CN104168853A - 用于制造牙科修补物的坯件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种坯件，其用于制造例如牙冠、桥、镶面、基托等的牙形部，其具有牙形部的至少一个预制件，能够利用该预制件制造这种成形部。特别地通过坯件的加工制备由坯件制造预制件，优选地通过切割、锯切、研磨、钻孔和/或铣削。该预制件特别是用于单个牙冠的预制件。

Description

用于制造牙科修补物的坯件
技术领域
本发明涉及用于制造例如冠、桥、镶面、基托的牙形部(牙科修补物)的坯件，此外，还涉及制造这种坯件的方法和制造牙科修补物的方法。
背景技术
近年来，陶瓷材料制作的牙科修补物变得越来越重要。这些材料不仅如早已众所周知的用于金属框架的镶面，并且整个牙科修补物(例如由框架和镶面组成)也能够由陶瓷材料制造。这样，能够获得全陶瓷牙科修补物，例如全陶瓷冠和全陶瓷桥。作为陶瓷材料，所谓的氧化物陶瓷，其中特别是二氧化诰(ZrO2)将被特别地强调。
就全陶瓷牙科修补物来说，框架、以及其他牙形部(例如镶面，基托(植入组合部)乃至完整的牙齿)通常由陶瓷块、所谓的坯件或锭来加工。这些特别地通过铣削和/或通过钻孔、切割、锯切、研磨等实现。
此外，由陶瓷块加工成相应的牙形部的时间在此也是重要的。为了以可接受的工具磨损实现相对短的处理时间，通常，未烧结的(没有烧结的)或部分烧结的(没有最后烧结的或没有密集烧结的)陶瓷材料由此用于所提到的块。因此，必须在牙形部的设计过程中提前考虑在牙形部所必须的密集烧结过程中必然发生的烧结收缩。
发明内容
因此，本发明的目的首先是进一步减少从陶瓷块制造牙形部的处理时间。另外，其产生的优势也意味着可转移至牙科工程中其他材料的处理。
通过具有权利要求1所述的特征的坯件实现该目的。坯件的优选实施例体现在依赖于权利要求1的从属权利要求中。根据本发明的制造坯件或者制造牙科修补物的方法以及根据本发明的坯件的用途在权利要求15-23中限定。
所有权利要求的措辞在此通过引用加入至说明书的内容中。
“坯件”意指能够由其加工成相应的牙形部的任何几何形状的任何本体，所述加工优选地通过诸如铣削、切割、锯切、钻孔、研磨等的机械处理。该坯件，通常也被称为“锭”，能够相应地是立方体的、正六面体的或圆柱体的。也可能是任意其他几何形状，例如圆锥形或球形的坯件。特别是圆柱形坯件能够优选地是盘状坯件。按照定义，盘是一种其厚度小于(特别是远小于)其半径的本体(特别是圆柱体)。
根据本发明，预制件形成在坯件中。它是三维主体，其尺寸和/或其形状/设计与将被制造的牙形部的尺寸和/或形状/设计近似或适合。因此，这意味着由于预制件的至少部分适合或预期的尺寸和/或形状，从坯件制备牙形部变得更为方便。
预制件仅仅粗略地近似于牙形部的尺寸和/或形状，或者至少已经部分地预示这些参数。这将在下文通过示例和附图更详细地说明。
优选地，在本发明中，通过加工在坯件中获得预制件。这优选地通过切割、锯切、研磨、钻孔和/或特别地通过铣削实现。
原则上，根据本发明，各种形式的牙形部能够被提供为坯件中的预制件。因此，其可以例如是镶嵌、覆盖、镶面、部分镶面、种植部，诸如基托，甚至桥或桥体。然而，提供在坯件中的预制件优选地被提供以从坯件制备(单个)牙冠。各种形式的牙冠，例如那些用于切牙、尖牙或者臼齿的也可以包含其中。
根据本发明，如果坯件中不仅存在一个或两个预制件，而且存在多个预制件，这是特别有益的。然后，根据用于制造牙形部的空间和体积来最优化地利用坯件。在此，根据本发明，在坯件中提供大于五个，尤其大于十个预制件是进一步优选的。
一个或多个预制件通过至少一个条或者类似地桥元件有利地连接至坯件。当牙形部从其相应的预制件被加工时，该条被切断。
条本身在相应的预制件的制造过程中形成，例如通过加工，其结果是在预制件和坯件(的剩余部分)之间保持稳定且同时能够容易分离的连接。虽然优选地在预制件和坯件之间仅提供一个条，但是如果需要，也可以形成两个或多个条。条的截面面积能够根据需要设计，其中，通常优选圆形的截面面积。
根据本发明的坯件通常是立方体的、正六面体的或圆柱体的。
根据本发明的坯件优选地具有盘状。预制件从原始盘形成，特别通过机械加工。根据本发明，“盘状”意指坯件的相应本体的厚度小于(优选远小于)坯件直径的任何几何形状的设计。盘的直径特别地至少20mm。术语“盘状”意于表达本发明不限于圆的(即基本圆形的)盘，也能够包括圆形的衍生形状。这包括例如具有卵形截面表面的坯件，例如椭圆截面表面。具有至少部分弯曲的外周线的其他截面表面也意于被包含，例如外周类似于马蹄形外部轮廓的盘。
根据本发明的盘状坯件具有尤其是大致圆盘的形状。在包括圆盘的所有的盘状坯件中，直径至少是20mm。50mm的直径是更优选的。大于80mm，特别是10mm的直径也可能是具有有益效果的。
对于其形状偏离圆形的盘，直径意指位于盘的外周的两个点之间的最大距离。
对于所有的盘状坯件，特别是最后提到的大致圆形的盘，盘的厚度特别地大于5mm。盘的厚度在5mm和30mm之间是更优选的。
在进一步的实施例中，根据本发明的坯件可以具有至少一个保持部件用于在其形成牙形部的过程中夹住坯件。因此，保持部件用于在相应的加工(例如铣削加工)过程中(通常可逆地)保持或稳固坯件。
该至少一个保持部件优选地直接形成在坯件上，例如也经由例如粘合的固定，或者直接成形，例如诸如经由至少一个凹进部，特别是槽，其穿过坯件的外周的至少一部分。
根据本发明的坯件原则上由在牙科工程用于这种坯件(锭)的所有材料构成或者由其制造。对于所有的这些材料，通过在坯件中提供的预制件来减少处理时间。对于因从固体材料(没有预制件)加工的时间长，使得其应用在之前是不可能的或者不经济的材料，现在也可以使用。
有益的，使用通常被用于这种坯件的塑料材料制造坯件。这些可以例如合成蜡或者丙烯酸类聚合物，例如基于甲基丙烯酸甲酯。在这种情况下，坯件优选地由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或者PU(聚氨酯)构成。
在优选实施例中，塑料材料是包含至少部分聚合的有机粘结剂和填充料的复合材料。优选地，复合材料包含完全聚合的有机粘结剂。特别地，复合材料的硬度能够通过聚合的程度调节。也可以由尚未完全聚合的复合材料制造坯件，并且在后面的步骤中进一步聚合复合材料，特别地在牙形部的制造过程中。
单官能的或多官能的(甲基)丙烯酸酯或者其混合物尤其适用作可聚合的有机粘结剂。单官能的(甲基)丙烯酸酯意指具有一个可聚合基的组合物，而多官能的(甲基)丙烯酸酯意指具有两个或多个，优选2-3个可聚合基的组合物。
优选的示例是甲基、乙基、羟乙基、丁基、苯甲基、氢糠基或者异冰片基(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、bis-GMA(一种甲基丙烯酸和双酚A二缩水甘油醚的附加产品)、UDMA(一种2-羟乙基甲基丙烯酸酯和2，2，4-三甲基己基二异氰酸酯的附加产品)、二、三或四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、以及丙三醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯或1，12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。包含至少一个具有两个或更多个(优选2-3个)基团可聚合基的基团可聚合单体的有机粘结剂是特别优选的。
有机或无机颗粒填充料优选适合作为填充料。优选的无机颗粒填充料是基于氧化物的纳米颗粒填充料、迷你填充料以及x射线不透明填充料，所述纳米颗粒填充料例如平均粒子直径为10-200nm的火成硅酸或沉淀硅酸、ZrO2和TiO2或SiO2、ZrO2和/或TiO2的混合氧化物，所述迷你填充料例如平均粒子直径为0.2-5μm的石英、玻璃陶瓷或玻璃粉末，所述x射线不透明填充料例如三氟化镱、纳米氧化钽(V)或硫酸钡。此外，也可以使用诸如纳米纤维、玻璃纤维、聚酰胺或碳纤维的纤维填充料。
复合材料特别包括至少50(重量)％的填充料，优选50-90(重量)％的填充料。
根据本发明，金属和金属合金也能够有利地用作坯件的材料。这里也包括应用于牙科工程中的常用金属材料。在这里要强调的是，材料是(纯)钛、钛合金(例如添加铝和钒)以及钴铬(CoCr)合金。
根据本发明的坯件进一步可以由玻璃或玻璃陶瓷制造。众所周知，“玻璃”意指非结晶的非晶态固体。它是非结晶物质，可以被热力学描述为凝结的过冷液体。这里，根据本发明，可以使用例如氧化物玻璃，特别是硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或锂硅酸盐玻璃。
玻璃陶瓷是在玻璃基体内也具有结晶部分的材料。这种材料也普遍用于牙科工程。
在优选实施例中，根据本发明的坯件由锂硅酸盐玻璃陶瓷构成，特别是锂偏硅酸盐或锂二硅酸盐玻璃陶瓷。
根据本发明的能够同样有利地制造坯件的陶瓷材料是多晶材料，其中，依次被强调的是氧化物陶瓷和硅酸盐陶瓷。根据本发明，氧化物陶瓷特别适合用作坯件的原始材料。
为了将“氧化物陶瓷”与“硅酸盐陶瓷”区别开，“氧化物陶瓷”意指具有特殊结构的牙科陶瓷。氧化物陶瓷基于金属的简单氧化物，其中，这种材料组的主要代表是基于氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)和氧化镁(MgO)的氧化物陶瓷。对于所有的氧化物陶瓷，结晶相占主导地位，从而忽略这些材料的非结晶玻璃相部分。最重要的代表是基于二氧化锆的氧化物陶瓷。
如果二氧化锆通过添加其他金属氧化物被改变，这是有益的。通过添加这种金属氧化物，纯二氧化锆的高温变化在较低的温度也保持稳定。适合的金属氧化物例如氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO，Ce2O3)或者特别的氧化钇(Y2O3)。完全稳定的氧化锆(FSZ)与部分稳定的氧化锆(PSZ)之间的区别被指出。部分稳定的、多晶的四方二氧化锆(TZP-四方氧化锆多晶)将被特别地强调。Y-TZP意指基于氧化钇的相应的稳定性。
特别适用于本发明的二氧化锆陶瓷是包含3mol-％氧化钇的3Y-TZP。作为二氧化锆(ZrO2)的天然伴随物同样包含较小的量的氧化铪(HfO2)和氧化铝(Al2O3)，例如氧化铪≤5％，以及氧化铝≤0.5％。
根据本发明的能够使用的进一步优选地二氧化锆陶瓷在下表中列出。
原料名称 化学符号 份额以％
氧化钇 Y2O3 >4.5至≤6.0
氧化铪 HfO2 ≤5.0
氧化铝 Al2O3 ≤0.5
其他氧化物 ≤0.5
氧化锆+氧化铪+氧化钇 ZrO2,HfO2,Y2O3 ≥99.0
也适用于本发明的氧化物陶瓷是基于主要成分氧化铝(Al2O3)和二氧化锆(ZrO2)的混合氧化物陶瓷。典型地，这些是具有80％-90％氧化铝，剩余物为二氧化锆或者具有80％二氧化锆，剩余物为氧化铝的混合氧化物陶瓷。氧化铝作为主要成分的材料被称作ZTA(氧化锆韧化铝)或ATZ(铝韧化氧化锆)。
用于制造根据本发明的坯件的陶瓷材料一方面可以是未烧结的(即没有烧结的)陶瓷材料，或者(仅)部分烧结的(即没有完全烧结的或没有密集烧结的)陶瓷材料。
该材料还是不同程度地多孔的，但是仍然比完全烧结(密集烧结)的陶瓷材料更容易加工。
另一方面，根据本发明的坯件也可以由完全烧结的(即密集烧结的)仅具有低残余空隙度的陶瓷材料构成。通常，该材料更坚硬，因此更难以加工。然而由于在坯件中提供预制件这一措施，此时在牙形部的制造过程中的处理时间被大大减少。
当然，上述关于未烧结的、部分烧结的以及完全烧结的材料也相应地适用于作为坯件材料的玻璃和玻璃陶瓷。这里，材料的成分和孔隙度也可以通过至少一个烧结步骤改变，由此，具有不同孔隙度以及由此的坚硬度的材料根据本发明也可以用作坯件的原始材料。
最后，也可以提到，根据本发明坯件也可以借助颜色添加剂染色。相应的染色技术是本领域技术人员公知的。通常，对材料(例如所使用的氧化物陶瓷)的染色，利用金属原子或金属离子实现，其中特别地，使用元素周期中的稀土元素或者副族元素的金属原子或金属离子。
整个坯件可以被均匀地以一个颜色或一个色度染色。然而，也可以提供不同的颜色层或者给坯件染渐变的颜色，此时颜色从原始颜色开始没有颜色跳跃地变化至最后的颜色。
根据本发明的制造根据本发明的坯件的方法的特征在于，至少一个牙形部的预制件形成于坯件上，其中，随后可获得该预制件以制造这种成形部。
在优选实施例中，根据本发明的方法的特征在于，通过所选择的材料的加工，并且特别地通过所选择的材料的注射模塑或挤出成型，制造坯件。特别地，由陶瓷材料制作的坯件也可以通过注射模塑或挤出成型来制造。
挤出成型允许制造具有均匀尺寸的多股坯件以及布置预制件。通过切割这些股坯件至期望的厚度，多个坯件，特别地以盘的形式的坯件，能够以非常经济的方式制造。在随后的热处理(例如预烧结)过程中发生的烧结收缩被相应地考虑。
根据本发明的用于制造牙科修补物(牙形部)的方法的特征在于，牙形部从所述的具有预制件的坯件制备，其中牙形部由预制件确定，特别地通过加工，例如切割、锯切、研磨、钻孔和/或特别的铣削。
优选地在该方法中：
(a)由不同材料制作的牙形部由不同材料制作的坯件制造，以及
(b)为了制造多面牙科修补物，由不同材料制作的牙形部连接在一起。
由不同材料制作的牙形部特别地是用于牙科修补物的框架以及用于框架的镶面。框架优选地由氧化物陶瓷、金属或金属合金制造。镶面优选地由玻璃陶瓷或复合材料制造。
由不同材料制作的牙形部特别地通过玻璃焊剂、牙科粘结剂或者粘合剂连接在一起。
以这种方式，例如具有镶面的框架的多面牙体修复可以容易地由不同材料制作的坯件制造。
最后，本发明也涉及根据本发明的用于制造牙科修补物的坯件的用途。
附图说明
通过随后的示例结合附图和从属权利要求说明本发明的进一步的特征。这里，独立特征可以各自单独实现，或者多个特征在本发明的一个实施例中可以彼此结合。
图中示出：
图1a是根据本发明的具有13个预制件的坯件的示意图的顶视图，以及
图1b是根据图1a的坯件的预制件的示意图。
具体实施方式
根据图1a的根据本发明的坯件1具有盘2的形状，在其外周具有外周槽3。槽3在从该坯件制造牙形部的过程中用于固定和保持加工过程的坯件1。
图1a在顶视图示出坯件1具有共十三个用于单个牙冠的预制件4。在这十三个预制件中，十个提供在坯件1的外环。另外三个预制件4位于坯件1的中心部。
所有的预制件4从盘2的固体材料加工，其中，具有参考标记5的外周线分别限定盘2的被加工为相应预制件4的部分的加工边缘。
根据图1a，各个预制件4通过具有圆形截面表面的条6连接至盘2的剩余的残余材料。因此，预制件4的外周和相应的预制件4的加工边缘5之间没有更多的盘2的材料。预制件4仅通过条6连接至盘的残余材料。
图1b示出具有条6的单个预制件4，其从根据图1a的坯件1或盘2移开以示出本发明。
图1b清楚地表明用于预制件4的单个牙冠的轮廓。因此，为了得到最终的牙形部，这里指单个牙冠，仍需处理预制件4的仅相对较小的体积。牙冠的最终形状根据存储在处理工具中的期望牙冠形状的数据对预制件4加工。然后通过切割条6从坯件1移除该牙冠。
示例
首先，制备由氧化物陶瓷(3Y-TZB)制作的盘状坯件。这是直径98mm、厚度(高度)10mm的圆盘。陶瓷材料被预烧结。
通过CAD/CAM铣削台，十三个用于单个牙冠的预制件从坯件加工，如图1a所示。以这种方式，从这些预制件容易地制造十三个单个牙冠成为可能。
然后可以根据相应的规格从各个预制件制造各单个牙冠。这也通过在铣削台处理实现，其中，用于相应牙冠的数据从患者口中的位置的压痕并考虑烧结收缩而计算得到。
制造牙冠之后，可选择地在完成之后，对后者密集烧结。

Claims (23)

1.用于制造例如牙冠、桥、镶面、基托等的牙形部的坯件，其特征在于：坯件(1)已经具有至少一个牙形部的预制件(4)，能够利用所述预制件制造这种成形部。
2.根据权利要求1所述的坯件，其特征在于：所述预制件通过加工制备，优选地通过切割、锯切、研磨、钻孔和/或特别地通过铣削。
3.根据权利要求1或2所述的坯件，其特征在于：所述预制件(4)是用于单个牙冠的预制件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的坯件，其特征在于：所述坯件(1)具有多个预制件(4)，优选地多于五个，以及特别地多于十个预制件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的坯件，其特征在于：具有直径大于20mm的大致圆盘(2)的形状，特别地直径大于50mm，以及特别优选地大于80mm。
6.根据权利要求5所述的坯件，其特征在于：所述盘(2)的厚度大于5mm，优选地在5mm和30mm之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的坯件，特别地根据权利要求5或6，其特征在于：具有至少一个保持部件(3)，用于在制造牙形部的过程中夹住坯件(1)，其中，所述保持部件优选地提供在所述坯件的外周上的保持部件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的坯件，其特征在于其由塑料构成，其中，所述塑料优选地是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或者PU(聚氨酯)。
9.根据权利要求8所述的坯件，其特征在于：所述塑料材料是包括至少部分聚合的有机粘结剂和填充料的复合材料。
10.根据权利要求9所述的坯件，其特征在于：所述有机粘结剂是至少一种单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯。
11.根据权利要求9或10所述的坯件，其特征在于：所述复合材料包括至少50(重量)％以及优选的50-90(重量)％的填充料。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的坯件，其特征在于其由金属或金属合金构成，其中，所述金属或金属合金优选地是(纯)钛，钛合金或者钴铬(CoCr)合金。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的坯件，其特征在于其由未烧结的或者部分烧结的陶瓷构成，特别地氧化物陶瓷，以及优选地由氧化钇稳定的氧化锆陶瓷。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的坯件，其特征在于其由密集烧结的陶瓷，特别是氧化物陶瓷构成，其中，所述氧化物陶瓷特别的是由氧化钇稳定的氧化锆陶瓷。
15.用于制造前述权利要求中任一项所述的坯件的方法，其特征在于：牙形部的至少一个预制件形成于所述坯件上，然后能够利用所述预制件制造这种成形部。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：通过所选择的材料的加工，特别地通过所选择的材料的注射模塑或者挤出成型，来制造所述坯件。
17.用于制造根据权利要求1-14中任一项所述的坯件的方法，其特征在于：牙形部的至少一个预制件从特别是盘状的坯件加工，能够利用所述预制件制造该成形部。
18.用于制造牙科修补物，特别地用于制造例如牙冠、桥、镶面、基托等的牙形部的方法，其特征在于：牙形部由根据权利要求1-14中任一项所述的坯件制造，从而该成形部从所述坯件上的预制件制造，特别地通过加工。
19.根据权利要求18所述的方法，其中
(a)由不同材料制作的牙形部通过由不同材料制作的坯件来制造，以及
(b)为了制造多面牙科修补物，由不同材料制作的牙形部被连接在一起。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，由不同材料制作的所述牙形部是用于牙科修补物的框架和用于所述框架的镶面。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述框架由氧化物陶瓷、金属或金属合金制造。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，所述镶面由玻璃陶瓷或复合材料制造。
23.根据权利要求1-14中任一项所述的坯件用于制造牙科修补物的用途。
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