ES2328430B1 - Maquina de fabricacion de protesis dentales y maxilofaciales a partir de un modelo digital tridimensional mediante aplicacion directa de laser y sinterizacion, y procedimiento de operacion de dicha maquina. - Google Patents
Maquina de fabricacion de protesis dentales y maxilofaciales a partir de un modelo digital tridimensional mediante aplicacion directa de laser y sinterizacion, y procedimiento de operacion de dicha maquina. Download PDFInfo
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Abstract
Máquina de fabricación de prótesis dentales y
maxilofaciales a partir de un modelo digital tridimensional mediante
aplicación directa de láser y sinterización, y procedimiento de
operación de dicha máquina.
Máquina de fabricación de prótesis dentales y/o
maxilofaciales a partir de un modelo digital dimensional mediante
aplicación directa de láser y sinterización, y procedimiento de
operación de dicha máquina, comprendiendo la máquina un equipo
generador de un haz láser y sus correspondientes medios orientación
en el interior de una cámara cerrada de formación de las prótesis,
dotada de un zócalo o bandeja de formación y de unos cabezales de
aplicación del material en polvo para sinterización, en cooperación
con el calor aportado por el láser; habiéndose previsto que el
movimiento de los cabezales y/o zócalo o bandeja, así como la
orientación del haz láser, sea controlado digitalmente mediante un
compilador que interpreta un modelo digital tridimensional de la
prótesis a fabricar.
Description
Máquina de fabricación de prótesis dentales y
maxilofaciales a partir de un modelo digital tridimensional mediante
aplicación directa de láser y sinterización, y procedimiento de
operación de dicha máquina.
La presente invención se refiere a una máquina
de fabricación de prótesis dentales y maxilofacial es a partir de
un modelo digital tridimensional mediante aplicación directa de
láser y sinterización, y procedimiento de operación de dicha
máquina.
En la actualidad la fabricación de prótesis
dentales es un proceso puramente artesanal debido a la
singularidad de cada pieza ejecutar y a la obligatoriedad de
utilizar procesos productivos con controles y pruebas sobre los
usuarios finales, para un control sanitario.
Por estas razones entre otras, las prótesis
dentarias tienen precios tan elevados cuando los materiales
empleados en la mayoría de los casos no justificar su precio.
Este inconveniente se subsana mediante la
utilización de la máquina de la invención y el procedimiento de
operación de la misma.
La máquina de la invención tiene una
constitución óptima para la fabricación automática y económica de
prótesis dentarias, permitiendo la supervisión y ajuste
reglamentarios por personal especializado.
De acuerdo con la invención, la máquina está
constituida por un equipo generador de un haz láser y sus medios de
orientación, usualmente espejos, haz que accede a una cámara
cerrada de formación de la prótesis, en la cual está dispuesto un
zócalo o bandeja en la que se efectuara dicha formación, así como
unos cabezales capaces de aplicar los materiales en polvo o
aglutinado que, en cooperación con el calor aportado por el láser,
irán formando la pieza por sinterización.
La formación de la pieza se hará a partir de un
modelo digital tridimensional, por ejemplo capturado mediante un
escáner de otro modelo real obtenido a partir una impresión dental
del paciente. Por esta razón la máquina incluye un controlador del
movimiento de los cabezales y/o zócalo, así como de orientación del
haz láser que, en cooperación con un software adecuado es capaz de
interpretar e incluso editar el modelo tridimensional, formará la
prótesis.
En función del tipo de prótesis a fabricar se
han previsto unos elementos adicionales para la máquina como por
ejemplo: una tobera de inyección de gas, aire o vacío en la cámara
de formación para crear atmósferas no perjudiciales durante la
sinterización unas acometidas y manómetros para dichos gases; un
aspiradora de restos para limpieza y reciclaje; un equipo de
refrigeración; unos depósitos de acumulación de los materiales en
polvo y/o unas bandejas para dichos materiales aglutinados en
volúmenes; y un escáner para la digitalización del modelo dentario
físico. En caso de realizar la prótesis en material aglutinado la
bandeja correspondiente se fija al zócalo o bandeja de la cámara de
formación y el láser, convenientemente programado y recalibrado,
efectuará el tallado de la prótesis.
En cuanto a los procedimientos operación de la
máquina se contemplan tres casos en función del tipo de
prótesis:
- Fabricación de prótesis a base de polímeros
sintéticos (acrílicos, nylon, etc.), según el cual se desarrollan
tres fases, en la primera de las cuales se conforma la base de la
prótesis (parte de encía), dando posteriormente forma y color
apropiado a una primera capa acrílica o dentina, y para
posteriormente terminar con la formación del esmalte acrílico.
- Fabricación directa de metales y estructuras
de soporte para polímeros y otros agentes de adición (cerámicas,
composites, etc.). En este modo de operar se puede utilizar, aparte
de distintos gases como se ha descrito, un sistema de refrigeración
apropiado para metales. Además los cabezales de polvo para metal
pueden ser más pequeños y
variados.
variados.
- Fabricación directa de metales y estructuras
de soporte para polímeros y sobre-modelado de
polímeros (cerámicos, acrílicos etc.). Este modo de operar
corresponde a la unión de los dos métodos anteriormente descritos,
según los cuales en primer lugar se fabricaría la estructura
soporte de metal y posteriormente se precalentaría la misma y se le
añadirían las capas de polímero, fundamentalmente una primera capa
de material opacante para metales (cerámica o acrílicos opaquer),
una segunda capa de polímero de cerámica o materiales sintéticos,
(dentinas) y culminando con la aplicación de las capas de incisal
y/o los efectos de color que sean necesarios.
\newpage
La figura 1 muestra un esquema de la máquina la
invención.
La máquina 1 de la invención comprende una
estructura 2 en forma de caja con una cámara 3 de generación de un
haz láser 4 y un sistema 5 espejos para orientar dicho haz en el
interior de una cámara 6 de formación de las prótesis, dotada de un
zócalo 7 donde se va conformando la misma. También dispone de un
equipo refrigerador 8, una acometida de gases 9, y uno o más
cabezales 10 de inyección de los materiales necesarios: por ejemplo
acrílicos, metales, cerámicos, etc. Tanto el zócalo como los
cabezales están dotados de movimiento mediante motores de paso
controlado con realimentación posicional, no representados, para
establecer con precisión, y en cooperación con la orientación
igualmente precisa del láser, la zona donde se agrega material en
polvo y se forma la prótesis por sinterización. Los cabezales por
su parte inyectan en la atmósfera de sinterización los productos
mediante vacío y presión, habiéndose previsto un cabezal auxiliar
directo, no representado, con posibilidad de carga para cualquier
material sinterizable en la cámara de formación 6.
También se incluye en la cámara 6 una aspiradora
11 con funciones de limpiado y recuperación de material, y
opcionalmente bandejas 21 para material en aglutinado para aquellos
materiales que no se puedan sinterizar bien en polvo. En este caso
la prótesis será tallada directamente por el láser desde el volumen
aglutinado dispuesto en la bandeja 21, bandeja que se fijará
solidariamente al zócalo 7, que será convenientemente calibrado y
programado para tallar la prótesis con precisión empezando por el
exterior del volumen aglutinado. En este caso no es necesario el
funcionamiento de los cabezales 10, ya que no se produce aportación
de material en polvo.
A la cámara de formación 6 se accede mediante
una compuerta 12 de la estructura 2.
El suministro de los distintos materiales en
polvo se realiza desde unos depósitos de almacenamiento 13 por
medio de un distribuidor 14.
Dado que en el proceso de sinterización de
diversos materiales se precisan atmósferas neutras o no
contaminantes para el proceso, se utilizan diversos gases para
crearlas, gases que acceden a la cámara de formación a través de la
acometida 9 y son suministrados externamente a través de entradas
15 al efecto, incluyendo además de la entrada de gases una entrada
de aire y otra conectable a un sistema de vacío. Todas las
entradas están dotadas de sus correspondientes manómetros 16.
Por último, la máquina se completa con un
escáner 17 tridimensional, controlador con software de compilación
del modelo tridimensional, interfaz 18 de pantalla táctil para
ajuste de temperatura, velocidad y otros parámetros, puerto 19 de
comunicación externa y cuadro eléctrico 20 protegido, donde se
integra el controlador.
Con esta constitución la máquina es capaz de
construir la prótesis por sinterización de los componentes que se
van agregando y el calentamiento por medio del láser según un
modelo digital tridimensional obtenido preferentemente a través del
escáner, y que puede ser manipulado digitalmente en su caso
estableciendo los parámetros adecuados en cuanto a altura
(oclusión), antagonismos, forma, color y textura, con la
supervisión del técnico competente.
La máquina contempla tres tipos fundamentales de
funcionamiento:
- Para fabricación de prótesis dentales a base
de polímeros sintéticos (acrílicos, nylon, etc.) del tipo de
prótesis removibles. En este caso la máquina modela la prótesis
sintetizando material en tres fases, una primera parte interna o de
encía, una primera capa o dentina en acrílico y posteriormente
termina con la formación del esmalte acrílico.
- Para fabricación directa de metales y
estructuras de soporte para polímeros y otros agentes de adición.
En este caso se sinteriza exclusivamente metal una pieza que sirve
de base o estructura a fundas poliméricas, y es frecuentemente
necesario el funcionamiento del sistema de refrigeración, mientras
que los cabezales dispensadores de metal en polvo pueden ser más
pequeños y variados.
- Para fabricación directa de metales y
estructuras de soporte para polímeros y sobremodelado sobre las
mismas mediante polímeros, donde se actúa igual que en el caso
anterior, pero modelando seguidamente sobre la estructura la funda
de polímero previo precalentamiento de la estructura mediante el
láser. El agregado de material sintético consta de tres fases
igualmente con una capa interna de cerámica opacante, otra de
dentina y capa incisal de esmalte.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
invención, así como la manera de realizarse en la práctica, debe
hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y
representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de
modificaciones de detalle en cuanto no alteren el principio
fundamental.
Claims (15)
1. Máquina de fabricación de prótesis dentales
y/o maxilofaciales a partir de un modelo digital dimensional
mediante aplicación directa de láser y sinterización,
caracterizada dicha máquina porque comprende un equipo
generador de un haz láser y sus correspondientes medios orientación
en el interior de una cámara cerrada de formación de las prótesis,
dotada de un zócalo o bandeja de formación y de unos cabezales de
aplicación del material en polvo para sinterización, en cooperación
con el calor aportado por el láser; habiéndose previsto que el
movimiento de los cabezales y/o zócalo o bandeja, así como la
orientación del haz láser, sea controlado digitalmente mediante un
compilador que interpreta un modelo digital tridimensional de la
prótesis a fabricar.
2. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque la cámara de formación es cerrada con
acceso a través de una portezuela.
3. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque dispone de un cartucho auxiliar directo
con posibilidad de carga para cualquier material sinterizable en
la cámara.
4. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque se ha previsto un equipo refrigerador
de la cámara de formación.
5. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque dispone de unas acometidas de gases,
aire y/o vacío que acceden a la cámara de formación a través de
las correspondientes toberas, para la formación de atmósferas sin
impurezas durante la sinterización.
6. Máquina según reivindicación 5
caracterizada porque dispone de unos manómetros de control
del suministro de gases, aire o vacío.
7. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque la cámara de formación dispone de una
aspiradora para limpieza y reciclaje materiales.
8. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque el movimiento de zócalo y cabezales es
producido por motores de paso regulados con control posicional.
9. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque incorpora unos depósitos rellenables
con los distintos materiales en polvo a utilizar, desde donde
acceden a la cámara de formación a través de un distribuidor
conectado los cabezales.
10. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque opcionalmente se disponen en la cámara
de formación unas bandejas de materiales aglutinados en volúmenes
tallables por el láser siendo estas bandejas fijables al zócalo o
bandeja de la cámara de formación que no pueden sinterizarse a
partir de polvo.
11. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque implementa un escáner tridimensional
para la obtención del modelo digitalizado desde un modelo
tridimensional físico.
12. Máquina según reivindicación 1
caracterizada porque el funcionamiento es gobernado por un
controlador donde corre el compilador, y dotado igualmente de
interfaz y puertos de comunicación externa.
13. Procedimiento de fabricación de prótesis
dentales y/o maxilofaciales a partir de un modelo digital
dimensional mediante aplicación directa de láser y sinterización,
que emplea la máquina descrita en las reivindicaciones 1 a 12,
caracterizado porque la fabricación de prótesis a base de
polímeros sintéticos comprende tres fases: una primera de formación
de la parte interna o de encía en polímero opaco, una segunda fase
que comprende la formación de una primera capa acrílica de color
apropiado o dentina; y una tercera fase que consiste en la
aplicación de una capa incisal de esmalte acrílico.
14. Procedimiento según reivindicación 13
caracterizado porque la fabricación directa en metal de
prótesis y estructuras de soporte para polímeros y otros agentes de
adición comprende efectuar la sinterización con refrigeración.
15. Procedimiento según reivindicación 13
caracterizado porque la fabricación de prótesis consistentes
en estructuras de soporte metálico recubiertas de polímeros
(Cerámicas) se realiza mediante la sinterización previa del soporte
metálico, precalentamiento del mismo una vez finalizado y
aplicación de las capas de polímero, con una primera capa de
cerámica opacante de metales, una segunda capa de polímero de
cerámica dentina y una o más capas de incisal con efectos de
color.
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