CN114762629B - 一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法 - Google Patents
一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114762629B CN114762629B CN202011636937.XA CN202011636937A CN114762629B CN 114762629 B CN114762629 B CN 114762629B CN 202011636937 A CN202011636937 A CN 202011636937A CN 114762629 B CN114762629 B CN 114762629B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- die
- bracket
- personalized
- lingual
- tooth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 65
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 16
- 210000004513 dentition Anatomy 0.000 claims description 13
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 claims description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 210000004195 gingiva Anatomy 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000001668 ameliorated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
- A61C7/14—Brackets; Fixing brackets to teeth
- A61C7/16—Brackets; Fixing brackets to teeth specially adapted to be cemented to teeth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/002—Orthodontic computer assisted systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
- A61C7/14—Brackets; Fixing brackets to teeth
- A61C7/145—Lingual brackets
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
本发明提供了一种个性化舌侧托槽底板的开模方法，具体步骤包括1．获得患者口腔的牙模数字模型；2、确定模具尺寸：首先根据不同牙位的个性化舌侧托槽底板的尺寸范围确定模具基板尺寸；3、牙齿模型在模具基板中的装配调适：4、模具基板中凹模及凸模的获得；5、通过布尔运算得到最终的个性化舌侧托槽底板模具：凹模型腔。采用本发明提供的个性化舌侧托槽底板开模方法制备所得的模具可以更好地为上述托槽制备方法提供批量生产条件，所有工序都可以在本模具的凹模上完成。可以实现高度自动化、机械化生产，进而大大缩短个性化舌侧托槽的制造周期、降低成本、可实现批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及口腔正畸领域，具体涉及一种个性化舌侧托槽的底板开模方法和托槽制造方法。
背景技术
传统舌侧托槽由于托槽底板是标准化制造的，而每个个体的牙齿舌面形态存在很大差异，舌侧托槽需要依靠大量粘结剂填充底板与牙面的空隙，这会造成托槽易脱落、粘贴位置不精确等导致一系列不良反应，严重的可能影响矫治效果。由于当时制造水平的限制，舌侧托槽的这一巨大缺陷一直未能改善，舌侧矫治技术因此几乎陷入停滞不前的状态。
随着数字化技术及3D打印技术的快速发展，2001年，德国的Dirk Wiechmann医生应用计算机辅助设计制造技术(CAD/CAM)研制出第一款个性化舌侧矫治系统(Incognito)，使舌侧正畸迎来了技术发展的又一次春天。该个性化舌侧托槽的制造流程主要分为两步：3D打印个性化舌侧托槽蜡模；然后利用熔模铸造完成托槽的制作。但这种制造方法程序繁琐、效率很低、生产周期长，从而导致生产成本很高。
近年来，随着金属3D打印技术的日益成熟，用金属3D打印技术直接打印个性化舌侧托槽成为可能，但由于托槽对精度、粗糙度的要求很高，尤其是槽沟，因此直接金属3D打印的个性化舌侧托槽不能满足临床应用的要求。通过对金属3D打印的个性化舌侧托槽做电解或电镀等后处理，可以改善托槽表面质量，但这两种后处理的加工精度和加工稳定性都不高，不适用于个性化零件的批量生产。
由于个性化托槽的个性化主要体现在托槽底板，而托槽上部结构差异小，可标准化制造。因此基于金属3D打印制造个性化舌侧托槽底板、再用标准化托槽上部结构焊接到托槽底板的方法具有一定的可行性；或者用金属3D打印个性化舌侧托槽的毛坯、而对于精度要求较高的槽沟再采用机加工的方法。这些方法虽然使槽沟精度满足临床应用要求，但金属3D打印的托槽底板存在抛光困难的问题。而如果用雕刻机雕刻薄板获得个性化舌侧托槽底板，然后用标准托槽上部结构通过激光焊接技术焊接到底板上，由于雕刻0.35mm厚的薄板成齿面的形状实际很难实现，效率较低；另一方面，由于个性化舌侧托槽舌侧空间狭小，激光焊接可能存在结扎翼挡住激光射入焊缝的路线，导致焊接不完全，影响焊接质量，为使焊缝暴露可能需要抬高标准托槽上部结构，或者改变激光射入的角度，这就需要不断的调整，不利于实现托槽的高效批量生产。
虽然加工个性化舌侧托槽的方法很多，但目前市面上的个性化舌侧托槽基本上都采用与20年前Dirk Wiechmann医生类似的方法，其原因有金属3D打印的托槽满足不了临床应用要求，结合后处理或者其他工艺后加工成本很高，都不适用批量生产。
冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。复杂曲面的薄板常见的制造方法为冲压成形，冲压是靠压力机和模具对板材、带材和型材等施加外力，使之产生塑性变形，从而获得形状较复杂工件的成形方法。个性化舌侧托槽底板为厚度0.3mm~0.5mm复杂曲面薄板，因此可以用不锈钢薄板冲压成形。但模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间，而金属3D打印技术正好可以解决这一问题。因此，提出一种结合金属3D打印与冲压技术的个性化舌侧托槽制造方法，将可充分发挥两种加工工艺的优势，缩短制造时间、提高个性化舌侧托槽的质量，使之即可满足临床需求，又可批量生产。
发明内容
为了解决现有个性化舌侧托槽制造方法的工艺复杂、金属3D打印成型托槽舒适性差、不适于批量生产、制造成本高等一系列问题，本发明提出了一种基于金属3D打印与冲压技术的个性化舌侧托槽制造方法，个性化舌侧托槽底板通过金属3D打印的模具冲压成形；用镍基合金做钎料的焊接剂将个性化舌侧托槽底板和托槽标准上部结构通过钎焊技术焊接在一起；最后通过激光切割技术切出个性化舌侧托槽底板的周边外形；所有工序都在冲压个性化舌侧托槽底板的凹模上完成，可以实现高度自动化、机械化生产，进而大大缩短个性化舌侧托槽的制造周期、降低成本、可实现批量生产。本发明过程中同时还提供了一种个性化舌侧托槽底板的开模方法。采用本发明提供的个性化舌侧托槽底板开模方法制备所得的模具可以更好地为上述托槽制备方法提供批量生产条件，所有工序都可以在本模具的凹模上完成。
本发明采用的技术方案如下：一种个性化舌侧托槽底板的开模方法，其具体包括如下步骤：
1．获得患者口腔的牙模数字模型：直接进行患者口内扫描或扫描患者口腔的石膏模型，获得牙列数据，并在Geomagic等软件中进行三维重建得到牙列三维模型；利用CT扫描获得口腔组织的医学图像，并利用MIMICS等软件进行重建得到牙列及颌骨三维模型；将两个三维模型在Geomagic等软件中，根据共同的牙列模型进行模型融合，得到包括精确牙列和颌骨的整体模型，保存为stl格式。
2、确定模具尺寸：首先根据不同牙位的个性化舌侧托槽底板的尺寸范围确定模具基板尺寸：模具基板的长宽尺寸根据托槽舌侧牙面大小确定，模具基板厚度尺寸根据舌侧牙齿曲面最低点与最高点的高度确定；根据模具尺寸制作模具基板，然后在模具基板四个角设计四个通孔，其中一组对角用于模具的定位，一组用于模具的固定；
3、牙齿模型在模具基板中的装配调适：个性化舌侧托槽底板上设有与托槽上部结构下表面相匹配的焊接平台，将stl数字化牙齿模型转换成stp格式的实体模型，为确保个性化舌侧托槽底板可在模具中冲压成形，将带有焊接平台的牙齿模型在模具基板中进行装配；所述模具基板采用透明材料制作，通过透明显示，调整增厚0.3mm牙齿后的模型使舌侧牙面中心与基板中心大致重合，牙面最低点高于模具基板下表面距离；用于设计个性化舌侧托槽底板的牙面整体位于模具基板里面，且牙面增厚0.3mm后的最高点靠近模具基板上表面但不超过；
4、模具基板中凹模及凸模的获得：对牙齿舌侧牙齿表面进行曲率、拔模等分析调整牙齿位置，确定拔模角度，随后在模具基板上表面设计裁取个性化舌侧托槽底板的周边形状，通过建模软件中的拉伸、拔模建模指令生成型腔，从而得到模具凹模型腔；模具凸模型腔的形状与凹模型腔一致，通过三维软件中的均匀偏移曲线指令获得；
5、通过布尔运算得到最终的个性化舌侧托槽底板模具：凹模型腔减去牙齿模型及焊接平台得到最终的凹模，凹模基板再减去上述的凹模得到最终的个性化舌侧托槽底板凹模模具，凸模型腔减去增厚0.3mm后的牙齿模型及焊接平台得最终的凸模，凸模基板再加上上述凸模得最终的个性化舌侧托槽底板的凸模模具。
本发明的一种个性化舌侧托槽底板的开模方法，所述模具外轮廓形状是长方体形或用于固定齿轮和轴的普通平键形状。
利用本发明的开模方法制备所得的模具进行批量生产个性化舌侧托槽的方法：具体包括如下步骤：
1、模具的制造：首先利用金属3D打印制造出权利要求1所述开模方法得到的凹模模具和凸模模具；
2、托槽上部结构的设计及制造：a.矫治方案设计：进行数字化排牙，并设计治疗方案，确定托槽上部结构的尺寸及位置：切牙牙冠舌侧多为牙冠中心低凹的曲面，为防止弓丝与个性化舌侧托槽底板干涉，检测满尺寸弓丝与舌侧托槽底板厚度加厚0.3mm的牙齿模型是否有干涉，若有则调整托槽位置；调整到合适位置后则托槽槽沟位置确定；b.确定托槽上部结构高度：个性化舌侧托槽底板上设有与托槽上部结构下表面相匹配的焊接平台，焊接平台上表面形状与标准托槽上部结构下表面形状一致或稍大，在保证焊接平台上表面形状完整的情况下尽量降低其高度，由于托槽槽沟位置已知，焊接平台高度确定后，托槽上部结构的高度就是焊接平台的高度加上托槽槽沟的高度；c、然后根据上述设计，用MIM粉末冶金或者线切割加工方法批量生产出托槽上部，最后在托槽上部结构的下表面即焊接面上粘接一片焊接剂或焊料；
3、冲压托槽底板：在冲床的固定板上安装凹模和凸模模具，下板安装凹模模具，上板安装凸模模具，在下板凹模模具上方铺0.3mm厚带网底的不锈钢薄板并固定住，上板凸模模具沿冲床导向杆在压力机的作用下挤压下板，从而在薄板上成形多个个性化舌侧托槽底板；
4、将托槽上部机构焊接在托槽底板上：多个个性化舌侧托槽底板冲压好后，更换上板，根据个性化舌侧托槽的凹模焊接平台的位置装夹托槽上部结构在新的上板上；合并上下板后，通电，使托槽上部结构下表面的焊接剂或焊料熔化焊接个性化舌侧托槽底板，得到整个个性化舌侧托槽。
5、如权利要求4所述的利用权利要求1的开模方法制备所得的模具进行批量生产个性化舌侧托槽的方法：其在特征在于：步骤2中的焊接平台水平放置，有利于后续工序的自动化、和机械化。
本发明所述的利用本发明的开模方法制备所得的模具进行批量生产个性化舌侧托槽的方法还包括步骤5：再次去除上板，根据设计模具时候的截面形状，导入激光切割的程序中，切割出每颗托槽的周边外形，经过清洗、消毒后，获得最终用于临床的个性化舌侧托槽。
本发明的有益效果主要表现在：1、充分发挥金属3D打印快速成型个性化小型零件的优势，缩短冲压个性化舌侧托槽底板的模具制造时间。2、冲压成形个性化舌侧托槽底板，弥补金属3D打印表面质量不好的缺陷，且实现了自动化、机械化，生产效率高，可一次冲压多颗个性化舌侧托槽的底板。3、模具的定位孔经过精加工后，表面质量好，因此定位精度高，为后序自动化、机械化生产提供保障。4、而采用钎焊技术，可使个性化舌侧托槽的厚度降到最低，提高托槽的舒适度，而亦可实现批量生产，提高生产效率。5、激光切割路径可根据设计模具的数据快速生成，激光切割个性化舌侧托槽底板的周边成品质量好无毛刺，工作效率高，亦可缩短生成周期。
附图说明
图1是采用本发明开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的加工工艺流程图。
图2是采用本发明开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽时托槽上部结构位置示意图。
图3是本发明个性化舌侧托槽结构示意图。
图4是本发明个性化舌侧托槽底板粘接面示意图。
图5是本发明个性化舌侧托槽底板的模具基板结构图。
图6是本发明牙齿模型在模具基板中的位置示意图。
图7是建模软件中对牙齿舌侧面的拔模分析图。
图8是本发明个性化舌侧托槽底板的型腔设计图。
图9是本发明个性化舌侧托槽底板的凸模型腔结构图。
图10是本发明个性化舌侧托槽底板的凹模模具结构图。
图11是本发明个性化舌侧托槽底板的凸模模具结构图。
图12是本发明个性化舌侧托槽底板的凹模模具在冲床中的装配图。
图13是本发明的个性化舌侧托槽结构图。
图14是本发明模具基板为键形的个性化舌侧托槽底板凹模结构图。
图中标记：1—托槽上部结构，2—增厚0.3mm的牙齿实体模型，3—个性化舌侧托槽底板，4—模具基板，5—牙齿实体模型，6—初始凹模型腔，7—初始凸模型腔，8—个性化舌侧托槽底板的凹模，9—个性化舌侧托槽底板的凸模，10—导向杆，11—固定凹模的下板，12—个性化舌侧托槽，13—键形凹模。
具体实施例
下面结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步描述：
一种采用本发明开模方法所得模具进行批量生产个性化舌侧托槽的方法的流程如图1所示，包括以下步骤：
1、获得患者口腔的牙模数字模型：直接患者口内扫描或扫描石膏模型，获得牙列数据，并在Geomagic等软件中进行三维重建得到牙列三维模型；利用CT扫描获得口腔医学图像，并利用MIMICS等软件进行重建得到牙列及颌骨三维模型；将两个三维模型在Geomagic等软件中，根据共同的牙列模型进行模型融合，得到包括精确牙列和颌骨的整体模型，保存为stl格式。
2、个性化舌侧托槽底板及其模具的设计：如图5所示，为模具基板4，基板上有两个固定孔41与两个定位孔42。首先根据不同牙位的个性化舌侧托槽底板的尺寸范围确定模具基板尺寸：模具长宽尺寸根据托槽舌侧牙面大小确定（即取牙面最大长宽尺寸作为模具的长宽尺寸），模具厚度根据舌侧牙齿曲面最低点与最高点的高度确定（即取牙齿曲面最低点与最高点的高度作为模具的厚度尺寸）。当然这里的最大牙面值只是作为一个参考值，模具基板的尺寸稍微大点或者小点或者和牙位值一样大都可以，只要后续有能满足制作模具的空间大小即可。模具外形除了长方体形状外，也可设计成其他形状，普通平键形13，如图14所示，和用于固定齿轮和轴的普通平键的形状一样，利用模具侧面进行定位。
将stl数字化牙齿模型转换成stp格式的实体模型，为确保个性化舌侧托槽底板可在模具中冲压成形，将带有焊接平台的牙齿模型5在模具基板零件中进行装配，（牙齿模型上的焊接平台是通过三维软件装配的）如图6所示。基板采用透明材料制成，所以可以透明显示，通过透明显示调整增厚0.3mm后的牙齿模型使舌侧牙面中心与基板中心大致重合，牙面最低点高于模具基板下表面一定距离。用于设计个性化舌侧托槽底板的牙面整个在基板里面，且牙面增厚0.3mm后的最高点尽量靠近模具基板上表面但不超过。
对牙齿舌侧牙齿表面进行曲率、拔模等分析调整牙齿位置，确定拔模角，如图7所示为拔模角度分析图。焊接平台水平放置作为优选项，有利于后续工序的自动化、和机械化。随后在模具上表面设计裁取个性化舌侧托槽底板的周边形状，如图8所示，通过拉伸、拔模建模指令生成初始凹模型腔6，拉伸长度超过舌侧牙齿表面最低点，通过观察初始凹模型腔6与牙龈、托槽上部结构是否干涉后再做出调整比如当凹模型腔覆盖住牙龈时，减小拉伸长度。模具初始凸模7的形状与凹模一致，通过Geomagic等软件中的均匀偏移曲线功能键等距缩小后直接获得。
通过布尔运算得最终的个性化舌侧托槽底板模具：初始凹模型腔6减去牙齿模型及焊接平台得最终的凹模型腔，凹模基板再减去上述的凹模型腔得最终的个性化舌侧托槽底板凹模模具8，如图10所示，可以在模具空余位置雕刻上牙位标号82，凹模模具上有焊接平台冲头81；初始凸模型腔7减去增厚0.3mm后的牙齿模型及焊接平台凹模得最终的凸模，凸模基板再加上上述的凸模得最终的个性化舌侧托槽底板的凸模模具9，如图11所示，凸模模具上有焊接平台凹模91。
3、模具的制造：根据上述设计好的模具，利用金属3D打印制造所述模具。打印时，模具平面侧添加支撑，打印好后对四个孔进行机加工扩孔或者手工扩孔，因为加工余量很小主要是为了改善孔的表面质量。最后用线切割去除支撑取下模具。
4、如图图12所示，个性化舌侧托槽底板的凹模模具在冲床中的装配图，由模具固定板11、导向杆10、模具8组成。在冲床的固定板11上安装模具，先用定位销确定模具的位置，再用螺栓固定模具，下板安装凹模，上板安装凸模，可以用模具的定位销进行检测，即凹模上定位销是否可以插入凸模。在下板模具上方铺0.3mm厚带网底的不锈钢薄板并固定住，上板沿导向杆10在压力机的作用下挤压下板，从而在薄板上成形多个相连着的个性化舌侧托槽底板。从而得到冲压成型的个性化舌侧托槽底板。
制作模具和托槽底板的同时，可以加工托槽上部结构，托槽上部结构的加工过程如下：
1、矫治方案设计：进行数字化排牙，并设计治疗方案，并确定托槽槽沟位置。如图2所示，确定托槽上部结构1的尺寸及位置；切牙牙冠舌侧多为牙冠中心低凹的曲面，为防止弓丝与个性化舌侧托槽底板干涉，检测满尺寸弓丝与增厚0.3mm（个性化舌侧托槽底板的厚度）的牙齿模型2是否有干涉（即弓丝会不会被牙齿表面挡住，无法穿设过去），若有则调整托槽位置，直至调整到满尺寸弓丝与增厚0.3mm的牙齿模型2没有干涉时的位置为托槽槽沟的位置。
2.确定托槽上部结构1的高度：如图3所示，个性化舌侧托槽由托槽上部结构1和个性化舌侧托槽底板3组成。个性化舌侧托槽底板3上有与托槽上部结构下表面相匹配的焊接平台31，焊接平台31上表面形状与托槽上部结构下表面形状一致或稍大，在保证焊接平台31上表面形状完整的情况下尽量降低其高度，因为焊接用的平台高度越低，个性化舌侧托槽下方与牙面间的间隙空隙32越小，有利于提高托槽底板强度。由于托槽上部结构中的托槽槽沟位置已知（这个槽沟位置根据矫治需要提前会确定的），焊接平台高度确定后，托槽上部结构的高度也随之确定，即托槽上部结构的高度就是焊接平台的高度加上托槽槽沟的高度。
3托槽上部结构的制造：用MIM粉末冶金或者线切割加工等可批量生产的方式制造，根据设计好的托槽上部结构的高度用线切割的方法切取，然后在托槽上部结构的下表面即焊接面上粘接一片焊接剂，镍基作为钎料。
经过上述步骤，将冲压成型的个性化舌侧托槽底板和制作好的托槽上部结构进行焊接。具体过程如下：
如图12所示，更换上板，由于个性化舌侧托槽底板的凹模8相对于下板的位置可精确获得，根据个性化舌侧托槽的凹模焊接平台的位置装夹托槽上部结构在新的上板上。合并上下板，通电，使焊料熔化焊接个性化舌侧托槽底板和托槽上部结构，实现结合。接着，再次去除上板，根据设计模具时候的截面形状，导入激光切割的程序中，可高效、快速的切割出每颗托槽的周边外形，经过简单的清洗、消毒后，获得最终用于临床的个性化舌侧托槽。
Claims (5)
1.一种个性化舌侧托槽底板的开模方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）获得患者口腔的牙模数字模型：直接进行患者口内扫描或扫描患者口腔的石膏模型，获得牙列数据，并在Geomagic等软件中进行三维重建得到牙列三维模型；利用CT扫描获得口腔组织的医学图像，并利用MIMICS等软件进行重建得到牙列及颌骨三维模型；将两个三维模型在Geomagic等软件中，根据共同的牙列模型进行模型融合，得到包括精确牙列和颌骨的整体模型，保存为stl格式；
（2）确定模具尺寸：首先根据不同牙位的个性化舌侧托槽底板的尺寸范围确定模具基板尺寸：模具基板的长宽尺寸根据托槽舌侧牙面大小确定，模具基板厚度尺寸根据舌侧牙齿曲面最低点与最高点的高度确定；根据模具尺寸制作模具基板，然后在模具基板四个角设计四个通孔，其中一组对角用于模具的定位，另一组用于模具的固定；
（3）牙齿模型在模具基板中的装配调适：个性化舌侧托槽底板上设有与托槽上部结构下表面相匹配的焊接平台，将stl数字化牙齿模型转换成stp格式的实体模型，为确保个性化舌侧托槽底板可在模具中冲压成形，将带有焊接平台的牙齿模型在模具基板中进行装配；所述模具基板采用透明材料制作，通过透明显示，调整增厚0.3mm后的牙齿模型使舌侧牙面中心与基板中心大致重合，牙面最低点高于模具基板下表面一定距离；用于设计个性化舌侧托槽底板的牙面整体位于模具基板里面，且牙面增厚0 .3mm后的最高点靠近但不超过模具基板上表面；
（4）模具基板中凹模及凸模的获得：对牙齿舌侧表面进行曲率、拔模等分析调整牙齿位置，确定拔模角度，随后在模具基板上表面设计裁取个性化舌侧托槽底板的周边形状，通过建模软件中的拉伸、拔模建模指令生成型腔，从而得到模具凹模型腔；模具凸模型腔的形状与凹模型腔一致，通过三维软件中的均匀偏移曲线指令获得；
（5）通过布尔运算得到最终的个性化舌侧托槽底板模具：凹模型腔减去牙齿模型及焊接平台得到最终的凹模，凹模基板再减去上述的凹模得到最终的个性化舌侧托槽底板凹模模具，凸模型腔减去增厚0.3mm后的牙齿模型及焊接平台得最终的凸模，凸模基板再加上上述凸模得到最终的个性化舌侧托槽底板的凸模模具。
2.如权利要求1所述的一种个性化舌侧托槽底板的开模方法，其特征在于：所述模具外轮廓形状是长方体形或用于固定齿轮和轴的普通平键形状。
3.一种利用权利要求1的开模方法制备所得的模具进行批量生产个性化舌侧托槽的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）模具的制造：首先利用金属3D打印制造出权利要求1所述开模方法得到的凹模模具和凸模模具；
（2）托槽上部结构的设计及制造：a .矫治方案设计：进行数字化排牙，并设计治疗方案，确定托槽上部结构的尺寸及位置：切牙牙冠舌侧多为牙冠中心低凹的曲面，为防止弓丝与个性化舌侧托槽底板干涉，检测满尺寸弓丝与舌侧托槽底板厚度加厚0 .3mm的牙齿模型是否有干涉，若有则调整托槽位置；调整到合适位置后则托槽槽沟位置确定；b.确定托槽上部结构高度：个性化舌侧托槽底板上设有与托槽上部结构下表面相匹配的焊接平台，焊接平台上表面形状与标准托槽上部结构下表面形状一致或稍大，在保证焊接平台上表面形状完整的情况下尽量降低其高度，由于托槽槽沟位置已知，焊接平台高度确定后，托槽上部结构 的高度就是焊接平台的高度加上托槽槽沟的高度；c、然后根据上述设计，用MIM粉末冶金或者线切割加工方法批量生产出托槽上部，最后在托槽上部结构的下表面即焊接面上粘接一片焊接剂或焊料；
（3）冲压托槽底板：在冲床的固定板上安装凹模和凸模模具，下板安装凹模模具，上板安装凸模模具，在下板凹模模具上方铺0.3mm厚带网底的不锈钢薄板并固定住，上板凸模模具沿冲床导向杆在压力机的作用下挤压下板，从而在薄板上成形多个个性化舌侧托槽底板；
（4）将托槽上部机构焊接在托槽底板上：多个个性化舌侧托槽底板冲压好后，更换上板，根据个性化舌侧托槽的凹模焊接平台的位置装夹托槽上部结构在新的上板上；合并上下板后，通电，使托槽上部结构下表面的焊接剂或焊料熔化焊接个性化舌侧托槽底板，得到整个个性化舌侧托槽。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（2）中的焊接平台水平放置，有利于后续工序的自动化和机械化。
5.如权利要求3或4所述方法，其特征在于：还包括步骤（5）：再次去除上板，根据设计模具时候的截面形状，导入激光切割的程序中，切割出每颗托槽的周边外形，经过清洗、消毒后，获得最终用于临床的个性化舌侧托槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011636937.XA CN114762629B (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011636937.XA CN114762629B (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114762629A CN114762629A (zh) | 2022-07-19 |
| CN114762629B true CN114762629B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=82364177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011636937.XA Active CN114762629B (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114762629B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07222759A (ja) * | 1991-02-28 | 1995-08-22 | Craig A Andreiko | 歯科矯正ブレース形成方法及び該方法によって形成した歯科矯正ブレース |
| CN1446522A (zh) * | 2002-03-22 | 2003-10-08 | 张天平 | 双层式托槽及其制做方法 |
| CN201201015Y (zh) * | 2008-05-28 | 2009-03-04 | 苏州乐开塑胶模具有限公司 | 简易拉伸模具 |
| CN101647729A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-17 | 广州瑞通激光科技有限公司 | 个性化舌侧正畸矫治器的制造方法 |
| CN103800086A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-21 | 史建陆 | 一种个性化唇舌侧正畸矫治器的制作方法 |
| CN104939935A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-30 | 叶年嵩 | 一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器 |
| CN104970891A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-14 | 金华市众邦前景医疗器械科技有限公司 | 一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法 |
| CN105708565A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-29 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 正畸托槽的制造方法及装置 |
| CN105708566A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-29 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 正畸托槽底板的加工方法及装置 |
| CN105769358A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-20 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 个性化托槽的制造方法、装置及个性化托槽 |
| CN106456285A (zh) * | 2014-03-18 | 2017-02-22 | C·冯曼达赫 | 用于颌部矫形托槽的套件 |
| CN107874848A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-04-06 | 浙江工业大学 | 一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽及其制作方法 |
| CN109646129A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-04-19 | 四川大学 | 一种个性化陶瓷托槽矫治器的制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100586611C (zh) * | 2008-02-27 | 2010-02-03 | 华南理工大学 | 定制化舌侧正畸托槽的选区激光熔化直接制造方法 |
-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011636937.XA patent/CN114762629B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07222759A (ja) * | 1991-02-28 | 1995-08-22 | Craig A Andreiko | 歯科矯正ブレース形成方法及び該方法によって形成した歯科矯正ブレース |
| CN1446522A (zh) * | 2002-03-22 | 2003-10-08 | 张天平 | 双层式托槽及其制做方法 |
| CN201201015Y (zh) * | 2008-05-28 | 2009-03-04 | 苏州乐开塑胶模具有限公司 | 简易拉伸模具 |
| CN101647729A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-17 | 广州瑞通激光科技有限公司 | 个性化舌侧正畸矫治器的制造方法 |
| CN103800086A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-21 | 史建陆 | 一种个性化唇舌侧正畸矫治器的制作方法 |
| CN106456285A (zh) * | 2014-03-18 | 2017-02-22 | C·冯曼达赫 | 用于颌部矫形托槽的套件 |
| CN104939935A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-30 | 叶年嵩 | 一种个性化舌侧直丝弓自锁托槽矫治器 |
| CN104970891A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-14 | 金华市众邦前景医疗器械科技有限公司 | 一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法 |
| CN105708566A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-29 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 正畸托槽底板的加工方法及装置 |
| CN105708565A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-29 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 正畸托槽的制造方法及装置 |
| CN105769358A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-20 | 北京正齐口腔医疗技术有限公司 | 个性化托槽的制造方法、装置及个性化托槽 |
| CN107874848A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-04-06 | 浙江工业大学 | 一种个性化舌侧双槽沟双自锁托槽及其制作方法 |
| CN109646129A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-04-19 | 四川大学 | 一种个性化陶瓷托槽矫治器的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114762629A (zh) | 2022-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109009511B (zh) | 一种基于3d打印的三向分析备牙导板制作方法及使用方法 | |
| CN101647729B (zh) | 个性化舌侧正畸矫治器的制造方法 | |
| KR101635998B1 (ko) | 치아모델의 제조방법 | |
| EP2614791A1 (en) | Method for manufacturing positioning tray and bracket with positioning hook for manufacturing positioning tray | |
| CN109640876B (zh) | 牙齿装置和用于制造义齿基托的方法 | |
| WO2009105922A1 (zh) | 定制化舌侧正畸托槽的选区激光熔化直接制造方法 | |
| KR101682285B1 (ko) | 의치 제조 방법 | |
| CN105213068A (zh) | 金属增材制造的口腔赝复体支架制作方法及其赝复体支架 | |
| CN110314004B (zh) | 数字化备牙及种植联合手术导板的制作方法及手术导板 | |
| CN113367821B (zh) | 一种成型活动全口义齿的数字化加工方法及系统 | |
| CN111067650B (zh) | 一种无石膏化的新型数字化桩核印模采集和模型建立方法 | |
| US20070154864A1 (en) | Method of manufacturing a dental part | |
| KR101711545B1 (ko) | 치아 교정 치료를 위한 환자 맞춤형 대체 브래킷 제조 방법 및 이에 의해 제조된 브래킷 | |
| CN104970891A (zh) | 一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法 | |
| CN112535545A (zh) | 全口义齿的全流程数字化制作方法 | |
| CN111513881A (zh) | 一种上颌骨缺损赝复体的制作方法及系统 | |
| CN101653383A (zh) | 个性化舌侧正畸保持器的制造方法 | |
| CN111568580A (zh) | 一种种植固定桥修复模型的制备方法 | |
| CN111772828A (zh) | 牙龈成型及牙槽骨修整手术引导装置制作方法及引导装置 | |
| CN114762629B (zh) | 一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法 | |
| CN106031665A (zh) | 一种牙种植修复个别托盘的设计制作方法 | |
| CN112809023A (zh) | 基于3d打印的套筒冠及其制作方法 | |
| CN205041569U (zh) | 基于金属增材制造的口腔赝复体支架 | |
| CN111557752A (zh) | 一种一次成型的整体烤瓷冠桥及其制作方法 | |
| CN211485003U (zh) | 牙冠桥修复个齿托盘 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 313300 bamboo industry science and Technology Park, Xiaofeng Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Zhejiang Pute Medical Instrument Co.,Ltd. Address before: 313300 bamboo industry science and Technology Park, Xiaofeng Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province Applicant before: ZHEJIANG PROTECT MEDICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |