DE112013006047T5

DE112013006047T5 - Zahnbogenmodell und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE112013006047T5
Application number: DE112013006047.7T
Authority: DE
Inventors: Ali El-Siblani
Original assignee: Global Filtration Systems Inc
Current assignee: Global Filtration Systems Inc
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-10-22
Also published as: US9539072B2; WO2014099761A1; US20140170591A1

Abstract

Ein Zahnbogenmodell und ein Verfahren zur Herstellung desselben wird gezeigt und beschrieben. Das Zahnbogenmodell umfasst ein Verbindungsstück mit gegenüberliegenden Enden, die sich jeweils mit einem Bogenschenkel verbinden. Das Verbindungsstück weist eine dreidimensionale Form auf, hat aber keine Oberfläche, die an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge des Bogens sowohl planar als auch parallel zur Basis des Bogen-Verbindungsstücks ist. Bei bestimmten Beispielen besitzt das Verbindungsstück die Form eines Prismas oder eines Trapezes. Bei anderen Beispielen weist das Verbindungsstück eine Oberfläche auf, die relativ zur Basis des Bogen-Verbindungsstücks geneigt ist. Das Bogen-Verbindungsstück kann auch mehrere Fluidkanäle umfassen, um eine Fluidströmung von einem Innenbereich zwischen den Innenwänden des Bogen-Verbindungsstücks zu einer Stelle außerhalb des Verbindungsstücks zu ermöglichen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung nimmt die vorläufige amerikanische Patentanmeldung Nr. 61/738,120 in Anspruch, eingereicht am 17. Dezember 2012, auf deren gesamten Inhalt hierin durch Bezugnahme verwiesen wird.
FELD
Die Offenbarung bezieht sich auf Zahnmedizin und insbesondere auf Zahnbogen-Modelle und Verfahren zu deren Herstellung.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Herkömmliche Zahntechniken beinhalten die Herstellung von Modellen der oberen und/oder unteren Zahnbögen aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise die Simulation der relativen Positionierung der oberen und unteren Zähne und die Herstellung von Kronen oder kieferorthopädischen Apparaturen. Solche bekannten Herstellungsverfahren beinhalten zum Beispiel, dass der Patient in ein biegsames Material (z.B. Alginat oder Silikonabdruckmasse) beißt, während es sich in einem geschmeidigen Zustand befindet, und das Material dann auszuhärten, um einen semi-flexiblen Abdruck des Zahnbogens des Patienten zu erhalten. Anschließend wird Dentalgips in den Abdruck gegossen und daraus entfernt, um das Bogenmodell zu erstellen.
Dreidimensionale schnelle Prototypenerstellung und Fertigung (RP&M) kann für die Herstellung von Zahnbogenmodellen verwendet werden und ermöglicht in der Regel eine schnelle und präzise Herstellung von Komponenten mit hoher Genauigkeit. Insbesondere kann additives dreidimensionales Rapid-Prototyping-Verfahren einen geeigneten und kostengünstigen Ersatz für traditionelle Bogenmodell-Herstellungsverfahren bieten. Jedoch haben bekannte additive Verfahren gewisse Nachteile. Insbesondere ist es oft notwendig, die zwei Seiten oder "Schenkel" des Bogens mit einer Verbindungseinrichtung zu verbinden, so dass die Schenkel während und nach dem Modellherstellungsprozess relativ formstabil zueinander verbleiben. Es wurde festgestellt, dass bestimmte Verbindergeometrien Variationen in der Verfestigungstiefe und der Schichtdicke in der Aufbauachsen-Richtung während der Bogenfertigung sowie eine unerwünschte Verschiebung in der Ebene senkrecht zur Aufbauachse bezüglich der Objektdaten verursachen können, die verwendet werden, um den Bogen zu erstellen.
Bekannte dreidimensionale Rapid-Prototyping-Verfahren verwenden abnehmbare Träger, die das aufzubauende Objekt mit der Aufbauplattform verbinden, auf der es erstellt wird. Die Verwendung solcher Träger minimiert die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des dreidimensionalen Objektes nach der Entnahme aus der Aufbauplattform, auf der das Objekt aufgebaut wird. Allerdings vergeudet die Verwendung von Trägern notwendigerweise verdichtbares Material und verlängert die Zeit zum Aufbau des Bogenmodells. Darüber hinaus kann beim Aufbau von oberen Bögen die Entfernung der Träger die Glätte der Unterseite des oberen Bogens beschädigen oder anderweitig stören. Dies wiederum kann es schwierig machen, den oberen Bogen mit dem unteren Bogen abzugleichen und zu erfassen, wenn die beiden über einen Artikulator verbunden werden. Darüber hinaus verwenden bestimmte Artikulatoren eine Stifterfassung zur Ausrichtung der ganzen oder von Abschnitten der oberen und unteren Bogenmodelle untereinander, und die Bodenfläche des Bogenmodells erfordert Löcher, die zu den Stiften passen. Die Verwendung von entfernbaren Trägern kann die Stiftlöcher beschädigen oder deformieren und den Bogen für die Stifterfassung ungeeignet machen.
Die Beseitigung von Trägern kann auch problematisch sein, da ohne Träger das Modell in direktem Kontakt mit einer Aufbauplattform verfestigt wird, die beim Entfernen ebenfalls eine Beschädigung des Bogenmodells verursachen kann. Zusätzlich werden während des Aufbauprozesses innerhalb des dreidimensionalen Modells eingeschlossene Flüssigkeitsvolumina gebildet, was zu unerwünschten Abschnitten gehärteten Materials und Verformungen des Modells bezüglich der Objektdaten, die es bestimmen, führen kann. Somit ist ein Bedarf für ein Zahnbogenmodell und ein Verfahren zur Herstellung desselben entstanden, das die vorangegangenen Probleme thematisiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Offenbarung wird nun beispielhaft, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben, wobei:
1A eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Zahnbogenmodells mit einem prismaförmigen Verbindungsstück darstellt;
1B eine perspektivische Ansicht des Zahnbogenmodells von 1A darstellt;
2A eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Zahnbogenmodells mit einem Verbindungsstück mit einer oberen Oberfläche darstellt, die in Bezug zur Bodenoberfläche des Modells geneigt ist;
2B eine perspektivische Ansicht des Zahnbogenmodells von 2A darstellt;
3A eine Draufsicht auf ein Zahnbogenmodell mit einem Verbindungsstück mit einer gekrümmten oberen Oberfläche darstellt;
3B eine perspektivische Ansicht des Zahnbogenmodells von 3A darstellt;
4A eine Draufsicht auf ein Zahnbogenmodell mit einem Verbindungsstück mit einem nicht-vierseitigen Polygonprofil darstellt;
4B eine perspektivische Ansicht des Zahnbogenmodells von 4A darstellt;
5 eine Fotografie eines Zahnbogenmodells, umfassend mehrere Fluidkanäle und ein teilweise hohle Verbindungsstück mit einer flachen oberen Fläche;
6 eine Fotografie eines Zahnbogenmodells ist, umfassend ein festes Verbindungsstück mit mehreren Fluidkanälen und einer flachen oberen Fläche; und
7 eine Fotografie eines Zahnbogenmodells ist, umfassend mehrere Fluidkanäle und ein prismaförmiges Verbindungsstück.
Gleiche Zahlen beziehen sich auf gleiche Teile in den Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Figuren zeigen Beispiele verschiedener Zahnbogenmodelle mit verschiedenen Verbindungsstücken zwischen den Bogenschenkeln und/oder mehreren Fluidkanälen. Basierend auf dem Vorstehenden versteht es sich, dass die hierin verwendete Nomenklatur einfach der Zweckmäßigkeit dient und dass die zur Beschreibung der Erfindung verwendeten Begriffe im weitesten Sinne von einer Person auf dem Fachgebiet angegeben werden sollten.
Die hier beschriebenen Zahnbogenmodelle umfassen ein Verbindungsstück, das die beiden Bogenschenkel miteinander verbindet. Das Verbindungsstück weist eine Unterfläche auf, die im Wesentlichen parallel zu der Basis des Bogenmodells liegt, vorzugsweise jedoch keine Oberfläche umfasst, die sowohl im Wesentlichen parallel zu der Unterfläche als auch im Wesentlichen mehr als zwei Drittel ihrer Länge entlang eben liegt. Es wurde festgestellt, dass Verbindungsstücke mit dieser Geometrie Verformungen im Zahnbogenmodell reduzieren, die bei anderen Verbindungsstückgeometrien auftreten. Die hier beschriebenen Zahnbogenmodelle können auch mehrere Fluidkanäle an ihrer Basis umfassen, mit denen unverdichtetes Material zur Erstellung des Modells verwendet werden kann, indem es von einem Innenbereich des Bogenmodells zu einem Außenbereich des Bogenmodells fließt.
Die hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren sind allgemein auf die additive Herstellung von dreidimensionalen Objekten anwendbar, wie beispielsweise Komponenten oder Teile (hier allgemein als Objekte behandelt), können aber darüber hinaus für alternative Anwendungen verwendet werden. Bestimmte verwendete Systeme zur Erstellung der Zahnbogenmodelle, die hierin beschrieben werden, werden in der Regel für die Fertigung und Rapid Prototyping beschrieben, bei dem ein Mustergenerator (beispielsweise ein DLP-Gerät) ein Bild mit einem reaktiven Material zur selektiven Härtung bereitstellt. Das System kann einzelne oder mehrere Mustergeneratoren verwenden. Im Allgemeinen kann eine hierin beschriebene Anwendung des Systems und Verfahrens einen Mustergenerator verwenden, um ein dreidimensionales Objekt aufzubauen, indem ein polymerisierbares Material elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird. Die Tiefe der Härtung des polymerisierbaren Materials kann durch die Intensität der elektromagnetischen Strahlung vom Mustergenerator an einer Aufbauebene und/oder die Belichtungszeit der Aufbauebene an die elektromagnetische Strahlung kontrolliert werden. Andere Systeme, wie beispielsweise Fotopolymerstrahl- und Multimaterial-Fotopolymerstrahlsysteme, können verdichtbares Material in einem gewünschten Muster abgeben und es dann mit ungemusterter elektromagnetischer Strahlung verfestigen.
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können mit "Abwärts"-, "Aufwärts"- und "Seite"-Projektionssystemen verwendet werden, von denen jedes zusätzliche optische Elemente wie z.B. Spiegel oder Linsen umfassen kann. Sie können unter anderen in einem Schicht-, Scheiben- oder Voxel-basierten Produktionsprozess verwendet werden, wobei das Mustererzeugungssystem die Möglichkeit bietet, mit (beispielsweise zur Verfestigung oder teilweisen Verfestigung) einem Fotopolymer oder einem anderen Material zu reagieren, um das dreidimensionale Objekt zu erstellen. Darüber hinaus können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren auch für Aufbauprozesse mit "Aufwärts"- oder "Abwärts"-Methoden gelten, die Lithographie (allgemein), FTI (Film Transfer Imaging), 3D-Drucktechnologien (z.B. Fotopolymerstrahl-Druck und Multimaterial-Fotopolymerstrahl Modellierung), SLS (Selektives Lasersintern) oder SLA (Stereolithographievorrichtung) verwenden können. Beispiele für Mustergeneratoren können Digital Light Processing-Technologie (DLP) von Texas Instruments^® oder SXRD LCOS oder LCD oder LCOS oder J-ILA von JVC oder LVT(Light Valve Technology)- oder GLV(Grating Light Valve)-Technologie verwenden, zusätzlich zu einem gescannten Mustergenerator (z.B. ein Abtastlaser).
Die hierin beschriebenen dreidimensionalen Zahnbogenmodelle werden in der Regel auf Basis von Objektdaten hergestellt, welche die Abmessungen und die Form des Modells definieren. Die Objektdaten können viele verschiedene Formen annehmen, einschließlich STL(Stereolithographie)-Dateien oder CAD(Computer Aided Drafting)-Dateien, die häufig für Rapid-Prototyping-Systeme in Formate wie beispielsweise SLC, CLI-Schicht-Datendateien oder Voxel-basierte Datendateien übersetzt werden. Es kann jedoch jeder Eingangstyp verwendet und intern umgewandelt werden, um die von den Mustergeneratoren oder dem verdichtbaren Materialspender (im Fall von Fotopolymerstrahl- und Multimaterial-Fotopolymerstrahl-Vorrichtungen) verwendeten Muster zu erzeugen.
Eine Voxel-basierte Bitmap kann ein Bitmap-Muster aufweisen oder in ein Bitmap-Muster umgewandelt werden (z.B. eine zweidimensionale Darstellung), das außerdem einen binären Energiezustand (beispielsweise EIN/AUS), einen Graustufenwert und/oder eine Belichtungszeit für jedes Pixel umfasst. Die zweidimensionale Bitmap-Information kann eine typische x/y-Position für ein Pixel (ob inhärent zu dem Dateiformat oder mit festgelegten Positionen) sein. Der Graustufenwert kann verwendet werden, um die Ausgabe des Mustergenerators zu steuern, um volle Intensität, kein Ausgabe oder Variationen dazwischen bereitzustellen. Wo eine Belichtungszeit pro Pixel bereitgestellt ist, kann der Mustergenerator den Ausgang für die angegebenen Pixel außerdem "abschalten", nachdem eine gewisse Zeit verstrichen ist. Bei Verwendung eines Voxel-basierten Aufbauprozesses kann jedes Voxel eine eigene Dicke aufweisen, die durch den Graustufenwert und/oder die Belichtungszeit gesteuert wird. Ein Energiezustand AUS entspricht nicht notwendigerweise Null Energie, sondern kann einem Energieniveau entsprechen, das nicht ausreicht, um eine Verfestigung des verdichtbaren Materials zu erzeugen, das zur Herstellung des dreidimensionalen Objekts verwendet wird.
Bezugnehmend auf 1A wird ein erstes Beispiel eines Zahnbogenmodells 40 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Bogenmodell 40 in 1A ist ein unterer Bogen. Jedoch können in Übereinstimmung mit den hierin beschriebenen Verfahren auch obere Bögen hergestellt werden. Bogenmodell 40 umfasst einen ersten Schenkel 42 und einen zweiten Schenkel 44, die sich bei Apex 48 treffen. Schenkel 42 weist einen hintersten Punkt 58 auf, der vom Apex 48 in einer ersten Richtung beabstandet ist, die eine x-Achse definiert. Schenkel 44 weist einen hintersten Punkt 60 auf, der auch vom Apex 48 in einer Richtung entlang der x-Achse beabstandet ist.
Die hintersten Punkte 58 und 60 der Schenkel 42 und 44 sind voneinander in einer Richtung beabstandet, die eine y-Achse definiert, die senkrecht zur x-Achse liegt. Somit zeigen die Schenkel 42 und 44 vom Apex 48 entlang der x- und y-Achse weg und weisen im Allgemeinen eine gekrümmte Form in der x-y-Ebene auf. Zahnbogenmodell 40 umfasst mehrere Zähne 70a–70g und auswechselbare Zahnöffnungen 71a–71f. Die auswechselbaren Zahnöffnungen 71a–71f sind so bemessen, um Zahnmodelle zu erhalten (auch "Matrizen" genannt), die selektiv in den Öffnungen 71a–71f eingesetzt und entfernt werden können. Die Öffnungen ermöglichen die Erstellung und Auswertung von Kappen und Kronen aus Wachs.
Bezugnehmend auf 1B umfasst Zahnbogenmodell 40 auch eine Außenwand 50, die den äußeren Umfang von Zahnbogenmodell 40 definiert. Außenwand 50 ist von Innenwand 52 (1B) in einer Richtung entlang der x- und/oder y-Achse beabstandet, die mit der Lage entlang des Umfangs der Außenwand 50 variiert. Zahnbogenmodell 40 enthält auch eine Basisfläche 47 und eine Oberseite 49. Die Zähne 70a–70g zeigen von der Oberseite 49 in einer Richtung entlang der Aufbauachsen-Richtung (z) weg (1B). Der Begriff "Aufbauachse" wird verwendet, um auf die Richtung zu verweisen, in der das Zahnbogenmodell 40 während eines additiven Herstellungsverfahrens der vorstehend beschriebenen Art schrittweise aufgebaut wird. Basisfläche 47 umfasst eine im Wesentlichen planare Oberfläche, die durch mehrfache Fluidkanäle in Abschnitte getrennt werden kann (in den 1A und B nicht gezeigt), wie weiter unten beschrieben wird. Wie am besten in 1B zu sehen, sind Oberseite 49 und Basisfläche 47 voneinander entlang der Aufbauachse (z) beabstandet.
Die Schenkel 42 und 44 umfassen jeweils ein freies Ende, das in den hintersten Punkten 58 (für Schenkel 42) und 60 (für Schenkel 44) endet. Da die Schenkel 42 und 44 im Allgemeinen eine langgestreckte und gekrümmte (wenn entlang der z-Achsen-Richtung angesehen) Form aufweisen, können sich in vielen additiven Herstellungsverfahren die Schenkel bezüglich der Objektdaten, welche die Form und die Abmessungen des Zahnbogenmodells 40 definieren, voneinander trennen oder anderweitige Deformation erfahren. Um solche Effekte zu vermeiden, ist ein Verbindungsstück 62 vorgesehen, das Schenkel 42 mit Schenkel 44 verbindet. In dem besonderen Beispiel von 1A–B umfasst das Verbindungsstück 62 drei Flächen (64, 65 und 66) mit Längen, die sich entlang der y-Achsen-Richtung erstrecken, und zwei Enden 68a und 68b, die an der Innenwand 52 mit dem Schenkel 42 bzw. 44 verbunden sind. Somit wird Verbindungsende 68a an der Innenwand 54 des ersten Schenkels angebracht und Verbindungsstück 68b mit der Innenwand 56 des zweiten Schenkels verbunden. In bevorzugten Beispielen wird das Verbindungsstück 62 ganz mit den Schenkeln 42 und 44 des Zahnbogenmodells gebildet. Obwohl das Verbindungsstück 62 in den 1A und 1B als fest dargestellt wird, kann es alternativ Perforationen, Öffnungen oder Durchgangslöcher aufweisen.
Die Verbindungsstück-Unterseite 65 weist eine im Wesentlichen planare Oberfläche auf, die durch mehrfache Fluidkanäle in Abschnitte getrennt werden kann (in den 1A und B nicht gezeigt), wie weiter unten beschrieben wird. In bevorzugten Beispielen liegt die Verbindungsstück-Unterseite 65 im Wesentlichen parallel zu der Ebene, die durch die x- und y-Achsen (d.h. der "x-y-Ebene") definiert wird, und im Wesentlichen koplanar mit der Basisfläche 47. Die rückwärts gerichtete Verbindungsstück-Oberfläche 66 liegt im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene, die durch die x- und y-Achsen (die "x-y-Ebene") definiert wird. Die rückwärts gerichtete Verbindungsstück-Oberfläche 66 kann für die Befestigung an einem Artikulator konfiguriert werden, der zur Verbindung des Zahnbogenmodells 40 mit einem oberen Bogenmodell verwendet wird, um die Bewegung und Erfassung der oberen und unteren Zähne einer Person zu simulieren.
Dem Verbindungsstück 62 fehlt eine Oberfläche, die sowohl im Wesentlichen planar ist und im Wesentlichen entweder parallel zur Verbindungsstück-Unterseite 65 bzw. Basisfläche 47 entlang von mehr als zwei Dritteln der Länge des Verbindungsstücks 62 entlang der y-Achsen-Richtung liegt. In Bezug auf das Zahnbogenmodell 40 der 1A und 1B insbesondere fehlt dem Verbindungsstück 62 eine Oberfläche, die sowohl im Wesentlichen parallel und im Wesentlichen planar zur Verbindungsstück-Unterseite 65 oder der Basisfläche 47 entlang jedem Abschnitt der y-Achsen-Länge des Verbindungsstücks 62 ist. Die rückwärts gerichtete Oberfläche 66 steht im Wesentlichen senkrecht zur Verbindungsstück-Unterseite 65 entlang der Länge der rückwärts gerichteten Verbindungsstück-Oberfläche 66 in der y-Achsen-Richtung. Die nach vorne gerichtete Verbindungsstück-Oberfläche 64 ist entlang ihrer Länge der y-Achse geneigt und liegt in einer Ebene, welche die x-y-Ebene schneidet, in der die Verbindungsstück-Unterseite 65 liegt. Während also die nach vorne gerichtete Verbindungsstück-Oberfläche 64 im Wesentlichen planar ihrer Länge entlang ist, liegt sie an keinem Teil ihrer Länge entlang der y-Achsen-Richtung im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsstück-Unterseite 65.
Bezugnehmend auf 2A und 2B ist ein weiteres Beispiel eines Zahnbogenmodells 40 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Zahnbogenmodell 40 ist ähnlich wie Modell 40 der 1A und 1B konfiguriert, umfasst aber ein anderes Verbindungsstück 82. In dem Beispiel der 2A und 2B weist das Verbindungsstück 82 eine Verbindungsstück-Unterseite 85 auf, die eine ebene Oberfläche umfasst, die durch mehrfache Fluidkanäle in Abschnitte getrennt werden kann (nicht gezeigt in 2A und 2B). Verbindungsstück 82 enthält auch eine nach vorne gerichtete Oberfläche 83 und eine nach rückwärts gerichtete Oberfläche 86, die voneinander entlang der x-Achsen-Richtung beabstandet sind und die jeweils eine Länge entlang der y-Achsen-Richtung haben. Verbindungsstück 82 umfasst auch die Enden 88a und 88b, die voneinander entlang der y-Achsen-Richtung beabstandet sind. Die Enden 88a und 88b und die nach vorne gerichtete Oberfläche 83 sind so geformt, dass sie die jeweiligen konkaven Abschnitte 89a und 89b mit einschließen (2B), die mit entsprechenden konvexen Abschnitten, die in der ersten Schenkelinnenwand 54 und der zweiten Schenkelinnenwand 56 ausgebildet wurden, verbunden sind.
Die nach vorn gerichtete Oberfläche 83 und die rückwärts gerichtete Oberfläche 86 stehen im Wesentlichen senkrecht zur x-y-Ebene. Während die Oberseite 84 im Wesentlichen eben ist, liegt sie nicht im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsstück-Unterseite 85 oder Basisfläche 47 der Schenkel 42 und 44 entlang eines beliebigen Teils ihrer Länge. Stattdessen wird die Oberseite 84 bezüglich der Verbindungsstück-Unterseite 85 und der x-y-Ebene schräg ausgerichtet. Bevorzugte Ausrichtungswinkel sind mindestens etwa drei (3) Grad groß. In dem spezifischen Beispiel von 2A und 2B beträgt der Ausrichtungswinkel in dem dargestellten Beispiel etwa zehn (10) Grad.
Bezugnehmend auf 3A und 3B ist ein weiteres Beispiel eines Zahnbogenmodells 40 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Die Schenkel 42 und 44 des Zahnbogenmodells 40 sind im Wesentlichen ähnlich zu denen in den 1A–B und 2A–B. Jedoch weist Verbindungsstück 92 eine andere Geometrie auf.
Verbindungsstück 92 enthält eine Verbindungsstück-Unterseite 95, die eine im Wesentlichen planare Oberfläche umfasst, die durch mehrere Fluidkanäle in Abschnitte getrennt werden kann (nicht gezeigt in 3A und 3B). Verbindungsstück 92 enthält ferner eine nach vorne gerichtete Fläche 93 (nicht gezeigt in den 3A und 3B), die von der rückwärts gerichteten Fläche 96 entlang der x-Achsen-Richtung beabstandet ist. Die nach vorn gerichtete Oberfläche 93 und die rückwärts gerichtete Oberfläche 96 stehen im Wesentlichen senkrecht zur x-y-Ebene. Verbindungsstück 92 enthält auch die Enden 98a und 98b, die voneinander entlang der y-Achsen-Richtung beabstandet sind. Die Enden 98a und 98b und die nach vorne gerichtete Fläche 93 sind auch so geformt, dass sie jeweils konkave oder abgewinkelte Abschnitte 99a und 99b erstellen (3A), die als Verbindungspunkte zur ersten Schenkelinnenwand 54 und zweiten Schenkelinnenwand 56 dienen.
In dem Beispiel der 3A und 3B ist die Oberfläche 94 entlang eines beliebigen Teils der Länge der Verbindungsstück-Unterseite 94 entlang der y-Achsen-Richtung weder im Wesentlichen planar noch im Wesentlichen parallel zur Verbindungsstück-Unterseite 95. Stattdessen weist die Oberfläche 94 ein gekrümmtes Profil auf, wenn sie entlang der x-Achse betrachtet wird. Die Oberfläche 94 ist von der Verbindungsstück-Unterseite 95 entlang der z-Achsen-Richtung beabstandet, aber die Weite des Abstands entlang der y-Achsenlänge des Verbindungsstücks 92 variiert. Der Abstand hat seinen Mindestwert beim Abschnitt der Oberfläche 94, welche die Enden 98a und 98b schneidet, und seinen Maximalwert an dem mittleren Punkt der Oberfläche 94 entlang der y-Achsen-Richtung.
Bezugnehmend auf 4A und 4B ist ein weiteres Beispiel eines Zahnbogenmodells 40 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Die Schenkel 42 und 44 des Zahnbogenmodells 40 sind im Wesentlichen ähnlich zu denen in den 1A–B, 2A–B und 3A–3B. Jedoch weist Verbindungsstück 102 eine andere Geometrie auf.
Das Profil des Verbindungsstücks 102 ist polygonal, wenn entlang der x-Achse betrachtet, aber nicht vierseitig, und hat das Aussehen eines fünfseitigen Polygons. Verbindungsstück 102 weist eine Verbindungsstück-Unterseite 105 auf, die eine planare Fläche umfasst, die durch mehrere Fluidkanäle in Abschnitte getrennt werden kann (nicht gezeigt in 4A und 4B). Die nach vorn gerichtete Fläche 103 ist von der rückwärts gerichteten Oberfläche 106 in einer Richtung entlang der x-Achse beabstandet. Die nach vorn gerichtete Oberfläche 103 und die rückwärts gerichtete Oberfläche 106 stehen jeweils im Wesentlichen senkrecht zur x-y-Ebene. Verbindungsstück 102 weist auch die Enden 108a und 108b auf, die das Verbindungsstück 102 an der ersten Schenkelinnenwand 54 bzw. der zweiten Schenkelinnenwand 56 befestigen.
Die Oberfläche des Verbindungsstücks 102 weist drei Oberflächensegmente 104a, 104b und 104c auf. Das Oberflächensegment 104b befindet sich zwischen den Oberflächensegmenten 104a und 104c entlang der y-Achsen-Richtung. Die Oberflächensegmente 104a und 104c sind im Wesentlichen planar entlang ihrer Länge entlang der y-Achsen-Richtung. Jedoch liegt keines von ihnen im Wesentlichen parallel zur Verbindungsstück-Unterseite 105. Stattdessen neigen sie sich bei der Bewegung entlang der y-Achse in Richtung der Verbindungsstück-Unterfläche 105 und weg von der jeweiligen Innenwand 54 oder 56, an die das Oberflächensegment 104a und 104c angeschlossen ist. Somit sind die Oberflächensegmente 104a und 104c von der Verbindungsstück-Unterfläche 105 entlang ihrer Längen beabstandet, aber die Weite des Abstands entlang der y-Achse variiert.
Anders als bei den früheren Verbindungsstücken 62, 82 und 92 umfasst die Oberfläche 104 des Verbindungsstücks 102 ein Segment 104b, das sowohl im Wesentlichen parallel zur Verbindungsstück-Unterseite 105 als auch im Wesentlichen planar ist. Jedoch beträgt die Länge des Abschnitts 104b (L_F) wie entlang der y-Achsen-Richtung gemessen vorzugsweise nicht mehr als zwei Drittel der gesamten Verbindungsstücklänge L_T, wie entlang der y-Achsen-Richtung gemessen. In dem besonderen Beispiel von 4A–4B beträgt L_F etwas weniger als ein Drittel von L_T, wie gezeigt in 4A.
Wie hierin diskutiert, ist ein verfestigbares Material ein Material, das, wenn es Energie ausgesetzt wird, ganz oder teilweise aushärtet. Diese Reaktion zur Verfestigung oder teilweisen Verfestigung kann als Grundlage für die Konstruktion des dreidimensionalen Objekts, wie zum Beispiel eines Zahnbogenmodells, verwendet werden. Beispiele eines verfestigbaren Materials können ein polymerisierbares oder vernetzbares Material, ein Fotopolymer, ein Fotopulver, eine Fotopaste oder ein lichtempfindliches Verbundmaterial umfassen, das jede Art von keramikbasiertem Pulver wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Zirkonoxid oder Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid, eine härtbare Silikonzusammensetzung, auf Silizium basierende Nano-Partikel oder Nano-Verbundwerkstoffe enthält. Die verfestigbare Material kann außerdem Füllstoffe umfassen. Außerdem kann das verfestigbare Material eine endgültige Form annehmen (zum Beispiel nach der Einwirkung elektromagnetischer Strahlung), die zwischen halbfesten Stoffen, Feststoffen, Wachsen und kristallinen Feststoffen variieren kann. In einer Ausführungsform einer verfestigbaren Fotopolymerpaste wird eine Viskosität zwischen 10000 cP (Centipoise) und 150000 cP bevorzugt.
Bei der Diskussion eines fotopolymerisierbaren, fotohärtbaren oder verfestigbaren Materials ist jedes Material gemeint, das möglicherweise ein Harz und gegebenenfalls weitere Komponenten enthält, die mittels Zufuhr stimulierender Energie wie elektromagnetischer Strahlung verfestigbar sind. Geeigneterweise wird als ein solches Material ein Material benutzt, das durch elektromagnetische Strahlung polymerisierbar und/oder vernetzbar (d.h. härtbar) ist (übliche Wellenlängen, die heutzutage benutzt werden, umfassen UV-Strahlung und/oder sichtbares Licht). In einem Beispiel kann ein Material mit einem Harz benutzt werden, das aus mindestens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung (einschließlich aber nicht beschränkt auf (Meth)Acrylat-Monomere und Polymere) und/oder mindestens einer Epoxygruppe-enthaltenden Verbindung gebildet wird. Geeignete andere Komponenten des verfestigbaren Materials umfassen beispielsweise anorganische und/oder organische Füllstoffe, Farbstoffe, Viskose-steuernde Mittel, usw., sind aber nicht darauf beschränkt.
Wenn Fotopolymere als verfestigbares Material verwendet werden, wird üblicherweise ein Fotoinitiator bereitgestellt. Der Fotoinitiator absorbiert Licht und erzeugt freie Radikale, welche die Polymerisation und/oder den Vernetzungsprozess starten. Geeignete Typen von Fotoinitiatoren umfassen Metallocene, 1,2 Di-Ketone, Acylphosphinoxide, Benzyldimethyl-Ketale, α-Hydroxyketone. Beispiele für geeignete Metallocene sind: Bis(eta 5-2, 4-Cyclopenadien-1-yl) Bis[2,6-Difluor-3-(1H-Pyrrol-1-yl) Phenyl] Titan, wie Irgacure 784, das von Ciba Specialty Chemicals geliefert wird. Beispiele geeigneter 1,2-di-Ketone umfassen Chinone, wie Campherchinon. Beispiele für geeignete Acylphosphinoxide umfassen Bis-Acylphosphinoxid (BAPO), das unter der Bezeichnung Irgacure 819 geliefert wird, und Mono-Acylphosphinoxid (MAPO), das unter dem Namen Darocur^® TPO geliefert wird. Sowohl Irgacure 819 als auch Darocur^® TPO werden von Ciba Specialty Chemicals geliefert. Beispiele geeigneter Benzyldimethyl-Ketale umfassen alpha, alpha-Dimethoxy-alpha-Phenylacetophenon, das unter der Bezeichnung Irgacure 651 geliefert wird. Geeignete α-Aminoketone sind 2-Benzyl-2-(Dimethylamino)-1-[4-(4-Morpholinyl) Phenyl]-1-Butanon, das unter der Bezeichnung Irgacure 369 geliefert wird. Geeignete α-Hydroxyketone umfassen 1-Hydroxy-Cyclohexyl-Phenyl-Keton, das unter der Bezeichnung Irgacure 184 geliefert wird, und eine 50-50-Mischung (nach Gewicht) aus 1-Hydroxy-Cyclohexyl-Phenyl-Keton und Benzophenon, die unter der Bezeichnung Irgacure 500 geliefert wird.
Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die Verbindungsstücke mit Oberflächen, die entlang mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge planar und parallel zur Basis 47 des Zahnbogenmodells 40 sind, dazu neigen, beim Zahnbogenmodell 40 Verformungen zu verursachen, wenn es mit einem additiven Rapid-Prototyping-Verfahren der zuvor beschriebenen Art hergestellt wird. Dieser Effekt ist vermutlich besonders im Falle von bestimmten Klassen von auf Acryl-basierten, vernetzten Harzen ausgeprägt, die im Allgemeinen für die Verwendung bei der Herstellung von Zahnbogenmodellen geeignet sind. Bevorzugte verfestigbare Materialien für die Verwendung bei der Herstellung der hier beschriebenen Zahnbogenmodelle umfassen: (a) eine lichthärtbare Komponente, die bei Raumtemperatur flüssig ist und eine fotopolymerisierbare Substanz umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Monomeren, Oligomeren, Dendrimeren und Polymeren und Gemischen davon besteht, (b) mindestens eine Fotoinitiatorverbindung und (c) mindestens eine organische oder anorganische Farbverbindung. Die Konzentration der Farbverbindung kann so angepasst werden, dass sie bei einer fotohärtbaren Zusammensetzung von im Wesentlichen farblos bis zu farbig reicht. Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die Einbeziehung einer Farbmischung die unerwünschte Ausdehnung des verfestigten Materials bezüglich der Abmessungen reduziert, die von den Objektdaten des Zahnbogenmodells bestimmt werden. Eine solche Ausdehnung kann zum Beispiel verursachen, dass Bereiche verfestigten Materials in die Öffnungen 71a–71f "ausbluten" und das Einsetzen von herausnehmbaren Zahnmodellen verhindern.
Die bevorzugten fotohärtbaren Zusammensetzungen für die Herstellung der hier beschriebenen Zahnbogenmodelle 40 sind solche, bei denen die freie, radikal härtbare Komponente Folgendes enthält: Di(meth)Acrylate, Tri(meth)Acrylate oder Penta(meth)Acrylate. Geeignete Beispiele von Di(meth)Acrylaten sind Di(meth)Acrylate von cycloaliphatischen oder aromatischen Diolen, wie 1,6-Hexadiol-Diacrylat, 1,4-Dihydroxymethylcyclohexan, 2,2-Bis(4-Hydroxycyclohexyl)Propan, Bis(4-Hydroxycyclohexyl)Methan, Hydrochinon, 4, 4'-Dihydroxybi-Phenyl, Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol S, ethoxyliertes oder propoxyliertes Bisphenol A, ethoxyliertes oder propoxyliertes Bisphenol F oder ethoxyliertes oder propoxyliertes Bisphenol S. Di(meth)Acrylate dieser Art sind bekannt und zum Teil im Handel von Sartomer, Surface Specialties, Coagins usw. erhältlich.
Die Radikal-Fotoinitiatoren werden bevorzugt ausgewählt, um die Polymerisation von Materialien wie Acrylat-, Methacrylat-, Norbonyl- und Styryl-funktionellen Gruppen zu initiieren. Solche Verbindungen sind Benzoin, Benzoinether, Benzoinacetat, Acetophenone, Benzil, Benzil-Ketale, Antrachinone, Triphenylphosphin, Benzophenone und 1-Hydroxyphenylketone. Die bevorzugten Radikal-Fotoinitiatoren sind 2,2-Dialkoxybenzophenone, 1-Hydroxyphenylketone, 2-Hydroxy-2,2-Dimethylacetophenon, Benzildimethylketal und Campherchinon, die von BASF und Rahn erhältlich sind.
Bei bestimmten Beispielen werden die Farbverbindungen verwendet, um einer im Wesentlichen farblos fotohärtbaren Zusammensetzung Farbe zu geben. Solche Verbindungen umfassen anorganische und organische Farbstoffe und Pigmente, zum Beispiel: Cadmiumsufloselenid, 1-(2,4-Dinitrophenylazo)-2-Naphtol, Chromkomplexe von Azofarbstoffen, Kaliumcobaltinitrit, Cadmiumsulfid, Bariumsulfat, Titandioxid, usw. Es wird angenommen, dass die Verwendung der vorgenannten bevorzugten verfestigbaren Materialien zur Herstellung von Zahnbogenmodellen Modelle mit Dimensionsstabilität von mindestens vier Wochen nach einer Nachhärtungsbehandlung in einem Lichtkasten liefert. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung der Farbverbindungen vermutlich, entfernbare Zähne (als "Matrizen" bezeichnet) wiederholt in die Öffnungen 71a bis 71f einsetzen und herausnehmen zu können, und zwar über zwanzig Mal, ohne dass Wandabbau entsteht oder ohne dass die Wände, welche die Öffnungen 71a bis 71f definieren, klebrig werden. Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Farbverbindungen durch das verfestigbare Material Filterlicht aufgenommen haben und dadurch eine Lichtstreuung und eine unerwünschte Polymerisation reduzieren, die Blutungen des verfestigten Materials in die Öffnungen 71a bis 71f verursachen kann.
Bei bestimmten Beispielen umfasst die Farbverbindung mindestens etwa 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise mindestens etwa 15 Gewichtsprozent und im Idealfall mindestens etwa 18 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung des verfestigbaren Materials. Im gleichen oder in anderen Beispielen umfasst die Farbverbindung nicht mehr als etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht mehr als etwa 25 Gewichtsprozent und im Idealfall nicht mehr als etwa 22 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung des verfestigbaren Materials. In einem Beispiel wird eine orange Farbverbindung namens Orange 10 von Ming-Zu Chemical China einem HTM 140 IV-Material zugegeben (das eine Acryl-fotohärtbare Komponente und einen Fotoinitiator enthält), und zwar in einer Menge von 0,25 kg/kg HTM 140 IV. HTM 140 IV wird von Envisiontec, Inc. aus Dearborn, Michigan, USA, geliefert. Orange 10 entspricht Solvent 54 (CAS 12237-30-8), welches auch unter dem Namen Hydrogen-bis[2,3-Dioxobutyranilid 2-[(2-Hydroxy-5-Nitrophenyl)Hydrazonato(2-)]]Cobaltat(III) bekannt ist. Die Farbverbindung wird vorzugsweise ausgewählt, um mit den zur Herstellung des verfestigbaren Materials verwendeten Monomeren kompatibel zu sein.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Dentalbogenmodells gemäß der vorstehenden Offenbarung wird nun beschrieben. In Übereinstimmung mit dem Verfahren wird eine Aufbauplattform bereitgestellt, auf der das Bogenmodell aufgebaut wird. Die Aufbauplattform umfasst eine Oberfläche, auf der das Zahnbogenmodell aufgebaut wird und die eine Referenzstelle entlang der Aufbauachse (z) definiert. In bevorzugten Beispielen wird das Zahnbogenmodell stufenweise entlang der Aufbauachse in einer Richtung weg von der Aufbauplattform aufgebaut. In Übereinstimmung mit einem Verfahren sind Objektdaten der zuvor beschriebenen Art vorgesehen und werden verwendet, um den Aufbauprozess des Zahnbogenmodells zu führen. Verfestigbares Material wird stufenweise einem zuvor verfestigten Abschnitt des Zahnbogens hinzugefügt und dann verfestigt. In bestimmten Beispielen, wie diejenigen, die räumliche Lichtmodulatoren wie digitale Lichtprojektoren, LED-Anordnungen oder Flüssigkristallanzeige-Matrizen einbeziehen, wird Verfestigungsenergie in einer Reihe von zweidimensionalen Mustern projiziert, von denen jedes einer Stelle entlang der Aufbauachse entspricht, wenn das Zahnbogenmodell aufgebaut wird. Bei Laserabtastsystemen wird Verfestigungsenergie mit einer Punktquelle "gezeichnet" oder durchzogen, um ein Muster zu erstellen, das einer Stelle entlang der Aufbauachse entspricht. Bei linearen Abtastsystemen wird Verfestigungsenergie durch eine Verfestigungsenergiequelle wie beispielsweise eine Laserdiode an eine Abtastvorrichtung übertragen, wie beispielsweise einen rotierenden Polygonspiegel, der dann die empfangene Verfestigungsenergie in mehreren benachbarten lineare Segmente über eine freiliegende Oberfläche des verfestigbaren Materials ablenkt. In anderen Beispielen, wie diejenigen, die Fotopolymerstrahl-Druck oder Multimaterial-Fotopolymerstrahl-Druck einbeziehen, wird verfestigbares Material in einem Muster abgelegt, das einer Stelle entlang der Aufbauachse (z) entspricht, und dann Verfestigungsenergie ausgesetzt, um das abgelegte Muster zu verfestigen. Somit bestimmt in einigen Fällen das Verfestigungsenergiemuster die Form eines Teils des Zahnbogenmodells (d.h. den Abschnitt an einer gegebenen Stelle der Aufbauachse (z)), während in anderen Fällen das abgegebene Muster des verfestigbaren Materials die Form eines Teils des Zahnbogenmodells bestimmt (d.h. den Abschnitt an einer gegebenen Stelle der Aufbauachse (z)). In bestimmten Beispielen kontrollieren eine Rechenvorrichtung und eine oder mehrere Steuerungen die Bereitstellung des verfestigbaren Materials und der Verfestigungsenergie und/oder die Bewegung der Aufbauplattform.
Wie bereits erwähnt, ist bei vielen additiven Rapid-Prototyping-Verfahren der Gegenstand des Interesses auf entfernbaren Trägern aufgebaut, die das Objekt mit der Aufbauplattform verbinden. Allerdings führt die Verwendung von Trägern zu einem Mehrverbrauch von verfestigbarem Material, verlängerten Aufbauzeiten und in vielen Fällen zu Störungen oder Verformungen an der Basisfläche 47 des Zahnbogenmodells und der Unterseite 65, 85, 95 und 105 des Verbindungsstücks (62, 82, 92 und 102). Jedoch kann die Beseitigung der Träger auch zu solchen Störungen oder Beschädigungen an der Basisfläche 47 und/oder den Verbindungsstück-Unterseiten 65, 85, 95 und 105 führen. Ohne Träger verfestigen sich die Basisfläche 47 des Zahnbogenmodells 40 und die Verbindungsstück-Unterseiten (65, 85, 95, 105) in Kontakt mit der Aufbauplattform, was ebenso zu Schäden am Zahnbogenmodell 40 führen kann, wenn es entfernt wird. Zusätzlich umfasst jedes der Zahnbogenmodelle 40, das in den 1A–4B dargestellt wird, ein umschlossenes oder "eingeschlossenes" Volumen, das zwischen der nach vorne gerichteten Fläche (64, 83, 93 und 103) des Verbindungsstücks (62, 82, 92 und 102) und der Innenwand 52 des Zahnbogenmodells definiert wird. Dieses umschlossene Volumen kann verfestigbares Material einschließen, das dann erstarrt. Das eingeschlossene verfestigte Material kann Druck auf die Innenwand 52 ausüben und Verzerrungen der Teileabmessungen zur Folge haben. Das eingeschlossene Volumen kann leicht mit Trägern entfernt werden, es kann aber zu einem Problem werden, wenn trägerlose Zahnbogenmodelle erwünscht sind. Die Schaffung von eingeschlossenen Volumina kann insbesondere in den additiven Verfahren ausgeprägt werden, in denen die Aufbauplattform während des Aufbauprozesses schrittweise in das Volumen des verfestigbaren Materials eingetaucht wird.
Um die Erstellung von trägerlosen Zahnbogenmodellen zu erleichtern, können mehrere Fluidkanäle bereitgestellt werden, um das eingeschlossene Volumen zwischen den Verbindungsstücken 62, 82, 92 und 102 und der Zahnbogenmodell-Innenwand 52 in Fluidverbindung mit dem Außenbereich zur Außenwand 50 des Zahnbogenmodells 40 zu platzieren. In bestimmten Beispielen erstrecken sich die Fluidkanäle von der Innenwand 52 bis zur Außenwand 50 des Zahnbogenmodells 40. Im gleichen oder in anderen Fällen können sich die Fluidkanäle durch die Verbindungsstücke 62, 82, 92 und 102 erstrecken. In bestimmten bevorzugten Beispielen werden die Fluidkanäle auch erzeugt, um die Kontaktfläche zwischen der Zahnbogenmodellbasis 47 und der Aufbauplattform zu reduzieren. Im gleichen oder in anderen Fällen können Fluidkanäle erstellt werden, um die Kontaktfläche zwischen der Verbindungsstück-Unterseite (65, 85, 95 und 105) und der Aufbauplattform zu reduzieren. In weiteren bevorzugten Beispielen sind Fluidkanäle vorgesehen, wenn das Zahnbogenmodell 40 mit einem Verfahren aufgebaut wird, bei dem die Aufbauplattform schrittweise in ein Volumen von verfestigbarem Material in die Aufbauachsen-Richtung des Zahnbogenmodells 40 getaucht wird.
Unter Bezugnahme auf 7 wird eine Fotografie eines Zahnbogenmodells 40 bereitgestellt, das dem Zahnbogenmodell 40 der 1A und 1B ähnlich ist. Jedoch umfasst in 7 das Zahnbogenmodell mehrere Fluidkanäle 202a–202i, die sich um den Umfang des Zahnbogenmodells 40 erstrecken. Die Fluidkanäle 202a–202h erstrecken sich von der Außenwand 50 zur Innenwand 52 des Zahnbogenmodells, indem die Fläche außerhalb der Außenwand 50 in Fluidverbindung mit dem Bereich innerhalb der Innenwand 52 gebracht wird. In bevorzugten Beispielen, wie in 7 gezeigt, sind die Fluidkanäle 202a–202h offene Kanäle, die durch einen ausgesparten Bereich in der Basisfläche 47 des Zahnbogenmodells 40 definiert werden. Mit anderen Worten, der Kanal wird nicht auf allen Seiten von dem verfestigten Material begrenzt, das zur Herstellung des Zahnbogenmodells 40 verwendet wird. Stattdessen wirkt die Aufbauplattform als eine der Kanalseiten. Diese offene Kanalkonfiguration reduziert den Oberflächenbereich der Basisfläche 47, der sich in Kontakt mit der Aufbauplattform befindet, was die Gesamthaftkraft des Zahnbogenmodells 40 auf die Aufbauplattform reduziert, wodurch das Entfernen des Modells 40 von der Aufbauplattform erleichtert wird.
Die Fluidkanäle 202a–202h sind vorzugsweise so bemessen, dass gewährleistet ist, dass die angesammelte Flüssigkeit innerhalb des geschlossenen Bereichs zwischen Verbindungsstück 144 und Innenwand 52 ein gewünschtes Niveau nicht überschreiten kann. In bestimmten bevorzugten Beispielen hat jeder Fluidkanal 202a–202h ein Volumen von wenigstens etwa 30 mm³, vorzugsweise mindestens etwa 40 mm³, im Idealfall wenigstens etwa 50 mm³. Im gleichen oder in anderen Beispielen weist jeder Fluidkanal ein Volumen von nicht mehr als etwa 80 mm³ auf, vorzugsweise nicht mehr als etwa 70 mm³ und im Idealfall nicht mehr als etwa 60 mm³. In einem Beispiel beträgt das Fluidkanal-Volumen etwa 56,25 mm³.
Im gleichen oder in anderen Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear. In bestimmten bevorzugten Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear und weist senkrecht zu der Richtung der Fluidströmung eine Breite auf, die mindestens etwa 1,5 mm, vorzugsweise mindestens etwa 2,0 mm und im Idealfall mindestens etwa 2,2 mm beträgt. Im gleichen oder in anderen Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear und weist eine Breite auf, die nicht mehr als etwa 3,5 mm, vorzugsweise nicht mehr als etwa 3,0 mm und im Idealfall nicht mehr als etwa 2,7 mm beträgt.
Im gleichen oder in anderen Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear und weist eine Höhe (in der z-Achsen-Richtung) auf, die mindestens etwa 1,5 mm, vorzugsweise mindestens etwa 2,0 mm und im Idealfall mindestens etwa 2,4 mm beträgt. Im gleichen oder in anderen Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear und weist eine Höhe (in der z-Achsen-Richtung) auf, die nicht mehr als etwa 4,5 mm, vorzugsweise nicht mehr als etwa 4,0 mm und im Idealfall nicht mehr als etwa 3,4 mm beträgt.
Im gleichen oder in anderen Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear und weist eine Länge (in der Richtung parallel zum Fluidstrom) von mindestens etwa 5 mm, vorzugsweise mindestens etwa 6 mm und im Idealfall mindestens etwa 7,0 mm auf. Im gleichen oder in anderen Beispielen ist jeder Fluidkanal 202a–202h linear und weist eine Länge (in der Richtung parallel zur Fluidströmung) auf, die nicht mehr als etwa 9 mm, vorzugsweise nicht mehr als etwa 8,5 mm und im Idealfall nicht mehr als etwa 8,0 mm beträgt. In einem spezifischen Beispiel weisen die Fluidkanäle 202a–202h eine Länge (in der Richtung parallel zum Fluidstrom) von etwa 7,5 mm, eine Breite (in einer Richtung senkrecht zum Fluidstrom) von etwa 2,5 mm und eine Höhe (in der Richtung der Aufbauachse (z)) von etwa 3 mm auf. In bestimmten bevorzugten Beispielen umfasst das Verbindungsstück 142 auch einen Fluidkanal 202i (oder mehrere Kanäle). Die bevorzugten Abmessungen des Fluidkanals 202i sind dieselben wie die vorstehend genannten für die Fluidkanäle 202a–202h.
Verbindungsstück 142 ist ähnlich dem Verbindungsstück 62 (1A und 1B), mit Ausnahme des Fluidkanals 202i, der im Verbindungsstück 142 vorgesehen ist. Verbindungsstück 142 umfasst eine nach rückwärts gerichtete Oberfläche 146, eine Unterseite 145 und eine vorwärts gerichtete Oberfläche 144. Die vorwärts gerichtete Oberfläche 144 ist im Allgemeinen planar entlang der Länge des Verbindungsstücks 142 in der y-Achsen-Richtung, liegt jedoch nicht im Wesentlichen parallel zur Verbindungsstück-Unterseite 145 an einer beliebigen Stelle entlang der Länge des Verbindungsstücks 142. Die Verbindungsstück-Enden 148a und 148b verbinden sich mit dem Verbindungsstück 142 jeweils am Zahnbogenmodell-Schenkel 42 und 44.
Unter Bezugnahme auf 5 wird ein Zahnbogenmodell 40 gezeigt, das mehrfache Fluidkanäle 202a–202h beinhaltet. Die Fluidkanäle 202a–202d sind ähnlich konfiguriert wie die Fluidkanäle 202a–202h von 7. Das Verbindungsstück 112 ist jedoch nicht gleich wie Verbindungsstück 62, 82, 92 oder 102 konfiguriert. Das Verbindungsstück 112 weist eine Unterseite 125 auf, die eine im Wesentlichen planare Oberfläche umfasst, die durch Kanal 202i in Abschnitte geteilt ist. Zusätzlich weist das Verbindungsstück 112 mehrere hohle Kammern 117a–117c auf. Das Verbindungsstück 112 weist eine nach vorne gerichtete Oberfläche 113 und eine nach rückwärts gerichtete Fläche 116 (nicht abgebildet) auf, die voneinander entlang der x-Achsen-Richtung beabstandet sind. Fluidkanal 202i erstreckt sich von der nach vorne gerichteten Oberfläche 113 bis zu der nach rückwärts gerichteten Oberfläche 116 (nicht abgebildet). Das Verbindungsstück 112 weist eine Oberseite 114 auf, die im Wesentlichen planar ist und entlang der Länge des Verbindungsstücks 112 in der y-Achsen-Richtung im Wesentlichen parallel zur Verbindungsstück-Unterseite 115 und der Basisfläche 47 des Zahnbogenmodells liegt. Während also Zahnbogenmodell 40 von 5 in vorteilhafter Weise den Fluss des Fluids aus dem geschlossenen Raum ermöglicht, der durch das Verbindungsstück 122 und die Innenwand 52 definiert wird, kann aufgrund der Form und der Geometrie der Oberfläche 124 eine Verformung des Zahnbogenmodells verursacht werden.
Unter Bezugnahme auf 6 wird ein Zahnbogenmodell 40 gezeigt, das mehrere Fluidkanäle 202a–202d enthält. Die Fluidkanäle 202a–202d sind ähnlich konfiguriert wie die Fluidkanäle 202a–202h von 7. Das Verbindungsstück 122 ist jedoch nicht gleich wie Verbindungsstück 62, 82, 92 oder 102 konfiguriert. Das Verbindungsstück 122 weist eine Unterseite 125 auf, die eine im Wesentlichen planare Oberfläche umfasst, die durch die Fluidkanäle 202e und 202f in Abschnitte geteilt ist. Das Verbindungsstück 122 weist auch eine nach vorne gerichtete Oberfläche 123 und eine nach rückwärts gerichtete Oberfläche 122 auf. Die Enden 128a und 128b sind voneinander entlang der Länge (y-Achse) des Verbindungsstücks 122 beabstandet, erscheinen aber nicht in 6.
Das Verbindungsstück 122 umfasst eine Oberfläche, die im Wesentlichen entlang ihrer Länge planar ist und im Wesentlichen parallel zur Basisfläche 47 des Zahnbogenmodells und der Verbindungsstück-Unterseite 125 liegt. Während somit das Zahnbogenmodell 40 von 6 in vorteilhafter Weise den Fluss des Fluids aus dem geschlossenen Raum ermöglicht, der durch das Verbindungsstück 122 und die Innenwand 52 definiert wird, kann aufgrund der Form und der Geometrie der Oberfläche 124 eine Verformung des Zahnbogenmodells verursacht werden.
Die Fluidkanäle 202a–202i können Längen (in der Richtung der Fluidströmung) aufweisen, die mehrere Winkel bezüglich der x- und y-Achse definieren. In bestimmten Beispielen liegen die Fluidkanäle 202a–202i parallel zu der einen oder der anderen der x- und y-Achsen. In anderen Beispielen sind zumindest einige der Fluidkanäle 202a–202i in einem Winkel bezüglich der x- und y-Achse ausgerichtet. In bestimmten bevorzugten Beispielen sind zumindest einige der Fluidkanäle 202a–202i in im Wesentlichen gleichen Winkeln in Bezug auf die x- und y-Achsen ausgerichtet. Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass eine solche Winkelausrichtung die Adhäsionskräfte zwischen dem Zahnbogenmodell 40 und der Aufbauplattform reduziert, wenn das Modell 40 davon entfernt wird.
In bestimmten Beispielen wird Zahnbogenmodell 40 mit den Längen (in Richtung der Fluidströmung) von bestimmten der Fluidkanäle 202a–202i in einem Winkel relativ zu den x- und y-Achsen ausgerichtet konfiguriert. In Übereinstimmung mit solchen Beispielen wird das Zahnbogenmodell 40 durch Einführen eines Spatels mit seiner Vorderkante rechtwinklig zur Kanallänge und mit seiner Handgrifflänge parallel zur Kanallänge entfernt. Es wird angenommen, dass diese Entfernungstechnik die Wahrscheinlichkeit von Schäden am Zahnbogenmodell 40 und insbesondere an der Basisfläche 47 reduziert.
In bestimmten bevorzugten Verfahren zur Herstellung von Zahnbogenmodellen 40 wird das Bogenmodell 40 durch schrittweise Verfestigung eines verfestigbaren Materials in einer Aufbauachsen-Richtung aufgebaut, um den Zahnbogen in direktem Kontakt mit der Aufbauplattform zu verfestigen. Im gleichen oder in anderen Beispielen umfasst der Schritt der schrittweisen Verfestigung des verfestigbaren Materials in der Aufbauachsen-Richtung das Eintauchen der Bauplattform in ein Volumen des verfestigbaren Materials in Schritten von nicht mehr als etwa 50 Mikrometern und das Zuführen von Verfestigungsenergie an eine freiliegende Oberfläche des verfestigbaren Material bei jedem Schritt. Es wird angenommen, dass bei Schritten von 50 Mikrometern oder weniger die Verwendung von Verbindungsstücken mit Oberflächen, die mehr als zwei Drittel der Länge des Verbindungsstücks entlang flach und planar sind, eine Verformung des Zahnbogenmodells 40 in der x-y-Ebene verursacht und auch eine unerwünschte Änderung in der effektiven Tiefe der Verfestigung in der Aufbauachse (z) nach der Verfestigung der Oberfläche des Verbindungsstücks hervorruft.
Beispiele
Vergleichsbeispiel
Das Zahnbogenmodell 40, das in 5 dargestellt wird, wird mit einem dreidimensionalen ULTRA²-Drucker aufgebaut, der von Envisiontec, Inc., Dearborn, Michigan, USA, geliefert wird. Das Bogenmodell wird mit einem verfestigbaren HTM 140 IV-Acrylharz-Material hergestellt, das von Envisiontec, Inc. geliefert wird. Eine Farbverbindung (Orange Dye 10 von Ming-Zu Chemical) wird dem HTM 140 IV-Harz in einer Menge von 0,25 g/kg HTM 140 IV hinzugefügt. Repräsentative Voxel-Daten des Zahnbogenmodells 40 werden mit einer maximalen Voxel-Dicke von 50 Mikrometern geliefert.
Der Teileaufbau geht in der Regel solange, bis die letzte Voxel-Schicht der Oberseite 114 des Verbindungsstücks 112 erreicht ist. Nach der Nachhärtung wird das Zahnbogenmodell gemessen und mit einer Vergrößerung von 150x mit den entsprechenden Objektdaten verglichen. Die Messungen zeigen, dass das Bestandszahnbogenmodell 40 beginnt, um einen Betrag zwischen 50 und 70 Mikrometern in der x-y-Ebene unmittelbar oberhalb (in der Aufbauachsen-Richtung) der Oberfläche 114 des Verbindungsstücks 112 von den Voxel-Daten abzuweichen. In 5 kann die Verschiebung in der x-y-Ebene als eine Nut gesehen werden, die an der Innenwand 52 des Zahnbogenmodells 40 und an den Innenflächen der Öffnungen 71b und 71c (wie durch Pfeile angedeutet) entlang läuft. Die Abstände zwischen den Voxel-Linien auf dem Teil werden auch mit einer Vergrößerung von 150x gemessen. Die Voxel-Linien, die unmittelbar nach der letzten Voxel-Schicht der Oberfläche 114 beginnen, weichen von dem angegebenen Wert von 50 Mikrometern durch Werte im Bereich von 25% bis 150% des 50-Mikrometer-Werts ab. Die maximale ausgehärtete Voxel-Dicke beginnt nach mehreren zusätzlichen Voxel-Schichten, zum 50-Mikrometer-Wert zurückzukehren. Ähnliche Ergebnisse werden beim Aufbau des Zahnbogenmodells 40 aus 6 mit dem gleichen Material und der gleichen Voxel-Dicke beobachtet.
Beispiel
Das Zahnbogenmodell 40, das in 7 dargestellt wird, wird mit einem dreidimensionalen ULTRA²-Drucker aufgebaut, der von Envisiontec, Inc., Dearborn, Michigan, USA, geliefert wird. Das Bogenmodell wird unter Verwendung eines verfestigbaren HTM 140 IV Acrylharz-Materials hergestellt, das von Envisiontec Inc. geliefert wird. Eine Farbverbindung (Orange Dye 10) wird dem HTM 140 IV-Harz in einer Menge von 0,25 g/kg HTM 140 IV zugegeben. Repräsentative Voxel-Daten des Zahnbogenmodells 40 werden mit einer maximalen Voxel-Dicke von 50 Mikrometern geliefert. Nach der Nachhärtung wird das Zahnbogenmodell gemessen und mit einer Vergrößerung von 150x mit den entsprechenden Objektdaten verglichen. Es gibt keine nennenswerte Abweichung in der x-y-Ebene, auch nicht oberhalb der obersten Voxel-Schicht des Verbindungsstücks 142. Darüber hinaus weicht die gemessene Voxel-Schichtdicke nicht merklich von der 50-Mikrometer-Spezifikation ab, auch nicht oberhalb der obersten Voxel-Schicht des Verbindungsstücks 142.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben. Jedoch wird es für Experten auf dem Fachgebiet leicht ersichtlich, dass es möglich ist, die Erfindung in anderen spezifischen Formen außer den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen zu verkörpern. Dies kann erfolgen, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sollten in keiner Weise als einschränkend betrachtet werden. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente anstatt durch die vorangehende Beschreibung definiert.

Claims

Eine Zahnbogenmodell, umfassend: eine Basisfläche und eine Oberfläche, die in einer ersten Richtung entlang einer ersten Achse beabstandet ist; ersten und zweiten Schenkel; ein Verbindungsstück mit einer Länge, die eine zweite Achse definiert, eine Unterseite im Wesentlichen parallel zu der Basisfläche, ein erstes Ende, das mit dem ersten Schenkel verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit dem zweiten Schenkel verbunden ist, wobei dem Verbindungsstück eine zweite Oberfläche fehlt, die sowohl parallel zur Unterseite und im Wesentlichen an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge planar ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück drei Seiten aufweist, die sich entlang der Verbindungsstücklänge erstrecken, einschließlich der Unterseite.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche im Wesentlichen an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge nicht planar ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche im Wesentlichen an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge nicht parallel zu der Basis liegt.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei dem Verbindungsstück eine Oberfläche fehlt, die sowohl parallel zu der Basis und an jedem Abschnitt der Verbindungsstücklänge im Wesentlichen planar ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Zahnbogenmodell aus einem vernetzten Acrylharz gebildet ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche umfasst, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche gekrümmt ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die in Bezug auf die Verbindungsstück-Unterseite schräg ausgerichtet ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück prismaförmig ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück nicht vierseitig und polygonal ist, wenn es in einer Richtung senkrecht zu der ersten und zweiten Achse betrachtet wird.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche einen zentralen Abschnitt zwischen zwei Endabschnitten entlang der Längsrichtung des Verbindungsstücks angeordnet umfasst, und der zentrale Abschnitt im Wesentlichen parallel zur Unterseite liegt und im Wesentlichen planar ist.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Zahnbogenmodell hinterste Punkte und einen Apex umfasst, wobei die hintersten Punkte vom Apex in einer Richtung entlang der zweiten Achse beabstandet sind.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1 mit einer Innenfläche, einer Außenfläche und mehreren Fluidkanälen, die von der Innenfläche zur Außenfläche verlaufen.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 13, wobei die Fluidkanäle entlang der Unterseite offen sind.
Das Zahnbogenmodell des Anspruchs 1, wobei das Verbindungsstück eine Innenfläche, eine Außenfläche und mehrere Fluidkanäle aufweist, die von der Innenfläche zur Außenfläche verlaufen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines trägerlosen Zahnbogenmodells mit: Bereitstellung einer Aufbauplattform; und Schrittweise Verfestigung eines verfestigbaren Materials in eine Aufbauachsen-Richtung zur Verfestigung eines Zahnbogenmodells in direktem Kontakt mit der Aufbauplattform, wobei das Zahnbogenmodell Innen- und Außenflächen mit mehreren Fluidkanälen umfasst, die von der Innen- zur Außenfläche verlaufen.
Das Verfahren des Anspruchs 16, das ferner den Schritt des Entfernens des Zahnbogenmodells von der Aufbauplattform umfasst, wobei die Fluidkanäle sich entlang einer Fluidkanal-Richtung erstrecken, und der Schritt des Entfernens des Zahnbogenmodells von der Aufbauplattform das Bereitstellen eines Spatels umfasst, mit einer Vorderkante, die von einem Handgriff beabstandet ist, und das Einsetzen der Vorderkante zwischen Zahnbogenmodell und der Aufbauplattform, so dass die Vorderkante senkrecht zu der Fluidkanal-Richtung liegt.
Das Verfahren des Anspruchs 16, wobei der Schritt der schrittweisen Verfestigung eines verfestigbaren Materials in eine Aufbauachsen-Richtung das Eintauchen der Aufbauplattform in ein Volumen des verfestigbaren Materials in einem Schritt von nicht mehr als etwa 50 Mikrometer und die Zuführung von Verfestigungsenergie an eine freiliegende Oberfläche des verfestigbaren Materials umfasst.
Das Verfahren des Anspruchs 16, wobei das Zahnbogenmodell zwei Schenkel, einen Apex und einen hintersten Punkt aufweist, die beiden Schenkel durch einen ersten Abstand getrennt sind, der eine erste Achse definiert, und der Apex und der hinterste Punkt durch einen zweiten Abstand getrennt, sind, der eine zweite Achse definiert, und zumindest einige der vielen Fluidkanäle Längen aufweisen, die entlang einer Fluidkanal-Achse verlaufen, die zwischen der ersten und der zweiten Achse ausgerichtet ist.
Das Verfahren des Anspruchs 19, wobei die Fluidkanal-Achse gleiche Winkel zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse definiert.
Das Verfahren des Anspruchs 16, wobei der Schritt der schrittweisen Verfestigung eines verfestigbaren Materials in einer Aufbauachsen-Richtung das Eintauchen der Aufbauplattform in ein Volumen des verfestigbaren Materials umfasst.
Das Verfahren des Anspruchs 16, wobei der Schritt der schrittweisen Verfestigung eines verfestigbaren Materials in einer Aufbauachsen-Richtung das Aussetzen des verfestigbaren Materials an ein Verfestigungsenergiemuster umfasst, das einem Teil des Zahnbogenmodells entspricht, und das Verfestigungsenergiemuster durch einen räumlichen Lichtmodulator projiziert wird.
Das Verfahren des Anspruchs 16, das ferner die Verteilung des verfestigbaren Materials in ein Muster umfasst, das einem Teil des Zahnbogenmodells entspricht, und
das Verfahren des Anspruchs 16, wobei der Schritt der schrittweisen Verfestigung eines verfestigbaren Materials in einer Aufbauachsen-Richtung die Kreuzung einer Verfestigungsenergiequelle in ein Muster umfasst, das einem Teil des Zahnbogenmodells entspricht.
Das Verfahren des Anspruchs 24, wobei die Quelle der Verfestigungsenergie ein Laser ist.
Das Verfahren des Anspruchs 16, das ferner die Bereitstellung von Objektdaten entsprechend des Zahnbogenmodells umfasst, wobei die Objektdaten Voxel-Daten oder Layer-Daten enthalten.
Das Verfahren des Anspruchs 16, das außerdem die Bereitstellung von Objektdaten entsprechend dem Zahnbogenmodell umfasst, wobei die Objektdaten Bitmap-Daten enthalten.
Das Verfahren des Anspruchs 16, wobei das Zahnbogenmodell Folgendes umfasst: eine Basisfläche und eine Oberfläche, die in einer ersten Richtung entlang einer ersten Achse beabstandet ist; einen ersten und zweiten Schenkel; und ein Verbindungsstück mit einer Länge, die eine zweite Achse definiert, eine Unterseite im Wesentlichen parallel zu der Basis, ein erstes Ende, das mit dem ersten Schenkel verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit dem zweiten Schenkel verbunden ist, wobei dem Verbindungsstück eine zweite Oberfläche fehlt, die sowohl parallel zur Unterseite und im Wesentlichen an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge planar ist.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei das Verbindungsstück drei Oberflächen aufweist, die entlang der zweiten Achse, einschließlich der Unterseite, verlaufen.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche im Wesentlichen an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge nicht planar ist.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche im Wesentlichen an mehr als zwei Dritteln der Verbindungsstücklänge nicht parallel zu der Basis liegt.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei dem Verbindungsstück eine Oberfläche fehlt, die sowohl parallel zu der Basis und im Wesentlichen planar entlang jedem Abschnitt der Verbindungsstück-Länge ist.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche umfasst, die von der Unterseite in der ersten Richtung beabstandet ist, und die Oberfläche gekrümmt ist.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei das Verbindungsstück eine Oberfläche aufweist, die schräg zur Unterseite ausgerichtet ist.
Das Verfahren des Anspruchs 28, wobei das Verbindungsstück prismaförmig ist.
Das Verfahren des Anspruchs 16, wobei das verfestigbare Material ein fotopolymerisierbares Material umfasst, darunter mindestens eins aus Di(meth)-Acrylaten, Tri(meth)-Acrylaten und Pen(meth)-Acrylaten.
Das Verfahren des Anspruchs 36, wobei das verfestigbare Material einen Initiator für freie Radikale zur Initiierung einer Polymerisation bei funktionellen Gruppen umfasst, der aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Acrylat-, Methacrylat-, Norbonyl- und Styryl-funktionellen Gruppen besteht.
Das Verfahren des Anspruchs 36, wobei das verfestigbare Material ferner eine Farbverbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Farbstoffen und Pigmenten besteht.
Das Verfahren des Anspruchs 38, wobei die Farbverbindung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Cadmiumsulfoselenid, 1-(2,4-Dinitrophenylazo)-2-Naphtol, Chromkomplexen von Azofarbstoffen, Kaliumcobaltinitrit, Cadmiumsulfid, Bariumsulfat und Titandioxid besteht.