CN113164227B - 具有三维打印的高保持层的牙科牙冠及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了三维打印的牙科牙冠及其制造方法。该牙科牙冠可包括一个或多个三维打印部件，并且形成为被成形为覆盖患者的牙齿的一部分的外壳；三维打印的涂层保持层，该三维打印的涂层保持层包括多个空隙区域；以及组合物，该组合物位于该涂层保持层上和该多个空隙区域内，用于将涂料组合物粘结到该外壳。

Description

具有三维打印的高保持层的牙科牙冠及其制造方法
背景技术
预成形的不锈钢牙冠仍然是全部或部分替代牙齿的优选选择。对于需要完全覆盖的牙齿，它们是一种非常耐用和可靠的修复物。然而，不锈钢牙冠具有无吸引力的外观。因此，需要具有更自然外观并且优选具有牙齿样外观的更自然外观的不锈钢牙科牙冠。各种牙科牙冠和制备牙科牙冠的方法公开于例如：美国专利4,068,379；美国专利6,663,390；美国专利6,106,295；美国专利7,008,229；美国专利8,597,762；美国专利9,044,292；美国专利公布2009/0286205；PCT专利申请2018/058590；中国专利1,163,093；欧洲专利0156273；欧洲专利0051704；以及徳国专利公布3600977中。然而，总是期望形成更好的解决方案以形成持久的牙科牙冠。
发明内容
本公开的一些方面提供了一种牙科牙冠。该牙科牙冠可包括被成形为覆盖患者的牙齿的一部分的金属外壳，该金属外壳包括：连续的无孔金属或金属复合层；涂层保持层，该涂层保持层与该金属层相邻，其中涂层保持层是三维打印的并且包括多个涂层保持元件，其中该保持层包括位于这些保持元件和相邻金属层之间的多个空隙区域，并且其中多个开孔形成于该多个保持元件之间。
本公开的其它方面提供一种形成牙科牙冠的方法。该方法可包括三维打印金属外壳和涂层保持层以形成牙科牙冠，其中该涂层保持层包括多个开孔，其中该金属基底层和该涂层保持层之间的界面包括多个空隙区域，并且其中该外壳和该涂层保持层两者均包含三维打印的材料。
本公开的一些其它方面提供一种形成牙科牙冠的方法。该方法可包括提供多层构造，该多层构造包括：连续的无孔金属基底层；三维打印的涂层保持层，该三维打印的涂层保持层与该金属基底层相邻，其中该涂层保持层包括多个涂层保持元件，其中在这些涂层保持元件之间存在多个开孔，进一步地，其中该金属基底层和这些涂层保持元件之间的界面包括多个空隙区域；将该多层构造成形为牙科牙冠坯料。
本公开的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中进行阐述。从说明书和附图、以及从权利要求书中，本公开的其他特征、目标和优点将显而易见。
附图说明
图1和图2示出了现有技术的牙科牙冠，其中美学涂层已与不锈钢牙冠分层；
图3示出了当它被放置在准备接收它的牙齿上时本发明的美学牙科牙冠；
图4为图3中所示的美学牙科牙冠的正面(面部)视图；
图4A为沿图4中的线4A-4A截取的剖视图。
图5为本发明的另一个美学牙科牙冠的立面(面间)视图；
图5A为沿图5中的线5A-5A截取的剖视图。
图6示出了用于制备用于牙科坯料中的层压体的层；
图7示出了用于制备用于牙科坯料中的层压体的层的放大视图；
图8示出了将金属层粘结到涂层保持层的示意图的一个实施方案；
图9示出了粘结后的层的放大视图；
图10示出了三维打印的金属涂层保持层的一个实施方案；
图11-图14示出了在深度拉伸工艺的四个不同阶段中穿过深度拉伸模头的示意性横截面；
图15示出了涂覆步骤之后的具有三维打印的金属涂层保持层的牙科坯料的剖视图；
图16A和16B分别示出了形成工艺和涂覆工艺之后的金属外壳的一个实施方案；
图17A和图17B分别示出了本发明的形成工艺之后和涂覆工艺之后的牙科牙冠的另一实施方案；
图18A-图18D示出了三维打印的金属涂层保持层的各种实施方案；
图19A-图19B示出了三维打印的金属涂层保持层的各种实施方案的部分；
图20示出了图19A-图19B所示的三维打印的保持层的剖视图；
图21为用于增材制造美学牙科牙冠的一部分的一般化系统1200的框图；
图22为用于美学牙科牙冠的一部分的一般化制造工艺的框图。
图23为用于美学牙科牙冠的一部分的示例性制造工艺的高级流程图；
图24为用于美学牙科牙冠的一部分的示例性增材制造的高级流程图并且；并且
图25为示例性计算装置1600的示意性前视图。
具体实施方式
一直存在对用于牙科患者的临时和永久的美学金属牙冠的长期需要。传统上，牙科患者已接收由不锈钢制成的牙科牙冠，因为它们非常耐用并且为患者的牙齿提供可靠的修复。然而，不锈钢牙冠具有无吸引力的外观。因此，存在对具有更自然外观并且优选地具有牙齿样颜色的不锈钢牙科牙冠的需要。已使用树脂诸如聚酯、环氧化物、丙烯酸树脂和高密度聚乙烯进行尝试，以在牙冠的外部上形成美学上令人愉悦的外观。但是，如图1和图2中所示，在这些牙冠5接触其它牙齿或牙科工作以及放置在口腔中的食物时，由于这种接触和合成的咬合力，外部涂层趋于被剪切掉，这暴露了下面的不锈钢层18，从而导致无吸引力的外观。
图3-图5示出了本发明的美学牙科牙冠的示例性示例。牙科牙冠10具有通过三维打印制造的部分。牙科牙冠10在图3中被示出为其正被放置在口腔中以覆盖所制备的牙齿12。准备好的牙齿12被示出为其表面被充分地磨掉，以将牙冠10放置在其上。
所示牙齿的比例和待放置在其上的牙冠10是为了易于举例说明，并且不应被认为处于正确的比例。此外，已被研磨掉的牙齿12的部分也仅用于说明目的。
图4和图4A方便地示出用于形成用于牙科牙冠10中的层压体的各种层。牙科牙冠具有咬合表面14和与咬合表面14相对的开口端16，以用于接纳所制备的牙齿12。牙科牙冠被成形为类似于它所替代的原始牙齿，并且开口端16用于放置在所制备的牙齿12之上。其尺寸被设定成舒适地贴合在正在执行牙科规程的牙齿12的部分之上。修剪牙冠，使得牙冠的底部边缘以舒适的方式满足牙龈线，这近似于在施加牙冠10时牙齿的放置。牙冠10以各种尺寸和形状制造，以适合不同类型的牙齿。牙冠10是延展性的，因此其可围绕牙齿的基部卷曲并且在咬合表面上成形，以提供与相对牙齿的舒适咬合。然而，在该卷曲和成形步骤期间，涂层24保留在牙冠10上。合适的牙齿制备包括去除所有龋齿和适当的成形剩余的天然牙齿，以接纳牙科牙冠10。
牙科牙冠10具有示出为金属外壳的金属层或箔20。用于外壳20的金属优选为不锈钢，但也可为铝、锡、银、金以及它们的任何合金。金属层优选为连续层且无孔。这是为了防止涂层材料渗入牙冠的内部中，这可能干扰牙冠的制备和放置。牙科牙冠10具有涂层保持层22。保持层22优选为不锈钢，但也可为铝、锡、银、金以及它们的任何合金。外壳20和保持层22均可通过三维打印来制造，如下文所详述。另选地，仅保持层22可通过三维打印来制造。利用三维打印制造工艺，保持层22可被设计成具有特征结构(诸如下文所述的空隙区域)以增强对聚合物涂层的保持性；利用非增材制造工艺的典型制造工艺来制造此类保持层特征结构可能是困难的或不可能的。
即使在长时间的使用之后，保持层22也使涂层24高度保留在金属外壳20上。由于保持层的机械结构，涂层24通过经固化的涂料层与保持层的物理相互作用而强力粘附到金属外壳20，如下文相对于图15至图19更详细所述。当牙科牙冠10在放置之前被成形和卷曲时，美学涂料层24不分层或剪切掉。同样，当牙科牙冠10从相对的牙齿或食物接收各种咬合力时，美学涂料层24不与牙科牙冠10分层或从牙科牙冠剪切掉。
在一个示例性实施方案中，三维打印的涂层保持层22被制成类似于相互缠结的、细长金属股线26的网，这些金属股线被打印成多种图案。图18A-图18D中示出了一些图案的示例。另选地，金属股线26可按模拟非织造网的三维设计打印。虽然三维打印提供了用于改善对涂料层的保持性的几乎任何表面结构的构造，但已经发现的是，在一些实施方案中，三维打印的织造网结构在牙科牙冠的使用期内提供优异的强度和结构完整性。相邻金属股线26之间的开口空间在涂层保持层22内形成开孔30。在另一另选的实施方案中，三维打印的涂层保持层22包括从层22向外延伸的规则或不规则的突起图案。此类突起的示例示于图19A-图19B中。从层22延伸的相邻突起之间的开口空间在涂层保持层22内形成开孔30。在另一另选的实施方案中，三维打印的涂层保持层22包括进入层22的通道和腔体，这些通道和腔体在保持层22的第一侧上具有至少一个或多个开口，但不完全穿过层22，如图19B所示。通道和腔体在层22的三维打印期间形成。在涂层保持层22内形成的这些开孔30和空隙区域32用于增强对聚合物涂料层的保持性。
图4示出了臼齿牙冠10。图5示出了犬齿牙冠10。然而，应当理解，本发明也适用于前牙冠和后牙冠两者。本发明提供了可适用于可由预期的牙科患者使用的所有类型的牙冠的牙科牙冠10，所述牙科牙冠是持久的。
在一个示例性实施方案中，本发明的牙科牙冠10由包括三维打印的涂层保持层22的层压构造形成。图6便于示出用于制造层压构造的各种层。使金属层或箔20与涂层保持层22进行接触。分隔体片38与涂层保持层22进行接触。然后将这三个层的叠堆80在加热炉中加热，同时在压机中强制在一起，如图8中所示并在下文更多地讨论，以粘结金属层20和涂层保持层22。然后，去除分隔体片38，因此形成用于制备牙科坯料的层压体。
图7示出了在该扩散粘结工艺之前的金属层20和涂层保持层22的放大视图，并且图9示出了扩散粘结工艺之后的放大视图。
如图7和图9所示，多个空隙区域32邻近金属层20和相邻涂层保持层22之间的界面形成。当将聚合物组合物24施加在涂层保持层22之上时，这些开口空间提供用于方便地接纳聚合物组合物的区域，下文更详细地描述。空隙区域32位于金属股线26的至少一部分的下面，但理想地位于大部分金属股线26的下面。金属股线26充当涂层保持元件27。
用于将金属层20扩散粘结到涂层保持层22的一个示例性实施方案示出于图8中。将金属层20、保持层22和分隔体片38的叠堆80放入具有两个相对板50、52的热压炉中。通过加热炉加热叠堆80，并且板50和52施加压力。选择时间和温度以允许金属层20、22在接触点处扩散到彼此中，但仍保持空隙区域32。例如，如果金属层20由不锈钢制成，并且保持层22由不锈钢制成，则该加热炉可在300℃至900℃的范围内加热。可选择如本领域中技术人员已知的其它金属、温度、压力和时间。
另选地，可使用除扩散粘结之外的其它粘结工艺。例如，焊接或硬钎焊可用于将三维打印的涂层保持层22粘结到金属基底层20，同时仍保持两个层之间的空隙区域32。
图9示出了在扩散粘结步骤后的保持层22和金属基底层20的放大图片。如图所示，与金属基底层20相邻的金属股线26的部分已与金属基底层一起熔融，以形成粘结区域28。与金属基底层20的顶部表面相邻并且位于金属股线26的下面的是空隙区域32。
代替扩散粘结或其它粘结工艺，三维打印工艺可用于在一个或多个三维打印工艺期间整体形成层20和保持层22。在此类打印工艺中，粉末或液体基体材料被构建成固体对象。层20、22的三维打印的一个优选方法是使用粉末床融合。目前，基于激光的工艺(在本文献中称为选择性激光烧结、选择性激光熔化、直接金属激光烧结等)和电子束熔化可用于此类粉末床融合。
利用基于激光的工艺，将高功率激光束聚焦到粉末状金属床上，薄固体层(10μm-120μm)在该床上融合直至3D对象得以构建。整个制造室保持处于惰性环境诸如纯化的氮气或氩气中。室可任选地被加热至高于室温。根据激光束所施加的能量的量，可使粉末烧结在一起，从而形成略微多孔的最终制品，或完全熔化，从而形成完全致密或几乎完全致密的最终制品。任选的后打印热处理可用于更改打印制品的微结构，任选地通过添加压力，如在热等静压设备中，这可使打印制品致密化。
代替使用激光束来熔化或烧结粉末，利用电子束熔化技术，聚焦的电子束用于在真空中选择性地熔化粉末层(50μm-100μm)。另外，在构建部件的同时，在室中保持接近正在加工的材料的熔点的高温以减小残余应力。最初，钨或其它长丝被加热超过3000℃，这导致电子被发射，并且随后阴极和阳极之间的电势差导致电子加速。使用磁线圈聚焦和检测电子以形成攻击粉末表面的窄高能束。最终，通过摩擦传递的动能形成熔化金属粉末所必需的热量。不同粉末床融合技术之间的主要差异为操作参数，诸如熔化温度、能源、功率、激光/电子束吸收/反射系数、热导率、室条件、达到的温度，以及其它参数诸如层厚度、构建取向和晶粒尺寸，它们可由本领域技术人员优化。上述用于增材制造金属对象的工艺仅出于非限制性示例性目的而被描述为可用于打印本公开的实施方案的工艺的示例。应当理解，可使用三维打印金属和金属复合对象的其它方法来打印本公开的涂层保持层22。
图10示出了三维打印工艺之后的层的放大图片。涂层保持层22中的多根加捻金属股线26在区域28中与基底金属层20一起增材打印。金属股线26之间的是开孔30。在一个实施方案中，涂层保持层22被选择成使得多个开孔30贡献涂层保持层22的总面积的10％至60％。在另一个实施方案中，涂层保持层22被选择成使得多个开孔30贡献涂层保持层22的总面积的30％至60％。在一个示例中，具有带有4密耳(94微米直径)线规的80目网的三维打印的涂层保持层22提供开孔面积或开口面积的46％。开孔30的数量可被优化，以允许组合物24具有足够的开口面积以充分粘结到金属层20并流入空隙区域32中以获得附加的粘结区域和，并且围绕金属股线26。开孔30的数量也可被优化以提供足够的金属股线26，以与金属层20充分粘结。金属股线26的量规也可被优化、设计和三维化，以与金属层20充分粘结。
对于三维金属打印或增材打印，本发明的牙科牙冠、钴铬合金(Co-Cr)和钛(Ti)是最常用的合金。Co-Cr的金属粉末通常还包含钼、硅、铁、锰、镍和碳。用于三维打印的金属粉末是粒度在10μm和50μm之间的粒子的混合物。在一些实施方案中，金属粉末可为不锈钢合金粉末组合物，并且具体地，可为17-4PH合金钢粉末。标准17-4PH合金组合物包含最大以下近似重量百分比：Cr＝15.5％-17.5％，Ni＝3.5％-4.5％，Cu＝3.5％-4.5％，Nb+Ta＝0.15％-0.45％，Si＝0％-1％，Mn＝0％-1％，P＝0-0.04，C＝0.07％，以及Fe余量。17-4PH合金具备304奥氏体不锈钢的耐腐蚀性，但与420马氏体不锈钢一样强。17-4PH(美国名称)对应于1.4542欧洲名称。17-4PH粉末材料在常规用途中的重要特性在于，其可通过沉淀硬化(“PH”)后硬化以显著增加硬度。可商购获得的17-4PH不锈钢粉末供应商；D90<22μm为英国尼思的Sandvik Osprey有限公司(Sandvik Osprey Ltd.，Neath，UK)。
在一个实施方案中，层20和22以牙科牙冠的最终或接近最终形状三维打印为一体部分，诸如图4、图5(不包括层24)、图10以及图16A和图17A所示。在另一实施方案中，层20和22以片状或平坦构型三维打印为一体部件，稍后通过对坯料进行深度拉伸而形成牙科牙冠。在又一实施方案中，将仅保持层22三维打印，然后如上所述粘结到层20，以形成片状或平坦层压构造。在两个层20、22首先形成为一体或粘结片的情况下，形成牙科坯料，然后通过用一系列成形模头对坯料进行深度拉伸而形成牙冠。用于深度拉伸的示例性工艺是根据工艺标准DIN 8585-3：在拉伸条件下形成的制造工艺-第3部分。
在一个示例性实施方案中，深度拉伸模头示意性地示于图11至图14中，这些图便于示出用于将牙科坯料转换为牙科牙冠10的方法步骤。
深度拉伸模头组100包括基板102、静止地布置在基板102的上侧上的拉伸冲头104以及以环形形状围绕拉伸冲头104并被布置在支撑板108上的金属片保持器106，该支撑板同样以环形形状围绕拉伸冲头104并由心轴套筒110承载，该心轴套筒可借助于液压移动装置(未示出)竖直移动，使得支撑板108可沿竖直拉伸方向112与布置在其上的金属片保持器106一起移动。
深度拉伸模头组100还包括拉伸构件114，所述拉伸构件被布置在拉伸冲头104和金属片保持器106上方，并且其部件包括环形拉环支撑件116和保持在其下侧上的拉环118。
拉环支撑件116被保持在其上侧处的保持板120上，所述保持板可借助于液压移动装置(未示出)沿拉伸112的方向相对于拉伸冲头104和金属片保持器106移动而竖直地移动。
拉伸构件114形成深度拉伸模头组100的第一深度拉伸模头部件122；拉伸冲头104形成深度拉伸模头组100的第二深度拉伸模头部件124。
如下用上述深度拉伸模头组100进行第一深度拉伸工艺。
首先，借助于相应的液压移动装置(未示出)将拉伸构件114和金属片保持器106移位到它们的相应上部起始位置中。
在金属片保持器106的上部起始位置中，金属片保持器106的基本上平坦的上侧、金属片保持器106的基本上平坦的上侧被布置在拉伸冲头104的上侧上方。
在该位置中，将旨在由其生产拉伸部件的牙科坯料126插入深度拉伸模头组100中，使得坯料126的边缘位于金属片106上，如图12中所示。
随后，闭合深度拉伸模头组100，因为拉伸构件借助于液压移动装置(未示出)从其上部起始位置向下移位至沿拉伸的方向112的程度，直到坯料126的上侧上的拉环118的下侧和坯料126的边缘被夹紧在拉环118和金属片保持器106之间，如图13中所示。
在随后的方法步骤中，坯料126被成形为拉伸部件128，因为具有布置在其上的支撑板108和金属片保持器106以及拉伸构件114的心轴套筒114借助于液压移动装置(未示出)沿拉伸的方向112相对于拉伸冲头104向下移动拉伸深度，其中被牢固地保持在环118和的金属片保持器106之间的其边缘处的坯料126沿拉环118和拉伸冲头104的外部轮廓紧密贴合，如图14中所示。
一旦达到第一深度拉伸工艺所需的拉伸深度，则将心轴套筒110移动回到它们的上部起始位置中，其中支撑板108被布置在其上，并且金属片保持器106和深度拉伸模头组100被打开，因为拉伸构件114沿拉伸的方向112进一步向上移动到其上部起始位置中，如图15中所示。
因此，在第一深度拉伸工艺期间形成的拉伸部件128能够从深度拉伸模头组100的外部触及并且可从其去除。常常存在连续的深度拉伸模头组，其继续形成拉伸部件128至最终所需的尺寸。然后可通过围绕接触金属片保持器106的部分修剪多余的凸缘来将拉伸部件128转变成本发明的牙科牙冠10。
在一个实施方案中，在将三维打印的保持层22和金属基底层20粘结之后，将它们用聚合物组合物涂覆，以形成牙科坯料130。图15示出了成品牙科坯料130的面积的横截面。将聚合物组合物施加在保持层22的顶部之上，围绕金属股线26并与金属基底层20接触进入开孔30和空隙区域32中，以形成涂层24。然后，涂层24可被硬化，以将涂层机械粘结到金属基底层20，尤其是经由保持层22。与金属股线26和金属层20相邻的空隙区域32中的硬化组合物有助于将涂层粘附到基底层。硬化后，通过将涂层锁定到空隙区域32内并围绕金属股线26的位置中而将涂层机械粘结到金属层20。然而，涂层、网和基底的组合仍然足够柔韧，以易于由牙科医生成形和卷曲。保持层22也提供强度和柔韧性。
任选地，为了增加涂层24与保持层22和与金属基底层20的粘结，在涂覆工艺之前，两个层可被喷砂处理或以其它方式进行物理或化学处理，以将表面涂底漆。
施加美学层24的一种方式为将粉末静电施加到金属保持层22和基底层20。合适粉末的一个示例为ALESTA环氧-聚酯杂合体，其可从位于德克萨斯州休斯顿(Houston,Texas)的Axalta涂层系统(Axalta Coating Systems)商购获得。
本公开的可硬化组合物通常是可硬化的，这是由于可聚合组分的存在。如本文所用，术语“可硬化的”是指可被固化或凝固的材料，例如通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联等。
在一些实施方案中，可以在已将组合物施加到牙科制品的表面之后硬化该组合物(例如，通过加热、常规的光致聚合和/或化学聚合技术进行聚合)。
在某些实施方案中，组合物是可光致聚合的，即，组合物包括光引发剂体系，该光引发剂体系在用光化辐射照射时引发组合物的聚合(或硬化)。在其它实施方案中，组合物是能够化学硬化的，即，组合物含有能在不依靠用光化辐射照射的情况下使组合物聚合、固化或以其它方式硬化组合物的化学引发剂(即，引发剂系统)。这种可化学硬化的组合物有时被称为“自固化”组合物。
在某些实施方案中，组合物是能够热聚合的，即组合物含有热引发剂系统，所述热引发剂系统在热能的加热或其它应用时引发组合物的聚合(或硬化)。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸酯”是对丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或它们的组合物的简写形式，并且“(甲基)丙烯酸类”是对丙烯酸类、甲基丙烯酸类或它们的组合物的简写形式。如本文所用，“(甲基)丙烯酸酯官能化合物”是除了别的以外还包括(甲基)丙烯酸酯部分的化合物。
可聚合组分通常包括一种或多种具有或不具有酸官能团的烯键式不饱和化合物。可用的烯键式不饱和化合物的示例包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基官能化丙烯酸酯、羟基官能化甲基丙烯酸酯以及它们的组合物。所述可聚合组分可包括一种或多种烯键式不饱和化合物，其具有或不具有被磷酰化的酸官能团，诸如磷酰化的甲基丙烯酸酯。在一些实施方案中，包含可聚合组分的所述组合物选自甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合物。
一种合适的涂层在美国专利9,044,292，“包括陶瓷和微粒涂层的牙科制品及其制备方法(Dental Articles include a Ceramic and Microparticle Coating,and Methodof Making the Same)”中被提出为微粒涂层，该专利以引用方式并入本文。
在一个实施方案中，所述组合物为聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。在另一个实施方案中，所述组合物可为热塑性聚合物。如果是这样，则热塑性聚合物可来自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE或它们的组合。
优选地，涂料组合物以至少5MPa的最小粘结强度保留在金属外壳上。这是为了提供在患者咀嚼时将承受施加到其的各种力的牙科牙冠。
在一个优选的实施方案中，金属外壳具有50微米至250微米范围内的厚度。在更优选的实施方案中，金属外壳20具有50微米至150微米范围内的厚度。在另一个优选的实施方案中，涂层保持层22具有50微米至125微米范围内的厚度。总体来讲，牙科牙冠10具有50微米至700微米范围内的厚度。此类优选的厚度范围提供柔韧性和耐久性。
图16A和图17A示出了上述深度拉伸工艺步骤之后但涂覆工艺步骤之前的牙科牙冠129的示例。图16B和图17B示出了深度拉伸工艺步骤和涂覆工艺步骤两者之后的牙科牙冠130的示例。通常，牙科牙冠10的顶部表面或咬合表面将包括类似于普通牙列的沟槽、压痕和或凹坑(未示出)。在上述粘结和涂覆工艺之前，将咬合表面成形为金属基底层20，作为图11-图14中所述的深度拉伸工艺的一部分。在另选的实施方案中，图16A和图17A的未涂覆牙科牙冠129可完全由增材制造工艺制成，其中层20和22在牙科牙冠的三维打印工艺期间整体形成。
图18A-图18D示出了具有类似于各种丝网编织样式的不同结构的示例性三维打印的保持层22的若干示例。图18A示出了平织样式。例如，图16A和图17A中所示的三维打印网层22具有平织样式。图18B示出了斜纹方织样式。图18C示出了反向平纹荷兰编织样式。图18D示出了平纹荷兰编织样式。图18A和18B中的涂层保持层22具有开孔30，所述开孔占涂层保持层的面积的40％至50％。图18C和18D中的涂层保持层22具有开孔30，所述开孔占涂层保持层的面积的1％至10％。在一些实施方案中，已经发现的是，类似于丝网的三维打印结构为经涂覆的牙科牙冠提供三个重要性质：(1)保持层22的网状结构在z方向上足够强，以承受牙齿经受的挤压力，(2)其为非常柔性的并且可容易地形成牙冠形状而不显著损失强度或结构(x-y)完整性，以及(3)其提供足够的空隙区域32以增强对涂层24的保持性。
图19A和图19B示出了可用于本发明的牙科牙冠10的示例性涂层保持层22的部分，这些保持层各自具有涂层保持元件27的不同构型。在图19A中，涂层保持元件27被示出为交叉实心管和从连续层20延伸并支撑管的支撑件的交叉影线。在该示例性实施方案中，开孔30形成于涂层保持元件27之间，并且空隙区域32形成于涂层保持元件27和层22之间。在图19B中，涂层保持元件27形成于层22内，并且可呈多种构型。例如，如图所示，涂层保持元件可为蘑菇形、倾斜圆柱体、柄部形等。任何构型均是可接受的，只要涂层24可流入开孔30中并形成有助于将涂层粘结到金属层22的元件即可。
图20示出了如前图19A-19B所示具有若干不同涂层保持元件27的涂层保持层22的一个实施方案的剖视图。例如，一个涂层保持元件27包括蘑菇形元件27，该蘑菇形元件具有用作空隙区域32的底切。另一涂层保持元件27包括与具有两个开孔30的柄部形状的管相邻的部分27。另一涂层保持元件27为远离具有开孔32的金属层20延伸的柄部27。又一涂层保持元件27包括金属股线26。涂层24(未示出)将与所有保持元件接触并且将涂层机械强力地粘附到层20。
用牙冠替换牙齿通常被视为美容规程而不是医疗规程，因为这改善了患者牙齿的外观。
图21-图25便于描述三维打印或增材制造的示例性工艺，该工艺可用于整体形成美学牙科牙冠10的涂层保持层22和金属层或外壳20，以形成一个制品或仅单独形成涂层保持层22。
首先，参照图25，计算装置1600通常包括内部处理器1680、显示器1610(例如，监视器)以及一个或多个输入装置诸如键盘1640和鼠标1620。在图25中，金属涂层保持层22和层20为一个整体层并且被示出为显示器1610上的制品。
现在，参见图21，在某些实施方案中，本公开提供了系统1200。系统1200包括显示器1220，该显示器显示制品(整合成一个制品的层20和涂层保持层22或单独的涂层保持层22)的3D模型1210；以及一个或多个处理器1230，该一个或多个处理器响应于由用户选择的3D模型1210，致使3D打印机/增材制造装置1250形成制品1260(层20和涂层保持层22)的物理对象。通常，输入装置1240(例如，键盘和/或鼠标)与显示器1220和至少一个处理器1230一起使用，特别是供用户选择3D模型1210。
参见图22，处理器1320(或多于一个处理器)与机器可读介质1310(例如，非暂时性介质)、3D打印机/增材制造装置1340以及任选的显示器1330中的每一者进行通信以供用户查看。3D打印机/增材制造装置1340被构造成基于来自处理器1320的指令来制备一个或多个制品1350(层20和涂层保持层22)，该指令提供表示制品1350(层20和涂层保持层22)的3D模型的来自机器可读介质1310的数据。
参见图23，例如并且不限于，增材制造方法包括从(例如，非暂时性)机器可读介质检索1410表示根据本公开的至少一个实施方案的制品(层20和涂层保持层22)的3D模型的数据。方法还包括由一个或多个处理器使用该数据来执行1420与制造装置对接的增材制造应用程序；以及由制造装置生成1430制品的物理对象。可进行一个或多个各种任选的后处理步骤1440，例如但不限于支撑件去除、热处理、抛光和导向孔的螺纹连接。例如并且不限于，增材制造方法包括从(例如，非暂时性)机器可读介质检索表示根据本公开的至少一个实施方案的燃烧体(burner body)的3D模型的数据。方法另外包括由一个或多个处理器使用该数据来执行与制造装置对接的增材制造应用程序；以及由制造装置生成层20、22的物理对象。增材制造设备可根据一组计算机化设计指令选择性地粘结粉末粒子(例如，金属粒子)以形成美学牙科牙冠10的该部分。
在某些实施方案中，提供了制备美学牙科牙冠10的一部分的方法，具体地，该部分表示层20和涂层保持层22。方法包括：由具有一个或多个处理器的制造装置来接收数字对象，该数字对象包括指定层20、22的多个层的数据；以及基于数字对象，利用制造装置通过增材制造工艺来生成层20、22。层20、22包括打印成多种图案的相互缠结的细长金属股线26的网，其中多个金属层彼此直接粘结。另外，参见图24，制备制品(作为一个整体层的层20和涂层保持层22或单独的涂层保持层)的方法包括：由具有一个或多个处理器的制造装置来接收1510数字对象，该数字对象包括指定制品的多个层的数据；以及基于数字对象，利用制造装置通过增材制造工艺来生成1520制品。同样地，制品可经历后处理1530的一个或多个步骤。
以下实施方案旨在举例说明本公开而非进行限制。
示例性实施方案
实施方案1为一种牙科牙冠，该牙科牙冠包括：金属外壳，该金属外壳被成形为覆盖患者的牙齿的一部分，该金属外壳包括：连续的无孔金属或金属复合层；涂层保持层，该涂层保持层与该金属层相邻，其中涂层保持层是三维打印的并且包括多个涂层保持元件，其中该保持层包括位于这些保持元件和相邻金属层之间的多个空隙区域，并且其中多个开孔形成于该多个保持元件之间。
实施方案2为根据实施方案1所述的牙科牙冠，该牙科牙冠还包括：可硬化涂料组合物，该可硬化涂料组合物施加在该涂层保持层上，并且在该多个空隙区域和开孔内连续，以将该涂料组合物机械保持到该外壳的该涂层保持层。
实施方案3为根据实施方案1-3所述的牙科牙冠，其中，该连续的无孔金属层与该保持层一起三维打印。
实施方案4为根据实施方案1-3所述的牙科牙冠，其中，该涂层保持层的这些保持元件包括网格或网，该网格或网包括多根细长金属股线，并且这些空隙区域位于这些股线的至少一部分的下面。
实施方案5为根据实施方案2所述的牙科牙冠，其中，该多根细长金属股线之间的多个开孔占该涂层保持层的面积的10％至60％。
实施方案6为根据实施方案1-4所述的牙科牙冠，其中，这些细长股线之间的开口空间占该涂层保持层的面积的30％至40％。
实施方案7为根据实施方案1-4所述的牙科牙冠，其中，该涂层保持层包括细长金属股线的网，其中这些金属股线包括多个涂层保持元件，并且这些空隙区域位于这些股线的至少一部分的下面。
实施方案8为根据实施方案1-7所述的牙科牙冠，其中，该可硬化涂料组合物是通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联来硬化或固化的。
实施方案9为根据实施方案1-8所述的牙科牙冠，其中，该组合物包括聚合物或共聚物，该聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。
实施方案10为根据实施方案1-8所述的牙科牙冠，其中，该组合物包括热塑性聚合物。
实施方案11为根据实施方案10所述的牙科牙冠，其中，该组合物包括热塑性聚合物，该热塑性聚合物选自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE以及它们的组合。
实施方案12为根据实施方案1-11所述的牙科牙冠，其中，该金属外壳和/或该涂层保持层包含不锈钢。
实施方案13为根据实施方案1-12所述的牙科牙冠，其中，该涂料组合物以5MPa的最小粘结强度保留在该金属外壳上。
实施方案14为根据实施方案1-13所述的牙科牙冠，其中，该组合物包含可聚合组分，该可聚合组分选自由以下组成的组：甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合。
实施方案15为根据实施方案1-14所述的牙科牙冠，其中，该金属外壳具有50微米至250微米范围内的厚度。
实施方案16为根据实施方案15所述的牙科牙冠，其中，该金属外壳具有50微米至150微米范围内的厚度。
实施方案17为根据实施方案1-14所述的牙科牙冠，其中，该涂层保持层具有50微米至125微米范围内的厚度。
实施方案18为根据实施方案1-16所述的牙科牙冠，其中，该牙科牙冠具有50微米至700微米范围内的厚度。
实施方案19为根据实施方案1-18所述的牙科牙冠，其中，该可硬化涂料组合物包括粉末。
实施方案20为一种形成牙科牙冠的方法，该方法包括：三维打印金属外壳和涂层保持层以形成牙科牙冠，其中该涂层保持层包括多个开孔，其中金属基底层和该涂层保持层之间的界面包括多个空隙区域，并且其中该外壳和该涂层保持层两者均包含三维打印的材料。
实施方案21为根据实施方案20所述的方法，该方法还包括：将可硬化涂料组合物施加到该涂层保持层上，并且连续施加在该多个空隙区域和开孔内。
实施方案22为根据实施方案20-21所述的方法，其中，该涂层保持层包括细长金属股线的网结构，并且其中该多个空隙区域位于这些金属股线和该基底层之间。
实施方案23为根据实施方案20-22所述的方法，该方法还包括：使该涂料组合物硬化以形成上覆于该涂层保持层的至少一部分的涂层。
实施方案24为根据实施方案20-23所述的方法，其中，该涂覆步骤包括静电粉末涂覆该保持层并随后加热。
实施方案25为根据实施方案20-24所述的方法，其中，该组合物是通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联来硬化或固化的。
实施方案26为根据实施方案20-25所述的方法，其中，该热塑性组合物包括聚合物或共聚物，该聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。
实施方案27为根据实施方案20-26所述的方法，其中，该涂层包含热塑性聚合物。
实施方案28为根据实施方案20-27所述的方法，其中，组合物包括热塑性聚合物，并且其中该热塑性聚合物选自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE以及它们的组合。
实施方案29为根据实施方案20-28所述的方法，其中，该组合物包含可聚合组分，该可聚合组分选自由以下组成的组：甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合。
实施方案30为根据实施方案20-29所述的方法，其中，细长股线之间的多个开孔占该涂层保持层的面积的10％至70％。
实施方案31为根据实施方案30所述的方法，其中，这些细长股线之间的该多个开孔占该涂层保持层的面积的30％至40％。
实施方案32为根据实施方案30-31所述的方法，其中，该金属基底层和该涂层保持层中的至少一者包含不锈钢，或者其中该金属基底层和该涂层保持层两者均包含不锈钢。
实施方案33为根据实施方案20-32所述的方法，其中，该涂料组合物以至少5MPa的粘结强度保留在该外壳上。
实施方案34为根据实施方案20-33所述的方法，该方法还包括：选择根据实施方案1所述的牙科牙冠，以覆盖患者的牙齿部分；为患者定制牙科牙冠；以及将牙科牙冠附接到患者的牙齿。
实施方案35为一种形成牙科牙冠的方法，该方法包括：提供多层构造，该多层构造包括：连续的无孔金属基底层；三维打印的涂层保持层，该三维打印的涂层保持层与该金属基底层相邻，其中该涂层保持层包括多个涂层保持元件，其中在这些涂层保持元件之间存在多个开孔，进一步地，其中该金属基底层和这些涂层保持元件之间的界面包括多个空隙区域；以及将该多层构造成形为牙科牙冠坯料。
实施方案36为根据实施方案35所述的方法，其中，该连续的无孔金属层与该涂层保持层一起三维打印。
实施方案37为根据实施方案35-36所述的方法，其中，该成形步骤包括通过模头压制该坯料。
实施方案38为根据实施方案35-37所述的方法，其中，该成形步骤包括根据标准DIN 8584-3深度拉伸该坯料。
实施方案39为根据实施方案35-37所述的方法，其中，这些涂层保持元件包括细长金属股线的网，其中该多个开孔位于该多根金属股线之间，并且其中该多个空隙区域位于这些金属股线和该基底层之间。
实施方案40为根据实施方案35-39所述的方法，该方法还包括：将可硬化涂料组合物施加到该涂层保持层上，并且连续施加在该多个空隙区域和开孔内。
实施方案41为根据实施方案35-40所述的方法，该方法还包括：使该涂层保持层上的组合物硬化。
实施方案42为根据实施方案35-41所述的方法，其中，该组合物是通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联来硬化或固化的。
实施方案43为根据实施方案35-42所述的牙科牙冠，其中，该组合物包含可聚合组分，该可聚合组分选自由以下组成的组：甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合。
实施方案44为根据实施方案35-43所述的方法，其中，该组合物包括聚合物或共聚物，该聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。
实施方案45为根据实施方案35-44所述的方法，其中，该涂料组合物包括热塑性聚合物，并且其中该热塑性聚合物选自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE以及它们的组合。
实施方案46为根据实施方案35-45所述的方法，其中，该金属基底层和该涂层保持层中的至少一者包含不锈钢，或者其中该金属基底层和该涂层保持层两者均包含不锈钢。
实施方案47为根据实施方案35-46所述的方法，其中，该涂层保持层包括细长金属股线的网，并且这些空隙区域位于这些股线的至少一部分的下面。
实施方案48为根据实施方案35-47所述的方法，其中，涂料组合物以最小粘结强度为5MPa而保留在金属外壳上。
实施方案49为根据实施方案35、37-48所述的方法，其中，该金属基底层扩散粘结到该涂层保持层。
实施方案50为根据实施方案49所述的方法，其中，扩散粘结包括加热/加压。
实施方案51为根据实施方案40-50所述的方法，其中，该涂覆步骤包括静电粉末涂覆该保持层并加热。
实施方案52为根据实施方案35-51所述的方法，该方法还包括：选择根据实施方案19所述的牙科牙冠，以覆盖患者的牙齿部分；为患者定制牙科牙冠；以及将牙科牙冠附接到患者的牙齿。
实施方案53为一种非暂时性机器可读介质，该非暂时性机器可读介质具有表示牙科牙冠的三维模型的数据，该数据在由与该3D打印机对接的一个或多个处理器访问时，致使该3D打印机产生与该牙科牙冠的金属层相邻的涂层保持层，其中该牙科牙冠包括：金属外壳，该金属外壳被成形为覆盖患者的牙齿的一部分，该金属外壳包括：连续的无孔金属或金属复合层；其中该涂层保持层包括多个涂层保持元件，其中该保持层包括位于这些保持元件和相邻金属层之间的多个空隙区域，并且其中多个开孔形成于该多个保持元件之间。
实施方案54是一种方法，该方法包括：从非暂时性机器可读介质检索表示用于牙科牙冠的金属外壳的3D模型的数据，该金属外壳被成形为覆盖患者的牙齿的一部分，该金属外壳包括：连续的无孔金属或金属复合层；涂层保持层，该涂层保持层与该金属层相邻，其中涂层保持层是三维打印的并且包括多个涂层保持元件，其中该保持层包括位于这些保持元件和相邻金属层之间的多个空隙区域，并且其中多个开孔形成于该多个保持元件之间，其中该金属外壳包括彼此直接粘结的多个层；由一个或多个处理器使用数据来执行与制造装置对接的3D打印应用程序；以及由该制造装置生成该金属外壳的物理对象。
实施方案55为一种牙科牙冠，该牙科牙冠是使用根据实施方案54所述的方法生成的。
实施方案56为一种形成用于牙科牙冠的金属外壳的方法，该金属外壳被成形为覆盖患者的牙齿的一部分，该方法包括：由具有一个或多个处理器的制造装置接收数字对象，该数字对象包括指定金属外壳的多个层的数据，该金属外壳包括：连续的无孔金属或金属复合层；涂层保持层，该涂层保持层与该金属层相邻，其中涂层保持层是三维打印的并且包括多个涂层保持元件，其中该保持层包括位于这些保持元件和相邻金属层之间的多个空隙区域，并且其中多个开孔形成于该多个保持元件之间，其中该金属外壳包括彼此直接粘结的多个层；以及基于数字对象，利用制造装置通过增材制造工艺来生成该金属外壳。
实施方案57为一种系统，该系统包括：显示器，该显示器显示用于牙科牙冠的金属外壳的3D模型，该金属外壳被成形为覆盖患者的牙齿的一部分；和一个或多个处理器，该一个或多个处理器响应于由用户选择的该3D模型，致使3D打印机形成燃烧体的物理对象，该金属外壳包括：连续的无孔金属或金属复合层；涂层保持层，该涂层保持层与该金属层相邻，其中涂层保持层是三维打印的并且包括多个涂层保持元件，其中该保持层包括位于这些保持元件和相邻金属层之间的多个空隙区域，并且其中多个开孔形成于该多个保持元件之间，其中该金属外壳包括彼此直接粘结的多个层。
以下实施例进一步说明了本发明的优点和实施方案，但是这些实施例中所提到的具体材料及其量以及其它条件和细节均不应被解释为是对本发明的不当限制。除非另外指明，否则所有份数和百分比均按重量计。
实施例
材料和设备：
1.17-4PH不锈钢粉末；D90<22μm，可得自英国尼思的Sandvik Osprey有限公司。
2.ProX DMP 200粉末床融合3D打印机(美国南卡罗来纳州罗克希尔的3D系统公司(3D Systems，Rock Hill，SC，USA))。
3.3M FILTEK最高超流动性修复剂，A2色调，购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN,USA)。
4.RAL 9001霜膏-聚酯TGIC耐候粉末涂料，购自美国田纳西州诺伦斯维尔的粉买磅(Powder Buy the Pound,Nolensville,TN,USA)。
5.3M ELIPAR DeepCure-S LED固化灯，购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,MN,USA)
实施例1：具有高保持层的3D打印的不锈钢牙冠
具有保持表面的不锈钢牙科牙冠可由17-4PH不锈钢粉末(D90<22μm，英国尼思的Sandvik Osprey公司)3D打印。牙冠可例如使用ProX DMP 200粉末床融合3D打印机(南卡罗来纳州罗克希尔的3D系统公司)来打印。牙冠可使用30μm层高度来打印。表1示出了基于打印机制造商的建议可用于打印牙冠的激光参数。在必要的情况下，在打印期间，保持表面结构可使用网支撑结构来保持，该网支撑结构使用ProX DMP制造软件(3D系统公司)生成。稍后可去除该支撑结构，并且可超声清洁牙冠以去除过量的粉末。具有保持表面结构的不锈钢牙科牙冠可如上所述用根据例如图9、图10、图16A、图17A、图18A-图18D和图19A-图19B中任一者的保持结构来3D打印。
表1：用于打印17-4PH不锈钢的激光参数。
参数 内部参数 表面参数
激光功率(W) 240 90
激光写入速度(mm/s) 2500 160
影线间距(μm) 50 N/A
实施例2：具有高保持层和复合涂层的3D打印的不锈钢牙冠
根据实施例1的3D打印的牙科牙冠可涂覆有聚合物材料以提供更美观的牙齿状外观。根据实施例1的3D打印的牙科牙冠可涂覆有3MFILTEK最高超流动性修复剂复合材料，直接从注射器挤出(其中尖端浸入材料中以防止气泡)，使得涂层材料流入保持表面结构的空隙区域中。可相应地使涂层成形，然后使用400nm-500nm可见固化光装置(诸如例如3MELIPAR DeepCure-S LED固化灯)光固化30秒。
实施例3：具有高保持层和聚酯涂层的3D打印的不锈钢牙冠
根据实施例1的3D打印的牙科牙冠可涂覆有聚合物材料以提供更美观的牙齿状外观。根据实施例1的3D打印的牙科牙冠可使用以下粉末通过静电喷涂工艺进行干粉涂覆：RAL 9001霜膏-聚酯TGIC耐候粉末涂料。具有保持表面结构的3D打印的牙冠可在静电涂覆之前首先用清洁溶液洗涤并用水冲洗。静电喷涂工艺施加粉末涂料确保了聚酯涂层覆盖3D打印的牙科牙冠的表面并进入保持表面结构的空隙区域中。在静电喷涂工艺施加粉末涂料之后，可将经涂覆的牙冠在400℉(204℃)下烘焙10分钟。最终涂层可为大约125微米厚。

Claims (47)

1.一种牙科牙冠，所述牙科牙冠包括：
金属外壳，所述金属外壳被成形为覆盖患者的牙齿的一部分，所述金属外壳包括：
连续的无孔金属或金属复合层；
涂层保持层，所述涂层保持层与所述金属或金属复合层相邻，其中涂层保持层是三维打印的并且包括多个涂层保持元件，其中所述保持层包括位于所述保持元件和相邻金属或金属复合层之间的多个空隙区域，其中多个开孔形成于所述多个涂层保持元件之间，并且其中所述涂层保持层的所述保持元件包括网格或网，所述网格或网包括多根细长金属股线，并且所述空隙区域位于所述股线的至少一部分的下面。
2.根据权利要求1所述的牙科牙冠，所述牙科牙冠还包括：可硬化涂料组合物，所述可硬化涂料组合物施加在所述涂层保持层上，并且在所述多个空隙区域和开孔内连续，以将所述涂料组合物机械保持到所述外壳的所述涂层保持层。
3.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述连续的无孔金属或金属复合层与所述保持层一起三维打印。
4.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述多根细长金属股线之间的多个开孔占所述涂层保持层的面积的10％至60％。
5.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述细长金属股线之间的开口空间占所述涂层保持层的面积的30％至40％。
6.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述涂层保持层包括细长金属股线的网，其中所述金属股线包括多个涂层保持元件，并且所述空隙区域位于所述股线的至少一部分的下面。
7.根据权利要求2所述的牙科牙冠，其中，所述可硬化涂料组合物是通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联来硬化或固化的。
8.根据权利要求2所述的牙科牙冠，其中，所述组合物包括聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。
9.根据权利要求2所述的牙科牙冠，其中，所述组合物包括热塑性聚合物。
10.根据权利要求9所述的牙科牙冠，其中，所述组合物包括热塑性聚合物，所述热塑性聚合物选自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE以及它们的组合。
11.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述金属外壳和/或所述涂层保持层包含不锈钢。
12.根据权利要求2所述的牙科牙冠，其中，所述涂料组合物以5MPa的最小粘结强度保留在所述金属外壳上。
13.根据权利要求2所述的牙科牙冠，其中，所述组合物包含可聚合组分，所述可聚合组分选自由以下项组成的组：甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合。
14.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述金属外壳具有50微米至250微米范围内的厚度。
15.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述金属外壳具有50微米至150微米范围内的厚度。
16.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述涂层保持层具有50微米至125微米范围内的厚度。
17.根据权利要求1所述的牙科牙冠，其中，所述牙科牙冠具有50微米至700微米范围内的厚度。
18.根据权利要求2所述的牙科牙冠，其中，所述可硬化涂料组合物包括粉末。
19.一种形成牙科牙冠的方法，所述方法包括：
三维打印金属外壳和涂层保持层以形成牙科牙冠，其中所述涂层保持层包括多个开孔，其中金属基底层和所述涂层保持层之间的界面包括多个空隙区域，其中所述外壳和所述涂层保持层两者均包含三维打印的材料，其中所述涂层保持层包括细长金属股线的网结构，并且其中所述多个空隙区域位于所述金属股线和所述基底层之间。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括：将可硬化涂料组合物施加到所述涂层保持层上，并且连续施加在所述多个空隙区域和开孔内。
21.根据权利要求20所述的方法，所述方法还包括：使所述涂料组合物硬化以形成上覆于所述涂层保持层的至少一部分的涂层。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述施加步骤包括静电粉末涂覆所述保持层并随后加热。
23.根据权利要求20所述的方法，其中，所述组合物是通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联来硬化或固化的。
24.根据权利要求20所述的方法，其中，所述组合物包括聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。
25.根据权利要求20所述的方法，其中，所述涂层包含热塑性聚合物。
26.根据权利要求20所述的方法，其中，组合物包括热塑性聚合物，并且其中所述热塑性聚合物选自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE以及它们的组合。
27.根据权利要求20所述的方法，其中，所述组合物包含可聚合组分，所述可聚合组分选自由以下项组成的组：甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合。
28.根据权利要求20所述的方法，其中，细长股线之间的多个开孔占所述涂层保持层的面积的10％至70％。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述细长股线之间的所述多个开孔占所述涂层保持层的面积的30％至40％。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，所述金属基底层和所述涂层保持层中的至少一者包含不锈钢，或者其中所述金属基底层和所述涂层保持层两者均包含不锈钢。
31.根据权利要求20所述的方法，其中，所述涂料组合物以至少5MPa的粘结强度保留在所述外壳上。
32.一种形成牙科牙冠的方法，所述方法包括：
提供多层构造，所述多层构造包括：
连续的无孔金属基底层；
三维打印的涂层保持层，所述三维打印的涂层保持层与所述金属基底层相邻，
其中所述涂层保持层包括多个涂层保持元件，其中在所述涂层保持元件之间存在多个开孔，进一步地，其中所述金属基底层和所述涂层保持元件之间的界面包括多个空隙区域，其中所述涂层保持元件包括细长金属股线的网，其中所述多个开孔位于所述金属股线之间，并且其中所述多个空隙区域位于所述金属股线和所述基底层之间；以及
将所述多层构造成形为牙科牙冠坯料。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述连续的无孔金属基底层与所述涂层保持层一起三维打印。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述成形步骤包括通过模头压制所述坯料。
35.根据权利要求32所述的方法，其中，所述成形步骤包括根据标准DIN 8584-3深度拉伸所述坯料。
36.根据权利要求32所述的方法，所述方法还包括：将可硬化涂料组合物施加到所述涂层保持层上，并且连续施加在所述多个空隙区域和开孔内。
37.根据权利要求36所述的方法，所述方法还包括：使所述涂层保持层上的组合物硬化。
38.根据权利要求36所述的方法，其中，所述组合物是通过加热以去除溶剂、加热以引起聚合、化学交联、辐射诱导的聚合或交联来硬化或固化的。
39.根据权利要求36所述的方法，其中，所述组合物包含可聚合组分，所述可聚合组分选自由以下项组成的组：甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸脲烷酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、双酚A的甲基丙烯酸二缩水甘油酯以及它们的组合。
40.根据权利要求36所述的方法，其中，所述组合物包括聚合物或共聚物，所述聚合物或共聚物选自环氧化物、聚酯以及它们的杂合体。
41.根据权利要求36所述的方法，其中，所述涂料组合物包括热塑性聚合物，并且其中所述热塑性聚合物选自聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚酚砜、聚醚砜、聚丙烯酰胺、PTFE以及它们的组合。
42.根据权利要求32所述的方法，其中，所述金属基底层和所述涂层保持层中的至少一者包含不锈钢，或者其中所述金属基底层和所述涂层保持层两者均包含不锈钢。
43.根据权利要求32所述的方法，其中，所述涂层保持层包括细长金属股线的网，并且所述空隙区域位于所述股线的至少一部分的下面。
44.根据权利要求32所述的方法，其中，涂料组合物以最小粘结强度为5MPa而保留在金属外壳上。
45.根据权利要求32所述的方法，其中，所述金属基底层扩散粘结到所述涂层保持层。
46.根据权利要求45所述的方法，其中，扩散粘结包括加热/加压。
47.根据权利要求36所述的方法，其中，所述施加步骤包括静电粉末涂覆所述保持层并加热。
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