IT201700020837A1 - Metodo per la produzione di un articolo dentale - Google Patents

Description

Metodo per la produzione di un articolo dentale

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un metodo per la produzione di un articolo dentale.

In particolare, l’articolo dentale può essere una protesi dentale, quale ad esempio una corona implantare da accoppiare ad un impianto dentale.

Secondo una prima tecnica nota, una protesi dentale, e più specificamente una corona implantare, viene ottenuta per lavorazione ad utensile di un blocco di materiale metallico, ceramico, resinoso, di biossido di zirconio o di altri idonei materiali, in modo da riprodurre la forma del dente originale. Una volta ottenuta tale forma, la corona viene ricoperta da uno o più strati di materiale ceramico in modo da ottenere un prodotto esteticamente simile ad un dente naturale.

La tecnica nota appena descritta presenta l’inconveniente che la protesi dentale così ottenuta presenta delle differenze estetiche rispetto ad un dente naturale.

Infatti, un dente naturale presenta proprietà ottiche non uniformi, in particolare variabili dalla sommità del dente (regione incisale) verso il colletto (regione cervicale) dello stesso. Generalmente, questo comporta che il dente appare più chiaro alla sommità che in prossimità del colletto. Questa caratteristica è il risultato della conformazione stratificata del dente, che determina diverse modalità di riflessione, rifrazione e assorbimento della luce nelle diverse zone del dente anche in base alla direzione di incidenza della luce.

Sebbene la tecnica nota precedentemente descritta permetta di scegliere il materiale di partenza tra una gamma di materiali di colori diversi in modo da ottenere una protesi esteticamente simile ai denti naturali di ciascun paziente, le protesi ottenibili sono comunque monocromatiche, cioè prive di quelle variazioni ottiche che sono caratteristiche di un dente naturale.

Un ulteriore inconveniente della tecnica nota sopra descritta è il fatto che essa richiede diversi passaggi di lavorazione, con conseguente aggravio del tempo di produzione.

Inoltre, la presenza di più passaggi di lavorazione comporta l’ulteriore inconveniente di aumentare la possibilità di errore e, di conseguenza, gli scarti di lavorazione, incidendo negativamente sul costo medio delle protesi.

La tecnica nota sopra descritta presenta l’ulteriore inconveniente di comportare un notevole scarto di materiale, che si traduce in un aggravio dei costi di produzione di ciascuna protesi.

Un ulteriore inconveniente della suddetta tecnica nota è il fatto che gli utensili necessari alla lavorazione della protesi sono soggetti ad usura e, pertanto, ad un progressivo degrado della precisione di lavorazione. Dopo un certo tempo, tali utensili devono venire cambiati, con conseguenti costi.

Nel tentativo di risolvere almeno in parte i suddetti inconvenienti, una variante della suddetta tecnica nota prevede di impiegare come materiale di partenza dei blocchi costituiti da più strati di diversi colori.

La suddetta variante consente di migliorare le qualità estetiche della protesi rispetto alla tecnica precedentemente descritta, tuttavia essa presenta l’inconveniente di offrire un numero limitato di tonalità e di suoi gradienti e, pertanto, non permette di avvicinarsi significativamente all’infinita varietà cromatica dei denti naturali.

Una seconda tecnica nota per la realizzazione di protesi dentali, descritta nella domanda di brevetto italiano n° VI2010A000353 a nome del depositante la presente invenzione, prevede di utilizzare un processo additivo, e più specificamente un procedimento stereolitografico, anziché un processo di rimozione di materiale come nel caso precedente.

Rispetto alla tecnica nota ed alla relativa variante sopra descritte, questa seconda tecnica nota presenta il vantaggio di non richiedere l’impiego di utensili soggetti ad usura e di non comportare spreco di materiale. Tuttavia, questa tecnica nota presenta anch’essa l’inconveniente di fornire protesi monocromatiche.

Al fine di rendere la protesi esteticamente più simile al dente naturale del paziente, è noto sottoporre la protesi ottenuta per stereolitografia ad un ulteriore trattamento di finitura superficiale, in particolare all’applicazione manuale di lacche e coloranti.

Si comprende che il suddetto procedimento manuale comporta inconvenienti analoghi a quelli già elencati in relazione alla finitura delle protesi ottenute con le tecniche descritte in precedenza.

La presente invenzione si prefigge di mettere a disposizione un metodo per la produzione di un articolo dentale che superi tutti gli inconvenienti appartenenti alle tecniche per la realizzazione di protesi dentali di tipo noto sopra descritte.

In particolare, è scopo dell’invenzione mettere a disposizione un metodo per la produzione di un articolo dentale che abbia un aspetto estetico più vicino a quello di un dente naturale rispetto a quanto ottenibile con le tecniche note sopra descritte.

Ancor più in particolare, è scopo dell’invenzione mettere a disposizione un metodo per la produzione di un articolo dentale che permetta la realizzazione di articoli dentali in modo più flessibile rispetto ai metodi noti sopra descritti, consentendo cioè l’ottenimento di un numero maggiore di gradazioni diverse.

È ulteriore scopo della presente invenzione mettere a disposizione un metodo per la produzione di un articolo dentale che realizzi articoli dentali in modo più semplice e rapido rispetto a quanto consentito dalle tecniche note sopra descritte, ad esempio in un’unica lavorazione e senza necessità di rivestimenti superficiali.

I suddetti scopi vengono raggiunti da un metodo per la produzione di un articolo dentale in accordo con la rivendicazione principale.

Ulteriori caratteristiche di dettaglio del metodo dell’invenzione vengono specificate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, il metodo dell’invenzione consente di produrre articoli dentali più rapidamente ed in modo più accurato rispetto ai metodi noti, riducendo il tempo di lavorazione ed i relativi costi.

Ancora vantaggiosamente, il metodo dell’invenzione sostanzialmente non comporta uno scarto di materiale, limitando pertanto il costo di quest’ultimo.

Inoltre, vantaggiosamente, il metodo dell’invenzione non richiede l’impiego di utensili soggetti ad usura, evitando il progressivo decadimento della precisione di lavorazione ed i costi di sostituzione degli utensili.

In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo per la produzione di un articolo dentale, il metodo comprendendo:

- effettuare una scansione tridimensionale di una porzione di una arcata dentale includente almeno parte di un dente;

- generare un primo file contenente un modello tridimensionale dell’almeno parte di dente scannerizzata, detto modello tridimensionale comprendendo (i) coordinate spaziali, in uno spazio tridimensionale avente un asse di elevazione Z, di una pluralità di punti appartenenti ad una superficie esterna dell’almeno parte di dente scannerizzata e (ii) un colore della superfice esterna associato a ciascun punto della pluralità;

- elaborare il primo file associando a tutti i punti aventi il medesimo valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore, ottenendo così un secondo file;

- inviare il secondo file ad una macchina per stereolitografia laser;

- realizzare un modello stereolitografico di detta almeno parte di dente sulla base di detto secondo file tramite successiva polimerizzazione di strati di un materiale liquido disposti lungo l’asse di elevazione Z, così da realizzare il modello stereolitografico avente per ogni valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore come presente in detto secondo file.

Pertanto, secondo il metodo dell’invenzione, viene prima eseguita una scansione della porzione di arcata dentale in cui si vuole posizionare una protesi, quale appunto una corona. La scansione, tramite un opportuno scanner orale, crea un file nel quale sono contenute informazioni relative alla porzione di arcata dentale di interesse, in particolare ne viene realizzata una rappresentazione geometrica tridimensionale. Dalla scansione pertanto è possibile, tramite un usuale processore quale un personal computer, avere una rappresentazione tridimensionale della porzione di arcata dentale di interesse e preferibilmente è possibile visualizzare tale rappresentazione geometrica in diverse posizioni a seconda della angolazione selezionata di visualizzazione.

Pertanto il file realizzato dallo scanner orale è un file contenente le coordinate in un sistema di assi cartesiani di una pluralità di punti della superficie della porzione di arcata dentale di interesse, numerosi a sufficienza da poter formare una rappresentazione 3D della porzione scannerizzata. Tanto più numerosi sono i punti, tanto più precisa è l’immagine ottenuta. Sostanzialmente, lo scanner orale effettua una “impronta digitale” della porzione di arcata dentale di interesse. Le informazioni ottenute con una scansione orale non differisce in maniera significativa dalle informazioni ottenute in una qualunque altra scansione 3D.

Il file ottenuto può essere realizzato direttamente dallo scanner orale oppure da una ulteriore apparecchiatura intermedia a cui i dati dello scanner giungono, ad esempio un personal computer.

Secondo l’invenzione tuttavia, in aggiunta alle informazioni di posizione di vari punti della superficie in uno spazio tridimensionale, a ciascun punto di cui sono rilevate le coordinate, viene rilevato dallo scanner – o da altra associata apparecchiatura - anche una ulteriore informazione relativa al colore della porzione del dente in tale punto.

In altre parole, il metodo dell’invenzione include rilevare un valore del colore di punti sulla superficie della porzione di arcata dentale di interesse. Questa rilevazione può essere effettuata dallo scanner dentale stesso, oppure da una apparecchiatura apposita atta a rilevare colori delle superfici.

Pertanto, per una pluralità di punti sulla superficie della porzione di arcata dentale di interesse, viene generato un file contenente le coordinate (x, y, z) del punto della superficie nonché un valore del colore, ad esempio in coordinate RGB o altro, della superficie del dente stesso. Pertanto ogni punto del file contiene una informazione del tipo (x, y, ,z, valore colore in tale (x,y,z)).

Come sopra indicato, il file può essere generato direttamente dallo scanner, mettendo in un unico file i dati di geometria e colore rilevati dallo stesso, oppure da altra apparecchiatura che unisce in un unico file dati di colore provenienti da una apposita apparecchiatura a dati di geometria provenienti dallo scanner.

È noto che una dentatura presenta diversi colori in diversi punti. Generalmente difatti ad esempio la parte superiore del dente risulta più scura rispetto al resto del dente, mentre anche la parte vicino alla gengiva può risultare più scura rispetto ad una porzione intermedia di dente. Pertanto è noto che in un dente vi siano diversità cromatiche. Tuttavia riprodurre tutte le diversità cromatiche, ad esempio puntuali, in un modello risulterebbe assai dispendioso e renderebbe la produzione di un tale modello economicamente non conveniente.

Secondo l’invenzione pertanto viene elaborato il file sopra descritto in un file distinto che rende la produzione del modello di protesi dentale rapido ed efficiente, mantenendo allo stesso tempo una variazione cromatica nello stesso che si avvicina ad una rappresentazione fedele della porzione di dente di interesse o ne è un buon sostituto.

Pertanto, per ogni coordinata z del file originario, ovvero per tutti i punti aventi medesima coordinata z, viene assegnato un unico colore.

Ad esempio, ai punti aventi come valore di coordinata z = z1, ovvero (x1,y1,z1), (x2,y2,z1), (x3,y3,z1)…etc. aventi come valore di colore colore1, colore2, colore3, viene assegnato un unico colore pari a colore_unico.

La rappresentazione geometrica della porzione di dente viene sostanzialmente suddivisa in piani paralleli all’asse z e ad ognuno di questi piani viene assegnato un unico colore.

Viene quindi mantenuta una differenziazione di colore all’interno della rappresentazione geometrica, ma questa variazione dipende unicamente dal valore della coordinata z. A punti aventi diverse coordinate x ed y, ma stesso valore di z, il valore assegnato del colore è lo stesso. Pertanto, invece che avere una variazione di colore in 3 distinte variabili, x, y, e z, vi è ancora una variazione – non monocromia - ma limitata in una unica variabile.

Viene pertanto creato un secondo file, in cui viene assegnata questa colorazione dipendente dalla variazione della coordinata z unicamente.

Questo file viene elaborato da una macchina per stereolitografia così da realizzare un modello stereolitografico della porzione di dente.

Nella stereolitografia vengono polimerizzati livelli di resina realizzati l’uno sopra l’altro lungo l’asse di coordinate z. In ciascuno di questi livelli, vengono utilizzate le coordinate (x,y,z) di ogni punto della superficie della porzione di arcata dentale di interesse per realizzare la superficie del modello, e viene utilizzato il valore di colore_unico per ogni distinto livello.

Preferibilmente, per più livelli diversi di resina, viene utilizzato lo stesso valore di colore_unico.

Il colore_unico per ogni z viene preferibilmente realizzato mescolando tra loro resine aventi diverso colore. Ad esempio, per ogni livello vengono iniettate due diverse resine di diverso colore che sono tra loro mescolate prima della polimerizzazione.

Variando la quantità di una resina di un colore e quella della resina dell’altro colore, è possibile per ogni livello ottenere una gradazione di colore diversa.

Si descrivono qui sotto caratteristiche preferite del metodo per la produzione di un articolo dentale secondo la presente invenzione, che possono essere previste singolarmente o in combinazione tra loro.

Preferibilmente, per un certo valore di coordinata nell’asse di elevazione Z, detto medesimo colore è calcolato dipendentemente dai colori dei punti della superficie esterna per tale valore di coordinata nell’asse di elevazione Z come presenti nel primo file.

Vantaggiosamente, il colore scelto come comune per tutti i punti aventi un medesimo valore di z, colore_unico, dipende dal valore dei colori dei vari punti come rilevati dallo scanner dentale. In questo modo, viene preservato un certo grado di realismo nella realizzazione del modello.

Preferibilmente, detto medesimo colore è un colore mediato tra i colori dei punti presenti nel primo file aventi tale valore di coordinata nell’asse di elevazione Z.

Preferibilmente, detto medesimo colore è il colore presente il maggior numero di volte nei punti presenti nel primo file aventi tale valore di coordinata nell’asse di elevazione Z.

Vantaggiosamente, il colore scelto come colore_unico per un certo valore di z è una elaborazione statistica dei valori di colore dei vari punti aventi tale z.

Preferibilmente, elaborare il primo file associando a tutti i punti aventi il medesimo valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore include:

- associare un medesimo primo colore a tutti i punti del primo file aventi valori di coordinata nell’asse di elevazione Z all’interno di un primo intervallo;

- associare un medesimo secondo colore a tutti i punti del primo file aventi valori di coordinata nell’asse di elevazione Z all’interno di un secondo intervallo;

- ad ogni punto del primo file avente valore di coordinata di elevazione Z all’interno di un terzo intervallo di valori di coordinata di elevazione Z compreso tra l’ultimo valore di coordinata di elevazione Z del primo intervallo ed il primo valore di coordinata di elevazione Z del secondo intervallo, associare un colore pari ad un gradiente di colore tra il medesimo primo colore ed il medesimo secondo colore, il gradiente di colore dipendendo dal valore della coordinata di elevazione Z nel terzo intervallo.

Vantaggiosamente, vengono effettuati degli intervalli lungo l’asse z nel modello aventi lo stesso colore. Ad esempio, nel caso della realizzazione di un dente, la parte inferiore, verso la radice, viene realizzata in un colore “scuro” per un primo intervallo di z. La parte superiore del dente invece preferibilmente include il colore più chiaro e pertanto per un secondo intervallo di z, viene stabilito lo stesso valore di colore. Tra i due intervalli, che sostanzialmente sono delle “bande” uniformi di colore, viene realizzato un gradiente di colore, ovvero viene effettuata una variazione graduale di colore così da variare gradualmente il colore “scuro” nella banda inferiore del dente e portarlo al valore del colore “chiaro” della banda superiore del dente. La realizzazione di un gradiente di colore consente di ottenere un aspetto maggiormente realistico del modello.

Allo stesso modo, possono essere formate N bande di colore uniforme, raccordate come sopra descritto da altrettanti gradienti di colore che “sfumano” il colore uniforme a partire da una banda al colore uniforme della banda successiva.

Preferibilmente, la variazione di colore è lineare.

Ciascuno strato preferibilmente viene ottenuto tramite la mescola di due colori di resina, un colore “chiaro” ed uno più “scuro”. Il colore per ogni strato del gradiente pertanto viene calcolato come un rapporto tra quantità di resina di colore chiaro e colore scuro da immettere. L’interpolazione che viene fatta è ad esempio una interpolazione cubica tra un colore avente un primo rapporto (tra quantità di resina di colore chiaro e di colore scuro) di partenza ed un colore avente un secondo rapporto di arrivo.

Preferibilmente, realizzare un modello stereolitografico di detta almeno parte di dente sulla base di detto secondo file tramite successiva polimerizzazione di strati di un materiale liquido disposti lungo l’asse di elevazione Z, così da realizzare il modello stereolitografico avente per ogni valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore come presente in detto secondo file include iniettare per ogni strato un primo ed un secondo materiale liquido di due distinti colori così da generare detto medesimo colore.

Vantaggiosamente, questa variazione di realizzazione per livelli è realizzata in modo relativamente semplice in una macchina per la stereolitografia. Preferibilmente, tale macchina è una stampante 3D (o macchina stereolitografica) per stereolitografia laser.

Preferibilmente, per la realizzazione di detto gradiente di colore, per ogni strato successivo fino al termine del terzo intervallo, a partire dal primo medesimo colore, viene diminuita/aumentata la quantità del primo materiale liquido e corrispondentemente aumentata/diminuita la quantità del secondo materiale liquido.

Vantaggiosamente, la variazione di colore viene utilizzata mescolando tra loro due colori distinti, aumentando o diminuendo uno dei due a seconda del valore di colore_unico desiderato per un certo livello.

Preferibilmente, il modello stereolitografico viene realizzato su una base.

Preferibilmente, il colore è unico (ovvero viene imposto un unico valore di colore, colore_unico) per tutti i punti appartenenti ad intervalli di z di 5 micron o 10 micron. 5/10 micron è generalmente lo strato più sottile stendibile e/o polimerizzabile in una macchina stereolitografica.

Preferibilmente, il file contiene almeno le coordinate ed il valore di colore di almeno 4 punti nella superficie di porzione di dente.

Le coordinate spaziali possono essere:

- Formato STL: i vertici sono 3x4 triangoli. Un file .stl rappresenta un solido la cui superficie è stata discretizzata in triangoli. Esso consiste delle coordinate X, Y e Z ripetute per ciascuno dei tre vertici di ciascun triangolo, con un vettore per descrivere l'orientazione della normale alla superficie.

Il formato STL presenta dei vantaggi quali la semplicità, in quanto risulta molto facile da generare e da processare, mentre a suo sfavore presenta una geometria approssimata e la sua struttura dati, che pur risultando semplice, può presentare la ripetizione dello stesso vertice più volte.

I file in formato STL possono essere visualizzati o corretti con strumenti open source come MeshLab o commerciali. Il formato STL è uno dei principali formati usati nell'ambito della stampa 3D.

- Altri formati: associano ai vertici un unico set di coordinate e indipendentemente da quale triangolo è elaborato il comando vertice punta ad un unico set. Esso richiede più calcoli che impegnano la macchina.

Preferibilmente, il modello viene realizzato polimerizzando resina all’interno di un recipiente.

Preferibilmente, una base del recipiente è inclinata rispetto ad un piano orizzontale.

Preferibilmente, il recipiente include un ricircolo per la resina.

I suddetti scopi e vantaggi, assieme ad altri che verranno menzionati in seguito, saranno evidenziati nella seguente descrizione di una preferita forma di attuazione dell’invenzione, che viene data a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alle tavole di disegno allegate, dove:

- la fig. 1 rappresenta uno schema a blocchi del metodo dell’invenzione;

- le figg. da 2 a 4 rappresentano schematicamente rispettive fasi del metodo di fig. 1, applicato su una macchina stereolitografica;

- la fig. 5 rappresenta schematicamente una protesi dentale ottenuta con il metodo dell’invenzione;

- la fig. 6 rappresenta schematicamente una apparecchiatura utilizzata per la realizzazione del metodo dell’invenzione; - la fig. 7 rappresenta una vista assonometrica schematizzata di una ulteriore forma esecutiva della macchina stereolitografica dell’invenzione;

- la fig. 8 rappresenta la vista laterale schematizzata della ulteriore forma esecutiva della macchina stereolitografica dell’invenzione; e - la fig. 9 rappresenta un dettaglio in sezione della vasca e della piastra di modellazione appartenente alla macchina stereolitografica dell’invenzione secondo le figg. 7 e 8.

Il metodo per realizzare protesi dentali dell’invenzione, rappresentato schematicamente in figura 1, è particolarmente adatto a venire attuato mediante l’impiego di una macchina stereolitografica 1 del tipo rappresentato nelle figure da 2 a 4.

Si precisa fin d’ora che, nella presente domanda, il termine “protesi” viene utilizzato ad indicare un elemento destinato a sostituire un dente naturale od una sua parte, come ad esempio una corona implantare da associare ad un impianto.

La figura 5 fornisce una rappresentazione semplificata di una protesi dentale 11, la quale si estende tra una sommità 14, corrispondente alla regione incisale destinata a venire direttamente esposta alla masticazione, ed un colletto 15, corrispondente alla regione cervicale destinata a essere rivolta verso la gengiva.

Preferibilmente, la suddetta rappresentazione numerica viene ottenuta a partire da un modello numerico tridimensionale della protesi dentale 11, ottenibile ad esempio mediante elaborazione dei dati ricevuti da un dispositivo di scansione ottica 100 (rappresentato schematicamente in figura 6), ad esempio una telecamera intraorale o altri dispositivi equivalenti, non rappresentati nelle figure ma di per sé noti. Il dispositivo di scansione può venire disposto nella bocca del paziente in modo da rilevare la geometria del dente da sostituire con la protesi 11, e/o dei denti adiacenti, ed i dati così ottenuti possono venire elaborati utilizzando tecniche di per sé note al fine di ottenere il suddetto modello numerico tridimensionale.

Pertanto grazie al dispositivo di scansione ottica, o scanner, 100, per una pluralità dei punti della superficie del dente vengono salvato in un file (la cui rappresentazione visiva è quella di figura 5) le coordinate in uno spazio tridimensionale dei punti stessi così da poterne fare la rappresentazione geometrica.

Questa è la fase 1F (fare la scansione) e 2F (generare il file) del metodo dell’invenzione, come rappresentato in figura 1.

Ulteriormente, sempre tramite lo scanner 3, per ogni punto della rappresentazione tridimensionale, è salvato un valore del colore del punto stesso (fase 3F).

Pertanto, grazie alle fasi 1F, 2F, 3F, un primo file 101 con valori di coordinate cartesiani (x, y, z) per una pluralità di punti del dente nonché per ciascuno di detti punti un valore del colore del dente, è generato.

Il metodo dell’invenzione prevede quindi di definire una rappresentazione numerica a strati della protesi dentale 11, come indicato in figura 5. In altre parole, il file 101 viene elaborato a generare un secondo file 102, in cui al posto della pluralità di colori sopra indicata per ogni valore di coordinata z, a tutti i punti con stessa z viene assegnato il medesimo colore. Per chiarezza di rappresentazione, la figura mostra un numero di strati inferiore a quello utilizzato nella realtà.

È previsto che per diversi valori di z, ovvero per un intervallo di valori di z, il colore sia lo stesso, ovvero venga assegnato uno stesso colore z non solo ai punti aventi lo stesso z, ma a punti all’interno di uno stesso intervallo di coordinate z. Pertanto in questo modo il file 102 include delle “bande” di valori di colore costanti per intervalli di z.

In particolare, il valore minimo di intervallo di coordinate z per cui il colore è lo stesso è pari alla dimensione minima di uno strato di resina realizzabile tramite una apparecchiatura stereolitografica.

Una dimensione minima di uno strato è ad esempio di 10 micron.

Ad esempio, il dente è suddiviso in uno strato di colore uniforme “chiaro” nella parte superiore, uno strato di colore uniforme “scuro” nella parte inferiore ed un gradiente di colore tra il colore chiaro ed il colore scuro nella parte intermedia.

Preferibilmente, pertanto, il file 102 così creato include la suddetta rappresentazione numerica comprende un gruppo di dati che rappresentano la forma ed eventualmente lo spessore di ciascuno strato da realizzare, assieme alla posizione degli strati nell’oggetto (fase 4F).

Il modello numerico tridimensionale viene elaborato in modo da generare un certo numero di sezioni della protesi 11 secondo piani paralleli disposti a reciproche distanze predefinite, le sezioni corrispondendo agli strati della rappresentazione numerica.

Questo file 102, che può essere generato o nello scanner 100 o in una macchina per stereolitografia 1, viene quindi letto da una macchina stereolitografia che interpreta appunto gni banda o strato a colore costante come “strato” da generare tramite fotolitografia.

Per ciascuno strato della suddetta rappresentazione numerica, si procede a solidificare selettivamente una sostanza liquida fotosensibile, indicata nelle figure 2-4 con il riferimento 6, in modo da ottenere una corrispondente lamina 7 avente geometria corrispondente alla geometria dello strato.

Si precisa fin d’ora che l’aggettivo “fotosensibile” viene impiegato, nella presente domanda, per indicare la proprietà di una sostanza di solidificare in seguito all’esposizione ad una radiazione luminosa di frequenza predefinita.

Le lamine 7 così ottenute vengono quindi fatte aderire in modo da ottenere la protesi dentale 11, come si osserva nella già citata figura 5.

L’invenzione prevede di modificare la composizione della sostanza liquida 6 dopo che almeno una delle lamine 7 è stata solidificata e prima di solidificare la lamina successiva. La composizione viene modificata in modo tale da modificare il colore della sostanza liquida 6 e, quindi, della lamina che ne risulterà.

Pertanto viene preparata una miscela (fase 5F) che viene quindi indurita (fase 6F) ad esempio tramite un laser che viene opportunamente scannerizzato sullo strato di sostanza liquida polimerizzandola.

Se è necessario un cambio di colore (fase 8F) perché vi sono altri strati (fase 7F), allora la composizione della miscela viene cambiata (fase 9F).

L’insieme delle lamine o strati genera la protesi di figura 5 (fase 10F).

Si comprende che il metodo appena descritto consente di ottenere una protesi dentale 11 il cui colore superficiale varia in modo graduale secondo una direzione perpendicolare al piano delle lamine 7, ovvero lungo l’asse z.

Inoltre, poiché la variazione del colore può venire controllata strato per strato variando la composizione della sostanza liquida 6, si comprende che è il metodo sopra descritto consente di realizzare una protesi dentale 11 il cui colore approssima quello del dente naturale del paziente in modo più preciso rispetto a quanto ottenibile con le tecniche note sopra descritte, così da raggiungere uno degli scopi dell’invenzione.

Si comprende inoltre che il suddetto metodo consente di ottenere la protesi 11 con un’unica lavorazione e senza necessità di rivestimenti superficiali, raggiungendo così un ulteriore scopo dell’invenzione.

Preferibilmente, la sostanza liquida 6 comprende un primo materiale fotosensibile atto a polimerizzare in seguito all’esposizione ad una predefinita radiazione luminosa, ancor più preferibilmente del tipo atto a venire polimerizzato tramite irraggiamento con un fascio UV.

Preferibilmente, il primo materiale fotosensibile è in forma liquida o pastosa e la suddetta polimerizzazione ne causa la solidificazione. I materiali a base di acrilato o metacrilato si sono dimostrati particolarmente adatti per l’uso come materiali fotosensibili nella realizzazione di protesi dentali.

Preferibilmente, per modificare la composizione della sostanza liquida 6 si aggiungono a quest’ultima uno o più materiali modificatori provvisti di proprietà ottiche diverse dalle proprietà ottiche del primo materiale fotosensibile. Evidentemente, i materiali modificatori sono compatibili con il primo materiale fotosensibile in modo tale che la loro miscelazione con quest’ultimo non alteri le proprietà fotosensibili della miscela, o le alterino in modo trascurabile ai fini dell’ottenimento della protesi dentale 11.

I suddetti materiali modificatori possono comprendere un colorante, che viene aggiunto alla sostanza liquida 6 per modificare la tonalità di quest’ultima. Evidentemente, possono venire impiegati più coloranti diversi, in alternativa o in combinazione tra loro, così da ottenere una protesi 11 provvista di un colore e di tonalità il più vicino possibili a quelle del dente naturale.

In alternativa al colorante o in combinazione con esso possono venire utilizzati uno o più ulteriori materiali fotosensibili atti a polimerizzare in seguito all’esposizione alla suddetta predefinita radiazione luminosa e di colori diversi da quello del primo materiale fotosensibile. Per i suddetti ulteriori materiali fotosensibili valgono le stesse considerazioni fatte sopra per il primo materiale fotosensibile. Vantaggiosamente, la miscelazione di questi ulteriori materiali fotosensibili con il primo materiale fotosensibile consente di ottenere una miscela omogenea e con proprietà fotosensibili indipendenti dal rapporto di miscelazione.

Come materiali modificatori possono venire impiegati, in alternativa a quelli sopra descritti o in aggiunta ad essi, materiali almeno parzialmente trasparenti, ad esempio vetro o altri materiali analoghi, che permettono di modificare la trasparenza e/o la riflettenza della sostanza liquida 6 e, quindi, delle lamine 7 da essa ottenute.

In alternativa ai precedenti materiali modificatori o in aggiunta ad essi possono venire impiegati materiali riflettenti, ad esempio ossido di titanio, di alluminio, di zirconio, di silicio o quant’altro.

Preferibilmente, i suddetti materiali almeno parzialmente trasparenti e/o riflettenti sono in forma di polvere.

Preferibilmente, il metodo prevede un’operazione di mescolamento di uno o più dei suddetti materiali modificatori con la sostanza liquida 6, in modo da conferire a quest’ultima una composizione omogenea. Il suddetto mescolamento può avvenire in un recipiente 2, indicato nelle figure 2-4, in cui i diversi componenti vengono erogati separatamente tramite rispettivi condotti di erogazione facenti capo a rispettivi serbatoi. A tal fine, può essere previsto un dispositivo mescolatore 20 posizionabile nel recipiente 2.

In alternativa o in aggiunta a quanto appena descritto, il mescolamento può avvenire contemporaneamente all’erogazione dei componenti della miscela. Quanto appena detto può venire ottenuto ad esempio prevedendo che i condotti di erogazione dei diversi componenti della miscela al recipiente 2 confluiscano in un’unica bocca di erogazione, in modo che la miscelazione avvenga direttamente durante la fase di erogazione.

Nel file 102, per ciascuno strato (ovvero valore di z o intervallo di valori di z) della rappresentazione numerica viene definito un corrisponde valore numerico rappresentativo del colore dello strato. Inoltre, la modifica della composizione della sostanza liquida 6 viene effettuata in modo che, per ciascuno strato, il colore della sostanza liquida 6 corrisponda al suddetto valore numerico relativo a tale strato. In questo modo è possibile stabilire preventivamente il colore da ottenere per la protesi dentale 11, utilizzandole poi in fase di realizzazione per controllare con precisione la composizione della 5 sostanza liquida 6.

La definizione del suddetto valore numerico avviene preferibilmente mediante un’operazione preliminare di misura del colore sulla superficie di un dente di riferimento del paziente a cui è destinata la protesi 11. In particolare, i valori numerici rappresentativi del colore dei vari strati vengono calcolati in modo da approssimare il colore misurato.

Il suddetto calcolo può avvenire ad esempio effettuando una media, eventualmente pesata, dei colori misurati sui punti del dente corrispondenti ad una rispettiva lamina 7 della protesi 11.

Preferibilmente, la composizione della sostanza liquida 6 viene modificata più volte durante la realizzazione della protesi 11, in modo da ottenere una pluralità di lamine 7 aventi colori tra loro diverse, in base alla modalità di variazione del colore misurato. Più specificamente, la composizione viene modificata dopo aver solidificato ciascuna lamina 7 della suddetta pluralità di lamine 7.

Il colore di un dente naturale varia generalmente progressivamente procedendo dalla sommità (regione incisale) al colletto (regione cervicale). Con il metodo dell’invenzione, questo effetto può venire riprodotto nella protesi dentale 11 realizzando le varie lamine 7 in sequenza, a partire da quella corrispondente ad un’estremità del dente procedendo verso l’estremità opposta, aggiungendo progressivamente alla sostanza liquida 6 quantità opportune di materiali modificatori in modo tale che la percentuale di questi ultimi nella sostanza liquida 6 aumentino progressivamente.

Ad esempio, un dente naturale presenta tipicamente un colore più chiaro alla sommità e via via più scuro procedendo verso il colletto.

Per riprodurre questo effetto, si può prevedere di ottenere la sostanza liquida 6 come miscela di un primo materiale fotosensibile atto a polimerizzare in seguito all’esposizione ad una predefinita radiazione luminosa, di colore più chiaro, e di uno o più materiali modificatori, di colore più scuro del precedente. In particolare, il metodo prevede di preparare la sostanza liquida 6 da impiegare per realizzare la lamina 7 corrispondente alla sommità 14 della protesi 11 utilizzando il primo materiale fotosensibile, eventualmente in miscela con uno o più materiali modificatori in modo da ottenere una sostanza liquida 6 di colore corrispondente a quello della sommità 14 della protesi 11. Le lamine 7 successive verranno realizzate aggiungendo alla sostanza liquida 6 rimasta uno o più materiali modificatori in modo da ottenere una tonalità più scura, corrispondente a quella della lamina, o delle lamine, successive. Si procede nel modo suddetto, aggiungendo progressivamente uno o più materiali modificatori, fino ad ottenere tutte le lamine 7 della protesi dentale 11.

Vantaggiosamente, procedendo come appena descritto è possibile minimizzare la quantità di componenti della miscela erogati prima di solidificare ciascuna lamina 7, riducendo il tempo di miscelazione e, quindi, quello di lavorazione. Inoltre, la ridotta quantità di componenti erogati permette di limitare le operazioni di mescolamento richieste per ottenere una tonalità uniforme nella sostanza liquida 6.

Se come materiale modificatore 9 viene usato un secondo materiale fotosensibile atto a polimerizzare in seguito all’esposizione alla suddetta predefinita radiazione luminosa e di colore più scuro del primo materiale fotosensibile, la sostanza liquida 6 dell’ultima lamina 7 potrà anche essere costituita, per la maggior parte, o anche interamente, del secondo materiale fotosensibile.

Per il primo materiale fotosensibile e per il secondo materiale fotosensibile valgono le considerazioni svolte in precedenza.

Il metodo finora descritto è particolarmente adatto a venire realizzato mediante una tecnica stereolitografica, come rappresentato nelle figure 2-4.

Com’è noto, la stereolitografia prevede di predisporre uno strato di sostanza liquida fotosensibile 6 per ciascuno strato della rappresentazione numerica, in questo caso la protesi dentale 11, e di causare la solidificazione selettiva del suddetto strato di sostanza liquida 6 nelle zone corrispondenti allo strato della rappresentazione numerica mediante irraggiamento con un fascio di luce 12, preferibilmente di tipo ultravioletto, per ottenere una corrispondente lamina 7, come si osserva in figura 3.

Il fascio di luce 12 può avere dimensioni inferiori all’area di lavoro, ad esempio può essere un fascio laser, il quale è in grado di solidificare una zona ristretta dello strato di sostanza liquida 6. In questo caso, è presente un dispositivo di controllo che guida progressivamente il fascio verso tutti i punti dello strato di sostanza liquida 6. Il dispositivo di controllo può comprendere una serie di specchi, oppure un dispositivo di movimentazione su cui è montata la sorgente del fascio e configurata per movimentare la sorgente su un piano parallelo allo strato di sostanza liquida 6, o quant’altro. In ogni caso, la solidificazione dello strato di sostanza liquida 6 avviene in modo progressivo, movimentando il fascio di luce 12 in modo da coprire tutte le zone dello strato di sostanza liquida 6 da solidificare.

Nella variante esecutiva rappresentata nelle figure 2-4, il fascio di luce 12 ha dimensioni almeno pari all’area di solidificazione, in modo da poter solidificare contemporaneamente l’intera area di lavoro dello strato di sostanza liquida 6. In questo caso è previsto un dispositivo di selezione, non rappresentato nelle figure ma di per sé noto, configurato per inibire la parte del fascio di luce 12 corrispondente alle zone dello strato di sostanza liquida 6 per le quali non è richiesta la solidificazione. Il dispositivo di selezione può comprendere una matrice di microspecchi, un dispositivo di mascheratura, o quant’altro.

Le lamine 7 vengono realizzate nella stessa sequenza degli strati della rappresentazione numerica. In particolare, la prima lamina 7 viene solidificata a contatto con una superficie di supporto 10 appartenente ad una piastra di modellazione 13, alla quale aderisce.

Analogamente, ciascuna lamina 7 successiva viene solidificata a contatto con la lamina 7 precedente, alla quale aderisce. In questo modo, l’operazione di adesione di ciascuna lamina 7 alla lamina precedente avviene contestualmente all’operazione di solidificazione della lamina stessa.

Preferibilmente, la sostanza liquida 6 viene predisposta in un recipiente 2, come si osserva in figura 2.

Il recipiente 2 viene riempito di sostanza liquida 6 in modo che il livello di quest’ultima sia almeno pari e, preferibilmente, superiore, allo spessore della lamina 7 da realizzare.

Lo strato di sostanza liquida 6 che viene solidificato per ottenere una corrispondente lamina 7 può essere quello a contatto con il fondo 2a del recipiente 2, oppure quello adiacente alla superficie libera della sostanza liquida 6.

Nel primo caso, rappresentato nelle figure 2-4, il fondo 2a del recipiente 2 è trasparente al fascio di luce 12. In questo caso la piastra di modellazione 13 viene movimentata in modo che l’ultima lamina 7 già solidificata o, in mancanza, la superficie di supporto 10 della piastra di modellazione 13, venga a trovarsi ad una distanza dal fondo trasparente 2a pari allo spessore della lamina 7 da realizzare, come si osserva in figura 3. Quindi viene emesso il fascio di luce 12 proveniente dal basso, il quale attraversa il fondo trasparente 2a ed incide sullo strato di sostanza liquida 6 interposto tra il fondo trasparente 2a e la superficie di supporto 10, nel caso della prima lamina, o tra il fondo trasparente 2a e la superficie della lamina 7 precedente, nel caso delle lamine successive, così da solidificarlo.

Successivamente, la piastra di modellazione 13 viene sollevata in modo da separare la lamina 7 dal fondo trasparente 2a, ed il ciclo viene ripetuto per un’ulteriore lamina 7. Si comprende quindi che la protesi 11 si forma inferiormente alla piastra di modellazione 13. In figura 4 si osserva una porzione di protesi 11 realizzata con il procedimento appena descritto, comprendente una pluralità di lamine 7.

Secondo una variante esecutiva non rappresentata nelle figure, lo strato di sostanza liquida 6 che viene solidificato è quello adiacente alla superficie della sostanza liquida 6 nel recipiente 2. In questo caso, le operazioni sono analoghe a quelle descritte nel caso precedente, salvo che il fascio di luce 12 proviene dall’alto, che ciascuna lamina 7 viene formata sopra alla lamina 7 precedente e sopra alla piastra di modellazione 13, e che la definizione di ciascuno strato di sostanza liquida 6 avviene abbassando la piastra di modellazione in modo da disporne la superficie superiore o, in mancanza, la lamina precedentemente solidificata, ad una profondità pari allo spessore della lamina da realizzare al di sotto della superficie della sostanza liquida 6.

Si comprende che il metodo dell’invenzione è applicabile ad entrambe le varianti appena descritte.

Preferibilmente, la prima lamina 7 a venire solidificata, disposta più vicina alla superficie di supporto 10 della piastra di modellazione 13, è quella corrispondente alla sommità 14 della protesi 11. Questo evita irregolarità geometriche sul colletto 15 derivanti dal contatto con la superficie di supporto 10, che potrebbero pregiudicare la qualità dell’accoppiamento di quest’ultimo all’impianto. Le suddette irregolarità geometriche possono derivare, ad esempio, sia da microrotture superficiali della protesi 11 in fase di distacco dalla superficie di supporto 10, sia dalla presenza, tra la suddetta superficie di supporto 10 e la prima lamina 7, di elementi distanziatori, ottenuti nell’ambito dello stesso procedimento stereolitografico utilizzato per realizzare la protesi 11, che vengono generalmente previsti al fine di supportare le parti sporgenti della protesi 11 durante la sua costruzione e per facilitare il distacco della protesi stessa dalla superficie di supporto 10. La costruzione della protesi 11 a partire dalla sua sommità 14 comporta che il colletto 15 corrisponda all’estremità libera della protesi 11 e possa pertanto venire realizzato con un’elevata precisione geometrica.

È peraltro evidente che, in varianti esecutive dell’invenzione, la costruzione dalla protesi 11 potrebbe anche partire dalla lamina 7 corrispondente al colletto 15. In questo caso, può venire prevista una lavorazione di finitura superficiale successiva al distacco della protesi 11 dalla superficie di supporto 10 della piastra di modellazione 13.

Il metodo dell’invenzione sopra descritto è particolarmente adatto a venire applicato in un sistema integrato per la realizzazione di protesi dentali mediante stereolitografia.

Il suddetto sistema comprendente un dispositivo ottico per il rilevamento di una o più proprietà ottiche di un dente, non rappresentato nelle figure ma di per sé noto, un elaboratore elettronico, anch’esso non rappresentato nelle figure ma di per sé noto, il quale riceve i dati rilevati dal dispositivo ottico e li combina con la rappresentazione numerica a strati della protesi dentale 11 in modo da collegare a ciascuno strato un valore rappresentativo di ciascuna proprietà ottica, ed una macchina stereolitografica 1 controllata dall’elaboratore elettronico e rappresentata nelle figure 2-4.

Eventualmente, il suddetto rilevamento delle proprietà ottiche del dente può avvenire contestualmente all’acquisizione della geometria del dente stesso. In questo caso, il suddetto dispositivo ottico può coincidere con il dispositivo di scansione menzionato in precedenza.

La macchina stereolitografica 1 comprende il suddetto recipiente 2 per il contenimento della sostanza liquida 6 ed un dispositivo di irraggiamento 5 atto a causare la solidificazione selettiva del primo materiale fotosensibile quando questo è presente nel recipiente 2.

Il dispositivo di irraggiamento 5 può comprendere una sorgente laser, eventualmente combinata ad un sistema di specchi deflettori.

Secondo una variante esecutiva, il dispositivo di irraggiamento 5 può comprendere un proiettore digitale a microspecchi (DMD), un dispositivo di mascheratura selettiva, o un qualsivoglia altro dispositivo equivalente a questi ultimi.

La macchina stereolitografica 1 comprende anche un primo serbatoio 3 in comunicazione con il recipiente 2, in cui è disposto il primo materiale fotosensibile 8, ed uno o più secondi serbatoi 4 anch’essi in comunicazione con il recipiente 2, i quali contengono i corrispondenti materiali modificatori 9.

È inoltre previsto un dispositivo di alimentazione per causare il deflusso selettivo e controllato del primo materiale fotosensibile 8 e/o di uno o più materiali modificatori 9 verso il recipiente 2. Il dispositivo di alimentazione, non rappresentato nelle figure, può comprendere un dispositivo di pompaggio, una o più valvole di intercettazione, e/o qualsivoglia dispositivo atto a causare il suddetto deflusso selettivo.

L’elaboratore elettronico è configurato per controllare il dispositivo di alimentazione in base ai valori delle proprietà ottiche per un qualsiasi strato della rappresentazione numerica, in modo da adeguare la composizione della sostanza liquida 6 presente nel recipiente 2 alle proprietà ottiche richieste per ciascuna lamina 7.

Secondo una variante esecutiva non rappresentata nelle figure, il recipiente 2 ed i serbatoi sono realizzati in corpo unico, in modo da definire complessivamente una cartuccia. La cartuccia comprende elementi di collegamento amovibile ad un alloggiamento appartenente alla macchina stereolitografica 1.

Vantaggiosamente, l’impiego della suddetta cartuccia facilita l’uso del sistema, in quanto evita all’utente di dover scegliere ogni volta i componenti da utilizzare, offrendogli combinazioni già testate.

Evidentemente possono venire realizzati diversi tipi di cartuccia, che si differenziano per le diverse combinazioni di componenti destinati a venire miscelati per ottenere la sostanza liquida 6.

Vantaggiosamente, i suddetti diversi tipi di cartuccia permettono di allargare il campo delle proprietà ottiche ottenibili per la protesi dentale 11. In particolare, l’utente potrà scegliere il tipo di cartuccia che permette di ottenere una protesi 11 con un aspetto più aderente all’aspetto dei denti di ciascun particolare paziente.

Per quanto finora detto, si comprende che il metodo ed il sistema sopra descritti raggiungono tutti gli scopi prefissati.

In particolare, la possibilità di controllare le proprietà ottiche di ciascuno strato della protesi dentale consente di realizzare protesi con aspetto estetico vicino a quello di un dente naturale.

Inoltre, la suddetta possibilità consente di ottenere un numero potenzialmente infinito di gradazioni diverse a parità di materiali utilizzati, semplicemente combinando questi ultimi in modo diverso.

Inoltre, la protesi viene ottenuta in un’unica lavorazione, quindi in modo particolarmente semplice e rapido, senza necessità di eseguire rivestimenti superficiali.

Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare numerose modifiche e varianti al metodo per la produzione di un articolo dentale secondo la presente invenzione, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione definito dalle seguenti rivendicazioni.

La macchina stereolitografica dell’invenzione, secondo una ulteriore forma esecutiva preferita è rappresentata nelle figg. 7 e 8, ove è indicata complessivamente con 1’.

Come si osserva in tali figure, la macchina stereolitografica 1 comprende una struttura di supporto 1a atta ad essere posta in appoggio su un piano di appoggio π sostanzialmente orizzontale, come per esempio la superficie superiore di un tavolo da laboratorio.

Come sarà chiarito di seguito, sul suddetto piano di appoggio π si individua una direzione di riferimento X, definita in modo più preciso nel proseguo della presente descrizione.

Tale struttura di supporto 1a è configurata per supportare una vasca 2’ provvista a sua volta di un fondo 2a e di pareti laterali 2b in modo da contenere una sostanza liquida fotosensibile, preferibilmente una resina fotosensibile.

Il fondo 2a è trasparente in modo da consentire il passaggio di un fascio luminoso proveniente da una sorgente, non rappresentata nelle figure ma di per sé nota, disposta inferiormente alla vasca 2’. Tale fascio luminoso è atto chiaramente a solidificare selettivamente uno strato della resina disposto adiacente al fondo 2a stesso.

È inoltre presente una piastra di modellazione 3’ provvista di una superficie di modellazione 3a affacciata, sostanzialmente in posizione parallela, al fondo 2a, superiormente alla vasca 2’, come visibile in fig. 2.

La superficie di modellazione 3a viene utilizzata per supportare il primo strato dell’oggetto tridimensionale che viene solidificato, il quale a sua volta serve da supporto per un secondo strato, e così via per i successivi.

La piastra di modellazione 3’ è sostenuta da un gruppo di supporto 5’, a sua volta associato alla struttura di supporto 1a tramite mezzi di movimentazione 4’ per il movimento dello stesso gruppo di supporto 5’ e, conseguentemente, della piastra 3’, secondo una direzione di movimentazione Z ortogonale al fondo 2a, come indicato in fig. 8.

Preferibilmente ma non necessariamente, i mezzi di movimentazione 4’ comprendono un servomotore, ad esempio del tipo a passo, non rappresentato nelle figure.

Preferibilmente, il suddetto servomotore aziona una vite senza fine, anch’essa non rappresentata nelle figure, a sua volta operativamente associata al gruppo di supporto 5’.

I mezzi di movimentazione 4’ permettono quindi lo spostamento della piastra di modellazione 3’ secondo la direzione di movimentazione Z in modo da disporre la superficie di modellazione 3a, oppure la superficie dell’ultimo strato solidificato dell’oggetto, immersa nella resina ad una distanza dal fondo 2a corrispondente allo spessore dello strato successivo da realizzare.

Secondo l’invenzione, la macchina stereolitografica 1 dell’invenzione prevede, almeno durante il vero e proprio processo stereolitografico per la produzione di un oggetto tridimensionale, che la vasca 2’, il gruppo di supporto 5’ e la piastra di modellazione 3’ siano accoppiati alla struttura di supporto 1a in modo che la superficie di modellazione 3a e il fondo 2a giacciano rispettivamente su un piano π1 e un piano π2 entrambi incidenti il suddetto piano di appoggio π con angoli di incidenza α1 e α2 e definendo rette di incidenza γ1 e γ2 ortogonali alla suddetta direzione di riferimento X, come schematicamente rappresentato nelle figg. 7 e 8.

Per inciso, con l’espressione “processo stereolitografico di produzione di un oggetto tridimensionale” si intende l’insieme delle fasi operative eseguite per la solidificazione selettiva della resina per ciascuno degli strati che compongono il suddetto oggetto.

In sostanza, ritornando al concetto inventivo della presente invenzione, la macchina stereolitografica 1’ prevede che il fondo 2a della vasca 2’ e la superficie di modellazione 3a appartenente alla piastra di modellazione 3’ siano disposti inclinati con angoli di incidenza α1 e α2, rispetto al piano di appoggio π, almeno durante l’esecuzione del suddetto processo stereolitografico.

Tale accorgimento consente di ottenere numerosi vantaggi rispetto alla produzione di oggetti tridimensionali operata mediante le macchine stereolitografiche dell’arte nota che presentano invece il fondo della vasca e, congiuntamente, la superficie di modellazione disposti in posizione sostanzialmente orizzontale, parallelamente al piano di appoggio π.

Innanzitutto, la disposizione inclinata del fondo 2a rispetto al piano di appoggio π consente di sfruttare la forza di gravità per il deflusso della resina introdotta in corrispondenza di una prima estremità 2c della vasca 2’ definita ad una posizione distale rispetto alla suddetta retta di incidenza γ1, quindi disposta ad una quota più elevata, verso la seconda estremità 2d della stessa vasca 2’ definita in prossimità di tale retta di incidenza γ1, quindi a quota inferiore, prendendo come riferimento appunto il piano di appoggi o π, come schematicamente rappresentato in fig. 8. Chiaramente, come visibile nella suddetta fig. 2, le due estremità 2c e 2d della vasca 2’ sono definite una di seguito all’altra secondo la suddetta direzione di riferimento X.

La soluzione dell’invenzione permette, quindi, vantaggiosamente, di colmare rapidamente la depressione che si determina a seguito del sollevamento della piastra di modellazione 3’ al termine della realizzazione di uno strato, come descritto in precedenza, nonostante la macchina stereolitografica 1’ sia priva dei suddetti mezzi di livellamento. Peraltro, il deflusso per gravità della resina richiede tempistiche paragonabili se non inferiori rispetto a quelle richieste dall’operazione di livellamento mediante i suddetti mezzi di livellamento.

A tal proposito, infatti, nel momento in cui la piastra di modellazione 3’ si trova in posizione abbassata e immersa nella resina durante la realizzazione di uno strato dell’oggetto tridimensionale, la stessa resina R presente in corrispondenza della prima estremità 2c della vasca 2’, per gravità tende a scendere e a impattare, accumulandosi, in corrispondenza del bordo superiore 3b della piastra di modellazione 3’, come rappresentato schematicamente in fig. 9. Tale situazione si mantiene stabile fintanto che la piastra di modellazione 3’ rimane abbassata durante la realizzazione di uno specifico strato dell’oggetto. A seguito del sollevamento della piastra di modellazione 3’, al termine della realizzazione di tale strato, e, conseguentemente, alla determinazione della suddetta depressione, vantaggiosamente, la resina accumulatasi in corrispondenza dell’estremità superiore 3b della stessa piastre di modellazione 3’ è immediatamente in grado di defluire per gravità verso il basso e colmare in modo rapido la depressione precedentemente formatasi.

Secondo la suddetta prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, la vasca 2’, il gruppo di supporto 5’ e la piastra di modellazione 3’ sono accoppiati alla struttura di supporto 1a in modo che il valore dei suddetti angoli di incidenza α1 e α2 tra i due piani incidenti π1 e π2 e il piano di appoggio π, sia prefissato e rimanga invariato sia durante il vero e proprio processo stereolitografico sia nella condizione di riposo della macchina stereolitografica 1’.

Nel presente contesto con l’espressione “condizione di riposo della macchina stereolitografica” si intende sia la situazione in cui la macchina stereolitografica è disattivata sia la situazione in cui la macchina stereolitografica è in una condizione di configurazione e settaggio.

In altre parole, la suddetta prima forma esecutiva preferita dell’invenzione prevede che la vasca 2’, il gruppo di supporto 5’ e la piastra di modellazione 3’ possano prevedere come unica disposizione di accoppiamento rispetto alla struttura di supporto 1a quella descritta poc’anzi, a parte ovviamente la possibilità del gruppo di supporto 5’ e della piastra di modellazione 3’ di muoversi lungo la suddetta direzione di movimentazione Z mediante i mezzi di movimentazione 4’.

Preferibilmente ma non necessariamente, il valore degli angoli di incidenza α1 e α2 è scelto nell’intervallo tra 1/8π rad e 3/8π rad preferibilmente nell’intorno di π/4 rad.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la produzione di un articolo dentale, il metodo comprendendo: - effettuare una scansione tridimensionale di una porzione di una arcata dentale includente almeno parte di un dente; - generare un primo file contenente un modello tridimensionale dell’almeno parte di dente scannerizzata, detto modello tridimensionale comprendendo (i) coordinate spaziali, in uno spazio tridimensionale avente un asse di elevazione Z, di una pluralità di punti appartenenti ad una superficie esterna dell’almeno parte di dente scannerizzata e (ii) un colore della superfice esterna associato a ciascun punto della pluralità; - elaborare il primo file associando a tutti i punti aventi il medesimo valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore, ottenendo così un secondo file; - inviare il secondo file ad una macchina per stereolitografia laser; - realizzare un modello stereolitografico di detta almeno parte di dente sulla base di detto secondo file tramite successiva polimerizzazione di strati di un materiale liquido disposti lungo l’asse di elevazione Z, così da realizzare il modello stereolitografico avente per ogni valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore come presente in detto secondo file.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui per un certo valore di coordinata nell’asse di elevazione Z, detto medesimo colore è calcolato dipendentemente dai colori dei punti della superficie esterna per tale valore di coordinata nell’asse di elevazione Z come presenti nel primo file.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto medesimo colore è un colore mediato tra i colori dei punti presenti nel primo file aventi tale valore di coordinata nell’asse di elevazione Z.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto medesimo colore è il colore presente il maggior numero di volte nei punti presenti nel primo file aventi tale valore di coordinata nell’asse di elevazione Z.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui elaborare il primo file associando a tutti i punti aventi il medesimo valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore include: - associare un medesimo primo colore a tutti i punti del primo file aventi valori di coordinata nell’asse di elevazione Z all’interno di un primo intervallo; - associare un medesimo secondo colore a tutti i punti del primo file aventi valori di coordinata nell’asse di elevazione Z all’interno di un secondo intervallo; - ad ogni punto del primo file avente valore di coordinata di elevazione Z all’interno di un terzo intervallo di valori di coordinata di elevazione Z compreso tra l’ultimo valore di coordinata di elevazione Z del primo intervallo ed il primo valore di coordinata di elevazione Z del secondo intervallo, associare un colore pari ad un gradiente di colore tra il medesimo primo colore ed il medesimo secondo colore, il gradiente di colore dipendendo dal valore della coordinata di elevazione Z nel terzo intervallo.
6. 6. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui realizzare un modello stereolitografico di detta almeno parte di dente sulla base di detto secondo file tramite successiva polimerizzazione di strati di un materiale liquido disposti lungo l’asse di elevazione Z, così da realizzare il modello stereolitografico avente per ogni valore di coordinata nell’asse di elevazione Z un medesimo colore come presente in detto secondo file include iniettare per ogni strato un primo ed un secondo materiale liquido di due distinti colori così da generare detto medesimo colore.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 5 e 6, in cui, per la realizzazione di detto gradiente di colore, per ogni strato successivo fino al termine del terzo intervallo, a partire dal primo medesimo colore, viene diminuita/aumentata la quantità del primo materiale liquido e corrispondentemente aumentata/diminuita la quantità del secondo materiale liquido.