CN116023137A - 一种口腔修复体的智能支撑打印方法 - Google Patents

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孙玉春
陈虎
沈妍汝
翟文茹
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Abstract

本发明公开了一种口腔修复体的智能支撑打印方法，涉及口腔修复领域。本发明包括以下步骤：结合口腔修复体的表面形态，对支撑底座进行建模；基于支撑底座模型，采用三维打印完成支撑底座以及口腔修复体的打印；利用激光或紫外光对打印好的支撑底座以及口腔修复体照射，形成口腔修复体生坯；口腔修复体生坯中的支撑底座以及口腔修复体分离，并对口腔修复体进行脱脂烧结，完成口腔修复体制作。本发明既可以在制造过程中防止制件变形，又容易被移除不影响制造精度，在制作陶瓷口腔修复体时尤其可以体现其优势。

Description

一种口腔修复体的智能支撑打印方法
技术领域
本发明涉及口腔修复领域，更具体的说是涉及一种口腔修复体的智能支撑打印方法。
背景技术
陶瓷是常用的口腔修复体材料，三维打印技术具有节省材料、避免机械加工缺陷以及能够制造复杂几何形状等优点，是一种有前景的制造方法。柱状支撑是三维打印口腔修复体最常用的支撑设计，但需要手动移除，可能因移除过多或不足导致缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种口腔修复体的智能支撑打印方法，既可以在制造过程中防止制件变形，又容易被移除不影响制造精度，在制作陶瓷口腔修复体时尤其可以体现其优势。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种口腔修复体的智能支撑打印方法，包括以下步骤：
结合口腔修复体的表面形态，对支撑底座进行建模；
基于支撑底座模型，采用三维打印完成支撑底座以及口腔修复体的打印；
利用激光或紫外光对打印好的支撑底座以及口腔修复体照射，形成口腔修复体生坯；
将口腔修复体生坯中的支撑底座以及口腔修复体分离，并对口腔修复体进行脱脂烧结，完成口腔修复体制作。
可选的，还包括通过调控相关参数控制不同位点或不同分层的浆料固化程度，结合氧化锆浆料在SLA打印中存在的光散射现象，形成可承托上部打印制件重力且易剥离的全包支撑结构。
可选的，所述相关参数包括光强、光照时长、聚焦程度。
可选的，三维打印浆料由氧化锆粉末与光聚合物抽真空搅拌混合形成，其中氧化锆的固相含量为40-60vol％，还包括光敏树脂单体、光引发剂、分散剂、流平剂、消泡剂。
可选的，利用激光或紫外光对打印好的支撑底座以及口腔修复体照射，形成口腔修复体生坯，具体为：通过紫外激光束逐点扫描固化浆料，通过数字光处理元件生成截面投影图案整层固化；利用工作平台按设定的层厚下降，表面重新均匀涂覆一层未固化的浆料，如此循环直至打印结束。
可选的，所述支撑底座顶面为支撑面，与所述口腔修复体相适配。
可选的，所述支撑底座与所述口腔修复体相适配，且中间存在间隙。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种口腔修复体的智能支撑打印方法，具有以下有益效果：
1、个性化智能设计支撑，更符合每个陶瓷制件形态，提供更好的支撑效果；
2、通过调节打印参数控制支撑和制件不同的固化程度，便于去除支撑而不对制件精度造成损害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程示意图。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种口腔修复体的智能支撑打印方法，如图1所示，包括以下步骤：
根据口腔修复体表面形态，使用软件设计一个长方体支撑底座，底座的顶面为支撑面，与口腔修复体的表面具有相同的解剖形态(如牙尖、窝沟等)，支撑面与口腔修复体的表面存在一定的间隙(约0.1～0.2mm，根据打印浆料粘度、被支撑修复体重量等进行设定)。
三维打印浆料由氧化锆粉末与光聚合物(如光敏树脂)等抽真空搅拌混合形成，其中氧化锆的固相含量一般为40-60vol％，其余成分包括光敏树脂单体、光引发剂、分散剂、流平剂、消泡剂等。
用特定波长的激光(DLP：365nm-700nm)或紫外光(SLA：355nm或405nm)对浆料进行照射从而使其固化成形口腔修复体生坯。立体光刻(SLA)通过紫外激光束逐点扫描固化浆料，数字光处理(DLP)通过数字光处理元件(如数字微镜晶片)生成截面投影图案整层固化。然后工作平台按设定的层厚下降，表面重新均匀涂覆一层未固化的浆料，如此循环直至打印结束。
通过调控光强、光照时长、聚焦程度等参数控制不同位点或不同分层的浆料固化程度，结合氧化锆浆料在SLA打印中存在的光散射现象，支撑面与口腔修复体生坯间隙内的浆料固化程度较低，具体表现为液相含量较高、硬度较低，形成可承托上部打印制件重力且易剥离的全包支撑结构。
打印后去除支撑结构，通过热重分析确定脱脂烧结曲线(一般烧结温度需达到1400℃～1600℃)，对修复体生坯进行脱脂烧结，完成口腔修复体制作。
在本实施例中，公开了制作上颌第一磨牙全冠预备体模型，并设计相应的解剖轮廓全冠修复体。根据制造工艺和支撑方式的不同，分为三组(n＝6)：
(1)切削组：使用常规数控切削设备从氧化锆块中切削全冠修复体，1450℃烧结，保温2h；
(2)三维打印+柱状支撑组：在设计软件(MaterialiseMagics)中对全冠修复体添加柱状支撑。此类软件算法自动计算需要添加支撑区域的面积、支撑用量、打印时间等因素，以不同的因素权重寻找最优解。然后寻找需要添加支撑的修复体表面，将其与打印底板连接，在保证打印精度的基础上达到最小的接触面积。355nm紫外光激光束逐点扫描固化浆料请给出打印浆料的组成，用金刚砂车针手动磨除柱状支撑请给出切割和磨除的相关方案，通过热重分析确定脱脂烧结曲线，在烧结炉中脱脂烧结；
(3)三维打印+智能支撑组：根据全冠咬合面形态，在设计软件中对全冠修复体添加智能全支撑，支撑面与口腔修复体表面的间隙为0.12mm。355nm紫外光激光束逐点扫描固化浆料。在实际打印过程中间隙会被高固相含量的氧化锆浆料充满，通过调控光强、光照时长、聚焦程度等参数控制不同位点或不同分层的浆料固化程度，且氧化锆浆料在SLA打印中存在光散射现象，因此间隙内浆料固化程度较低。这种全支撑既能为修复体的成形提供良好的支持，打印完成后又易于支撑基底与修复体生坯分离，用手即可将修复体生坯取下，超声清洗，真空干燥24h后，在烧结炉中以与(2)相同的烧结曲线进行脱脂烧结。
用三重扫描法将全冠预备体模型、全冠修复体和全冠就位整体模型进行数字化，对咬合面、轴面、边缘进行三维偏差分析。
是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，包括以下步骤：
结合口腔修复体的表面形态，对支撑底座进行建模；
基于支撑底座模型，采用三维打印完成支撑底座以及口腔修复体的打印；
利用激光或紫外光对打印好的支撑底座以及口腔修复体照射，形成口腔修复体生坯；
将口腔修复体生坯中的支撑底座以及口腔修复体分离，并对口腔修复体进行脱脂烧结，完成口腔修复体制作。
2.根据权利要求1所述的一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，还包括通过调控相关参数控制不同位点或不同分层的浆料固化程度，结合氧化锆浆料在SLA打印中存在的光散射现象，形成可承托上部打印制件重力且易剥离的全包支撑结构。
3.根据权利要求2所述的一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，所述相关参数包括光强、光照时长、聚焦程度。
4.根据权利要求1所述的一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，三维打印浆料由氧化锆粉末与光聚合物抽真空搅拌混合形成，其中氧化锆的固相含量为40-60vol％，还包括光敏树脂单体、光引发剂、分散剂、流平剂、消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，利用激光或紫外光对打印好的支撑底座以及口腔修复体照射，形成口腔修复体生坯，具体为：通过紫外激光束逐点扫描固化浆料，通过数字光处理元件生成截面投影图案整层固化；利用工作平台按设定的层厚下降，表面重新均匀涂覆一层未固化的浆料，如此循环直至打印结束。
6.根据权利要求1所述的一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，所述支撑底座顶面为支撑面，与所述口腔修复体相适配。
7.根据权利要求1所述的一种口腔修复体的智能支撑打印方法，其特征在于，所述支撑底座与所述口腔修复体相适配，且中间存在间隙。
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