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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Bearbeitungsdaten zur Herstellung von Zahnprothesen mit einer keramischen Verblendschale und einem Träger.
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Bei der Herstellung von Zahnrekonstruktionen wird oftmals auf die Verwendung einer computergestützten Bearbeitung zurückgegriffen. Ein dazu geeigneter Datensatz kann mittels eines dreidimensionalen taktilen oder optischen Abtastverfahrens direkt im Mund des Patienten beziehungsweise einer plastischen Abformung der Mund/Kiefersituation gewonnen werden. Dieser Datensatz dient als Grundlage für eine dentale CAD-Software.
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Zu unterscheiden ist hierbei der Modelldatensatz, d.h. die digitalisierte Form der Mund- oder Kiefersituation, und der Konstruktionsdatensatz, der den digitalen Datensatz zur Fertigung der dentalen Restauration mittels eines CAM-Verfahrens bildet. Dabei ist es üblich, bereits in der CAD-Software eine dreidimensionale Skalierungsfunktion des Konstruktionsdatensatzes vorzusehen, um beispielsweise hinterlegte Bibliotheken mit unterschiedlichen Zahnformen an die gegebenen Erfordernisse anzupassen. Im Laufe der Konstruktion entsteht somit ein individuelles dreidimensionales Volumenmodell. Die fertiggestellte dentale Restauration hingegen ist dimensionsgetreu zum Originaldatensatz.
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Abschließend zur Herstellung des physikalischen Gerüsts der Versorgung speichert die CAD-Software das resultierende Model als ein Oberflächenmodell in eine Datei beispielsweise in einem STL Format (STL = Stereolithographie) oder in einem internen geschützten Datenformat des Herstellers der CAD-Software. Das STL Format kann Flächen beispielsweise mit Hilfe von Dreiecksnetze beschreiben und ist in der Technik bei der Prototypenfertigung weit verbreitet. Dazu werden für die Fertigung mittels generativer Fertigungsverfahren oder Rapid Prototyping-Anlagengeometrische Informationen anhand dreidimensionaler Datenmodelle bereitgestellt.
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Zur Kompensation von materialbedingtem Schrumpfungsverhalten bei der anschließenden Bearbeitung eines keramischen Halbzeugs wird auf den einteilig resultierenden Modelkörper die lineare Skalierungsfunktion angewendet. Dies kann in der CAD- vor der Speicherung als auch in der CAM-Software nach der Übertragung vorgenommen werden.
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Bei der Bearbeitung von Zirkondioxid als Gerüstmaterial werden beispielsweise nach der konstruktiven Erstellung eines CAD-Datensatzes mittels einer CAM-Software Bearbeitungsdaten zur additiven oder subtraktiven Herstellung eines physikalischen Gerüstes erstellt. In der spanenden Bearbeitung von Zirkondioxid in einer CNC-Maschine werden üblicherweise Weißlinge verwendet, die in der nachfolgenden Weiterverarbeitung dichtgesintert werden und dadurch einen linearen Sinterschrumpf von beispielsweise ungefähr 20–25 % aufweisen. Üblicherweise wird in der CAD/CAM-Software zur Berechnung des Herstellungsprozesses der materialbedingte Schrumpf durch die Anwendung einer in allen Raumachsen äquivalente lineare Skalierung einberechnet. Nach dem Zerspanen und dem anschließendem Sintern erreicht die Konstruktion die exakte Passgenauigkeit.
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Ein Verfahren zur Herstellung keramischen Zahnersatzes und danach hergestellter hochfester keramischer Zahnersatz ist beispielsweise aus der
DE 100 65 971 A1 bekannt. Gemäß dieser Schrift wird ein Verfahren zur Herstellung aller Arten von Zahnersatz aus Hochleistungskeramik angegeben, bei welchem unter Vermeidung der Hartbearbeitung mit einem Minimum an Verfahrensschritten Nachteile wie komplizierte Folgen vieler Verfahrensschritte oder Einschränkung hinsichtlich der Gestalt bearbeitbarer Formen umgangen werden kann, indem die der Mundhöhle zugewandte Außenform des Zahnersatzes bei der Urformung des aus durchgehend der gleichen hochfesten Keramik bestehenden Zahnersatzes in ihrer endgültigen Form unter Berücksichtigung der Sinterschwindung gefertigt wird.
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Nachteilig ist hier jedoch, dass derartige Hochleistungskeramiken aufgrund der materialbedingten optischen Eigenschaften wie hohe Opazität, und geringe Transparenz jedoch nicht als ästhetisch hochwertige Verblendwerkstoffe angewendet werden können.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren weisen jedoch die weitere Einschränkung auf, dass lediglich linear schrumpfende Gerüstwerkstoffe aus einem einteiligen Volumenmodell für die Konstruktion mittels dentaler CAD-Software erstellt werden kann. Insbesondere ist die Verarbeitung von Verblendwerkstoffen nur möglich, wenn diese den kompletten Volumenkörper umschließen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von Bearbeitungsdaten zur Herstellung von Zahnprothesen anzugeben, das eine Verarbeitung von keramischen Verblendschalen auf einem Träger ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung von Bearbeitungsdaten zur Herstellung von Zahnprothesen mit einer keramischen Verblendschale und einem Träger geschaffen, bei dem die nachfolgend beschriebenen Schritte ausgeführt werden.
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Nach dem Bereitstellen einer ersten Teilfläche, die wenigstens abschnittsweise einer Außenfläche des Trägers entspricht, dem Bereitstellen einer zweiten Teilfläche, die wenigstens abschnittsweise einer anatomischen Außenfläche der Verblendschale nachgebildet ist, und dem Bereitstellen eines Skalierungsfaktors, der aus einem thermischen Schrumpfverhalten eines Keramikmaterials abgeleitet ist, erfolgt ein Berechnen eines Volumenkörpers.
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Der Volumenkörper ist dabei wenigstens teilweise von der ersten Teilfläche und der zweiten Teilfläche begrenzt, wobei die zweite Teilfläche wenigstens teilweise gegenüber liegend zur ersten Teilfläche angeordnet ist.
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Anschließend erfolgt ein Skalieren des Volumenkörpers im Bereich der zweiten Teilfläche um den Skalierungsfaktor, so dass das thermische Schrumpfverhalten Volumen- oder Flächenschrumpfung während eines nachfolgenden Brennschritts durch ein dimensionsgenaues Aufmaß kompensiert wird und schließlich werden Bearbeitungsdaten zur Bearbeitung einer keramischen Verblendschale ausgegeben.
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Demnach wird eine Möglichkeit geschaffen, mittels Bearbeitung eine keramische Verblendschale beispielsweise in einem CAD/CAM-Verfahren herzustellen, wobei die keramische Verblendschale beispielsweise als nicht-gesintertes Material in Form eines Grünlings oder teilgesinterten Weißlings vorliegt. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich aber auch bei Keramikmaterialien einsetzen, die mittels Schmelzen, beispielsweise aus der Glasfritte, verarbeitet werden.
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Allgemein werden in einem gewissen Umfang plastisch formbare Keramiken eingesetzt, die ein Schrumpfverhalten innerhalb eines Brennzyklus aufweisen, der bei einer materialbedingten Weiterverarbeitung zum Endprodukt erfolgt. Aufgrund der plastischen Verformbarkeit, die jedoch nicht zwingend ist, ist eine additive oder subtraktiv produzierte Verblendschale anhand der Bearbeitungsdaten herstellbar, die nach der maschinellen Bearbeitung auf den physikalischen Träger positions- und lagerichtig umgesetzt wird.
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Die Verblendschale kann anschließend zusammen mit dem Träger in einer Brandführung miteinander verbunden werden. Demnach wäre ein aus dem Stand der Technik bekanntes einteiliges Volumenmodell, welches lediglich den sinterungsbedingten Schrumpf linear skaliert, nicht auf den zugrunde liegenden Träger positions- oder lagerichtig wie in durch die CAD-Software konstruiert, umsetzbar, da der einheitlich um den Schrumpffaktor skalierte Verblendwerkstoff nicht auf die Oberfläche des Trägers passen würde.
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Während bei bekannten Verfahren lediglich eine lineare Schrumpfung angenommen wird, berücksichtigt das erfindungsgemäße Verfahren, welches innerhalb eines CAD oder CAM Workflows umsetzbar ist, zwei unterschiedliche Schrumpfungsfaktoren bezüglich des Trägers und der anatomischen Außenfläche. Demnach können erstmals Verblendstrukturen hergestellt werden, die in physikalischer Form als Grünling oder Weißling vor dem Dichtsintern direkt auf den Träger umgesetzt werden können.
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Durch die Aufteilung des Volumenkörpers in eine erste Teilfläche, die im wesentlichen der Außenfläche des Trägers entspricht und einer zweiten Teilfläche, die entsprechend dem Sinterschrumpf skaliert wird, ist sowohl eine computergestützte Bearbeitung anhand eines CAD-Modells möglich, als auch die gemeinsame Brandführung mit dem Träger, der nicht das Schrumpfverhalten des nicht gesinterten Keramikmaterials zeigt.
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Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bearbeitungsdaten zur additiven Fertigung genutzt.
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Hierbei kommen insbesondere Fertigungsverfahren wie 3D-Druck, Stereolithographie oder Lasersintern in Frage. Die Bearbeitungsdaten zur Ansteuerung derartiger Fertigungsanlagen können über das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bearbeitungsdaten zur subtraktiven Fertigung genutzt.
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Als subtraktive Fertigung kann mittels Fräsen oder Schleifen erfolgen, wobei insbesondere die spanende Bearbeitung aus einem Halbzeug eine kostengünstige Herstellung ermöglicht.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die erste Teilfläche und die zweite Teilfläche den Volumenkörper vollständig begrenzen und eine geschlossene Hülle bildet.
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Typischerweise wird der Volumenkörper vollständig von den beiden Teilflächen gebildet, da auf der Oberfläche der herzustellenden Zahnprothese jedem Punkt entweder eine Zuordnung zur Außenfläche der Verblendschale oder zur anatomischen Außenfläche möglich ist. Eventuelle partielle Flächen, die weder zur Außenfläche des Trägers noch zur anatomischen Außenfläche der Verblendschale gehören, müssten bei der Skalierung eigens berücksichtigt werden. Hierbei könnte es sich jedoch um Flächen handeln, die ohnehin beispielsweise einer Nachbearbeitung im gesinterten Zustand unterzogen werden müssen, so dass es hier unerheblich wäre, ob die Oberfläche durch ein dimensionsgenaues Aufmaß kompensiert wird oder nicht. Beispielsweise könnte es sich dabei um Befestigungsstege oder dergleichen handeln, die in der endgültigen Zahnprothese nicht mehr vorhanden sind. Wie bereits erwähnt, geht man in einer typischen Anwendung jedoch davon aus, dass die erste Teilfläche und die zweite Teilfläche für eine vollständige Begrenzung des Volumenkörpers ausreichen. Bei der Skalierung ist darüber hinaus zu beachten, dass bei einer Transformation einer partiellen Fläche ein Spalt entsteht, der bezüglich seiner Abmessungen unterschiedlich gestaltet werden kann. Bei einer geschlossen Hülle hingegen würde dies automatisch durch die Triangulation des Oberflächenmodells kompensiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht die erste Teilfläche der Außenfläche des als Stumpf oder als Gerüst ausgebildeten Trägers.
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Verblendschalen können zur Herstellung von keramischen Zahnprothesen sowohl an einem Stumpf als auch an einem Gerüst angebracht werden. Die Außenfläche des Trägers wird dabei auf die erste Teilfläche übertragen, so dass die mittels CNC-Bearbeitung erstellte Verblendschale auf den Stumpf oder das Gerüst aufgebracht werden kann, wobei nun zeitaufwändige weitere Bearbeitungsschritte größtenteils vermieden werden können. Nach dem Brennvorgang oder dem Sintervorgang erhält man nun eine passgenaue vollkeramische Zahnprothese, bei der nachfolgend zeitintensives Korrigieren weitestgehend ausgeschlossen ist. Somit kann in der CAD/CAM-gestützten Herstellung mit einem einzigen Sinterprozess eine korrekte Dimensionierung des schrumpfenden Verblendwerkstoffes erreicht werden. Dies ermöglicht insbesondere eine sehr wirtschaftliche Herstellung an schrumpfenden Verblendungen aus Grünlingen, die nach dem Sintern den in der CAD-Software konstruierten Form bzw. Dimensionen exakt entspricht.
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Ausgangsbasis für das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Keramikmaterial, das beispielsweise als Oxyd-, Silikat- oder Glaskeramik sowie anderen technischen Keramiken bereitgestellt werden kann. Hierbei kann eine Grünkeramik oder ein keramisches Halbzeug mit offenen Porositäten ≥ Vol. 6% eingesetzt werden, welche in der materialbedingten Weiterverarbeitung zum Endprodukt mindestens einem Brennzyklus unterzogen wird, welcher eine Flächen- oder Volumenschrumpfung von ≥ 5% aufweist. Das Keramikmaterial weist eine gewisse plastische Formbarkeit auf, um die additive oder subtraktive Bearbeitung zu ermöglichen. Somit ist es möglich, den Formverlauf an der Präparationsgrenze durch Biegen und Schneiden individuell anzupassen, was die Verarbeitung deutlich vereinfacht. Derartige Keramiken weisen typischerweise ein Schrumpfverhalten auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die erste Teilfläche um einen vordefinierten Spalt in Bezug auf die Außenfläche des Trägers kompensiert.
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Zur Befestigung der Verblendschale auf dem Träger kann ein Keramik-Sol eingesetzt werden, wobei das Keramik-Sol eventuelle Unebenheiten oder Hinterschnitte des Trägers kompensieren kann. Dabei kann es vorgesehen sein, dass auf der ersten Teilfläche, die der Außenfläche des Trägers entspricht, einen vordefinierten Spalt vorzusehen, so dass dort das Keramik-Sol Platz findet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Volumenkörper begrenzt von der ersten Teilfläche in einen ersten Teilkörper und der Volumenkörper begrenzt von der zweiten Teilfläche in einen zweiten Teilkörper zerlegt, wobei der erste Teilkörper keiner Skalierung unterzogen wird. Der Volumenkörper begrenzt von der zweiten Teilfläche kann in einen zweiten Teilkörper zerlegt werden, wobei der zweite Teilkörper der Skalierung unterzogen wird. Der erste Teilkörper und der zweite Teilkörper können anschließend zusammengeführt werden.
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Die Zusammenführung der beiden Teilkörper zu einem gemeinsamen Volumenkörper ermöglicht es, dass, ausgehend von der ersten Teilfläche ein erster Teilkörper gebildet wird, der keinerlei Skalierung unterzogen wird. Ausgehend von der zweiten Teilfläche wird nun die entsprechende Kompensation des Sinterschrumpfs vorgenommen, so dass der zweite Teilkörper wie oben beschrieben einem Skalierungsschritt unterzogen wird. Im Bereich zwischen den beiden Teilkörpern kann die Zusammensetzung zu einem einzelnen Volumenkörper auf unterschiedliche Weise erfolgen. So ist es möglich, einen kontinuierlichen Übergang zwischen den beiden Teilkörpern zu schaffen oder aber einen abrupten Wechsel zwischen skaliertem und nicht skaliertem Anteil des Volumenkörpers zu bilden. Derartige Übergänge können durch entsprechende Interpolationsprogramme auch im Außenbereich berechnet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bearbeitungsdaten zur Herstellung von keramischen Zahnersatz als Verblendschale, insbesondere mittels eines Haftverbunds eines Keramik-Sol zum Verblendgerüst, als keramischer Gerüstwerkstoff, als anatomische Vollkeramik oder als Metall-Keramik-Aufbau verwendet.
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Die Erfindung lässt sich auf vielfältige Weise bei der Herstellung von vollkeramischem Zahnersatz anwenden, wobei die Verwendung des hier geschilderten CAD-Datensatzes mit einer ersten und einer zweiten Teilfläche sicherstellt, dass bei Verwendung von nicht gesinterten Werkstoffen eine lagerichtige Positionierung, wie in der CAD-Konstruktion vorgesehen, in physikalischer Umsetzung auf den Träger sicher gestellt ist. Hierbei wird jedoch die notwendige Skalierung des Werkstoffes durch den materialbedingten Sinterschrumpf kompensiert.
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Des Weiteren wird ein Softwareprogrammprodukt angegeben, das für einen Prozessor lesbare Befehle enthält, die geeignet sind, ein oben beschriebenes Verfahren auszuführen.
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Schließlich wird eine Steuereinrichtung einer Bearbeitungsmaschine angegeben, die aus einem Speicher Befehle erhält, die geeignet sind, ein oben beschriebenes Verfahren auszuführen.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Seitenansicht auf einen Träger zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 eine erste Seitenansicht einer Verblendschale zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 eine zweite Seitenansicht der Verblendschale aus 2,
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4 das Zusammenführen von einer Verblendschale und einem Träger gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, und
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5 eine Querschnittansicht von einer Verblendschale und einem Träger gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist in einer perspektivischen Seitenansicht eine dreidimensionale Repräsentation eines Trägers TR zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Der Träger TR kann beispielsweise ein Gerüst oder ein Stumpf sein, der mit einer Verblendschale versehen werden soll. Die Außenfläche AF des Trägers TR wird dabei auf eine erste Teilfläche TF1 übertragen, so dass eine mittels CNC-Bearbeitung erstellte Verblendschale auf den Stumpf oder das Gerüst als Träger TR aufgebracht werden kann.
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Ein Beispiel für eine dreidimensionale Repräsentation einer Verblendschale VS ist in 2 und 3 gezeigt.
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Die Verblendschale VS umfasst eine zweite Teilfläche TF2, die einer anatomischen Außenfläche nachgebildet ist. Die Verblendschale VS liegt als nichtgesintertes Material in Form eines Grünlings oder Weißlings vor. Somit ist eine wirtschaftliche Herstellung einer additiv oder subtraktiv produzierten Verblendschale möglich, die nach der maschinellen Bearbeitung auf den physikalischen Träger TR positions- und lagerichtig umgesetzt wird. Die Verblendschale VS kann anschließend zusammen mit dem Träger TR in einer Brandführung miteinander verbunden werden. Nach dem Sintervorgang erhält man nun eine passgenaue vollkeramische Zahnprothese, bei der nachfolgend zeitintensives Korrigieren weitestgehend ausgeschlossen ist.
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Somit kann in der CAD/CAM-gestützten Herstellung mit einem einzigen Sinterprozess eine korrekte Dimensionierung des schrumpfenden Verblendwerkstoffes erreicht werden. Dies ermöglicht insbesondere an schrumpfenden Verblendungen aus Grünlingen, die nach dem Sintern den in der CAD-Software konstruierten Form bzw. Dimensionen exakt entspricht.
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Zur Kompensation wird daher ein Skalierungsfaktor verwendet, der aus dem Sinterschrumpf des Keramikmaterials abgeleitet ist. Dazu wird ein Volumenkörper berechnet, der von der ersten Teilfläche TF1 und der zweiten Teilfläche TF2 begrenzt ist. Die zweite Teilfläche TF2 ist typischerweise gegenüber liegend zur ersten Teilfläche TF1 angeordnet.
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Anschließend erfolgt ein Skalieren des Volumenkörpers im Bereich der zweiten Teilfläche TF2 um den Skalierungsfaktor, so dass Volumen- oder Flächenschrumpfung während des Sinterns durch ein dimensionsgenaues Aufmaß kompensiert werden. Nach dem Skalierungsschritt werden Bearbeitungsdaten zur spanenden Bearbeitung einer nicht-gesinterten keramischen Verblendschale VS ausgegeben. Durch die Aufteilung des Volumenkörpers in eine erste Teilfläche TF1, die im wesentlichen der Außenfläche des Trägers TR entspricht und einer zweiten Teilfläche TF2, die entsprechend dem Sinterschrumpf skaliert wird, ist sowohl eine computergestützte Bearbeitung anhand eines CAD-Modells als auch die gemeinsame Brandführung mit dem Träger TR möglich, der nicht das Schrumpfverhalten des nicht gesinterten Keramikmaterials zeigt.
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Ausgangsbasis für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Grünkeramik oder ein keramisches Halbzeug mit offenen Porositäten ≥ Vol. 6% beispielsweise als Oxyd-, Silikat- oder Glaskeramik, welche in der materialbedingten Weiterverarbeitung zum Endprodukt mindestens einem Brennzyklus unterzogen wird, welcher eine Flächen- oder Volumenschrumpfung von ≥ 5% aufweist. Mit der Eigenschaft von offenen Porositäten werden sowohl sinterfähige als auch aus der Glasschmelze gegossene Halbzeuge zusammengefasst.
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Wie in 4 gezeigt ist, wird die erste Teilfläche TF1 um einen vordefinierten Spalt in Bezug auf die Außenfläche des Trägers kompensiert. Die Breite des vordefinierten Spalts kann weniger als 100 µm betragen. Zur Befestigung der Verblendschale VS auf dem Träger TR kann optional ein Keramik-Sol eingesetzt werden, wobei das Keramik-Sol eventuelle Unebenheiten oder Hinterschnitte kompensieren kann, sofern dies benötigt wird. Dabei kann es vorgesehen sein, dass auf der ersten Teilfläche TF1, die der Außenfläche des Trägers TR entspricht, den vordefinierten Spalt vorzusehen, der beispielsweise im Bereich von 100 µm ausgebildet ist, so dass dort das Keramik-Sol Platz findet. In wiederum anderen Ausführungsformen wird keinerlei Keramik-Sol verwendet und die Verblendschale VS wird direkt auf den Träger TR aufgesetzt und nachfolgend gemeinsam einem Brennschritt unterzogen. Das Kermik-Sol dient dem Zweck, stärkere Hinterschnitte des Trägers TR oder Gerüstes zu kompensieren, hinsichtlich des Effektes, dass ein nicht mit Keramik-Sol ausgefüllter Hinterschnitt zwischen Träger TR oder Gerüst und Verblendung VS zu schrumpfungsbedingten Einfallstellen an der anatomischen Außenfläche der Verblendung VS führt.
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Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Volumenkörper begrenzt von der ersten Teilfläche TF1 in einen ersten Teilkörper TK1 und der Volumenkörper begrenzt von der zweiten Teilfläche TF2 in einen zweiten Teilkörper TK2 zerlegt, wobei der erste Teilkörper TK1 keiner Skalierung unterzogen wird und der zweite Teilkörper TK2 der Skalierung unterzogen wird. Der erste Teilkörper TK1 und der zweite Teilkörper TK2 werden anschließend zusammengeführt. Die Zusammenführung der beiden Teilkörper TK1 und TK2 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So ist es möglich, einen kontinuierlichen Übergang zwischen den beiden Teilkörpern TK1 und TK2 zu schaffen oder aber einen abrupten Wechsel zwischen skaliertem und nicht skaliertem Anteil des Volumenkörpers zu bilden. Derartige Übergänge können durch entsprechende Interpolationsprogramme auch im Außenbereich berechnet werden.
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In 5 wird der Vorgang der Skalierung des Volumenkörpers nochmals anhand einer zweidimensionalen Darstellung näher erläutert. Diese Darstellung wurde zum Zweck der besseren Übersichtlichkeit gewählt, wobei hier ein Schnitt durch den in 4 gezeigten Aufbau dargestellt ist. Die erste Teilfläche TF1 entspricht dabei der Außenfläche des Trägers TR und wird zusammen mit dem dahinter liegenden ersten Teilkörper TK1 während des Anwendens der Skalierungsfunktion nicht um den Skalierungsfaktor verändert. Die zweite Teilfläche TF2, die der anatomischen Außenfläche der Verblendschale nachgebildet ist, wird entsprechend des Skalierungsfaktors zur Kompensation der Volumen- oder Flächenschrumpfung entsprechend skaliert. Dazu wird, wie in 5 gezeigt ist, ein Skalierungsvektor SK bestimmt, dessen Länge das vorgesehene Skalierungsmaß repräsentiert und dessen Richtung typischerweise der Flächennormale an der zweiten Teilfläche TF2 folgt.
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Die in 5 gezeigten Skalierungsvektoren SK an den drei beispielhaft eingezeichneten Stellen werden in einem tatsächlichen Datensatz jedoch durch eine Vielzahl von Skalierungsvektoren gebildet. Hierzu bietet sich insbesondere das sogenannte Stereolithographieformat STL an, bei dem einzelne Oberflächenpunkte sowohl der zweiten Teilfläche TF2 als auch der ersten Teilfläche TF1 mittels dreier Eckpunkte und einer zugehörigen Flächennormale des Dreiecks charakterisiert werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in eine CAD-Software integrieren, so dass auf einfache Weise eine Kompensation von Volumen- oder Flächenschrumpfung ermöglicht wird, die im Rahmen einer CAD/CAM-Software erfolgen kann. Die Bearbeitungsdaten werden in einem für ein subtraktives Verfahren lesbaren Weise abgespeichert, so dass die Fertigung einer Verblendschale VS durch entsprechende maschinelle Bearbeitung möglich ist, so dass die Verblendschale auf den physikalischen Träger TR positions- und lagerichtig umgesetzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Programmprodukt auf einem Datenträger bereit gestellt werden.
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Die Zielsetzung CAD/CAM gefertigter Restaurationen auf Basis der Erfindung ist es, in der Skalierung des zweiten Teilkörpers TK2 und dem direkten Aussintern des Weißlings oder Grünlings zusammen in einer Brandführung zu ermöglichen. Demnach kann eine anatomisch korrekte und formstabile Restauration hergestellt werden, die nur geringe Nachbearbeitungen benötigt. Optional kann Keramik-Sol bei vorliegenden Hinterschnitten eingesetzt werden. Gemäß der Erfindung hergestellte Verblendungen VS sind geeignet, in einer gemeinsamen Brandführung als Grünkeramik oder teilgesinterter Weißling direkt auf dem Träger TR oder Gerüst in mindestens einer Brandführung zusammengefügt zu werden, unwobei aufgrund der Schrumpfkompensation eine gewünschte Skalierung erreicht wird.
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Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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