DE102009011175A1 - Method and production device for the automatic dental ceramic veneering of scaffolds of dental restorations - Google Patents
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zur automatischen dentalkeramischen Verblendung von Gerüsten von zahntechnischen Restaurationen, insbesondere zur Verblendung von Kronen- oder Brückengerüsten, mit einer Fertigungsvorrichtung, aufweisend wenigstens eine Halte- und Positioniereinheit, wenigstens eine wenigstens eine Beschichtungsdüse aufeit und vorzugsweise wenigstens eine Brennkammer, wobei wenigstens ein CAD/CAM-Datensatz zur Schichtaufbringung einer Verblendung einer zu fertigenden zahntechnischen Restauration erstellt wird, wobei in wenigstens einem Beschichtungsvorgang wenigstens eine keramische Verblendmasse von der Beschichtungseinheit auf das Gerüst aufgesprüht wird, wobei das Gerüst während des Beschichtungsvorgangs von der Halte- und Positioniereinheit gehalten und bewegt wird, wobei das verblendete Gerüst in wenigstens einem Sintervorgang gesintert wird und wobei der Beschichtungsvorgang und die Bewegung der Halte- und Positioniereinheit während des Beschichtungsvorgangs automatisch von der Steuereinheit entsprechend dem CAD/CAM-Datensatz gesteuert wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Positionsänderung des Gerüstes relativ zur Düse während des Beschichtungsvorgangs lediglich durch Bewegung der Halte- und Positioniereinheit relativ zur Düse bewirkt wird, wobei die Halte- und Positioniereinheit um fünf Achsen oder mehr bewegbar und die Düse feststehend ausgebildet ist.Shown and described is a method for the automatic dental ceramic veneering of scaffolds of dental restorations, in particular for veneering of crown or bridge frameworks, with a manufacturing device comprising at least one holding and positioning unit, at least one at least one coating nozzle and preferably at least one combustion chamber at least one CAD / CAM data set for the layer application of a veneer of a dental restoration to be produced is created, wherein in at least one coating process, at least one ceramic veneering compound is sprayed onto the framework by the coating unit, the framework being held by the holding and positioning unit during the coating process and moving, wherein the veneered framework is sintered in at least one sintering operation and wherein the coating process and the movement of the holding and positioning unit during the Besc automatically controlled by the control unit according to the CAD / CAM data set. According to the invention, it is provided that the change in position of the stand relative to the nozzle during the coating process is effected only by movement of the holding and positioning unit relative to the nozzle, wherein the holding and positioning unit is movable about five axes or more and the nozzle is stationary.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen dentalkeramischen Verblendung von Gerüsten von zahntechnischen Restaurationen, insbesondere zur Verblendung von Kronen- oder Brückengerüsten, mit einer CAD/CAM-Fertigungsvorrichtung aufweisend wenigstens eine Halte- und Positioniereinheit, wenigstens eine wenigstens eine Beschichtungsdüse aufweisende Beschichtungseinheit, eine Steuerungseinheit und, vorzugsweise, wenigstens eine Brennkammer, wobei wenigstens ein CAD/CAM-Datensatz zur Schichtaufbringung einer Verblendung einer zu fertigenden zahntechnischen Restauration erstellt wird, wobei in wenigstens einem Beschichtungsvorgang wenigstens eine keramische Verblendmasse von der Beschichtungseinheit nebeneinander und/oder übereinander auf das Gerüst aufgesprüht wird, wobei das Gerüst während des Beschichtungsvorgangs von der Halte- und Positioniereinheit gehalten und bewegt wird, wobei das verblendete Gerüst in wenigstens einem Sintervorgang gesintert wird und wobei der Beschichtungsvorgang und die Bewegung der Halte- und Positioniereinheit während des Beschichtungsvorgangs automatisch von der Steuereinheit entsprechend dem CAD/CAM-Datensatz gesteuert wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine CAD/CAM-Fertigungsvorrichtung ausgebildet zur automatischen dentalkeramischen Verblendung von Gerüsten von zahntechnischen Restaurationen, ein Gerüst zur Herstellung einer zahntechnischen Restauration und ein Kupplungselement zum Halten eines Gerüstes der vorgenannten Art.The The invention relates to a method for automatic dental ceramic Veneering of frameworks of dental restorations, in particular for the veneering of crown or bridge frameworks, with a CAD / CAM manufacturing device comprising at least one Holding and positioning unit, at least one at least one coating nozzle coating unit, a control unit and, preferably, at least one combustion chamber, wherein at least one CAD / CAM data set for the layer application of a veneer of a dental restoration to be produced is created, wherein in at least one coating process at least a ceramic veneering of the coating unit side by side and / or sprayed onto the scaffold one above the other with the scaffold during the coating process is held and moved by the holding and positioning unit, wherein the veneered framework in at least one sintering process is sintered and wherein the coating process and the movement the holding and positioning unit during the coating process automatically from the control unit according to the CAD / CAM data set is controlled. In addition, the present concerns Invention a CAD / CAM manufacturing device designed for automatic dental ceramic Veneering of frameworks of dental restorations, a framework for the manufacture of a dental restoration and a coupling member for holding a skeleton of aforementioned type.
Die konventionelle Herstellung von individualisiert zahnfarbenen zahntechnischen Restaurationen, wie Kronen und Brücken, erfordert zahlreiche manuelle Arbeitsschritte. Systeme zur maschinellen Fertigung derartiger Restaurationen zielen darauf ab, die Arbeit des Zahntechnikers teilweise oder ganz zu ersetzen.The conventional production of individualized tooth-colored dental technology Restorations, such as crowns and bridges, require numerous manual Operations. Systems for the mechanical production of such restorations aim to partially or completely the work of the dental technician to replace.
Aus dem Stand der Technik ist das sogenannte CICERO®-Verfahren bekannt, das zur Verblendung von gesinterten Metallgerüsten eingesetzt wird. Zur Herstellung einer keramisch verblendeten Einzelkrone wird der präparierte Zahn, die benachbarten Zähne und die Kaufläche des Antagonisten vermessen. Die Modellbildung der Approximalkontakte der Krone sowie deren Okklusalfläche erfolgt interaktiv am Bildschirm. Vorgesehen ist auch die Integration der Kieferbewegung zur funktionellen Adaption der Okklusalmorphologie einer Krone. Die Realisation des manuell konstruierten CAD-Datensatzes einer Krone benutzt sowohl fräsende als auch zahntechnisch konventionelle Formgebungsverfahren. Zunächst wird aus den Meßdaten ein feuerfester Duplikatstumpf kopiergefräst. Auf diesem Stumpf werden Kronengerüste konventionell aus Keramik gebrannt oder aus Sintergoldlegierungen hergestellt. Die Verblendkeramiken werden anschließend vom Zahntechniker manuell aufgebracht und gebrannt. Die vom Zahntechniker absichtlich im Übermaß gesinterte Verblendkeramik kann durch eine CNC-Maschine in die konstruierte Form des CAD-Datensatzes geschliffen werden.From the prior art, the so-called CICERO ® method is known, which is used for veneering sintered metal frameworks. To produce a ceramic veneered single crown, the prepared tooth, the adjacent teeth and the chewing surface of the antagonist are measured. The modeling of the proximal contacts of the crown as well as its occlusal surface takes place interactively on the screen. The integration of the jaw movement for the functional adaptation of the occlusal morphology of a crown is also planned. The realization of the manually constructed CAD dataset of a crown uses both milling and conventional conventional shaping methods. First, a refractory duplicate stump is copied from the measurement data. On this stump, crown stands are conventionally fired from ceramic or made from sintered gold alloys. The veneering ceramics are then manually applied and fired by the dental technician. The dental technician intentionally over-sintered veneering ceramic can be ground by a CNC machine in the constructed form of the CAD data set.
Aus
der
Zur Generierung eines CAD-Datensatzes zur Beschreibung der Form der herzustellenden zahntechnischen Restauration kann zum einen die Oberfläche eines bereits in der Form fertiggestellten Modells der zahntechnischen Restauration mit geeigneten Maßapparaturen vermessen bzw. dreidimensional abgetastet werden. Die Meßdaten werden anschließend in ein CAD-Datenformat transformiert. Zum anderen kann die Oberfläche des beschliffenen Zahnstumpfes oder mehrerer Zahnstümpfe für die Aufnahme der zahntechnischen Restauration, die Oberfläche der benachbarten Zähne, der antagonistischen Zähne und, falls erforderlich, von Schleimhautarealen vermessen werden. Anhand dieser Meßdaten wird mit Hilfe einer CAD-Software ein virtuelles Modell erstellt, wobei die Form der zahntechnischen Restauration entweder interaktiv oder vollautomatisch konstruiert wird.to Generation of a CAD data record to describe the shape of the To be produced dental restoration can on the one hand the surface an already completed in the form model of dental technology Measure restoration with suitable measuring equipment or be scanned three-dimensionally. The measured data become then transformed into a CAD data format. To the another may be the surface of the ground tooth stump or more tooth stumps for receiving the dental restoration, the surface of the adjacent Teeth, the antagonistic teeth and, if necessary, of mucosal areas are measured. Based on these measurement data a virtual model is created using CAD software, the form of the dental restoration is either interactive or is constructed fully automatically.
Um an dieser modellierten oder virtuell konstruierten zahntechnischen Restauration eine Beschichtung zur Simulation von Farbe, Transluzenz, Helligkeit und gegebenenfalls Fluoreszenz auftragen zu können, kann dann mit Hilfe ei ner CAD-Software automatisch eine Schicht von der äußeren Oberfläche der Restauration entfernt werden. Das neu entstandene CAD-Modell repräsentiert das Gerüst der zahntechnischen Restauration, das mit einer Verblendschicht in der vorher reduzierten Schichtstärke ausgerüstet wird.Around on this modeled or virtually constructed dental technique Restoration a coating to simulate color, translucence, brightness and, if appropriate, to be able to apply fluorescence then with the help of a CAD software automatically a layer of the outer Surface of the restoration to be removed. The newly created CAD model represents the framework of dental technology Restoration, with a veneering layer in the previously reduced Layer thickness is equipped.
Die
Informationen über Farbe, Transluzenz, Helligkeit und Fluoreszenz,
beispielsweise eines natürlichen Nachbarzahns, an den die
zahntechnische Restauration angepaßt werden soll, können über eine
diese Parameter erfassende Meßeinheit bestimmt werden.
Eine am Behandlungsort des Patienten stationierte Meßeinheit
kann die Werte über ein Datenübertragungsmedium
an den Fertigungsort der herzustellenden zahntechnischen Restauration übermitteln.
Die Meßdaten reproduzieren ein zweidimensionales, ortsaufgelöstes
Farb-, Transluzenz-, Helligkeits- und Fluoreszenzmuster. Das Muster
kann mit Berechnungsalgorithmen auf die dreidimensionale Form der
zu erstellenden zahntechnischen Restauration transferiert werden,
so wie dies in der
Aus
der
Durch die fünfachsige Positioniervorrichtung zwischen Schleifkörper und Werkstück können Gerüste aus einem Materialblock herausgefräst werden, wobei der CAD-Datensatz für das speziell berechnete Gerüst über ein dentales CAD/CAM-Verfahren für die Fertigung von Zahnersatz realisiert werden kann. Beim Auftragen der Verblendmaterialien über die fünfachsige Positioniereinheit kann zunächst das Gerüst, beispielsweise im Falle von Metallgerüsten, mit einer dünnen, deckenden, einfarbigen Schicht eingefärbt werden (Opaker). Neben der Erzeugung einer zahnähnlichen Farbe kann diese Schicht ebenfalls der Verbesserung der Haftung der nachfolgenden Schichten auf dem Gerüst dienen. Zur Erzeugung der eigentlichen Verblendschicht werden dann unterschiedliche Keramikpulver bezüglich Farbe, Transluzenz, Helligkeit und Fluoreszenz nebeneinander oder übereinander auf das Gerüst aufgetragen. Hierbei sind neben den benutzten Keramikpulvern auch andere Einflüsse wie die Schichtdicke, die Anzahl der Einzelschichten, die Farbe und Transluzenz des Gerüstes zu berücksichtigen. Der Auftrag durch Sprühen erfordert die Verwendung niedrigviskoser Verblendmassen, wobei die Druckzerstäubung, die Ultraschallzerstäubung oder auch ein Elektrosprühverfahren zum Auftrag geeignet sein können.By the five-axis positioning device between the grinding wheel and workpiece can be scaffolding from one Material block be milled out, taking the CAD dataset for the specially calculated scaffold over a dental CAD / CAM procedure for the production of dentures can be realized. When applying the veneering materials over the five-axis positioning unit can initially the framework, for example in the case of metal scaffolding, dyed with a thin, opaque, monochrome layer become (opaquer). In addition to generating a tooth-like Color, this layer can also improve the adhesion serve the subsequent layers on the scaffold. to Generation of the actual veneering layer then becomes different Ceramic powder in terms of color, translucence, brightness and fluorescence next to each other or on top of each other Scaffolding applied. Here are next to the used ceramic powders also other influences like the layer thickness, the number the individual layers, the color and translucency of the framework to take into account. The order by spraying requires the use of low-viscosity veneering materials, the Pressure atomization, ultrasonic atomization or also be suitable for an order Elektrosprühverfahren can.
Während des anschließenden Sinterbrandes entstehen Schrumpfungen der aufgebrachten Keramikmassen, die durch ein Übermaß kompensiert werden müssen, wobei die Überschüsse mit einer NC-gesteuerten Schleifeinheit auf das vorgegebene Maß des CAD-Formats abgetragen werden können.While the subsequent sintering fire caused shrinkage the applied ceramic masses, which are compensated by an excess , with the surpluses being controlled by an NC Grinding unit to the specified dimension of the CAD format can be removed.
Von
Nachteil bei dem aus der
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, das aus der
Die vorgenannte Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Positionsänderung des Gerüstes relativ zur Düse während des Beschichtungsvorgangs lediglich durch Bewegung der Halte- und Positioniereinheit relativ zur Düse bewirkt wird, wobei die Halte- und Positioniereinheit um fünf Achsen oder mehr bewegbar und die Düse feststehend ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann die Halte- und Positioniereinheit vorzugsweise wenigstens einen fünf- oder mehrachsigen Roboterarm mit einer Greifeinrichtung zum Halten des Gerüstes aufweisen.The The aforementioned object is in a method of the aforementioned Type according to a first embodiment the invention achieved in that a change in position of the framework relative to the nozzle during the coating process only by movement of the holding and Positioning unit is effected relative to the nozzle, wherein the holding and positioning unit by five axes or more movable and the nozzle is fixed. To this end the holding and positioning unit may preferably at least one Five or multi-axis robotic arm with a gripping device to hold the scaffold.
Beispielsweise kann die Halte- und Positioniereinheit um drei Achsen verschiebbar und drehbar ausgebildet sein, so daß sich eine Bewegbarkeit um 6 Achsen ergibt und sich das von der Halte- und Positioniereinheit gehaltene Gerüst beliebig vor der Düse für eine Beschichtung mit der Verblendmasse positionieren läßt. Das Gerüst kann dabei vor der Düse hin- oder her und/oder um die Düse herum bewegt werden. Auch läßt sich das Gerüst mit der Halte- und Positioniereinheit um die eigene Achse drehen. Letztlich ist eine freie Bewegbarkeit des Gerüstes relativ zur Düse sichergestellt und damit die Möglichkeit, das Gerüst an jeder gewünschten Stelle individuell angepaßt zu verblenden.For example, the holding and positioning unit can be designed to be displaceable and rotatable about three axes, resulting in mobility about 6 axes and allowing the stand held by the holding and positioning unit to be positioned as desired in front of the nozzle for coating with the facing compound. The scaffolding can be moved in front of the nozzle to or fro and / or around the nozzle. The framework can also be rotated about its own axis with the holding and positioning unit. Ultimately, a free mobility of the Gerüs Secured tes relative to the nozzle and thus the ability to blend the framework individually adapted to any desired location.
Zum anderen werden Positionierfehler, wie sie beim Stand der Technik aufgrund der Bewegung der Düse auftreten, ausgeschlossen. Positionierfehler können zu Abweichungen der tatsächlichen realisierten Schichtstärke von einer geforderten und im CAD/CAM-Datensatz hinterlegten Schichtstärke und damit zu einer anderen Gesamtwirkung der zahntechnischen Restauration in Bezug auf Farbe, Transluzenz, Helligkeit und Fluoreszenz führen. Eine Lage- und/oder Abstandsänderung des Gerüstes zur Düse wird bei der Erfindung dagegen ausschließlich durch Bewegung der Halte- und Positioniereinheit vor gegeben, wobei die Bewegungsbahnen der Halte- und Positioniereinheit durch den CAD/CAM-Datensatz vorgegeben sind und durch die Steuereinheit gesteuert werden. Dadurch kann eine geforderte Schichtstärke der Verblendung und damit auch eine geforderte Farbe und/oder Transluzenz und/oder Helligkeit und/oder Fluoreszenz für jeden Punkt der Verblendung sehr genau realisiert werden.To the others are positioning errors, as in the prior art due to the movement of the nozzle occur, excluded. Positioning errors can lead to deviations of the actual realized layer thickness of a required and in the CAD / CAM data set deposited layer thickness and thus to a different overall effect the dental restoration in terms of color, translucency, Brightness and fluorescence lead. A location and / or Distance change of the framework to the nozzle in the invention, however, only by movement given the holding and positioning before, the trajectories the holding and positioning unit specified by the CAD / CAM data set are controlled by the control unit. This can a required layer thickness of the veneer and thus also a required color and / or translucency and / or brightness and / or fluorescence very much for every point of delusion be realized exactly.
Der CAD/CAM-Datensatz zur Schichtaufbringung enthält vorzugsweise zumindest die Daten über die Schichtdicke der herzustellenden Verblendung und die Farbe und/oder die Transluzenz und/oder die Helligkeit und/oder die Fluoreszenz der zahntechnischen Restauration. Darüber hinaus werden die CAD/CAM-Daten genutzt, um die Bewegungsbahnen der Halte- und Positioniereinheit während des Beschichtungsvorgangs und auch darüber hinaus zu steuern. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß das Gerüst nach dem Aufsprühen der Verblendmasse automatisch von der Halte- und Positioniereinheit in eine Brennkammer eingebracht wird, wobei, vorzugsweise, der Sintervorgang und die Bewegung der Halte- und Positioniereinheit beim Einbringen des Gerüstes in die Brennkammer von der Steuereinheit gesteuert wird. In diesem Zusammenhang kann der CAD/CAM-Datensatz genutzt werden, um die Bewegungsbahnen der Halte- und Positioniereinheit beim Transport des Gerüstes von der Position vor der Düse während des Beschichtungsvorgangs zur Position in der Brennkammer zu steuern. Im übrigen kann der CAD/CAM-Datensatz auch die Prozeßparameter des Sintervorgangs umfassen.Of the CAD / CAM record for layer application preferably contains at least the data on the layer thickness of the produced Veneer and the color and / or the translucency and / or the Brightness and / or the fluorescence of the dental restoration. In addition, the CAD / CAM data is used to calculate the Trajectories of the holding and positioning unit during of the coating process and beyond. For example, it can be provided that the framework after spraying the veneer automatically from the Holding and positioning unit is introduced into a combustion chamber, wherein Preferably, the sintering process and the movement of the holding and Positioning unit when introducing the framework in the Combustion chamber is controlled by the control unit. In this context The CAD / CAM data set can be used to determine the trajectories the holding and positioning unit during transport of the scaffold from the position in front of the nozzle during the coating process to control the position in the combustion chamber. Furthermore The CAD / CAM data set can also contain the process parameters of the Include sintering process.
An dem zu verblendenden Gerüst wird im CAD-Modul ein vorzugsweise stiftförmiger Halteabschnitt konstruiert, wobei das Gerüst bei der Bearbeitung von der Halte- und Positioniereinheit an dem Halteabschnitt sicher gehalten wird. Der Halteabschnitt kann einen polygonalen, vorzugsweise dreieckigen, oder sonstigen geometrischen Querschnitt aufweisen, der ein Verdrehen des Gerüstes an der Halte- und Positioniereinheit ausschließt. Im übrigen kann der Halteabschnitt einen Tiefenanschlag aufweisen. Dadurch ist die Position des Gerüstes an der Halte- und Positioniereinheit eindeutig festgelegt und bekannt, was die Automatisierung vereinfacht. Wesentlich ist, daß der Halteabschnitt wenigstens ein geometrisches Merkmal aufweist, daß eine eindeutige Bestimmung von Position und Ausrichtung des Gerüstes beim Halten durch die Halte- und Positioniereinheit ermöglicht.At The framework to be veneered is preferably selected in the CAD module designed pin-shaped holding section, wherein the framework during machining of the holding and positioning unit on the holding section is held securely. The holding section can be a polygonal, preferably have triangular, or other geometric cross-section, the twisting of the framework on the holding and positioning unit excludes. Otherwise, the holding section have a depth stop. This is the position of the scaffold clearly defined and known at the holding and positioning unit, which simplifies automation. It is essential that the Holding portion has at least one geometric feature that a clear determination of position and orientation of the framework when held by the holding and positioning unit allows.
Vorzugsweise ist ein Kupplungselement mit einem ersten mit dem Halteabschnitt des Gerüstes verbindbaren Kupplungsabschnitt, einem zum Einstecken oder Lagern des Kupplungselementes in bzw. auf einer Magaziniereinrichtung und/oder einem Brenngutträger der CAD/CAM-Fertigungsvorrichtung ausgebildeten Steck- bzw. Lagerabschnitt und einem weiteren Kupplungsabschnitt zum Halten durch die Halte- und Positioniereinheit der Fertigungsvorrichtung vorgesehen. Insbesondere kann das Kupplungselement einen im wesentlichen T-förmigen Aufbau zeigen, wobei ein Schenkel mit dem Gerüst und ein weiterer Schenkel mit der Halte- und Positioniereinheit verbunden wird und wobei der freie Schenkel zum Einstecken des Gerüstes in die Magaziniereinrichtung und/oder den Brenngutträger dient. Dadurch ist es möglich, eine Mehrzahl von Gerüsten automatisiert zu verblenden und anschließend zu sintern. Es kann dabei eine Mehrzahl von zu verblendenden Gerüsten in einer Magaziniereinrichtung bevorratet werden, wobei die Gerüste automatisch von der Halte- und Positioniereinheit nacheinander aus der Magaziniereinrichtung entnommen und anschließend verblendet werden. In dem CAD/CAM-Datensatz sind dann die Daten zur Schichtaufbringung für jedes einzelne Gerüst und die Positionen der Gerüste enthalten. Die Halte- und Positioniereinheit entnimmt dann entsprechend der hinterlegten Daten die einzelnen Gerüste aus der Magaziniereinrichtung und transportiert diese zunächst zur Beschichtungseinheit und anschließend zu dem Brenngutträger. Die Magaziniereinrichtung und/oder der Brenngutträger weisen zur Lagerung der Gerüste entsprechend ausgebildete Steck- oder Lagerplätze auf, wobei die Gerüste beispielsweise über Steckabschnitte der Kupplungselemente automatisch in zugewiesene Steckplätze eingesteckt werden können. Die Positionen von Magaziniereinrichtung und/oder Brenngutträger sowie die Positionen der Gerüste sind für eine weitgehende Automatisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu jedem Zeitpunkt der Gerüstbearbeitung bekannt und in dem CAD/CAM-Datensatz hinterlegt, wobei die Magaziniereinrichtung und/oder der Brenngutträger entlang definierter Bewegungsbahnen bewegt werden.Preferably is a coupling element with a first with the holding portion the framework connectable coupling portion, a for Inserting or storing the coupling element in or on a Magaziniereinrichtung and / or a Brenngutträger the CAD / CAM manufacturing device trained plug or storage section and another coupling section for holding by the retaining and positioning of the manufacturing device provided. Especially the coupling element may have a substantially T-shaped Structure show, with one leg to the scaffold and a another leg connected to the holding and positioning and wherein the free leg for insertion of the scaffold in the Magaziniereinrichtung and / or the firing tray serves. This makes it possible to have a plurality of scaffolds automatically blinded and then sintered. It can be a plurality of frames to be veneered be stored in a Magaziniereinrichtung, the scaffolding automatically from the holding and positioning unit one after the other taken from the Magaziniereinrichtung and then blinded become. The data for the layer application are then in the CAD / CAM data record for every single scaffolding and the positions of the Scaffolding included. The holding and positioning unit removes then according to the stored data the individual scaffolding from the Magaziniereinrichtung and transports them first to the coating unit and then to the firing tray. The Magaziniereinrichtung and / or the firing tray have to Storage of the scaffolding appropriately trained plug or Bins on, with the scaffolding, for example, over Plug sections of the coupling elements automatically assigned in Slots can be inserted. The positions Magaziniereinrichtung and / or Brenngutträger and the Positions of the scaffolding are for a high degree of automation the method according to the invention at any time the framework processing known and in the CAD / CAM data set deposited, wherein the Magaziniereinrichtung and / or the firing tray be moved along defined trajectories.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verblendmasse vorzugsweise unmittelbar vor dem Aussprühen aus der Düse in einer vorgeschalteten Mischeinheit der CAD/CAM-Fertigungsvorrichtung durch Mischen von wenigstens einem, insbesondere nicht-zahnfarben eingefärbten, keramischen Grundmaterial mit wenigstens einem Farbstoff und ge gebenenfalls weiteren Bestandteilen erhalten wird, wobei das Mischungsverhältnis von keramischem Grundmaterial und Farbstoff und der gegebenenfalls weiteren Bestandteile zur Einstellung einer bestimmten Farbe und/oder Transluzenz und/oder Helligkeit und/oder Fluoreszenz der zu fertigenden zahntechnischen Restauration entsprechend dem CAD/CAM-Datensatz festgelegt wird. Bei der Konstruktion der anatomischen Form der zu fertigenden zahntechnischen Restauration werden neben der Schichtdicke von vorzugsweise 0,1 mm bis 2,5 mm auch die Farbe und/oder Transluzenz und/oder Helligkeit und/oder Fluoreszenz der Verblendung bzw. der zu fertigenden Restauration definiert und festgelegt. Dies kann auf der Grundlage gemessener Werte für Farbe, Transluzenz, Helligkeit und Fluoreszenz beispielsweise eines natürlichen Nachbarzahns, an den die zahntechnische Restauration angepaßt werden soll, erfolgen. Wenn kein Meßsystem zur Verfügung steht, kann die Farbe, Transluzenz, Helligkeit und Fluoreszenz auch subjektiv durch den Zahnarzt oder Zahntechniker festgelegt werden. Diese Informationen werden in dem CAD/CAM-Datensatz hinterlegt. Zusätzlich sind Informationen zu der Schichtdicke oder den Schichtdicken der Verblendung hinterlegt, da diese einen Einfluß auf die Farbe, Transluzenz, Helligkeit und Fluoreszenz der Restauration haben können.In an alternative embodiment of the invention, it is provided that the veneering compound is preferably mixed by mixing of. Directly prior to spraying out of the nozzle in an upstream mixing unit of the CAD / CAM manufacturing apparatus at least one, in particular non-tooth colored colored, ceramic base material with at least one dye and, where appropriate, further constituents is obtained, wherein the mixing ratio of ceramic base material and dye and optionally further constituents for setting a particular color and / or translucency and / or brightness and / or fluorescence of the dental restoration to be produced is determined according to the CAD / CAM data set. In the construction of the anatomical shape of the dental restoration to be produced in addition to the layer thickness of preferably 0.1 mm to 2.5 mm and the color and / or translucency and / or brightness and / or fluorescence of the veneer or the restoration to be produced defined and fixed. This can be done on the basis of measured values for color, translucency, brightness and fluorescence, for example, of a natural neighboring tooth to which the dental restoration is to be adapted. If no measuring system is available, the color, translucency, brightness and fluorescence can also be subjectively determined by the dentist or dental technician. This information is stored in the CAD / CAM data record. In addition, information about the layer thickness or the layer thicknesses of the veneer is deposited, since these can have an influence on the color, translucency, brightness and fluorescence of the restoration.
Die Erfindung läßt es zu, daß wenigstens zwei keramische Verblendmassen mit unterschiedlicher Farbe und/oder Transluzenz und/oder Helligkeit und/oder Fluoreszenz angemischt und nacheinander und/oder nebeneinander auf das Gerüst aufgesprüht werden, um Schichten oder Flächenbereiche mit unterschiedlicher Farb-, Transluzenz-, Helligkeits- und Fluoreszenzgebung zu realisieren. Dabei können in dem CAD/CAM-Datensatz eine Vielzahl unterschiedlicher Farben und Schichtdicken hinterlegt und definiert sein. Vorrichtungsgemäß weist die erfindungsgemäße Fertigungsvorrichtung dementsprechend wenigstens einen Behälter für das keramische Grundmaterial und eine Mehrzahl von weiteren Behältern für unterschiedliche Farbstoffe enthaltende Anmischflüssigkeiten auf.The Invention allows at least two ceramic veneering compounds with different color and / or translucency and / or brightness and / or fluorescence mixed and successively and / or be sprayed side by side on the scaffolding, around layers or surface areas with different ones Color, translucency, brightness and fluorescence to realize. In this case, in the CAD / CAM data set a variety of different Colors and layer thicknesses deposited and defined. Device according points Accordingly, the manufacturing device according to the invention at least a container for the ceramic base material and a plurality of further containers for different ones Dyes containing mixing liquids on.
Die Mischeinheit weist vorzugsweise eine Wirbelkammer auf, die unmittelbar vor der Düsenöffnung angeordnet sein kann. Grundsätzlich kann die Wirbelkammer auch Teil der Düse sein.The Mixing unit preferably has a vortex chamber which immediately can be arranged in front of the nozzle opening. in principle the vortex chamber may also be part of the nozzle.
Der Farbstoff kann in einer wenigstens eine leicht flüchtige Flüssigkeit, vorzugsweise Alkohol, aufweisenden Anmischflüssigkeit vorgehalten werden, wobei die Anmischflüssigkeit als weitere Bestandteile Wasser, Rosenöl oder Gelatine aufweisen kann. Bei dem Farbstoff handelt es sich vorzugsweise um ein Metalloxid. Die Anmischflüssigkeit wird dann in der Mischeinheit mit dem keramischen Grundmaterial vermischt und auf das von der Halte- und Positioniereinheit in einer bestimmten gewünschten Position vor der Düse gehaltene Gerüst aufgespritzt. Um einen gleichmäßigen Auftrag sicherzustellen, kann ein keramisches Grundmaterial mit einer Korngröße von weniger als 100 μm, vorzugsweise von weniger als 10 μm, zum Anmischen der keramischen Verblendmasse eingesetzt werden. Die Aufspritzmenge, die zum Erreichen einer vorgegebenen Schichtdicke an einem bestimmten Ort des Gerüstes erforderlich ist, ist dabei in dem CAD/CAM-Datensatz hinterlegt. Die Halte- und Positioniereinheit plaziert das Gerüst vor der Düse. Anschließend wird die Halte- und Positioniereinheit entsprechend den im CAD/CAM-Datensatz generierten Bewegungsbahnen bewegt. Durch die Position des Gerüstes relativ zur Düse und die Geschwindigkeit der Bewegung wird die Schichtdicke der Verblendung definiert. Hierzu kann es erforderlich sein, daß Bewegungsbahnen aufgrund der geforderten Struktur und Schichtdicke der Verblendung mehrfach abgefahren werden müssen, um eine größere Dicke zu erreichen. Dabei können Keramikschichten mit unterschiedlicher farblicher Charakteristik aufgetragen werden, bis ein gewünschtes Farbergebnis der Verblendung erreicht worden ist.Of the Dye may be present in at least one volatile Liquid, preferably alcohol, having mixing liquid be kept with the mixing liquid as another Ingredients may include water, rose oil or gelatin. The dye is preferably a metal oxide. The mixing liquid is then in the mixing unit with the ceramic base material and mixed on that of the holding and Positioning unit in a certain desired position sprayed in front of the nozzle held scaffold. Around can ensure a steady order a ceramic base material with a grain size less than 100 μm, preferably less than 10 μm, be used for mixing the ceramic veneering. The quantity sprayed, to reach a given layer thickness at a certain Location of the scaffold is required is in the CAD / CAM dataset deposited. The holding and positioning unit places the framework in front of the nozzle. Subsequently, the holding and Positioning unit according to the generated in the CAD / CAM data set Motion paths moved. By the position of the scaffold relative to the nozzle and the speed of movement becomes defines the layer thickness of the veneer. This may require it be that trajectories due to the required structure and layer thickness of the veneer must be traversed multiple times, to achieve a greater thickness. It can Ceramic layers with different color characteristics be applied until a desired color result of the Delusion has been achieved.
Der Sprühkegel bzw. die Sprühfläche der Düse kann zwischen 0,3 mm2 bis 8 mm2, insbesondere zwischen 0,5 mm2 bis 5 mm2, betragen.The spray cone or the spray surface of the nozzle can be between 0.3 mm 2 to 8 mm 2 , in particular between 0.5 mm 2 to 5 mm 2 .
Um bedarfsweise eine mehr oder weniger große Fläche des Gerüstes besprühen zu können, kann eine Mehrzahl von Düsen zum Aufsprühen der Verblendmasse vorgesehen sein, wobei wenigstens zwei Düsen unterschiedlich große Düsenöffnungen aufweisen können und/oder wobei die Düsenöffnungen der Düsen unterschiedlich weit von der Halte- und Positioniereinheit bzw. dem zu besprühenden Gerüst in der Stellung während des Beschichtungsvorgangs angeordnet sind.Around if necessary, a more or less large area of the scaffold can spray a plurality of nozzles for spraying the veneering compound be provided, wherein at least two nozzles different may have large nozzle openings and / or wherein the nozzle openings of the nozzles differently far from the holding and positioning unit or the scaffolding to be sprayed in the position during of the coating process are arranged.
Zwischen dem Aufsprühen von unterschiedlich eingefärbten Verblendmassen ist vorzugsweise eine automatische Reinigung der Düse vorgesehen. Dadurch kann sichergestellt werden, daß es nicht zu Farbvermischungen kommt.Between the spraying of differently colored Verblendmassen is preferably an automatic cleaning of Nozzle provided. This can ensure that it does not come to color blending.
Die aufgesprühte Verblendmasse kann während und/oder nach dem Beschichtungsvorgang durch Zufuhr von Heißluft zu dem Gerüst vorgehärtet werden. Hierzu kann eine Heißluftdüse vorgesehen sein, die neben der Spritzdüse angeordnet ist und heiße Luft direkt auf das beschichtete Gerüst leitet. Durch diesen Prozeß können Alkohole, die sich in der Anmischflüssigkeit befinden, verdunsten. Somit wird eine höhere Standfestigkeit der aufgesprühten Keramik noch vor dem Sintervorgang erreicht.The Sprayed veneering compound can during and / or after the coating process by supplying hot air to be pre-cured to the scaffold. For this purpose can a hot air nozzle may be provided in addition to the Spray nozzle is arranged and hot air directly on the coated framework conducts. Through this process can Alcohols, which are in the mixing liquid, evaporate. Thus, a higher stability of the sprayed ceramic reached before the sintering process.
Zur weiteren Automatisierung kann vorgesehen sein, daß das Gerüst von der Halte- und Positioniereinheit nach dem Beschichtungsvorgang automatisch in den Brenngutträger eingesetzt wird. Der Brenngutträger wird dann weiter automatisch mit dem Gerüst in eine Brennkammer gefahren, in der der Sinterbrand durchgeführt wird.to Further automation can be provided that the Scaffolding of the holding and positioning unit after the coating process automatically inserted into the firing tray. The firing tray will then continue automatically with the scaffolding in a combustion chamber driven, in which the sintering fire is carried out.
Beim Sintervorgang kommt es zum Schrumpfen der Verblendmasse. Der Schrumpfungsgrad läßt sich berechnen oder auch meßtechnisch erfassen, beispielsweise durch Scannen des verblendeten Gerüstes nach dem Sintervorgang und Vergleich mit den im CAD/CAM-Datensatz hinterlegten Solldaten, die die anatomische Form und Farbgestaltung der zu fertigenden zahntechnischen Restauration definieren. Da die Verblendung beim Sintervorgang ungleichmäßig schrumpft, wird das Gerüst nach dem Sintervorgang vorzugsweise dreidimensional abgetastet bzw. gescannt, um die Auswirkung des Schrumpfens an jeder Stelle der Verblendung bestimmen zu können. Um die Schrumpfung zu kompensieren, ist es erfindungsgemäß vorzugsweise vorgesehen, daß der Beschichtungsvorgang und der Sintervorgang in Abhängigkeit von der beim Sintervorgang stattfindenden Schrumpfung der Verblendmasse mehrfach, insbesondere zweifach, durchgeführt wird. Dazu wird das Gerüst von der Halte- und Positioniereinheit wiederum an dem Halteabschnitt ergriffen, aus dem Brenngutträger entnommen und zurück in die Position während des Beschichtungsvorgangs überführt. Der zweite Beschichtungsprozeß wird dann nach vorher berechneter Sinterschrumpfung durchgeführt. Anschließend wird das beschichtete Gerüst erneut automatisch in die Brennkammer verfahren.At the Sintering it comes to shrinking of the veneer. The degree of shrinkage can be calculated or metrologically capture, for example by scanning the veneered framework after the sintering process and comparison with those in the CAD / CAM data set deposited nominal data representing the anatomical shape and color design define the dental restoration to be manufactured. Because the Veneering during the sintering process shrinks unevenly, the framework after the sintering process is preferably three-dimensional scanned or scanned for the effect of shrinking on each To be able to determine the location of the veneer. To the shrinkage to compensate, it is preferably provided according to the invention, that the coating process and the sintering process in dependence from the sintering process occurring shrinkage of the veneering repeatedly, in particular twice. To the skeleton of the holding and positioning unit will turn taken at the holding section, from the firing tray taken and back to the position during the Coating process transferred. The second coating process is then carried out after previously calculated sintering shrinkage. Subsequently, the coated framework is again automatically move into the combustion chamber.
Auch kann vorgesehen sein, daß die Farbe und/oder die Transluzenz und/oder die Helligkeit und/oder die Fluoreszenz der Verblendung des Gerüstes nach einem Sintervorgang automatisch gemessen werden. Sollte die Verblendung des Gerüstes zu einem optisch nicht zufriedenstellenden Ergebnis geführt haben, ist es dann möglich, die Verblendung zumindest teilweise wieder abzutragen und das Gerüst in einem weiteren Beschichtungsvorgang erneut zu beschichten.Also it can be provided that the color and / or the translucency and / or the brightness and / or the fluorescence of the veneer of the framework is measured automatically after a sintering process become. Should the veneering of the framework become an optical one is not satisfactory results, it is then possible, the delusion at least partially remove and the framework in another coating process again to coat.
Beim zweiten Beschichtungsvorgang kann eine größere Menge der Verblendmasse aufgetragen werden, als zur Herstellung der anatomischen Form der zahntechnischen Restauration erforderlich ist. Nach dem zweiten Sintervorgang werden dann vorzugsweise bis 4 Vol.-%, insbesondere bis 3 Vol.-%, des beim zweiten Beschichtungsvorgang aufgetragenen Volumens wieder abgetragen, um die Verblendung nachzubearbeiten. Die Halte- und Positioniereinheit kann dazu das Gerüst zu einer feststehenden Spindel fahren, in der geeignete Fräser zur Verfügung stehen. Dort werden dann wieder zuvor generierte Bewegungsbahnen genutzt, um das verblendete Gerüst durch Bewegungsabläufe zum Fräser auf die endgültige (anatomische) Form nachzuarbeiten. Ziel ist es unter anderem, diesen Prozeß so gering wie möglich zu halten. Die eigentliche Form und Farbgebung der Keramikverblendung werden durch den oder die Sprühvorgänge festgelegt. Das Finish und die Oberflächenveredelung des verblendeten Gerüstes erfolgt dann vorzugsweise wieder durch den Zahnarzt oder Zahntechniker.At the second coating process can be a larger Amount of veneering compound are applied, as for the production the anatomical shape of the dental restoration required is. After the second sintering process are then preferably to 4 vol .-%, in particular up to 3 vol .-%, of the second coating operation applied volume removed again to post-work the veneer. The holding and positioning unit can do the framework drive to a fixed spindle, in the appropriate milling cutter be available. There will be generated again before Trajectories used to go through the veneered scaffold Movements to the cutter to the final (anatomical) form to rework. The goal is, among other things, this Process as low as possible. The real one The shape and color of the ceramic veneer are determined by the or set the spraying procedures. The finish and the Surface refinement of the veneered framework is then preferably again by the dentist or dental technician.
Die Erfindung läßt eine automatische getaktete Verblendung einer Mehrzahl von Gerüsten zu, wobei ein erstes Gerüst beschichtet und anschließend gesintert wird und wobei ein nachfolgendes zweites Gerüst während des Sintervorgangs des ersten Gerüstes beschichtet und, vorzugsweise, in einer zweiten Brennkammer der erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung gesintert wird. Nachdem ein Gerüst automatisch mit der Verblendmasse beschichtet worden ist, wird ein weiteres zu beschichtendes Gerüst von der Halte- und Positioniereinheit aus der Magaziniereinrichtung entnommen. Dies wird so oft wiederholt, bis alle in der Magaziniereinrichtung befindlichen Gerüste beschichtet sind. Zur Verkürzung der Bearbeitungszeit können zwei Brennkammern vorgesehen sein, in denen parallel gesintert werden kann.The Invention leaves an automatic clocked veneer a plurality of scaffolds, wherein a first scaffold coated and then sintered and being a subsequent second stand during the sintering process coated on the first frame and, preferably, in a second Combustion chamber of the manufacturing device according to the invention is sintered. After a scaffold automatically with the Veneer has been coated, another is to be coated Scaffolding from the holding and positioning unit from the Magaziniereinrichtung taken. This is repeated until all in the magazine located scaffolds are coated. For shortening The processing time can provide two combustion chambers be sintered in parallel.
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