CN113288481B - 椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠及其生产方法，包括以下步骤：对患者口腔进行口扫，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；将建立的三维数据模型配合计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿原型，并导出三维模型数据；将三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，并将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机；采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体；本发明，降低传统印模多次操作产生的误差累计，减少人工成本，减少医技沟通盲点。

Description

椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠及其生产方法

技术领域

本发明涉及全瓷冠制作领域，尤其是涉及椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠及其生产方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高对口腔健康以及美观日趋重视，对口腔卫生、口腔保健、口腔美容的需求日益增长，带动了中国口腔市场场迅猛发展；而口腔临床医学和口腔技术是推动口腔行业发展的的两大基石；其中，口腔技术涉及到的义齿修复体加工是基于牙医给到的反应口内情况的口腔数字化模型或翻制石膏印模的基础上进行严谨和精密的修复制造，只有临床医生和口腔技师通力合作才能作出合格的义齿修复体。

目前，临床前端口扫的应用实现了医生数字化取模，而就生产制作氧化锆全瓷冠加工后端而言，数字化制造仅涉及到修复体设计，CNC减材3d切削制造；但上瓷，车瓷以及上釉生产等工序在义齿加工所仍然需要人工加工制作，从而未能实现后端加工的完全工序的数字化生产，加大了人工成本，降低了生产效率。

同时临床医生和口腔技师之间由于存在一定的沟通盲点，容易产生医技沟通障碍，从而使得氧化锆全瓷冠加工的后端工序，容易和临床医生通过口扫获得的数据之间出现误差，进而使得最终制作出来的氧化锆全瓷冠效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低传统印模多次操作产生的误差累计、减少人工成本、减少医技沟通盲点、增加氧化锆全瓷冠成品制作效果的椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，包括以下步骤：

步骤1、对患者口腔进行口扫，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；

步骤2、将建立的三维数据模型配合计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿解剖模型，并导出三维模型数据；

步骤3、将三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；

步骤4、对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，并将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机；

步骤5、采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体，其中，support材料墨水形成的支撑物对model材料墨水形成的全瓷冠坯体进行支撑。

进一步的，步骤5中所述的model材料墨水为含有纳米氧化锆颗粒粉末、乙二醇醚、分散剂的混合溶剂；support材料墨水为具有水溶性的碳酸钠纳米颗粒悬浊液。

进一步的，在步骤5中，还具有滚刀，用于控制全瓷冠坯体的打印层厚；以及真空发生器，用于带动model材料墨水、support材料墨水产生内部循环。

进一步的，在步骤5中制作完成全瓷冠坯体后，还包括步骤6，将全瓷冠坯体放入带有超声波清洗功能的恒温水槽中，通过涡流循环清洗，去除support材料墨水形成的支撑物，获得氧化锆全瓷冠坯体。

进一步的，还包括步骤7，将获得的氧化锆全瓷冠坯体放置在氧化锆干燥箱中进行干燥。

进一步的，还包括步骤8，将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放入牙科烧结炉内，并通过牙科烧结炉对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结。

进一步的，还包括步骤9，对脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体进行表面抛光处理。

进一步的，步骤6的恒温水槽中，具有温度25℃-35℃的纯水，涡流循环中的涡流速度为30r/min-200r/min，超声波功率为38-42KHz。

进一步的，在步骤8，对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结时，脱脂烧结的温度条件为：以速度为2-4℃/min从0℃升温到250℃，保温时间为100-200min，以速度为2-4℃/min从250℃升温到450℃，保温时间为150-200min，以速度1-3℃/min从450℃升温到800℃，保温时间为50-100min，以速度1-3℃/min从800℃升温到1450℃，保温时间为100-150min，以速度1-4℃/min从1450℃降至室温。

本发明还公开了一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠，根据椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法生产得到。

本发明通过3D打印机使用model材料墨水以及support材料墨水进行打印，制成全瓷冠坯体，使得在生产制作全瓷冠坯体加工后端的工序中，无需进行人工处理的上瓷，车瓷以及上釉生产等工序，使得全瓷冠坯体在制作中达到完全数字化的过程，减少了人工成本，也增加了全瓷冠坯体制作的效率，同时由于无需人工对全瓷冠坯体进行上瓷，车瓷以及上釉生产等工序，使得临床医生在获得了患者的口腔数据后，无需和口腔技师进行沟通，即可直接通过3D打印机制作全瓷冠坯体，进而减少了临床医生和口腔技师之间存在的沟通障碍，避免了临床医生在获得患者口腔数据后，由于医技沟通问题而导致的最终制作的全瓷冠坯体出现误差的情况；同时，由于采用3D打印机制作全瓷冠坯体，无需使用传统的石膏印模，进而避免了传统石膏印模时由于需要进行多次处理而导致的多次处理过程中产生的误差累计，进一步增加了全瓷冠坯体制作的精度。

附图说明

图1是本发明的操作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1所述，本发明提供了一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，包括以下步骤：

步骤1、对患者口腔进行口扫，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；

步骤2、将建立的三维数据模型配合计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿解剖模型，并导出成STL格式的三维模型数据；

步骤3、将STL三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；

步骤4、对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，通过内部局域网将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机；

步骤5、采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体，其中，support材料墨水形成的支撑物对model材料墨水形成的全瓷冠坯体进行支撑；

步骤6、将全瓷冠坯体放入带有超声波清洗功能的恒温水槽中，通过涡流循环清洗，去除support材料墨水形成的支撑物，获得氧化锆全瓷冠坯体；

步骤7、将获得的氧化锆全瓷冠坯体放置在氧化锆干燥箱中进行干燥；

步骤8、将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放入牙科烧结炉内，并通过牙科烧结炉对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结；

步骤9、对脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体进行表面抛光处理。

在本方案中，通过3D打印机使用model材料墨水以及support材料墨水进行打印，制成全瓷冠坯体，使得在生产制作全瓷冠坯体加工后端的工序中，无需进行人工处理的上瓷，车瓷以及上釉生产等工序，使得全瓷冠坯体在制作中达到完全数字化的过程，减少了人工成本，也增加了全瓷冠坯体制作的效率，同时由于无需人工对全瓷冠坯体进行上瓷，车瓷以及上釉生产等工序，使得临床医生在获得了患者的口腔数据后，无需和口腔技师进行沟通，即可直接通过3D打印机制作全瓷冠坯体，进而减少了临床医生和口腔技师之间存在的沟通障碍，避免了临床医生在获得患者口腔数据后，由于医技沟通问题而导致的最终制作的全瓷冠坯体出现误差的情况；同时，由于采用3D打印机制作全瓷冠坯体，无需使用传统的石膏印模，进而避免了传统石膏印模时由于需要进行多次处理而导致的多次处理过程中产生的误差累计，进一步增加了全瓷冠坯体制作的精度。

具体的，在本方案中，步骤1优选使用3shape TRIOS 3Basic扫描仪对患者口内进行扫描，扫描仪扫描时间为5min，在通过3shape TRIOS 3Basic扫描仪扫描获得患者口腔的数据后，建立三维数字模型，再通过医技网络平台把模型数据传送至设计人员处；使得临床医生在进行口扫后得到的患者口腔数据可以直接传递给设计人员，在临床医生和设计人员之间无需进行沟通交流，避免了沟通中存在的障碍以及交流出错的情况。

在步骤2中，设计人员优选使用3Shape Dental System计算机辅助设计软件建立牙齿解剖模型，随后选择患者的牙位、对颌与邻牙，并调整对颌数据方向，确定颈缘线和倒凹参数，排列牙齿确定近远和舌侧，同时排列牙齿位置，添加连接杆，并通过该连接杆将排列好的牙齿连接成一个整体，用于传导和分散颌力；将牙冠调整至相对于对颌牙及邻牙的最佳位置，并且龈下延伸0.2mm，模拟上下颌同步设计；在整个步骤2的设计过程中，单个冠的三维数字模型可以在不到2min内设计完成，随后将设计完成后的三维数字模型导出成STL格式；在步骤2中，通过设计人员将牙冠调整至相对于对颌牙及邻牙的最佳位置，并模拟上下颌同步设计，使得在后续全瓷冠制作完成后，可以让患者更加适应该全瓷冠，保证了全瓷冠与患者原本的牙齿足够相似，进一步减小了患者因全瓷冠不匹配而导致的不适感。

在步骤3中，将STL格式的三维数字模型导入到3D打印机专有的3D打印排版软件中，进入零件修复界面，对三维数字模型的异常三角面片、坏边、干扰壳体进行修复；再进入平移零件界面，通过旋转、平移将三维数字模型放置在合适的位置；在完成放置后，在软件中选择最佳的配置来自动生成支撑；从而，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据。

具体的，在该软件中，对自动生成支撑的选择而言，提供3种不同的配置，分别为，配置1：打印不可水溶解的支撑，用于防止烧结变形；配置2：打印完全可溶解的支撑，用于不易清洗的中空零件，缺点是无法承受过重零件；配置3：打印混合支撑，有一定承重能力，且清洗较为容易；作为优选的，在本方案中选用配置3。

在步骤4中，对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，通过内部局域网将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机，该3D打印机优选为纳米颗粒喷墨3D打印机；其中，切片处理是用3D打印机专有的3D打印机控制软件把STL格式的模型文件转换成3D打印机动作数据，并将一个实体分成厚度相等的很多层，分好的层将是3D打印时进行的路径，层厚则是进行切片处理后每片分层的厚度，而层厚决定了全瓷冠的精度，特别是表面精度，如果层厚越小，打印的物品就相对精度高，表面纹理更好；其中，表面纹理是指3D打印由于分层制造，表面会形成一层层的痕迹；而在本方案中，作为优选，层厚设置为2微米-10微米；使得通过本方案制作出来的全瓷冠，相比传统石膏印模的制作方式，更加的精细，表面纹理也更好。

在步骤5中，通过3D打印机制作全瓷冠坯体时，采用的model材料墨水优选为粒径50-100纳米氧化锆颗粒粉末均匀分布混合在含有乙二醇醚、分散剂的混合溶剂中，并作为3D打印机喷射成型中的全瓷冠坯体材料使用，这种model材料墨水具有均一性好、活性高、团聚少的优点，有利于增加全瓷冠坯体的制作效果；support材料墨水优选为碳酸钠纳米颗粒悬浊液，并作为3D打印机喷射成型中的支撑物进行使用，由于这种support材料墨水在通过3D打印成型后，具有一定的强度，使得support材料墨水可以更好的为model材料墨水起到支撑作用。

具体的，在使用model材料墨水以及support材料墨水进行打印时，model材料墨水和support材料墨水分别贮存在带有不间断搅拌器的两个密封墨水罐中，当需要使用这两种材料墨水时自动装填到3D打印机的压电喷头中；其中，3D打印机中至少包含一组压电式喷头模块，而喷头模块包含了至少一个特制压电喷头，同时每个特制压电喷头内还包含了至少一个喷嘴；在本方案中，作为优选的，3D打印机中包含有两组压电式喷头模块，每组喷头模块中包含了24个特制压电喷头，每个喷头内有512个喷嘴，从而使得3D打印机在打印全瓷冠坯体时，可以从多个角度、方位进行同步的喷射成型操作，增加了保证了全瓷冠坯体成型精度的同时，增加了成型的速度效率。

另外，在打印时每个喷嘴每秒喷射出9000-12000颗4-10pl的墨滴到打印托盘上，并以10KHZ的喷射频率，1200-1600Dpi的打印分辨率将全瓷冠坯体产品的制作精度控制在±0.02mm范围内；同时，在打印过程中，喷头模块按照步骤4中获得的3D打印机动作数据，沿X、Y轴方向精准移动并在打印托盘上喷射与3D打印机动作数据相应的材料墨水；其中，两种材料墨水相互独立，而Support材料墨水形成的支撑物对model材料墨水形成的全瓷冠坯体进行支撑，model材料墨水则作为全瓷冠坯体的成形材料，随后打印托盘沿Z轴方向进行高度数值恒定的升降；作为优选的，喷头模块两侧还装设有热辐射加热灯，打印托盘每下降一层，喷头模块左右两侧的热辐射加热灯会以120-200℃的高温将墨水中的液体部分蒸发，使得打印托盘上的材料墨水可以快速定型，加快成型效率，同时避免了材料墨水成型速度慢而导致的材料墨水自行流动，进而避免了材料墨水自行流动而导致的全瓷冠坯体形状出现偏差的情况。

其次，为保证打印过程中，每层层厚一致和喷射表面的平面度、粗糙度良好，作为优选的，喷头模块一侧还装设有滚刀，并通过滚刀对全瓷冠坯体的打印层厚进行精准控制，使用滚刀对全瓷冠坯体表面进行铣削，留下成型的全瓷冠坯体，每层重复上述打印流程，最终得到有全面支撑物进行支撑保护的全瓷冠坯体。

在本方案中，作为优选的，在喷头模块中还装设有真空发生器，使得材料墨水进入到压电喷头后，真空发生器产生回流负压，使得材料墨水在压电喷头内部进行循环，以防止材料墨水在压电喷头中出现颗粒沉积的问题，进一步提高了3D打印机打印全瓷冠坯体过程中的效果。

优选的，喷头模块中还具有负压抽吸粉尘收集系统，使得压电喷头喷出的材料墨水在制作时，产生的粉尘会被负压抽吸粉尘收集系统抽出，避免了粉尘直接落入外界环境而导致的污染问题。

在步骤6中，由于support材料墨水优选为碳酸钠纳米颗粒悬浊液，而碳酸钠纳米颗粒悬浊液具有一定的水溶性，使得support材料墨水在一定条件的水溶液中可以溶解脱落，从而实现作为支撑物的support材料墨水与全瓷冠坯体之间的分离；在将support材料墨水进行水剥离时，要求support材料墨水能快速、完全地溶解于水中，以保证全瓷冠坯体的表面干净，同时保护全瓷冠坯体的细微结构。

由于作为支撑物的support材料墨水在打印后具有一定的强度，将打印托盘从3D打印机中取出，放入装有25℃-35℃纯水的恒温水槽中，以功率为38-42KHz的超声波破坏support材料墨水制成的支撑物，再启动30r/min-200r/min涡流速度的涡流使全瓷冠坯体充分浸泡，便于水进出全瓷冠坯体以及支撑物中，然后经过清洗，即可彻底的去除support材料墨水制成的支撑物，并获得成型的氧化锆全瓷冠坯体；其中，作为优选的，涡流浸泡的时间为6-24h；在经过清洗后，作为支撑物的support材料墨水被去除，使得全瓷冠坯体内不会残留有其余物质，增加了全瓷冠坯体内外部的清洁度，避免了异物落入患者口腔而导致的不适感。

另外，由于涡流浸泡的时间与模型的复杂程度相关，如小模型或者孔隙较大的模型，浸泡时间较短；相反，则浸泡时间较长，因此具体的涡流浸泡时间，可以根据具体的使用需求进行调整。

在步骤7中，需要将氧化锆全瓷冠坯体放入到氧化锆干燥箱中进行干燥，优选的，将氧化锆干燥箱的干燥温度设置为120-180℃，并保持2-3小时的干燥时间，即可完成对全瓷冠坯体的干燥操作。

在步骤8中，将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放置到牙科烧结炉炉膛的锆珠上，并运行烧结程序，以速度为2-4℃/min从0℃升温到250℃，保温时间为100-200min；以速度为2-4℃/min从250℃升温到450℃，保温时间为150-200min；以速度1-3℃/min从450℃升温到800℃，保温时间为50-100min；以速度1-3℃/min从800℃升温到1450℃，保温时间为100-150min，最后以速度1-4℃/min从1450℃降至室温。

另外，氧化锆全瓷冠坯体在经过上述的脱脂烧结过程后，由于model材料墨水优选为粒径50-100纳米氧化锆颗粒粉末均匀分布混合在含有乙二醇醚、分散剂的混合溶剂中，其中混合溶剂中的纳米氧化锆的稳定性、均匀性好，使得氧化锆全瓷冠坯体的X、Y、Z三轴会同步收缩，三轴收缩率为18％，尺寸误差可以精准控制在±0.02mm，致密度高达99.95％，使得通过model材料墨水制作而成的氧化锆全瓷冠坯体具有色泽好、通透性高的优点。

在步骤9中，由于本方案采用3D打印机配合上述生产步骤，使得在脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体无需进行上瓷、上釉等工序，只需进行表面抛光即可达到天然牙的光润表面以及梯度结构；其中作为优选的，表面抛光选用自动化超声波抛光，将氧化锆全瓷冠坯体放入医用碳化硅磨料悬浮液中，并一起置于频率26-35KHz的超声波场中，依靠超声波的震荡作用，使医用碳化硅磨料在氧化锆全瓷冠坯体表面磨削抛光；其中，医用碳化硅磨料会在超声振动下，以较大的速度和加速度不断撞击氧化锆全瓷冠坯体的表面，对氧化锆全瓷冠坯体表面的微凸部分进行微切削加工，该方式对氧化锆全瓷冠坯体的作用力和热影响较小，不产生变形、烧伤、变质层，最终氧化锆全瓷冠坯体表面光洁度可达到▽8-13。

通过上述的步骤过程，提供一具体实施方法：

步骤1、使用3shape TRIOS 3Basic扫描仪对患者口腔进行口扫，扫描仪扫描时间为5min，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；

步骤2、将建立的三维数据模型配合3Shape Dental System计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿解剖模型，并导出成STL格式的三维模型数据；

步骤3、将STL三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；

步骤4、对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，通过内部局域网将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机，设定层厚为2微米；

步骤5、采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体，model材料墨水选用粒径50纳米氧化锆颗粒粉末均匀分布混合在含有乙二醇醚、分散剂的混合溶剂中，support材料墨水选用碳酸钠纳米颗粒悬浊液；在3D打印机进行打印制作时，每个喷嘴每秒喷射出9000颗4的墨滴到打印托盘上，并以10KHZ的喷射频率，1200Dpi的打印分辨率将全瓷冠坯体产品的制作精度控制在±0.02mm范围内，同时打印托盘每下降一层，喷头模块左右两侧的热辐射加热灯会以120℃的高温将墨水中的液体部分蒸发；

步骤6、将全瓷冠坯体放入带有超声波清洗功能的恒温水槽中，通过涡流循环清洗，去除support材料墨水生成的支撑物，获得氧化锆全瓷冠坯体；其中，恒温水槽中装有25℃的纯水，超声波功率为38KHz，涡流速度为30r/min，并将全瓷冠坯体浸泡在涡流中6h；

步骤7、将获得的氧化锆全瓷冠坯体放置在氧化锆干燥箱中进行干燥，氧化锆干燥箱的干燥温度设置为120℃，并保持2小时的干燥时间；

步骤8、将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放入牙科烧结炉内，并通过牙科烧结炉对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结，烧结温度控制为，以速度为2℃/min从0℃升温到250℃，保温时间为100min；以速度为2℃/min从250℃升温到450℃，保温时间为150min；以速度1℃/min从450℃升温到800℃，保温时间为50min；以速度1℃/min从800℃升温到1450℃，保温时间为100min，最后以速度1℃/min从1450℃降至室温；

步骤9、对脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体进行表面抛光处理，表面抛光处理选用自动化超声波抛光，将氧化锆全瓷冠坯体放入医用碳化硅磨料悬浮液中，并一起置于频率26KHz的超声波场中。

提供再一具体实施方法：

步骤1、使用3shape TRIOS 3Basic扫描仪对患者口腔进行口扫，扫描仪扫描时间为5min，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；

步骤2、将建立的三维数据模型配合3Shape Dental System计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿解剖模型，并导出成STL格式的三维模型数据；

步骤3、将STL三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；

步骤4、对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，通过内部局域网将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机，设定层厚为10微米；

步骤5、采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体，model材料墨水选用粒径100纳米氧化锆颗粒粉末均匀分布混合在含有乙二醇醚、分散剂的混合溶剂中，support材料墨水选用碳酸钠纳米颗粒悬浊液；在3D打印机进行打印制作时，每个喷嘴每秒喷射出12000颗10pl的墨滴到打印托盘上，并以10KHZ的喷射频率，1600Dpi的打印分辨率将全瓷冠坯体产品的制作精度控制在±0.02mm范围内，同时打印托盘每下降一层，喷头模块左右两侧的热辐射加热灯会以200℃的高温将墨水中的液体部分蒸发；

步骤6、将全瓷冠坯体放入带有超声波清洗功能的恒温水槽中，通过涡流循环清洗，去除support材料墨水生成的支撑物，获得氧化锆全瓷冠坯体；其中，恒温水槽中装有35℃的纯水，超声波功率为42KHz，涡流速度为200r/min，并将全瓷冠坯体浸泡在涡流中24h；

步骤7、将获得的氧化锆全瓷冠坯体放置在氧化锆干燥箱中进行干燥，氧化锆干燥箱的干燥温度设置为180℃，并保持3小时的干燥时间；

步骤8、将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放入牙科烧结炉内，并通过牙科烧结炉对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结，烧结温度控制为，以速度为4℃/min从0℃升温到250℃，保温时间为200min；以速度为4℃/min从250℃升温到450℃，保温时间为200min；以速度3℃/min从450℃升温到800℃，保温时间为100min；以速度3℃/min从800℃升温到1450℃，保温时间为150min，最后以速度4℃/min从1450℃降至室温；

步骤9、对脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体进行表面抛光处理，表面抛光处理选用自动化超声波抛光，将氧化锆全瓷冠坯体放入医用碳化硅磨料悬浮液中，并一起置于频率35KHz的超声波场中。

提供又一具体实施例方法：

步骤1、使用3shape TRIOS 3Basic扫描仪对患者口腔进行口扫，扫描仪扫描时间为5min，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；

步骤2、将建立的三维数据模型配合3Shape Dental System计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿解剖模型，并导出成STL格式的三维模型数据；

步骤3、将STL三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；

步骤4、对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，通过内部局域网将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机，设定层厚为6微米；

步骤5、采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体，model材料墨水选用粒径75纳米氧化锆颗粒粉末均匀分布混合在含有乙二醇醚、分散剂的混合溶剂中，support材料墨水选用碳酸钠纳米颗粒悬浊液；在3D打印机进行打印制作时，每个喷嘴每秒喷射出10000颗7pl的墨滴到打印托盘上，并以10KHZ的喷射频率，1400Dpi的打印分辨率将全瓷冠坯体产品的制作精度控制在±0.02mm范围内，同时打印托盘每下降一层，喷头模块左右两侧的热辐射加热灯会以160℃的高温将墨水中的液体部分蒸发；

步骤6、将全瓷冠坯体放入带有超声波清洗功能的恒温水槽中，通过涡流循环清洗，去除support材料墨水生成的支撑物，获得氧化锆全瓷冠坯体；其中，恒温水槽中装有30℃的纯水，超声波功率为40KHz，涡流速度为100r/min，并将全瓷冠坯体浸泡在涡流中12h；

步骤7、将获得的氧化锆全瓷冠坯体放置在氧化锆干燥箱中进行干燥，氧化锆干燥箱的干燥温度设置为150℃，并保持2.5小时的干燥时间；

步骤8、将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放入牙科烧结炉内，并通过牙科烧结炉对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结，烧结温度控制为，以速度为3℃/min从0℃升温到250℃，保温时间为150min；以速度为3℃/min从250℃升温到450℃，保温时间为170min；以速度2℃/min从450℃升温到800℃，保温时间为70min；以速度2℃/min从800℃升温到1450℃，保温时间为120min，最后以速度3℃/min从1450℃降至室温；

步骤9、对脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体进行表面抛光处理，表面抛光处理选用自动化超声波抛光，将氧化锆全瓷冠坯体放入医用碳化硅磨料悬浮液中，并一起置于频率32KHz的超声波场中。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、对患者口腔进行口扫，获得患者口腔的三维数据，并建立三维数据模型；

步骤2、将建立的三维数据模型配合计算机辅助设计软件，取得合适患者的牙齿解剖模型，并导出三维模型数据；

步骤3、将三维模型数据导入3D打印处理软件，进行修复、排版以及自动生成支撑物的步骤，得到完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据；

步骤4、对完成排版并自动生成支撑物后的三维模型数据进行切片处理，并将切片处理完毕后的模型数据发送至3D打印机；

步骤5、采用model材料墨水以及support材料墨水，通过3D打印机制作全瓷冠坯体，其中，support材料墨水形成的支撑物对model材料墨水形成的全瓷冠坯体进行支撑；

步骤5中所述的model材料墨水为含有纳米氧化锆颗粒粉末、乙二醇醚、分散剂的混合溶剂；support材料墨水为具有水溶性的碳酸钠纳米颗粒悬浊液；

其中3D打印机中至少包括一组压电式喷头模块，喷头模块两侧还装设有热辐射加热灯，打印托盘每下降一层，喷头模块左右两侧的热辐射加热灯会以120-200℃的高温将墨水中的液体部分蒸发，喷头模块一侧还装设有滚刀，使用滚刀对全瓷冠坯体表面进行铣削，喷头模块中还装设有真空发生器，使得材料墨水进入到压电喷头后，真空发生器产生回流负压。

2.根据权利要求1中所述的一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：在步骤5中制作完成全瓷冠坯体后，还包括步骤6，将全瓷冠坯体放入带有超声波清洗功能的恒温水槽中，通过涡流循环清洗，去除support材料墨水形成的支撑物，获得氧化锆全瓷冠坯体。

3.根据权利要求2中所述的一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：还包括步骤7，将获得的氧化锆全瓷冠坯体放置在氧化锆干燥箱中进行干燥。

4.根据权利要求3中所述的一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：还包括步骤8，将干燥后的氧化锆全瓷冠坯体放入牙科烧结炉内，并通过牙科烧结炉对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结。

5.根据权利要求4中所述的一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：还包括步骤9，对脱脂烧结后的氧化锆全瓷冠坯体进行表面抛光处理。

6.根据权利要求2中所述的一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：步骤6的恒温水槽中，具有温度25℃-35℃的纯水，涡流循环中的涡流速度为30r/min-200r/min，超声波功率为38-42KHz。

7.根据权利要求4中所述的一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法，其特征在于：在步骤8，对氧化锆全瓷冠坯体进行脱脂烧结时，脱脂烧结的温度条件为：以速度为2-4℃/min从0℃升温到250℃，保温时间为100-200min，以速度为2-4℃/min从250℃升温到450℃，保温时间为150-200min，以速度1-3℃/min从450℃升温到800℃，保温时间为50-100min，以速度1-3℃/min从800℃升温到1450℃，保温时间为100-150min，以速度1-4℃/min从1450℃降至室温。

8.一种椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠，根据权利要求1-7任一项所述椅旁数字化增材纳米氧化锆全瓷冠生产方法生产得到。

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