CN107920872A - 个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法。本发明包括以下步骤:生成将患者的牙齿按正常的位置再次排列的牙模;确定牙模上的托槽位置;生成连接被确定的所述托槽的槽沟的基准线;利用生成的所述基准线而生成具有四方形截面的切削加工用数据;及利用生成的基准线的所述切削加工用数据对材料进行切削加工,从而制造方丝。
Description
技术领域
本发明属于牙齿矫正装置制造技术领域。更具体地涉及一种个人定制型牙齿矫正装置的制造技术。
背景技术
矫正治疗是指将不规则的牙齿调整整齐的行为。一般而言,牙齿的矫正通过将托槽附着于牙齿,并结合矫正用弓丝(arch wire),由此,通过弧线的恢复力而将牙齿的位置或倾斜或方向按整齐排列的方式进行。
最近,介绍有将患者的异常的牙齿状态制造为牙模之后,利用电脑软件而设计托槽的位置或钢丝的形状的定制型矫正技术。
熟知的有3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY公司、H32公司、Guangzhou RitonBiomaterial公司等持有的定制型矫正技术相关专利。
例如,3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY公司的EP2736444“ORTHODONTICARCHWIRES WITH REDUCED INTERFERENCE AND RELATED METHODS”公知的技术为获取符合患者的牙齿位置的弧线的形状,并由此制造按多个分段构成的舌侧矫正用定制型钢丝。
如上所述的EP2736444等现有技术在输入要弯曲的位置与角度时,通过利用另外的弯曲设备(1)而弯曲现有的方丝(rectangular wire)而制造定制型钢丝。
对于该现有技术,根据患者的牙齿状态而提供精确的转矩与进出的控制的优点突出,但实际上,存在因现有方丝的制造方式引发的问题与因弯曲工艺本身的本质上的限制而难以确保充足的程度的精密度的问题。
在通过现有技术时,方丝是通过将圆形钢丝等材料按拉拔、挤压或者压延方式制造。
但,因对于该制造工艺的属性,方丝的公差大,无法满足充分的精密度。尤其,棱角部分无法形成理想的直角形态,并存在细微圆形的形状的问题。
由此,在将方丝结扎于托槽的槽沟时,发生板变大的问题,因该问题,对于精密度重要的定制型矫正器具的情况更为突出。
而且,对于将该现有的方丝如图1的(a)所示,进行弯曲的情况,实际上因材料本身的弹性,而在意向的位置上发生未能按准确的角度保持弯曲的状态的问题。
尤其,在进行牙齿矫正时,对于经常使用的镍钛诺(Nithinol)材质的钢丝的情况,因还原为原有状态的性能,存在未通过高温加热而未按理想意图进行准确弯曲的问题。
另外,图1的(b)为通过该现有技术制造的定制型方丝。
按此方式制造的方丝在制造工艺的特性上具有多个弯曲点(bending point),并呈现以各个弯曲点为中心而左右区间对称形成为接近直线的形状。
根据患者的牙齿状态,因托槽的槽沟位置多少会层次不齐,由此,为了将单一的钢丝结扎到各个托槽的槽沟,由此,将弯曲点设置于托槽之间区间。
但,在矫正的初期,牙齿与牙齿的角度较大的情况下,因托槽与托槽之间的间距较窄,而不易弯曲,且实际上,对于通过现有技术制造的定制型钢丝的情况,尤其,发生无法正常对产生大量段差的虎牙与一号小臼齿之间区间的牙齿牵引的问题。
发明的内容
发明要解决的技术问题
本发明旨在解决如上所述现有技术问题,其目的为提供一种满足精美的规格的定制型矫正用方丝的制造方法。
本发明的另一目的为提供一种在制造工艺上,以不发生误差的方式省略弯曲过程的定制型矫正用方丝制造方法。
本发明的另一目的为提供一种不设弯曲点并具有平缓的曲线形状,且至少一部分区间的截面结构与截面积与另一区间不同,由此,具有符合用途的特性的定制型方丝及其制造方法。
用于解决问题的技术方案
为了实现如上所述目的,本发明的定制型牙齿矫正用方丝制造方法包括以下步骤:将患者的牙齿按正常的位置生成正常排列的牙模;
确定牙模上的托槽位置;
生成连接确定所述位置的托槽的槽沟的基准线;
利用生成的所述基准线而生成切削加工用数据;及
利用生成的基准线的所述切削加工用数据而对材料进行切削加工,从而制造方丝。
此时,经过所述托槽的槽沟并按不存在弯曲点(bending point)的平缓的曲线形状而生成基准线。
具体地,槽沟区间保持直线形状,槽沟之间区间具有平缓的曲线形状。
尤其,对于相邻的牙齿之间的段差较大的情况,在不存在弯曲点的情况下,能够设置平缓的曲线区间。
另外,在所述切削加工的步骤中,通过电火花成型加工(EDM:Electric DischargeMachining)或激光切割(laser cutting)工艺而对钛64或17-4钢合金板进行切削而制造方丝。
此时,板使用具有与托槽槽沟的纵向长度一致的厚度的板。例如,使用等于或小于0.018英寸的均匀厚度的板。
另外,为了实现如上所述目的,本发明的定制型牙齿矫正用方丝通过如上所述方法制造。
此时,所制造的方丝的至少一部分区间具有不存在弯曲点(bending point)的曲线形状,优选地,截面在整个区间保持四方形。但为了其制造上的便利,并非必须局限于四方形状截面。
另外,方丝的至少一部分区间的截面积与其他区间的截面积不同。可以使前齿部与臼齿部区间的截面不同,或使槽沟结合部位与托槽之间区间的截面积不同。
还可以具有一体形成于方丝的环、箍或限位器。
发明的效果
通过本发明,因排除方丝制造工艺上的精密度低下的原因,从而,能够制造具有充分的精密度的定制型方丝。尤其,因公差小,能够制造在结扎于托槽的槽沟时,不会产生板的方丝。
而且,因前齿部与臼齿部区间的截面不同,根据槽沟结扎部位与托槽之间区间的截面积不相等的设计,能够以根据用途而具有必要的特性的方式,而制造个人定制型方丝。
并且,通过本发明,需要时能够制造一体具有钩、环或限位器的方丝。
附图说明
图1为说明现有技术的钢丝弯曲方法的附图;
图2为说明本发明的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法的流程图;
图3为例示制造牙模之后,附着托槽并扫描其位置的过程的附图;
图4为例示利用电脑软件而设计托槽位置与钢丝形状的过程的附图;
图5为例示连接托槽槽沟的曲线形状的基准线的附图;
图6为说明通过本发明的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法制造的方丝的一例的附图;
图7为例示在方丝一体设置环、钩及限位器的变形例的附图。
优选的实施方式
下面,参照本发明的优选的实施例及附图对本发明进行具体说明,对于附图的相同的参照符号整体表示相同的构成要素而进行说明。
应当理解,在发明的具体说明或权利要求范围内,在称任一个构成要素“包括”另一构成要素时,其在不存在排他性记载的情况下,并非以限定为仅由该构成要素构成而进行解释,还包括其它构成要素。
下面,参照附图对本发明的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法进行具体说明。
首先,制造患者的牙齿牙模10(S110)。
对于牙模10的制作一般在进行定制型牙齿矫正时进行,截取患者的上牙或下牙不精巧的模型的牙齿而按理想的位置进行再次排列制作。
利用3D扫描仪40,最初利用电脑图像,也能够制造牙模10,但如图3的(a)所示,优选地,截取不精巧的模型而通过手动作业制作。
如图3的(b)所示,在准备牙模10时,利用其确定托槽20附着位置(S120)。
图3的(c)为例示在牙齿的舌侧面附着托槽20的状态。
如图3的(c)所示,在将托槽20全部附着于牙齿的牙模10之后,将其通过3D扫描仪40读取,而掌握各个托槽20的坐标与托槽20槽沟的坐标。
或者,如图4的(a)所示,通过3D扫描仪40读取牙模10,而显示在电脑软件上,之后,如图4的(b)所示,也能够确定托槽20的附着位置。
之后,在全部确定牙模10上的托槽20的位置的情况下,利用电脑软件而生成连接各个托槽20的槽沟的基准线30(S130)。
当前,为了制作个人定制型的方丝100,在钢丝上确定多个弯曲点(bendingpoint)的位置,在确定弯曲点上的弯曲角度之后,如图1所示,弯曲而制造了钢丝。
但,本发明因在制造方丝100的过程中,完全省略了弯曲工艺,由此,能够制造另外未具有弯曲点的具有曲线形状的方丝100。
个人定制型方丝100如下面所示,根据所述生成的基准线30的形状制造。
例如,利用贝塞尔曲线(Bezier curve)而自动生成通过各个托槽20的槽沟的曲线,槽沟区间在槽沟两侧设定控制点,以保持直线形状,槽沟之间区间以不生成弯曲点的方式而缩短设定控制点的距离,由此,按柔缓连接的曲线形状获取基准线30。
而且,在需要时,将槽沟之间区间按大角度弯曲,也能够设置弯曲点,但欲按曲线形状构成方丝100时,能够更流畅地进行牙齿牵引。
该结果,对于现有的个人定制型方丝100具有图1的(b)所示的多个弯曲点,且各个弯曲点之间区间大致具有接近于直线的形状,但通过本发明制造的个人定制型方丝100如图5的(a)所示确认到,未具有以特定支点为中心而两侧按既定角度弯曲的弯曲点,并且,整个区间构成平缓的曲线形式。
另外,如上所述,在生成曲线形状的基准线30时,利用所述生成的基准线30而生成切削加工用数据(S140)。
例如,在切削加工时,在称利用具有0.018英寸厚度的板时,能够获得沿着所述生成的曲线形状的基准线30弯曲的、长方形的数据。
此时,所述生成的切削加工用数据以至少其一部分区间的截面与其它区间不同的方式设计。
对于018尺寸的托槽20槽沟的情况,所述生成的方丝100的托槽20槽沟结扎部位的切削加工用数据应当以其纵向高度小于等于0.018英寸的方式设定。
但,横向长度根据区间而作不同设计。
钢丝的用途根据是收缩钢丝,还是精整钢丝而区间的截面不同,或者,通过不同设定一部分区间的截面,能够将环101或钩102或者限位器103一体形成于方丝100。
所述中,将加工具有均匀厚度的板作为前提,以按2D图像数据的形式生成切削加工用数据的方式进行了说明,但未排除按3D图像数据形式生成切削加工用数据,因而,未排除按立体形状切削加工的方式。
另外,如上所述,在生成切削加工用数据时,利用其切削材料而制造方丝100(S150)。
由此,在所述S150步骤中,优选地,通过电火花成型加工(EDM:ElectricDischarge Machining)或激光切割(laser cutting)工艺制造方丝100。
另外,在进行电火花成型加工或激光切割时,因在改变加工面的机械性能(Mechanical property)的情况下,而能够极大降低精密度,因而,优选地,使用具有能够承受该工艺的物质特性的材料。
不锈钢合金材质的钢丝主要作为牙齿矫正用钢丝使用,但当前在作为现有牙齿矫正用钢丝的材料使用了的304不锈钢合金适合通过拉拔或压延而进行的加工,但在进行电火花成型加工或激光切割时,存在无法完全保持机械性能(Mechanical property)的问题。
为了解决该问题,能够使用对人体有害性低且具有作为矫正钢丝的符合性的钛64或17-4不锈钢合金(stainless steel alloy)。
在S150步骤中,优选地,对钛64或17-4不锈钢合金材质的板进行电火花成型加工或激光切割而制造方丝100。
图6为例示通过综上个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法而制造的方丝100的形状。
根据图6例示的本发明的实施例时,能够确认到方丝100构成平缓的弯曲,并具有齿状的曲线形状。
即,制造为即使未另外发生弯曲,也能自然经过托槽20槽沟的方式弯曲的形式。
并且,在根据图6例示的实施例的情况下,能够确认到方丝100的至少一部分区间的截面与其它区间不同。
在制造现有的拉拔、压延而产生的方丝100时,整个区间的截面只能相同,但按图6所示,能够按各个区间不同地设计截面的横向或纵向长度,由此,方丝100具有适合用途的性能。
例如,对于作为舌侧矫正用回缩钢丝使用的情况,如图6所示,前齿部区间的托槽20结合部位与托槽20槽沟的规格一致,正好插入结扎,缩窄托槽20之间区间截面而使保持充足的弹性。而通过臼齿部区间保持一定的截面,从而,能够容易进行前齿部牙齿的后方牵引。
或者,经过整个区间,托槽20结合部位以与托槽20槽沟相同的尺寸设计,也能够通过缩窄托槽20之间区间的截面,而确保作为精整钢丝的符合性。
另外,图7为说明通过本发明而研发的个人定制型牙齿矫正用方丝制造方法制造的方丝100的变形例。
在根据图7例示的情况下,方丝100具有一体形成的环101、钩102或限位器103。
在根据现有技术的情况下,将钩102附着于钢丝的一侧,弯曲钢丝而手动制造了环101,但利用本发明的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法而能够制造一体形成环101、钩102或限位器103的方丝100。
根据拔牙空间的坐标,确定钩102或环101的种类或长度、厚度而能够进行精密制造。
能够确认到图7例示的方丝100的形成有环101或钩102的区间的截面与其它区间不同。通过切削板而一体形成环101、钩102、限位器103。
另外,此外在牵引牙齿时,为了防止钢丝100从托槽的槽沟脱落,还具有从方丝100突出既定厚度的部位即限位器103。
除了环101与钩102与方丝100一体形成之外,能够具有通过现有技术制造的环101或钩102的形状。
通过综上几个实施例而说明了本发明的技术思想。
本发明所属技术领域的普通技术人员,应当理解,能够从本发明的记载事项对所述研究的实施例进行各种变形或变更。并且,即使未明确图示或说明,本发明所属技术领域的普通技术人员也能够从本发明的记载事项中进行包含于本发明的技术思想的各种形式的变形,并且,其属于本发明的权利要求范围内。参照附图说明的所述的实施例以作为说明本发明的目的进行记述,且本发明的权利要求范围并非限定于该实施例。
Claims (8)
1.一种个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
生成将患者的牙齿按正常的位置再次排列的牙模;
确定牙模上的托槽位置;
生成连接被确定的所述托槽的槽沟的基准线;
利用生成的所述基准线而生成切削加工用数据;及
利用生成的基准线的所述切削加工用数据对材料进行切削加工,从而制造方丝。
2.根据权利要求1所述的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法,其特征在于,
在生成所述基准线的步骤中,以经过所述托槽的槽沟且不存在弯曲点(bendingpoint)的曲线形状生成基准线。
3.根据权利要求1所述的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法,其特征在于,
在生成所述切削加工用数据的步骤中,以具有至少一部分区间的截面积不同的四方形截面的方式生成切削加工用数据。
4.根据权利要求1所述的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法,其特征在于,
在生成所述切削加工用数据的步骤中,以一体具有至少一个环、钩或限位器的方式生成切削加工用数据。
5.根据权利要求1所述的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法,其特征在于,
在所述切削加工的步骤中,通过电火花成型加工(EDM:Electric DischargeMachining)或激光切割(laser cutting)工艺对方丝进行加工。
6.根据权利要求1所述的个人定制型牙齿矫正用方丝的制造方法,其特征在于,
在所述切削加工的步骤中,通过切削钛64或17-4钢合金板而制造方丝。
7.一种个人定制型牙齿矫正用方丝,其通过包括以下步骤的制造方法制造:
生成将患者的牙齿按正常的位置再次排列的牙模;
确定牙模上的托槽位置;
生成连接被确定的所述托槽的槽沟的基准线;
利用生成的所述基准线而生成切削加工用数据;及
利用生成的所述基准线的切削加工用数据对材料进行切削加工,从而制造方丝。
8.根据权利要求7所述的个人定制型牙齿矫正用方丝,其特征在于,
所述方丝具有不存在弯曲点(bending point)的曲线形状,且截面为四方形,并且,至少一部分区间的截面积不同。
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