CN111973300A - 一种3d打印义齿生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印义齿生产工艺，通过扫描采集信息、信息转化、电脑成模、模型分析、原料制备、输出打印、保存信息、义齿优化、使用修整这些步骤完成对3D打印义齿的生产。本发明通过上述步骤实现生产抗菌性能强的3D打印义齿。

Description

一种3D打印义齿生产工艺
技术领域
本发明涉及义齿领域，特别涉及一种3D打印义齿生产工艺。
背景技术
义齿就是人们常说的“假牙”，医学上是对上、下颌牙部分或全部牙齿缺失后制作的修复体的总称，义齿分为可摘与固定两种，固定义齿是不能由患者自己取戴的，而可摘义齿可以由患者方便地取戴。
3D打印技术，又称增材制造，是一种监理在现代计算机及信息技术之上，以数字模型为基础发展起来的新型制造技术，其主要采用分层加工和堆叠成型的方式实现三维实体的织造，经过短短几十年的发展，已经产生了十几种不同成型原理的3D打印技术。在现有的3D打印义齿中，打印树脂也在不断改进，市场上往往选择一些无毒易加工的树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯，由于其易加工、低成本、低吸水性、低溶解性、无毒、生物相容性好等特点而被广泛应用于牙科领域中最常用的义齿基托材料。
但是，室温固化的聚甲基丙烯酸甲酯表面结构疏松多孔，不易清洁，极易附着各种细菌和微生物，从而引发基牙龋病、牙周病和义齿性口炎的发生，因此，对义齿基托材料的抗菌研究需要得到重视。
发明内容
本发明的目的是提供一种3D打印义齿生产工艺，解决了3D打印义齿抗菌能力不足的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种3D打印义齿生产工艺，包括步骤：
a．扫描采集信息：通过扫描得到所需打印的信息；
b．信息转化：将扫描得到的信息导入特征模块中得到特征信息；
c．电脑成模：从特征信息中获取打印信息，得到打印模型；
d．模型分析：对得到的打印模型进行分析；
e：原料制备：制备3D打印所需的原料；
f．输出打印：通过3D打印机打印出所要的3D义齿；
g．保存信息：打印完成后将义齿的打印信息进行保存；
h．义齿优化：将打印得到的义齿进行表面处理；
i．使用修整：在使用义齿有佩戴不适感的义齿进行更新替换。
采用上述技术方案，通过上述步骤对进行3D打印义齿的生产，当需要。
作为优选，所述步骤a中，可以使用三维扫描仪扫描患者口腔从而采集信息，也可以通过三维扫描仪扫描人工制造的义齿模型来采集数据。
采用上述技术方案，通过直接对患者口腔进行采集或对手工制作的义齿模型进行扫描采集信息，使得采集信息的方式多元化，提高了义齿模型采集的多样性。
作为优选，所述步骤a中，当扫描患者口腔时，需先用三维扫描仪菜鸡口腔内各器官的空间分布数据和面部立体数据，再通过空腔锥形CT对口腔内部进行拍片扫描采集具体器官的内部结构数据。
采用上述技术方案，通过对患者口腔的扫描来判断口腔内器官的空间分布数据和面部立体数据，通过空腔锥形CT来对口腔内部进行拍片扫描采集具体器官的内部结构数据，从而使得扫描后既收集了各器官的位置信息又收集了各器官的内部结构信息，使得获得的信息更全面更充分，以便于提高下一步分析的效率和准确性。
作为优选，所述步骤d中，当分析结果满足要求时，进行步骤e，当分析结果不满足要求时，则需重新扫描采集信息。
采用上述技术方案，通过分析后的结果来区分打印模型是否正确，正确地继续下一步骤，不正确的返回重新收集信息，从而在打印模型处即可对所需3D打印的义齿进行检测，避免当其不合格时继续后续步骤而浪费后续步骤的生产时间，降低3D打印义齿的生产效率甚至导致生产处不合格的3D打印义齿。
作为优选，所述步骤e中，通过将聚甲基丙烯酸甲酯作为义齿基托树脂，再加入有机改性纳米载银磷酸锆与其混合后得到3D打印义齿的原料。
采用上述技术方案，以聚甲基丙烯酸甲酯作为基础树脂的基础上加入有机改性纳米载银磷酸锆进行混合，使得混合后的树脂具有有机改性纳米载银磷酸锆进行混合的抑菌性，使得整个义齿均具有抑菌性能。
作为优选，所述步骤e中，有机改性纳米载银磷酸锆和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:50，且两者在高速分散机中以200r/min分散1小时。
采用上述技术方案，通过将有机改性纳米载银磷酸锆和聚甲基丙烯酸甲酯之间以1:50的质量比进行混合，从而使得有机改性纳米载银磷酸锆能够完全溶于聚甲基丙烯酸甲酯并且起到很好的抑菌效果，再通过高速分散机以200r/min的转速分散1小时，使得两者更快更好地相容。
作为优选，所述步骤e中，在制备有机改性纳米载银磷酸锆时，利用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂对纳米载银磷酸锆表面进行改性，然后通过溶液聚合接枝甲基丙烯酸甲酯单体，从而得到有机改性纳米载银磷酸锆。
采用上述技术方案，使用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂对纳米载银磷酸锆的表面进行改性，并且通过聚合得到有机改性纳米载银磷酸锆，有机改性纳米载银磷酸锆比纳米载银磷酸锆在义齿基托树脂中具有更好的分散性和相容性，因此将纳米载银磷酸锆制成改性纳米载银磷酸锆能够提高树脂成品的抗菌性能和机械性能。
作为优选，所述步骤f中，当打印完成后，将3D打印义齿从3D打印机中拿出，并在酒精中进行震荡清洗。
采用上述技术方案，由于3D打印成型后的义齿表面的杂质不溶于水而溶于酒精，因此在去除3D打印出来的义齿表面的杂质时将义齿放置于酒精中进行震荡清洗，能够更快更彻底地清除3D打印义齿表面的杂质。
作为优选，所述步骤i中，如义齿在使用过程中有不适感时，需要第二次扫描采集信息并按照第二次得到的木星信息进行3D打印。
采用上述技术方案，通过第二次扫描采集信息并打印从而对第一次打印的有问题的不适义齿进行修正和改进。
作为优选，所述步骤i中，在第二次3D打印前，将第一册的打印数据和第二次的打印数据进行对比，从而得到变化数据，针对变化的数据进行修正优化，最后将优化后的打印数据进行打印即可，并且打印完成后将第二次打印信息进行保存。
采用上述技术方案，通过将第二次的打印数据和第一次的打印数据对比，从两者的变化数据中能够知晓根据第一次打印数据打印出来的3D义齿有哪些缺陷，从而能够快速地确定第一次不适感的原因以便在第二次打印时进行修正。
附图说明
图1为实施例的流程示意图；。
具体实施方式
以下所述仅是本发明的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本发明思路下的技术方案应当属于本发明的保护范围。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
见图1，一种3D打印义齿生产工艺，包括步骤：
a．扫描采集信息：通过扫描得到3D打印所需口腔内器官的空间分布和内部结构信息：在扫描信息时，可以使用三维扫描仪扫描患者口腔从而采集信息，也可以通过三维扫描仪扫描人工制造的义齿模型来采集数据，其中当扫描患者口腔时，需先用三维扫描仪菜鸡口腔内各器官的空间分布数据和面部立体数据，再通过空腔锥形CT对口腔内部进行拍片扫描采集具体器官的内部结构数据。
通过直接对患者口腔进行采集或对手工制作的义齿模型进行扫描采集信息，使得采集信息的方式多元化，提高了义齿模型采集的多样性，并且当对患者空腔直接进行扫描时通过三维扫描仪来判断口腔内器官的空间分布数据和面部立体数据，通过空腔锥形CT来对口腔内部进行拍片扫描采集具体器官的内部结构数据，从而使得扫描后既收集了各器官的位置信息又收集了各器官的内部结构信息，使得获得的信息更全面更充分，以便于提高下一步分析的效率和准确性。
b．信息转化：将扫描得到的信息导入电脑中并且在电脑的特征模块中得到特征信息，即将空间分布信息及结构信息导入到电脑的特征提取模块中获得特征信息。
c．电脑成模：从特征信息中获取打印信息，得到打印模型，即将特征模块转化为打印数据。
d．模型分析：对得到的打印模型进行分析；当分析结果满足要求时，进行步骤e，当分析结果不满足要求时，则需重新扫描采集信息。
通过分析后的结果来区分打印模型是否正确，正确地继续下一步骤，不正确的返回重新收集信息，从而在打印模型处即可对所需3D打印的义齿进行检测，避免当其不合格时继续后续步骤而浪费后续步骤的生产时间，降低3D打印义齿的生产效率甚至导致生产处不合格的3D打印义齿。
e：原料制备：制备3D打印所需的原料，在义齿基托材料中通过添加纳米载银无机抗菌剂来制得有机-无机复合材料，可以提高复合材料的抗菌性、耐热性、机械强度和抗冲击性。相比常用的有机抗菌剂，无机抗菌剂的抗菌效果持久，安全性高，具有良好的生物安全性。但是由于无机抗菌剂表面为高能表面，呈亲水性，加入到义齿基托树脂中极易发生团聚，降低材料性能，因此使用时通常需要进行表面疏水改性。
首先利用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂对纳米载银磷酸锆表面进行改性，然后通过溶液聚合接枝甲基丙烯酸甲酯单体，从而得到有机改性纳米载银磷酸锆。
使用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂对纳米载银磷酸锆的表面进行改性，并且通过聚合得到有机改性纳米载银磷酸锆，有机改性纳米载银磷酸锆比纳米载银磷酸锆在义齿基托树脂中具有更好的分散性和相容性，因此将纳米载银磷酸锆制成改性纳米载银磷酸锆能够提高树脂成品的抗菌性能和机械性能。
通过将聚甲基丙烯酸甲酯作为义齿基托树脂，再加入有机改性纳米载银磷酸锆与其混合后得到3D打印义齿的原料，在混合时有机改性纳米载银磷酸锆和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:50，且两者在高速分散机中以200r/min分散1小时。
通过将有机改性纳米载银磷酸锆和聚甲基丙烯酸甲酯之间以1:50的质量比进行混合，从而使得有机改性纳米载银磷酸锆能够完全溶于聚甲基丙烯酸甲酯并且起到很好的抑菌效果，再通过高速分散机以200r/min的转速分散1小时，使得两者更快更好地相容。
以聚甲基丙烯酸甲酯作为基础树脂的基础上加入有机改性纳米载银磷酸锆进行混合，使得混合后的树脂具有有机改性纳米载银磷酸锆进行混合的抑菌性，使得整个义齿均具有抑菌性能。
f．输出打印：通过3D打印机打印出所要的3D义齿，当打印完成后，将3D打印义齿从3D打印机中拿出，并在酒精中进行震荡清洗，这是由于3D打印成型后的义齿表面的杂质不溶于水而溶于酒精，因此在去除3D打印出来的义齿表面的杂质时将义齿放置于酒精中进行震荡清洗，能够更快更彻底地清除3D打印义齿表面的杂质。
g．保存信息：打印完成后将义齿的打印信息进行保存。
h．义齿优化：将打印得到的义齿进行表面处理从而得到具有生物相容性涂层的义齿。
i．使用修整：在使用义齿有佩戴不适感的义齿进行更新替换，当义齿在使用过程中有不适感时，需要第二次扫描采集信息并按照第二次得到的打印信息进行3D打印，为了提高第二次打印的效率，在第二次3D打印前，将第一册的打印数据和第二次的打印数据进行对比，从而得到变化数据，针对变化的数据进行修正优化，最后将优化后的打印数据进行打印即可，并且打印完成后将第二次打印信息进行保存。
通过将第二次的打印数据和第一次的打印数据对比，从两者的变化数据中能够知晓根据第一次打印数据打印出来的3D义齿有哪些缺陷，从而能够快速地确定第一次不适感的原因以便在第二次打印时进行修正。
并且通过第二次数据的保存时候以后如果有问题也可以迅速发现问题所在，在后续的重新打印中可以以此次的打印数据为前提进行分析，提高打印效率。
本发明通过上述步骤实现生产抗菌性能强的3D打印义齿。

Claims (10)

1.一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，包括步骤：
a．扫描采集信息：通过扫描得到所需打印的信息；
b．信息转化：将扫描得到的信息导入特征模块中得到特征信息；
c．电脑成模：从特征信息中获取打印信息，得到打印模型；
d．模型分析：对得到的打印模型进行分析；
e：原料制备：制备3D打印所需的原料；
f．输出打印：通过3D打印机打印出所要的3D义齿；
g．保存信息：打印完成后将义齿的打印信息进行保存；
h．义齿优化：将打印得到的义齿进行表面处理；
i．使用修整：在使用义齿有佩戴不适感的义齿进行更新替换。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤a中，可以使用三维扫描仪扫描患者口腔从而采集信息，也可以通过三维扫描仪扫描人工制造的义齿模型来采集数据。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤a中，当扫描患者口腔时，需先用三维扫描仪菜鸡口腔内各器官的空间分布数据和面部立体数据，再通过空腔锥形CT对口腔内部进行拍片扫描采集具体器官的内部结构数据。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤d中，当分析结果满足要求时，进行步骤e，当分析结果不满足要求时，则需重新扫描采集信息。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤e中，通过将聚甲基丙烯酸甲酯作为义齿基托树脂，再加入有机改性纳米载银磷酸锆与其混合后得到3D打印义齿的原料。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤e中，有机改性纳米载银磷酸锆和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:50，且两者在高速分散机中以200r/min分散1小时。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤e中，在制备有机改性纳米载银磷酸锆时，利用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂对纳米载银磷酸锆表面进行改性，然后通过溶液聚合接枝甲基丙烯酸甲酯单体，从而得到有机改性纳米载银磷酸锆。
8.根据权利要求7所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤f中，当打印完成后，将3D打印义齿从3D打印机中拿出，并在酒精中进行震荡清洗。
9.根据权利要求8所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤i中，如义齿在使用过程中有不适感时，需要第二次扫描采集信息并按照第二次得到的木星信息进行3D打印。
10.根据权利要求9所述的一种3D打印义齿生产工艺，其特征在于，所述步骤i中，在第二次3D打印前，将第一册的打印数据和第二次的打印数据进行对比，从而得到变化数据，针对变化的数据进行修正优化，最后将优化后的打印数据进行打印即可，并且打印完成后将第二次打印信息进行保存。
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