份比物质组成，食用花生油：聚丙烯:聚乙烯：硬脂酸：聚甲醛=10-40:13-45:0.5-30:0.8-29.6:1-80；或由以下重量份比物质组成，高密度聚乙烯:聚苯乙烯:蜡:食用花生油:聚丁二烯:乙烯-乙酸乙烯共聚物:邻苯二甲酸二辛酯=1-19:1-33:20-55:10-20:33-55:2-33:22-44。
9.由权利要求1-8任一项的方法所制备的义齿。
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