CN109247996B - 一种钛合金假牙支架及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛合金假牙支架，包括与病人内颚配合的颚板，所述颚板外侧具有与留存牙齿的牙颈轮廓相配合的弧形边缘以及用于覆盖缺失牙齿牙龈部的假牙安装位，所述钛合金假牙支架使用钛合金粉末通过增材制造成型，所述假牙安装位包括前牙安装位，所述前牙牙安装位中设有支撑架，该钛合金假牙支架制造精度高，表面光洁平整；假牙安装牢固，佩戴便利，与口腔固定牢靠；假牙制作耗时短，成本低廉，相比现有的假牙支架具有质的飞跃。

Description

一种钛合金假牙支架及其制作方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种钛合金假牙支架及其制作方法。

背景技术

传统技术下活动假牙的制作方式如下：先铸造一个与口腔适配的支架，该支架上具有包覆缺牙区牙龈的安装位，该安装位的底面上通常设有网格或槽孔等结构以供假牙粘结在安装位内，但采用这种方式安装前牙时，由于前牙底面积小，粘结力较低，又因为前牙安装时通常带有一定的前倾角，在进行啃咬时假牙需要承受很大的侧向力，容易因为受力过大而脱落，影响患者的日常生活，另外，现有的假牙支架一般通过翻模铸造的方式制作，误差较大而且制作繁琐，这些问题导致现有的假牙支架使用不便，容易出现脱落的现象，对牙齿缺失的病人造成了一定的困扰。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种钛合金假牙支架及其制作方法，能够有效的加大前牙假牙的牢固性，此外该假牙支架还具有制作精度高，制作速度快，成本低的优点，本发明通过如下方式解决该技术问题：一种钛合金假牙支架，包括与病人内颚配合的颚板，所述颚板外侧具有与留存牙齿的牙颈轮廓相配合的弧形边缘以及用于覆盖缺失牙齿牙龈部的假牙安装位，其特征在于：钛合金假牙支架使用钛合金粉末通过3D增材制造成型，所述假牙安装位包括前牙安装位，所述前牙安装位上内设有一体化成型的支撑架，在安装前牙假牙时，在前牙安装位中注入熔融的树脂胶，然后将中间带有插槽的前牙假牙套在支撑架上后粘附于树脂胶上完成假牙的安装，安装于假牙内的支撑架起到了牙根固位的作用，使得假牙更为牢固，采用钛合金粉末通过激光烧融固化的3D增材制造工艺，具有制造速度快，制作简便，制作精度高的特点，解决了传统翻模铸造工艺制作繁琐精度差的问题，另外也使得在前牙安装位中设置支撑架成为可能，这在传统的铸造工艺中势必会造成支撑架断裂的问题，综合以上，本发明的假牙支架的相比现有的假牙支架在质量，强度，成本上均取得了飞跃。

作为本发明的一种优选实施方案，所述假牙安装位的底面上均匀分布有多个通孔，所述磨牙安装位内侧设有突起的边界，采用该结构，注入假牙安装位内的树脂胶能够透过假牙安装位上的通孔，在假牙安装位的背面凝固，由通孔构成的网格结构与树脂胶结合紧密，提高了安装强度，另外通过让树脂胶渗入至假牙安装位背面避免了金属质的假牙安装位与牙龈直接接触，不易造成佩戴不适与牙龈出血，采用突起的边界，能够将树脂胶限位在边界内不会溢出，提高了美观性也能防止树脂胶边界翘起导致细菌滋生。

作为本发明的一种优选实施方案，所述假牙安装位还包括磨牙安装位，所述磨牙安装位包括分设于口腔两侧磨牙缺失位置的第一磨牙安装位与第二磨牙安装位。

作为本发明的一种优选实施方案，所述第一磨牙安装位中设有朝后方留存牙突出的第一合支托以及朝前方留存牙突出的第二合支托，所述第一合支托上设有分别从其前后两端伸出并环绕后方留存牙的第一颊侧卡环臂与第一舌侧卡环臂，所述第一磨牙安装位的外侧边缘处设有朝前方留存牙方向伸出的卡环臂，所述卡环臂末端设有弧形卡环，所述弧形卡环具有与前方留存牙处弧形边缘相对的开口，所述开口与前方留存牙相抵。

作为本发明的一种优选实施方案，所述第二磨牙安装位两侧分别设有朝前方留存牙突出的第三合支托以及朝后方留存牙的第四合支托，所述第三合支托上设有向前端伸出并环绕前方留存牙的第二颊侧卡环臂，所述第四合支托上设有分别从其前后两端伸出并环绕后方留存牙的第三颊侧卡环臂以及第二舌侧卡环臂。

作为本发明的一种优选实施方案，所述第一合支托、第二合支托、第三合支托以及第四合支托均对应设于从留存牙上磨出的凹口内，用于防止食物残渣嵌于凹口内。

一种该钛合金假牙支架的制作方法：首先通过翻制得到牙齿模型；然后使用扫描仪对牙齿模型进行扫描，将扫描模型输入设计软件进行支架设计；其次将设计好的支架数据导入3D打印制作软件中对支架模型进行添加支撑和切片；随后将切片文件导入3D打印机内进行打印；最后对打印完成后的支架进行依次进行热处理、去除支撑、打磨抛光，完成整个支架的制作。

作为本发明的一种优选实施方案，所述热处理的步骤具体包括：先对热处理炉进行抽真空再充入惰性气体并重复以上操作2-5次直至热处理炉内氧含量低于0.5％，再设置炉温700℃-900℃，热处理时间6-10个小时对打印完后的支架进行处理，能够有效地均化晶相提高支架的韧性与稳定性。

作为本发明的一种优选实施方案，所述打磨抛光的步骤包括：先将支架通过60-100目的金刚砂进行喷砂处理，随后将支架中朝向口腔的花纹面，支架中用于和基牙固定的卡环、合支托以及各假牙安装位依次通过钨钢车针粗磨、绿砂石细磨、橡皮轮粗抛光、抛光泥抛光直至表面光滑度达到镜面，再通过抛光轮对组织面通过抛光轮打磨至镜面，采用该打磨抛光步骤后支架表面光滑细腻，不易造成病人口腔受伤，与组织面采用抛光轮进行细微的打磨以避免对贴合度造成影响。

作为本发明的一种优选实施方案，所述扫描仪型号为DOF Freedom HD，所述设计软件为EXOCAD，所述3D打印制作软件为Magics,所述打印机型号为DM2250或MLAB。

综合以上，该钛合金假牙支架制造精度高，表面光洁平整；假牙安装牢固，佩戴便利，与口腔固定牢靠；假牙制作耗时短，成本低廉，相比现有的假牙支架具有质的飞跃。

附图说明

以下结合附图来对本发明进行进一步说明：

图1为本发明的俯视图；

图2为前牙安装位处的立体视图；

其中:100-颚板，200-前牙安装位，300-磨牙安装位，400-弧形边缘，500-通孔，600-边界，201-支撑架，301-第一磨牙安装位，302-第一合支托，303-第二合支托，304-卡环臂，305-弧形卡环，306-第一颊侧卡环臂，307-第一舌侧卡环臂，310-第二磨牙安装位，311-第三合支托，312-第四合支托，313-第二颊侧卡环臂，314-第三颊侧卡环臂，315-第二舌侧卡环臂。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明进行进一步阐述：

如图1所示，该钛合金假牙支架包括与病人内颚紧密配合的颚板100，颚板100呈U形，颚板100外侧具有与留存牙齿的牙颈轮廓相适配的弧形边缘400以及用于覆盖病人缺失牙龈部的假牙安装位，假牙安装位与缺失牙齿牙龈部之间留有一定间隙以避免和牙龈刮擦导致佩戴不适或受伤，该假牙安装位的底面上均匀分布有多个通孔500，形成网格状结构，假牙安装位根据缺失牙齿位置的不同分别包括设于鄂板100前侧正中位置的前牙安装位200与设于鄂板100两侧的磨牙安装位300，前牙安装位200中设有支撑架201，支撑架201与前牙安装位200的底面垂直，该钛合金假牙支架采用3D增材制造工艺，通过激光熔融固化钛合金粉末进行成型。

安装前牙假牙时，在前牙安装位200中注入熔融的树脂胶，树脂胶透过前牙安装位200底面上的通孔500直至填充满前牙安装位200与牙龈部之间的间隙，然后将中间带有插槽的前牙假牙插入支撑架201中后再粘附于树脂胶上，最后等待树脂胶凝固，打磨前牙安装位200背面的树脂胶使其与牙龈贴合，完成前牙假牙的安装，安装在前牙假牙内的支撑架201起到了牙根固位的作用，安装牢固，相比现有的假牙安装方式不易脱落，磨牙的安装方式与前牙同理，由于磨牙安装位300的底面积更大，粘结力更强，故不需要支撑架201的加固即可牢固的安装，为了避免安装假牙时树脂胶溢出，假牙安装位内侧还设有突起的边界600以对树脂胶进行限位，既能保持美观，也能避免树脂胶边缘脱胶翘起导致其中细菌滋生。

该支撑架201呈Y形，采用方形的横截面，这样的形状使得支撑架201被嵌在前牙假牙中时不易发生转动或松动，具有更高的牢固性。

当遇到病人两侧磨牙均有缺失时的情况时，由于现有的假牙通常都是通过磨牙安装位300两侧的卡环与邻牙进行固定，卡环需要弯折成环绕留存牙的形状，直径细小，固定力较低，很容易在病人使用假牙进行单侧咀嚼时导致假牙支架翘起松动，造成使用上的不适感，为了解决该问题，本发明采用了如下的解决方案，如图2所示，该磨牙安装位300包括分设于两侧磨牙缺失处的第一磨牙安装位301与第二磨牙安装位310，该第一磨牙安装位301中设有朝后方留存牙方向突出的第一合支托302以及朝前方留存牙方向突出的第二合支托303，第一合支托302呈突出的耳状，第一合支托302上设有分别从其两侧伸出并环绕后方留存牙的第一颊侧卡环臂306与第一舌侧卡环臂307，第一颊侧卡环臂306与第一舌侧卡环臂307构成了一个能够将后方留存牙箍住的卡环，该卡环具有朝向后侧的开口，第一磨牙安装位301的外侧边缘连接有向前方留存牙方向弯曲延伸的卡环臂304，该卡环臂304从根部至端部直径逐渐减小，该卡环臂304的端部设有弧形卡环305，弧形卡环305具有与前方留存牙处弧形边缘400相对的开口，该开口能够与前方留存牙相抵。

第二磨牙安装位310左右两侧分别设有朝前方留存牙方向突出的第三合支托311以及朝后方留存牙方向突出的第四合支托312，该第三合支托311和第四合支托312均呈突出的耳状，其中，第三合支托311上设有从其前端伸出并能够环绕前方留存牙的第二颊侧卡环臂313，第二颊侧卡环臂313与弧形边缘400间具有开口，第四合支托312上设有分别从其两侧伸出并环绕后方留存牙的第三颊侧卡环臂314以及第二舌侧卡环臂315，第三颊侧卡环臂314以及第二舌侧卡环臂315构成了一个能够将后方留存牙箍住的卡环，该卡环具有朝向后侧的开口。

安装假牙支架时，需要先在留存牙上磨出凹口以方便假牙支架放入，随后通过第一颊侧卡环臂306与第一舌侧卡环臂307构成的卡环箍住后方留存牙，卡子305箍住前方留存牙，第一合支托302和第二合支托303对应放置在留存牙上磨出的凹口内，再通过第二颊侧卡环臂313、第三颊侧卡环臂314和第二舌侧卡环臂315箍住另一侧的前方留存牙和后方留存牙，第三合支托311和第四合支托312对应放置于留存牙中磨出的凹口内，完成整个安装过程，该安装方式具有如下优点：由于卡环臂304仅起到承载弧形卡环305的作用，无形状加工需求，可以采用较大的直径来提高强度，又因为弧形卡环305对邻牙的作用力是通过环臂304传送至磨牙安装位300上，相当于直接通过假牙支架进行承载，能够获得足够的支撑力，稳固性高，从而提高了安装的牢固性，但又因为卡环臂304与弧形卡环305配合的结构强度大难以形变，可能会导致假牙安装困难的问题，所以仅在其中一侧磨牙缺失区设置环臂304与卡子305配合的结构，另一侧的磨牙缺失区仍然使用易于形变安装便捷的卡环结构，这样的配置既保证了足够的强度又保证了安装的便捷，具有良好的使用效果；通过使用安装在留存牙磨出凹口中的颌支托能够使假牙支架牢固的固定在牙床预定位置中不易在咀嚼时发生前后位移，进而松动脱落，提高了假牙牢固度，另外也能防止食物残渣在凹口内残留导致蛀牙。

该钛合金假牙支架采用如下方式制作而成：首先通过翻制得到牙齿模型；然后使用扫描仪对牙齿模型进行扫描，将扫描模型输入设计软件进行支架设计；其次将设计好的支架数据导入3D打印制作软件中对支架添加支撑和切片；随后将切片文件导入3D打印机内进行打印；最后对打印完成后的支架进行依次进行热处理、去除支撑、打磨抛光，完成整个支架的制作。

本发明中采用的扫描仪型号为DOF Freedom HD，通过扫描获取牙齿模型三维数据后，将扫描模型导入EXOCAD设计软件进行支架设计，其设计的原理是通过kennedy式分类法来确认牙齿缺失的分类，之后根据分类设计适合于这类缺失情况的颚板100、假牙安装区与卡环方案，假牙支架的整体厚度控制在1mm-2mm。

设计好的支架模型包括用于与鄂部贴合的组织面、朝向口腔的花纹面以及用于与口腔进行固定的卡环以及假牙安装位，设计完后，将支架模型文件导入Magics设计软件，通过Magics控制支架模型以组织面朝上、花纹面朝下的形式放置，随后加入在花纹面上加入支撑条，各个支撑条的底端保持齐平使得打印件能够稳固的放置在打印基板上，支撑条的长度至少需要2mm，加完支撑后，再根据3D打印所需要的层厚对模型进行切片，将切片完后的支架模型送入打印机内进行3D打印,打印机采用DM2250粉末式金属打印机或MLAB金属打印机，设置支撑条与花纹面连接而避开组织面，能够避免组织面去除支撑后因打磨程序过多影响与鄂部的贴合度，支撑条设置长度大于2mm能够方便后续去除支撑条的操作。

打印完成后，取出打印件检查是否完整，检查无误后将打印件放入热处理炉内，在进行热处理前先需要进行洗炉以防止打印件氧化，洗炉步骤为对热处理炉抽真空再充入惰性气体，如此反复以上步骤三次保证炉膛内的含氧量处于0.2％以下，随后进行热处理，热处理温度设置为820℃，热处理时间设置为7-8小时，其中一半的时间处于升温状态，另一半时间处于保温和降温状态，待炉温降低至200℃时，可以打开炉门，随后再等待半小时至一小时后至冷却完全后将打印件取出。

打印件热处理完毕后通过斜口钳去除支撑条，去除支撑完毕后采用喷砂的方式对整个支架进行初步处理，喷砂使用80目的金刚砂，初步处理完后将支架放入酸洗液中酸洗以去除氧化层，酸洗液的成分为50％氢氟酸，25％硝酸，25％水，酸洗时间为10-15s，酸洗过程必须在通风柜内进行以避免有害烟雾造成人身伤害，随后将酸洗完毕后的支架通过钨钢车针对支撑残留突起和残余氧化层进行打磨抛光将其完全去除，再用较细的绿砂石车针进行对支架花纹面进行粗略打磨使得花纹面亮度有一定提高，再用橡皮轮打磨花纹面进一步提高表面亮度，最后使用抛光泥对花纹面进行打磨直至花纹面的亮度达到镜面，随后再通过抛光轮对组织面进行轻微的抛光使其光度达到镜面，然后对卡环进行抛光，抛光过程与花纹面的抛光同理，同样是先用钨钢车针粗磨，之后使用绿砂石细磨，然后使用橡皮轮抛光，最后是抛光泥抛光，待整体卡环打磨抛光完成后，再对整体支架进行一次清洗，至此假牙支架制作完毕。

综合以上，该钛合金假牙支架制造精度高，表面光洁平整；假牙安装牢固，佩戴便利，与口腔固定牢靠；假牙制作耗时短，成本低廉，相比现有的假牙支架具有质的飞跃。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种钛合金假牙支架，包括与病人内颚配合的颚板(100)，所述颚板外侧具有与留存牙齿的牙颈轮廓相配合的弧形边缘(400)以及用于覆盖缺失牙齿牙龈部的假牙安装位(300)，所述假牙安装位(300)包括前牙安装位(200)，所述前牙安装位(200)中设有支撑架(201)，其特征在于：所述钛合金假牙支架使用钛合金粉末通过增材制造成型，所述支撑架(201)呈Y形，横截面为方形，中间带有插槽的前牙假牙插入所述支撑架。

2.按照权利要求1所述的钛合金假牙支架，其特征在于：所述假牙安装位的底面上均匀分布有多个通孔(500)，所述假牙安装位内侧设有突起的边界(600)。

3.按照权利要求1所述的用于两侧磨牙缺失的钛合金假牙支架，其特征在于：所述假牙安装位还包括磨牙安装位(300)，所述磨牙安装位(300)包括分设于两侧磨牙缺失处的第一磨牙安装位(301)与第二磨牙安装位(310)。

4.按照权利要求3所述的钛合金假牙支架，其特征在于：所述第一磨牙安装位(301)中设有朝后方留存牙方向突出的第一合支托(302)以及朝前方留存牙方向突出的第二合支托(303)，所述第一合支托(302)上设有分别从其两侧伸出并环绕后方留存牙的第一颊侧卡环臂(306)与第一舌侧卡环臂(307)，所述第一磨牙安装位(301)的外侧边缘处设有朝前方留存牙方向伸出的卡环臂(304)，所述卡环臂(304)末端设有弧形卡环(305)，所述弧形卡环(305)具有与前方留存牙处弧形边缘(300)相对的开口，所述开口与前方留存牙相抵。

5.按照权利要求3所述的钛合金假牙支架，其特征在于：所述第二磨牙安装位(310)两侧分别设有朝前方留存牙方向突出的第三合支托(311)以及朝后方留存牙方向突出的第四合支托(312)，所述第三合支托(311)上设有向前伸出并环绕前方留存牙的第二颊侧卡环臂(313)，所述第四合支托(312)上设有分别从其两端伸出并环绕后方留存牙的第三颊侧卡环臂(314)以及第二舌侧卡环臂(315)。

6.按照权利要求4或5所述的钛合金假牙支架，其特征在于：第一合支托(302)、第二合支托(303)、第三合支托(311)以及第四合支托(312)均对应设于从留存牙上磨出的凹口内。

7.一种权利要求1所述的钛合金假牙支架的制作方法，其特征在于:包括如下步骤：首先通过翻制得到牙齿模型；然后使用扫描仪对牙齿模型进行扫描，将扫描模型输入设计软件进行支架设计；其次将设计好的支架数据导入3D打印制作软件中对支架数据进行添加支撑和切片；随后将切片文件导入3D打印机内进行打印；最后对打印完成后的支架进行依次进行热处理、去除支撑和打磨抛光从而完成支架的制作。

8.按照权利要求7所述的钛合金假牙支架的制作方法，其特征在于：所述热处理的步骤具体包括：先对热处理炉进行抽真空再充入惰性气体并重复2-5次直至热处理炉内氧含量低于0.5％，将支架放入热处理炉中，再设置炉温为700℃-900℃，热处理时间6-10个小时进行热处理。

9.按照权利要求7所述的钛合金假牙支架的制作方法，其特征在于：所述打磨抛光的步骤具体包括：先将支架通过60-100目的金刚砂进行喷砂处理，再将支架放入酸洗液中酸洗去除氧化层，随后将支架中朝向口腔的花纹面，支架中用于和基牙固定的卡环、合支托以及各假牙安装位依次通过钨钢车针粗磨、绿砂石细磨、橡皮轮粗抛光、抛光泥抛光直至表面光滑度达到镜面，再将支架中用于和口腔贴合的组织面通过抛光轮打磨至光滑度达到镜面。

10.按照权利要求7所述的钛合金假牙支架的制作方法，其特征在于:所述扫描仪型号为DOF Freedom HD，所述设计软件为EXOCAD，所述3D打印制作软件为Magics,所述3D打印机型号为DM2250或MLAB。

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