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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Zahnprothese mit einem mehrteiligen Formwerkzeug, in das vor dem Formvorgang Konfektionszähne einbringbar sind und wobei im Herstellungsprozess zur Erstellung des Formwerkzeugs die zu erstellende Zahnprothese als digitalisiertes dreidimensionales Modell erstellt wird.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der Schrift
EP 2 464 306 B1 bekannt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass einzelne bisher rein händisch ausgeführte Arbeitsschritte nun digitalisiert ausgeführt werden können, was den Herstellungsprozess beschleunigt und die Zahl der möglichen Fehlerquellen verringert. Es ist aber immer noch erforderlich, ein körperliches Funktionsmodell zu erstellen, das dazu dient, Gießformen zu erstellen, mit denen dann erst die eigentliche Zahnprothese hergestellt werden kann. Bei der Herstellung des körperlichen Funktionsmodells und dem anschließenden Abformen der Gießformen kann es weiterhin zu Fehlern kommen. Da die Gießformen aus Silikon hergestellt werden, halten diese höheren Drücken nicht stand. Zur Herstellung der Zahnprothesen können deshalb nur chemoplastische Kunststoffe verwendet werden, die jedoch aus allergologischer und mundhygienischer Sicht nicht unproblematisch sind. Nachteilig ist auch, dass die chemoplastischen Kunststoffe nach dem Ausgießen der Gießformen schrumpfen, so dass die mit dem chemoplastischen Kunstsoff hergestellten Zahnprothesen beim Patienten nicht optimal sitzen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Zahnprothese vorzuschlagen.
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Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, indem in einem Rechenprogramm ein geometrisches Modell des Formwerkzeugs als digitalisierter Datensatz vorgehalten wird, in das das dreidimensionale Modell der Zahnprothese rechnerisch integriert wird, um anschließend eine die Zahnprothese ausformende Hohlform im Formwerkzeug körperlich auszubilden, wobei die Hohlform so in das geometrische Modell des Formwerkzeugs eingestellt wird, dass sie sich über zumindest zwei Werkzeugteile erstreckt und zumindest Teile der in einer zu erstellenden Zahnprothese enthaltenen Zahngeometrien in der Hohlform eines Werkzeugteils ausgebildet sind, sodann die jeweiligen Werkzeugteile mit den im vorherigen Schritt festgelegten Geometrien formbildend hergestellt, die Konfektionszähne in die passenden Kavitäten des Werkzeugteils eingebracht und die Werkzeugteile zur Herstellung einer Zahnprothese verwendet werden.
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Wenn nachfolgend allgemein von einer Zahnprothese die Rede ist, so sind damit sowohl Teil- als auch Totalprothesen inklusive von eventuellen Stütz- und Halteelementen und auch Kronen, Brücken, Implantatzahnersatz und auch Schienen gemeint. Der Begriff der Konfektionszähne im Sinne dieser Erfindung ist nicht auf Konfektionszähne im engen Wortsinn beschränkt, sondern bezieht sich auch auf vorfertigte Zahnkränze, Halte- und Stützelemente, friktive und non-friktive Doppelkronen und Implantatabutments. Wenn von einem Formwerkzeug die Rede ist, so ist damit ein Werkzeug gemeint, mit dem ein aushärtendes Material für eine Zahnprothese beispielsweise durch Gießen, Pressen oder Spritzen in das Formwerkzeug eingebracht wird und das aushärtende Material darin so lange verbleibt, bis es darin eine remanente Form erhalten hat. Bei dem aushärtenden Material kann es sich beispielsweise um einen thermoplastischen oder chemoplastischen Kunststoff handeln, der im Formwerkzeug seinen Härtegrad verändert, beispielsweise von einer flüssigen oder pastösen zu einer festen Materie.
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Das dreidimensionale Modell der Zahnprothese wird erfindungsgemäß dazu genutzt, um in einem Verfahrensschritt die Raumform der Werkzeugteile eines Formwerkzeuges zu bestimmen. Indem als Ausgangsbasis ein geometrisches Modell des Formwerkzeugs als digitalisierter Datensatz genutzt wird, ist es einfach, in diesen digitalisierten Datensatz das ebenfalls in digitalisierter Form vorliegende dreidimensionale Modell der Zahnprothese durch eine Verrechnung der Geometriedaten zu integrieren. Die Verrechnung der Geometriedaten erfolgt softwaregestützt, so dass dabei die bei händischen Verfahren möglichen Fehler ausgeschlossen sind. Das dreidimensionale Modell der Zahnprothese kann also fehlerfrei in ein digitalisiertes Modell der Werkzeugteile der Formwerkzeuge überführt werden. Nachdem die Raumform der Werkzeugteile der Formwerkzeuge bestimmt worden ist, können diese unmittelbar formbildend hergestellt werden. Die formbildende Herstellung kann dabei ebenfalls digitalisiert erfolgen, beispielsweise durch computergesteuerte Fräsmaschinen, selektives Lasersintern, 3D-Drucker oder vergleichbare materialaufbauende oder materialabtragende formbildende Verfahren. Das erfindungsgemäße Verfahren macht es also möglich, das dreidimensionale digitale Modell der Zahnprothese ausschließlich über digitalisierte Zwischenschritte in passend ausgeformte Werkzeugteile des Formwerkzeugs zu überführen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf die Herstellung eines körperlichen Funktionsmodells als Zwischenschritt vollständig verzichtet werden. Mögliche Fehlerquellen bei der Herstellung des Funktionsmodells und dem anschließenden Abformen des Funktionsmodells mit den Gießformen werden dadurch ausgeschlossen.
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Indem bei der Bestimmung der Raumform der herzustellenden Zahnprothese ein geometrisches Modell des Formwerkzeugs als digitalisierter Datensatz für die Definition der Oberflächenformen der für den Guss der Zahnprothese benötigten Werkzeugteile bereitgestellt wird, kann dieser digitalisierte Datensatz auch direkt von numerisch gesteuerten Maschinen weiterverarbeitet werden, die zur Herstellung der Werkzeugteile einsetzbar sind. Das erfindungsgemäß eingesetzte Rechenprogramm ist deshalb vorteilhaft so programmiert, dass es als Ergebnis der Verrechnung der Geometriedaten einen Datensatz erzeugt, der von numerisch gesteuerten Maschinen direkt weiterverarbeitbar ist. Vorteilhaft werden deshalb Datensätze erzeugt, die den Normvorgaben für die Datensätze entsprechen, die von den numerisch gesteuerten Maschinen weiterverarbeitbar sind.
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Wenn die Realisierung des dreidimensionalen Modells der Zahnprothese über die Digitalisierung der Raumform und ihrer Herstellung nicht mehr von der Plastizität des Silikons bei der Abformung des Funktionsmodells abhängt, kann der Werkstoff für die Werkzeugteile nun auch freier gewählt werden. So können beliebige Werkstoffe wie jegliche Kunststoffe, Holz oder Metalle verwendet werden. Für die Werkzeugteile muss nur noch ein Werkstoff gewählt werden, der von den numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschinen noch bearbeitbar ist.
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Wenn zumindest Teile der in einer zu erstellenden Zahnprothese enthaltenen Zahngeometrien in der Hohlform eines Werkzeugteils ausgebildet sind, können die Konfektionszähne nach der Ausformung der Werkzeugteile einfach in diese ausgeformten Zahngeometrien eingebracht werden. Bevorzugt werden die Konfektionszähne dabei in ihrer eingebrachten Position gehalten. Das kann formschlüssig durch ein einfaches Einstecken erfolgen, das ist beispielsweise aber auch durch zusätzliches oder alleiniges Schrauben oder Kleben möglich.
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Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ohne Belang, auf welche Weise das digitalisierte dreidimensionale Modell der zu erstellenden Zahnprothese zuvor erstellt worden ist. Es ist möglich, dass der Zahnarzt oder ein Zahntechniker ein digitales Modell des Kiefers erstellt hat, das danach digital weiterbearbeitet wird, um im digitalen Modell die Basis und die Zahnaufstellung der Zahnprothese sowie eventueller zusätzlicher Halteelemente als fertiges digitalisiertes dreidimensionales Modell zu erstellen. Es ist aber genauso auch möglich, auf herkömmliche Weise durch einen körperlichen Kieferabdruck und ein daraus abgeleitetes Gipsmodell einen Formkörper mit bereits aufgestellten Zähnen zu schaffen, der dann abgescannt wird, um ein digitalisiertes geometrisches Modell zu erhalten, in dem dann die weiteren Planungsschritte ausgeführt werden können. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig davon anwendbar, ob der einen Patienten behandelnde Zahnarzt ein Kiefermodell auf herkömmliche Weise mit einem Kieferabdruck oder über elektronische einschließlich von optoelektronischen Messverfahren erstellt.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die formbildend hergestellten Werkzeugteile in eine formbildende Maschine, wie beispielsweise in eine Kunststoff-Spritzgussmaschine, eingesetzt, die Hohlform mit einem aushärtenden Material, wie beispielsweise einem thermo- oder chemoplastischen Kunststoff, befüllt und die fertige Zahnprothese wird danach aus dem Formwerkzeug entformt. Anstelle von Silikon können für die Werkzeugteile auch solche Werkstoffe verwendet werden, die als Werkzeugmaterial ein Spritzgießen der Zahnprothese mit aushärtendem Material, wie beispielsweise thermoplastischen Kunststoffen, ermöglichen und insbesondere thermisch und mechanisch ausreichend stabil sind, um den beim Spritzgießen oder anderen Befüllungsverfahren auftretenden Temperaturen und Drücken zu widerstehen. Die nun möglichen aushärtenden Materialien, insbesondere die thermoplastischen Kunststoffe, verfügen über eine erheblich größere Biokompatibilität als die bisher verwendeten chemoplastischen Kunststoffe. Sie bieten Mikroorganismen weniger Möglichkeiten, sie zu besiedeln, was für die Mundhygiene wichtig ist. Auch ihre mechanische Belastbarkeit ist den chemoplastischen Kunststoffen zum Teil überlegen. Indem über das erfindungsgemäße Verfahren also anstelle des Silikons als Werkstoff auch andere Werkstoffe für die Werkzeugteile des Formwerkzeugs einsetzbar werden, ergeben sich neue vorteilhafte Werkstoffe für die Zahnprothesen selbst.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind mit einem Modul des Rechenprogramms die Einspritzkanäle zur Einspritzung des aushärtenden Materials in die Hohlform im Formwerkzeug festlegbar. Für die Herstellung einer technisch einwandfreien Zahnprothese ist es wichtig, dass das aushärtende Material die Hohlform vollständig und blasenfrei ausfüllt. Um dies zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Rechenprogramm, mit dem die Geometrien der Werkzeugteile geplant und festgelegt werden, auch die Möglichkeit bietet, die Einspritzkanäle planen und festlegen zu können. Dabei geht es um die Anzahl, räumliche Lage, den Verlauf und die Querschnittsgröße des oder der Einspritzkanäle. Die Einspritzkanäle können automatisiert durch das Rechenprogramm oder individuell durch eine Bedienperson geplant und festgelegt werden.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Hohlform im geometrischen Modell des Formwerkzeugs so berechnet, dass die auf ein erstes Werkzeugteil entfallenden Raumanteile der Hohlform von der Anlagefläche zu einem benachbarten zweiten Werkzeugteil ausgehend vom Rauminhalt des ersten Werkzeugteils subtrahiert werden. Die Ausgangsbasis für die Berechnung der die Hohlform begrenzenden Oberflächen der Werkzeugteile ist also die Schnittebene zwischen benachbarten Werkzeugteilen im geometrischen Modell des Formwerkzeugs als digitalisierter Datensatz, von der dann nur die auf das jeweilige Werkzeugteil entfallenden Raumanteile des Hohlraums rechnerisch abgezogen werden müssen. Damit dies erfolgen kann, muss zuvor die räumliche Lage des dreidimensionalen Modells der Zahnprothese im Verhältnis zur Schnittebene im Rechenprogramm festgelegt werden. Wenn die räumliche Lage definiert ist, kann die rechnerische Umsetzung einfach nachfolgen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung korrigiert das Rechenprogramm das ursprünglich eingelesene dreidimensionale Modell der Zahnprothese um Schwundraten des zur Herstellung der Zahnprothese verwendeten aushärtenden Materials. Die fertige Zahnprothese sitzt im Mund des Patienten später passgenauer, wenn der vorhersehbare Materialschwund des verwendeten aushärtenden Materials nach dem Einspritzen in das Formwerkzeug durch eine entsprechende Korrektur der geometrischen Daten des ursprünglich eingelesenen dreidimensionalen Modells der Zahnprothese kompensiert wird. Dazu kann vorgesehen sein, dass das Rechenprogramm entweder mit einem oder mehreren vorgegebenen Korrekturwerten rechnet oder ein Bediener aus einem Menü auswählen kann, welches aushärtende Material zur Herstellung der Zahnprothese verwendet werden soll, damit das Rechenprogramm aus dieser Eingabe einen zutreffenden Korrekturfaktor auswählen kann.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Rechenprogramm einen Betriebsmodus auf, in dem in einer Vorstufe zur Festlegung des digitalisierten dreidimensionalen Modells der Zahnprothese die Zahnaufstellung mit im Rechenprogramm hinterlegten Datensätzen der Konfektionszähne oder gescannten Konfektionszähnen ausführbar ist. Bei dieser Ausgestaltung des Rechenprogramms ist die Zahnaufstellung ein Bearbeitungsschritt, der vor der Integration des festgelegten digitalisierten dreidimensionalen Modells der Zahnprothese in das geometrische Modell des Formwerkzeugs als digitalisierter Datensatz vorzunehmen ist, ein Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Zahnaufstellung ist wichtig, um in der fertigen Zahnprothese die Zähne so räumlich angeordnet und ausgerichtet zu haben, dass sie in den Mund des Patienten passen und dort kein Störgefühl erzeugen. Dazu müssen die Konfektionszähne passend in der Basis der Zahnprothese angeordnet sein.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist im Rechenprogramm im Betriebsmodus der Zahnaufstellung das digitalisierte dreidimensionale Modell eines oder beider Kiefer eines Patienten aufrufbar und bildlich darstellbar. Durch die zusätzliche Berücksichtigungsmöglichkeit des Kiefers, für den die Zahnprothese gefertigt wird, und gegebenenfalls auch des gegenüberliegenden Kiefers, kann die Zahnaufstellung nochmals verbessert werden.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Formwerkzeug mehrteilig ausgeführt. Bei einem Formwerkzeug mit zumindest zwei Werkzeugteilen ergibt sich nur eine Schnittebene, die bei der Ausbildung der Hohlform zu berücksichtigen ist. Die Berechnung der Geometrien der Hohlform wird dadurch vereinfacht. Außerdem ist der Ein- und Ausbau der Werkzeugteile in die formbildende Maschine vereinfacht. Bei mehreren Werkzeugteilen ergeben sich mehrere Schnittebenen der Werkzeugteile zueinander, bei denen die Verrechnung der Geometrien auf die jeweiligen Werkzeugteile und die Positionierung der mehreren Werkzeugteile in der formbildenden Maschine aufwendiger, die Entformung der Zahnprothese aus dem Werkzeug aber einfacher ist.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weisen ein oder mehrere Werkzeugteile ein metallisches Außenformteil und ein individuell formbildend bearbeitetes Einsatzteil auf. Das metallische Außenformteil dient dazu, die hohen Kräfte und Temperaturen aus dem Spritzgieß- oder sonstigem Formbildungsprozess aufzunehmen und abzuleiten. Das individuell formbildend bearbeitete Einsatzteil kann aus einem weicheren Material als einem Metall hergestellt sein, wodurch sich der Bearbeitungsaufwand und die Materialkosten reduzieren. Das geometrische Modell des Formwerkzeugs als digitalisierter Datensatz kann im Rechenprogramm so ausgestaltet sein, dass es die Geometrie an das metallische Außenformteil angepasst darstellt. Das geometrische Modell des Formwerkzeugs kann auch eine standardisierte Kombination eines oder mehrerer metallischen Außenformteile mit einem jeweils zugehörigen Einsatzteil und einer ebenfalls standardisierten Schnittebene zum benachbarten Werkzeugteil beinhalten, in das die Geometrien der Hohlform eingeplant werden können. Die metallischen Außenformteile können als Rohlinge wiederverwendet werden. Die metallischen Außenformteile können - gegebenenfalls mit einer standardisierten Materialfüllung für das Einsatzteil - bevorratet werden, um eine laufende Produktion beschicken zu können. Bei einem zweiteiligen Formwerkzeug können die metallischen Außenformteile für beide Werkzeugteile verwendbar sein, um die Teilevielfalt und Bevorratung niedrig zu halten.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind ein oder mehrere Werkzeugteile einstückig dreidimensional hergestellt. Das Werkzeugteil kann aus einem Rohling durch entsprechende dreidimensional arbeitende materialabtragende Maschinen hergestellt sein, wie beispielsweise besonders präzise arbeitende Fräsmaschinen, oder das Werkzeugteil ist mit einem 3D-Drucker hergestellt worden, oder aus einer Kombination der beiden beschriebenen Möglichkeiten. Als Material für die Werkzeugteile kommt hier insbesondere auch Kunststoff in Betracht, dessen Eigenschaften immer noch weiterentwickelt werden. Insbesondere bei den Druckmaterialien für den 3D-Druck sind hier noch weitere Fortschritte zu erwarten, die die aus Kunststoff hergestellten Werkzeugteile dann auch in thermisch und druckmäßig höher belasteten Fertigungsanwendungen verwendbar machen. Durch die einfachen Rohlinge oder das Druckmaterial für die 3D-Drucker kann die Bevorratung der Ausgangsmaterialien für die Produktion vereinfacht werden. Die Entsorgung und die Wiederverwendung des eingesetzten Materials ist vereinfacht möglich. Durch die einstückige Herstellung entfallen spätere Arbeiten zum Zusammenfügen von Einzelteilen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Werkzeugteile zur Herstellung einer Zahnprothese über an ihnen befestigte Montagehilfsteile in eine definierte Lagebeziehung zueinander gebracht. Bei den Montagehilfsteilen kann es sich beispielsweise um eine Verdrehsicherung, Rastverbindungen, Anschläge oder dergleichen Teile handeln, über die eine definierte räumliche Lage der Werkzeugteile zueinander hergestellt werden kann. Die definierte Lagebeziehung der Werkzeugteile zueinander ist wichtig, um beim Füllen der Hohlform keinen Ebenen- oder Drehversatz zwischen den Werkzeugteilen zu haben, der von der im digitalisierten Datensatz vorausgesetzten relativen Lage der Werkzeugteile zueinander abweicht. Ohne eine solche definierte Lagebeziehung zueinander könnten die Zahnprothesen fehlerhaft hergestellt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der gegenständlichen Beschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1: eine Darstellung der Verfahrensschritte zur Herstellung einer Zahnprothese,
- 2: das Modell eines Kiefers,
- 3: ein Formwerkzeug mit einem oberen und unteren Werkzeugteil,
- 4: eine Ansicht auf eine ausgeformte Fläche im Werkzeugteil,
- 5: eine Ansicht auf ein zweites Werkzeugteil, und
- 6: eine Ansicht auf die fertige Zahnprothese.
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In 1 sind die verschiedenen Verfahrensschritte zur Herstellung einer Zahnprothese 32 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben.
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Zunächst geht es darum, ein digitalisiertes dreidimensionales Modell der Zahnprothese 32 zu erhalten, das in das geometrische Modell des Formwerkzeugs 18 eingestellt werden kann. In der Stufe 1 wird dazu als Vorstufe zum erfindungsgemäßen Verfahren die Situation im Mund statisch oder durch eine Funktionsabformung erfasst. Dies kann durch eine Interoralkamera erfolgen, die ein direktes digitales Modell erzeugt, oder mit Hilfe von Abformlöffeln. Wenn analoge Modelle - beispielsweise mit Gips oder durch 3D-Druck - erstellt werden oder wenn sonstige Konstruktionen auf Modellen vorhanden sind, können diese durch ein Abscannen digitalisiert werden.
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In der Stufe 2, die ebenfalls noch eine Vorstufe zum erfindungsgemäßen Verfahren darstellt, wird in einer CAD-Software auf den zuvor erstellten digitalisierten Modellen des Ober- und/oder Unterkiefers ein digitalisiertes dreidimensionales Modell einer Zahnprothese 32 konstruiert. Dabei kann es sich um eine Teilprothetik, Totalprothese, eine Schiene, Kronen, Brücken oder einen Implantat-Zahnersatz handeln. Die Konstruktion beinhaltet auch das Aufstellen von digitalisierten Zähnen im digitalisierten Modell. Die Raumformen der digitalisierten Zähne sowie sonstiger formrelevanter Zubehörteile fließen im Rahmen ihrer Aufstellung in das fertige digitalisierte Modell der Zahnprothese 32 ein. Sie liegen analog identisch vor oder werden noch gefertigt. Bei der Konstruktion des Zahnersatzes können Basen, Halte- und Stützelemente, friktive und nonfriktive Doppelkronen, Geschiebe und Schienen als Zubehör bei der Erstellung des fertigen digitalisierten Modells der Zahnprothese 32 mit berücksichtigt werden. Bei der Konstruktion entstehen weitere neue Datensätze, wobei es sich bei den Datensätzen beispielsweise um STL-Datensätze handeln kann, die beispielsweise im CAD-Bereich als Dateiformat für 3D-Objekte gerne genutzt werden.
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In der Stufe 3 wird das in Stufe 2 erstellte digitalisierte dreidimensionale Modell der konstruierten Zahnprothese 32 in einem Rechenprogramm in ein geometrisches Modell des Formwerkzeugs 18 eingebracht, das ebenfalls als digitalisierter Datensatz vorliegt. Auch ein Meistermodell oder Funktionsmodell, das auf eine herkömmliche Weise hergestellt worden ist, wird in Stufe 3 in ein solches geometrisches Modell des Formwerkzeugs 18 eingebracht. Das Formwerkzeug 18 ist dabei bevorzugt in ein Ober- und Unterteil getrennt, wobei das Ober- und Unterteil dabei jeweils ein Werkzeugteil bilden.
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In der Stufe 4 wird das digitalisierte dreidimensionale Modell der Zahnprothese 32 in das digitalisierte geometrische Modell des Formwerkzeugs 18 integriert. Dabei wird das Modell der Zahnprothese 32 in eine Hohlform umgerechnet, die dabei auch innerhalb des Innenraums des geometrischen Modells des Formwerkzeugs 18 positioniert wird. Aus der Positionierung der Hohlform innerhalb des Innenraums des geometrischen Modells des Formwerkzeugs 18 ergibt sich zwangsläufig die Verteilung der Formanteile, die auf die einzelnen Werkzeugteile 14 entfallen. Das Formwerkzeug 18 ist dabei aus zumindest zwei Werkzeugteilen 14 zusammengesetzt, und die Hohlform erstreckt sich über beide Werkzeugteile 14. Außerdem werden die Versorgungskanäle für die spätere Befüllung des Formwerkzeugs 18 mit einer Formmasse aus einem aushärtenden Material im digitalen Modell ausgebildet.
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In der Stufe 5 werden die Datensätze der konstruierten Zahnprothese 32 und der Versorgungskanäle rechnerisch im Rechenprogramm von den geometrischen Daten der Werkzeugteile 14 subtrahiert, so dass dadurch eine Negativform auf den der Hohlform zugewandten Oberflächen der Werkzeugteile 14 entsteht.
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In der Stufe 6 werden die bei der Berechnung der Form in Stufe 2 berücksichtigten Hilfsteile bereitgestellt. Hier kann es sich um Halteelemente, Konfektionszähne oder dergleichen handeln.
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In der Stufe 7 werden die Werkzeugteile 14 mit den zuvor in den Stufen 4 und 5 festgelegten Oberflächengeometrien der einander zugewandten Oberflächen hergestellt. Dies kann durch 3D-Druck, Fräsen oder andere formgebende Herstellungsverfahren erfolgen. Die Werkzeugteile 14 bilden nach ihrer fertigen körperlichen Herstellung die Negativform, die im Formwerkzeug 18 später bei der Befüllung des Hohlraums mit dem aushärtenden Material die Positivform der zu erstellenden Zahnprothese 32 bestimmen.
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In der Stufe 8 werden Konfektionszähne und gegebenenfalls auch Halteelemente und Implantat-Abutments und anderes Zubehör in die Werkzeugteile 14 eingebracht.
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In der Stufe 9 werden die Werkzeugteile 14 lagegerecht in das formbildende Werkzeug eingelegt. Danach wird die Zahnprothese 32 hergestellt, indem die Hohlform zwischen den Werkzeugteilen 14 mit dem aushärtenden Material befüllt wird.
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In der Stufe 10 kann die fertige Zahnprothese 32 nach dem Aushärten des aushärtenden Materials aus dem Formwerkzeug 18 entnommen werden.
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In 2 ist das Modell eines Kiefers gezeigt, wie es in der Stufe 1 gemäß 1 die Ist-Situation im Mund eines Patienten wiedergibt. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die vorderen Schneidezähne noch vorhanden. Es fehlen aber die Backenzähne. Die Backenzähne müssen durch die verfahrensgemäß herzustellende Zahnprothese 32 dargestellt werden.
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In der 2 ist das Kiefermodell eines Patienten bereits als dreidimensionale Darstellung in ein geometrisches Modell eines Werkzeugteils 14 eines Formwerkzeuges 18 eingebracht. Die noch vorhandenen Schneidezähne sind in dem Modell gut erkennbar. Die herzustellende Zahnprothese 32 soll die fehlenden Backenzähne ersetzen. Das Werkzeugteil 14 ist an der runden Form des Formrohlings 12 erkennbar. In dem geometrischen Modell des Werkzeugteils 14 des Formwerkzeugs 18 findet sich auch schon ein Einspritzkanal 16 für die aushärtende Masse, die zur Herstellung der Zahnprothese 32 in das Formwerkzeug 18 eingespritzt wird.
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In 3 ist das Formwerkzeug 18 mit einem oberen und unteren Werkzeugteil 14a, 14b gezeigt. Vom Verfahren her entspricht der in 3 dargestellte Zustand des Formwerkzeugs 18 der Stufe 4 aus 1. In der in 3 gezeigten Durchsicht-Darstellung des Formwerkzeugs 18 sind die im Mund vorhandenen Zähne 20 eingezeichnet. Die im Mund vorhandenen Zähne 20 werden nicht Bestandteil der Hohlform 24, da die herzustellende Zahnprothese 32 später auch nicht im Mund des Patienten den Raum der im Mund vorhandenen Zähne 20 ausfüllen soll. Die Hohlform 24 umfasst im Ausführungsbeispiel das Raumvolumen der aus dem aushärtbaren Material herzustellenden Basis der Zahnprothese 32 sowie die Raumformen, die die Konfektionszähne in der in Stufe 2 gewählten Aufstellung in der Zahnprothese 32 einnehmen.
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In der in das Formwerkzeug 18 eingeplanten Hohlform 24 sind die von der Zahnprothese 32 zu ersetzenden Zähne 22 eingeplant, die einen Bestandteil der Hohlform 24 bilden.
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Die von der Zahnprothese 32 zu ersetzenden Zähne 22 und die Raumform der Basis bilden gemeinsam die in das Formwerkzeug 18 hineingerechnete Hohlform 24 aus, die nach der digitalen Bestimmung der entsprechenden Raumform der Werkzeugteile 14 in die einander zugewandten Oberflächen der Werkzeugteile 14 eingebracht werden muss.
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Auch ist in der 3 der Einspritzkanal erkennbar, durch den die aushärtende Masse in den Hohlraum in Gestalt der Hohlform 24 im Formwerkzeug 18 eingespritzt wird.
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In der 4 ist die Ansicht auf eine ausgeformte Oberfläche 26 im Werkzeugteil 14b gezeigt, die das Unterteil zur Herstellung einer Zahnprothese 32 bildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeugteil 14b in ein metallisches Außenformteil 28 eingesetzt worden. Die sichtbare Oberfläche 26 des Werkzeugteils 14 bildet die Raumform für die Unterseite der herzustellenden Zahnprothese 32 aus.
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In der 5 ist ein zweites Werkzeugteil 14a gezeigt, das ebenfalls bereits in ein metallisches Außenformteil 28 eingesetzt worden ist. In 5 ist das WerkzeugOberteil gezeigt. In der Abbildung sind in das Werkzeugteil 14a eingestellte Konfektionszähne 30 gezeigt, die bereits zuvor in die dafür vorgesehenen Kavitäten des Werkzeugteils 14a eingebracht worden sind. Die Oberflächen 26 des Werkzeugteils 14a begrenzen ebenfalls die Hohlform 24, die die Form der herzustellenden Zahnprothese 32 mitbestimmt. Die Abbildung entspricht somit der Stufe 8 aus den in 1 beschriebenen Verfahrensschritten.
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Wenn das obere Werkzeugteil 14a lagegerecht auf das untere Werkzeugteil 14b aufgesetzt wird, umgrenzen die beiden Werkstoffteile mit ihren Oberflächen 26 die Hohlform 24, die im nachfolgenden Arbeitsschritt mit dem aushärtenden Material ausgespritzt wird. Da sich die Konfektionszähne 30 bereits in der Hohlform 24 befinden, werden die Konfektionszähne 30 beim späteren Befüllen der Hohlform 24 mit dem aushärtenden Material in dieses eingebettet, soweit die Konfektionszähne 30 über die Kavitäten im Werkzeugteil 14 in die Hohlform 24 herausstehen. Auf diese Weise werden die Konfektionszähne 30 fest in die Basis integriert, die von dem aushärtenden Material gebildet wird. Das gilt entsprechend auch für andere Zubehörteile, die ebenfalls in das aushärtende Material eingebettet sein können.
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6 zeigt eine Ansicht auf die fertige Zahnprothese 32. Eine Entformung der fertigen Zahnprothese 32 mit der in die schraffiert dargestellte Basis aus aushärtendem Material eingegossenen ersetzenden Zähne 22 ist leicht möglich, wenn nach dem Befüllvorgang der Hohlform 24 mit dem aushärtenden Material die beiden Werkzeugteile 14a, 14b wieder voneinander abgehoben werden, nachdem die Befüllung der Hohlform 24 mit dem aushärtenden Material erfolgt ist. Die fertige Zahnprothese 32 kann leicht aus den beiden Werkzeugteilen 14 entnommen werden, wenn das aushärtende Material soweit erhärtet ist, dass sich dessen Form bei der Entnahme nicht mehr verändert.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, das Ausführungsbeispiel auf eine ihm als geeignet erscheinende Weise abzuwandeln, um es an einen konkreten Anwendungsfall anzupassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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