JP6846198B2 - 歯科補綴部品の焼結を計画する方法 - Google Patents

Description

本発明は、歯科補綴部品の焼結を計画する方法に関し、作製されるべき歯科補綴部品の３Ｄモデルは、既に設計されているものである。

焼結プロセスを計画するいくつかの方法が先行技術から公知である。焼結炉の中での焼結に先立って、ユーザは、作製されるべき歯科補綴部品のための好適な温度プロフィールを有する特定のプログラムを選ぶことができ、ユーザは、歯科補綴部品の使用材料及び寸法を考慮に入れる。

独国特許出願公告１０ ２０１１ ０５６ ２１１（Ｂ３）号は、装置及び焼結方法、特に、歯の枠組みについて開示し、１つのトレイが閉鎖要素によってカバーされ、トレイの枠が不活性ガス供給装置に接続されている。加熱速度、保持温度、及び冷却時間は手動で設定され得る。

欧州特許出願公開第２ ６２０ ７３３（Ａ１）号は、少なくとも１つのオペレーティングプログラムを有し、１つのメモリを有し、少なくとも１つのカメラのような取込装置を有する歯科用炉のような歯科用装置を開示する。対象は、カメラによって取り込まれ、取り込まれた形式で表示装置によって表示され得る。いくつかの予め定められた基準対象が、データベースの中に置かれている。基準対象についての特定の数の特徴が、取り込まれた対象の画像と一致する場合に、対応するオペレーティングプログラムが始動される。

米国特許出願公開第２００９／００７９１０１（Ａ１）号は、断熱カメラ及び温度測定装置を有する焼結炉を開示する。１つの温度プロフィールは、１４０℃／分の加熱速度、１４００℃の保持温度、及び５０℃／分の冷却速度を有する。

独国特許出願公開第１０ ２００８ ０１３ ５５５（Ａ１）号は、歯科補綴部品の作製のための焼結炉を開示し、歯科補綴部品の焼結は、焼結ラインに沿って実行される。この焼結ラインを通過する間に、歯科補綴部品は、様々な温度に晒される。焼結ラインは、このように、個々の焼結ライン区域に分割されており、それらは様々な温度に調整され得る。歯科補綴部品を担持する台は、スライダによって焼結ラインに沿って動かされる。すべての焼結ライン区域は、様々な温度に設定され得る。そのような手段によって、様々なセラミックスを焼結させるための様々な温度進行が設定され得る。

この方法の１つの欠点は、オペレータエラーに起因して、オペレータが誤った温度プロフィールを構成し得、それによって、作製されるべき歯科補綴部品の製造欠陥につながり得ることである。あまりに高い加熱速度を有する温度プロフィールは、例えば酸化物セラミックスの場合、歯科補綴部品の表面にひび割れを生じさせる。

本発明は、そのような操作エラーが防止されるように焼結を計画するための方法を提供する課題に基づいている。

本発明は、歯科補綴部品の熱処理を計画する方法に関するものであり、作製されるべき歯科補綴部品の３Ｄモデルはすでに存在している。作製されるべき歯科補綴部品の特定の形状パラメータ、及び作製されるべき歯科補綴部品の特定の材料パラメータに応じて、歯科補綴部品についての焼結、結晶化又はつや出しのような熱処理のための温度プロフィールが、コンピュータによって自動的に決定され、歯科補綴部品の製造のために選択された材料についての材料パラメータは、熱伝導率、熱衝撃抵抗、最大加熱速度及び／又は材料の相変態についての温度限界値からなる。

使用材料の熱伝導率が増加すると、歯科補綴部品をより速く終わりまで焼結させることができ、その結果、温度プロフィールの保持時間を短縮することができる。

材料の熱衝撃抵抗が大きい場合、加熱速度は、また、焼結の間に歯科補綴部品に損傷を生じさせることなく増大され得る。

本方法によれば、それぞれの歯科補綴部品のための理論上の最大加熱速度が、確立又は決定され得る。最大加熱速度を決定するために、当該材料の機械的係数を用いることができ、その機械的係数とは、例えば、歯科補綴部品についての線膨張係数、弾性率、強度、ポアソン比、破壊靭性、初期の亀裂長又は形状係数、及び体積熱容量又は熱伝導率のような熱力学係数、並びに形状パラメータである。

本方法は、歯科補綴部品がすでに設計されていることにより、歯科補綴部品の３Ｄモデルが存在することを前提とする。歯科補綴部品は、例えば、インプラント用全補綴、歯科補綴、全部被覆冠、部分被覆冠、いくつかの歯全体のブリッジ又はインレーであり得る。特定の選択基準に準拠して、好適な温度プロフィールは、選択された材料の形状パラメータ及び／又は材料パラメータに応じて決定される。温度プロフィールを決定することは、例えば、データベースに格納された多くの様々な温度プロフィールからの温度プロフィールの自動選択を介して、又は個々の温度プロフィールを計算することによって実行され得る。温度プロフィールは、少なくとも１つの加熱工程又はいくつかの加熱工程を含むことができ、最大加熱速度を上回らないことが重要であり、加熱速度は、使用材料、実質的に歯科補綴部品の肉厚に依存する。最大加熱速度を上回ると、歯科補綴部品の表面での亀裂形成又は歯科補綴部品の上層剥離を生じさせ得る。焼結プロセスの間、歯科補綴部品の外層は、歯科補綴部品の内層よりも速く収縮して、機械的引張力を生じさせ得る。確立された加熱速度にしたがって歯科補綴部品を加熱した後に、保持温度が特定の保持時間の間、保持され、冷却段階がその後に続く。冷却段階は、例えば、用いられる焼結炉のドアを開くことによって開始されることができ、それにより、冷気が流入することができる。保持温度及び保持時間は、作製されるべき歯科補綴部品が完全に焼結されるが、過焼結にならないように選択される。過焼結の場合には、焼結された材料の粒径が、確立された限界値を上回ることがあり得、その結果、歯科補綴部品の強度低下を生じさせることがあり得る。

本方法は、好適な温度プロフィールの手動による選択の間の操作エラーを排除して、製造欠陥を防止するという利点がある。

この方法の更なる利点は、形状パラメータ及び／又は材料パラメータを考慮すると、最短の可能所要時間を最大の可能加熱速度及び最短の可能保持時間と組み合わせる好適な温度プロフィールが選択されることができ、その結果、歯科補綴部品の全熱処理所要時間が低減されることである。

好ましくは、歯科補綴部品の形状パラメータは、最大横方向肉厚、最大咬合肉厚、最大咬合肉厚と最大横方向肉厚との比、歯科補綴部品の最大断面積、歯科補綴部品の全体積、歯科補綴部品の最大全長及び／又は歯科補綴部品の断面積の最大変化である。

最大横方向肉厚は、例えば、切歯の唇側面又は臼歯の頬側面における歯科補綴部品の側面肉厚に関する。最大咬合肉厚は、歯科補綴部品の咬合面の肉厚に関する。歯科補綴部品の最大断面積は、歯科補綴部品の歯軸に鉛直である横断面に関する。

これらの形状パラメータに準拠して、温度プロフィールが選択されて、特定の加熱速度及び特定の保持温度における特定の保持時間が特に決定される。

好ましくは、温度プロフィールは、歯科補綴部品の最大横方向肉厚の増加、最大咬合肉厚の増加、構成部品の最大断面積の増加及び／又は全体積の増加に伴って、温度プロフィールの加熱速度が減少し、温度プロフィールの保持時間が増加し、及び／又は温度プロフィールの保持温度が低下するように決定され得る。

肉厚の増加に伴って、焼結プロセスの間の機械的引張力は増加し、その結果、加熱速度は、歯科補綴部品が損傷を受けることを防止するために、低減されなければならない。

歯科補綴部品の断面積又は全体積の増加に伴って、構成部品全体を完全に焼結するにはより長い時間がかかるので、保持時間は増加する。

温度プロフィールは、有利なことに、熱伝導率の増加及び／又は熱衝撃抵抗の増加に伴って、温度プロフィールの加熱速度が増加するように決定され得る。

これによって、材料のより高い熱伝導率及び熱衝撃抵抗に基づいて加熱速度を増加させることが可能になり、その結果、焼結の全所要時間を短くすることができる。

好ましくは、熱処置は、焼結、結晶化、焼結とつや出しとの組み合わせ、又は結晶化とつや出しとの組み合わせからなり得る。

焼結は、二酸化ジルコニウム又は酸化アルミニウムのような酸化物セラミックス、及びＣｏＣｒＭｏ合金のような非貴金属合金とともに適用され得る。

結晶化は、特に、材料の二ケイ酸リチウムシステムを用いてガラスセラミックスについて実行される。

仕上げ焼結は、事前に焼結された酸化物セラミックス、特に二酸化ジルコニウム及び酸化アルミニウムでできている歯科修復構成部品において実行される。粉末が押圧され、事前に焼結された金属ペレット、特にＣｏＣｒＭｏ合金は、粉砕又は摩砕によって機械的に更に処理された後に同様に焼結されなければならない。

全ての金属又はセラミックの基本材料は、更なる焼成プロセスによって焼結の後に、仕上げ又はつや出しをされ得る。いわゆる表面仕上げの一部として、塗装もつや出しとともに実行されることができ、塗装は同一の炉プロセスにおいて焼成される。

ガラスセラミックは、同一の焼成プロセスにおいて結晶化、塗装及びつや出しされ得るという更なる利点を有する。

好ましくは、歯科補綴部品を作製するために選択される材料は、二酸化ジルコニウムであり得、作製されるべき歯科補綴部品は、個々の歯、全部被覆冠、部分被覆冠又はインレーであり得る。歯科補綴部品の全体積は、最大で大臼歯の体積に等しくあり得、最大横方向肉厚及び／又は最大咬合肉厚の範囲は、６ｍｍの限界値を下回る。これらの因子を考慮すると、焼結のための第１の温度プロフィールは、１００℃／分と４００℃／分との間の加熱速度、１５００℃と１６００℃との間の保持温度、及び５分と１０分との間の保持時間を有するように確立される。

歯科補綴部品の比較的小さい肉厚と小さい全体積のために、比較的大きい加熱速度が可能であり、その結果、全所要時間が低減される。全体積が小さいことは、また、歯科補綴部品がより速く焼結されることを可能にし、その結果、比較的短い保持時間が選択されることができ、それが、焼結の全所要時間を付加的に短縮する。第１の温度プロフィールは、比較的小さい歯科補綴部品についての急速な焼結を可能にする。

好ましくは、選択された材料が二酸化ジルコニウムであり得、それにより、作製されるべき歯科補綴部品は、６本以下の接続された歯又は６本の個々の歯からなるブリッジである。これらの因子を考慮して、焼結のための第２の温度プロフィールが、７０℃／分と２００℃／分との間の加熱速度、１４５０℃と１５５０℃との間の保持温度、及び２０分間と４０分間との間の保持時間を有するように確立される。

第２の温度プロフィールは、６本以下の歯の全体積を有する歯科補綴部品に対して選択され、それにより、歯科補綴部品の完全な焼結のためには、第１の温度プロフィールにおけるよりも長い保持時間が必要である。

好ましくは、選択された材料が二酸化ジルコニウムであり得、それにより、作製されるべき歯科補綴部品が６本を上回る個々の歯を含み、第３の温度プロフィールは、１５００℃と１６００℃との間の保持温度及び１００分と１４０分との間の保持時間とともに、１０℃／分と７０℃／分との間の加熱速度を有するように確立される。

第３の温度プロフィールは、６本を上回る歯の全体積を有する比較的大きな歯科補綴部品に対して選択され、それにより、加熱速度が、第１の温度プロフィール及び第２の温度プロフィールと比較して有意に低減されることにより、亀裂が歯科補綴部品の表面に形成することを防止する。保持時間が、第１の温度プロフィール及び第２の温度プロフィールと比較して、有意に増加されることにより、歯科補綴部品の完全な焼結を完了することを確実にする。

好ましくは、選択される材料が酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）であり得、それにより、第４の温度プロフィールは、１５００℃と１６００℃との間の保持温度及び１００分と１４０分との間の保持時間とともに、１０℃／分と７０℃／分との間の加熱速度を有するように確立される。

第４の温度プロフィールは、酸化アルミニウムの材料に対して好適であり、歯科補綴部品の大きさから独立しており、加熱速度及び保持時間が、第３の温度プロフィールと同様に選択される。

好ましくは、作製されるべき歯科補綴部品の３Ｄモデルは、表示装置によって視覚的に表示されることができ、それにより、３Ｄモデルの特定の断面が視覚的にハイライトされ、これらの断面は、唇側肉厚又は咬合肉厚に関して特定の限界値を上回っている。

表示装置は、例えば、モニターであり得、それは、作製されるべき歯科補綴部品の設計された３Ｄモデルを視覚的に表示する。肉厚が、例えば３ｍｍのような決定された限界値を上回っている断面を、視覚的にハイライトする。このようにして、ユーザは、３Ｄモデルのどの断面が、第１の温度プロフィール又は第２の温度プロフィールに対する形状パラメータに対応していないかを認識することができる。歯科医又は歯科技工士のようなユーザは、次に、これらのハイライトされた断面をそれに応じて調整することができる。

好ましくは、ユーザは、仮想ツールを用いてハイライトされた断面を手動で調整することができるか、又は、ハイライトされた断面をコンピュータによって自動的に調整することにより、これらの断面が唇側又は咬合肉厚についての限界値を下回るようにできる。このように、この調整された３Ｄモデルにしたがって作製されるべき歯科補綴部品を焼結することが、第２の温度プロフィールの代わりに第１の温度プロフィールを用いて実行され得る。

したがって、ユーザは、ハイライトされた領域を調整して、それらが、例えば３ｍｍの肉厚に対する限界値を下回るようにできる。このように、第１の温度プロフィールに対して形状パラメータが満足されることにより、焼結が第１の温度プロフィールを用いて実行され得、その結果、第２の温度プロフィールによる焼結と比較してより短い全所要時間の焼結となる。

好ましくは、好適な温度プロフィールの決定を、データベースに格納されているいくつかの温度プロフィールからそれを選択することによって、実行することができる。

例えば、様々な温度プロフィールを、焼結炉に一体化されたマイクロコンピュータの内部に配列されたメモリに保存することができる。代替として、このメモリを、焼結炉の外部に配列されたコンピュータに一体化することもできる。

加熱速度、保持時間及び／又は保持温度のような温度プロフィールの特徴を、表示装置によって視覚的に表示することができる。表示装置は、例えば、焼結炉に適合されたディスプレイであり得る。選択が、次に、コンピュータによって自動的に実行され、それにより、選択された温度プロフィールの特徴を、視覚的に表示することができる。

好ましいシナリオでは、好適な温度プロフィールの決定を、作製されるべき歯科補綴部品の形状パラメータ及び／又は材料パラメータを考慮して計算される個々の温度プロフィールの計算によって実行することができる。

その結果、個々の温度プロフィールを、形状パラメータ及び／又は材料パラメータを考慮して計算することが可能になる。この文脈において、補間のような公知の数学的方法を用いることができる。

本発明は、焼結炉によって歯科補綴部品の熱処理を計画する方法を実行するためのシステムに更に関し、システムはコンピュータを備えており、それにより、作製されるべき歯科補綴部品の３Ｄモデルがすでに存在している。作製されるべき歯科補綴部品の特定の形状パラメータ及び材料パラメータに応じて、歯科補綴部品を焼結するための温度プロフィールが、コンピュータによって自動的に確立され得る。

このようにして、システムは上述の方法の実行を可能にし、それにより、コンピュータは、形状パラメータ及び材料パラメータに応じて、それぞれの歯科補綴部品に対して好適な温度プロフィールを自動的に決定する。

このシステムの１つの利点は、歯科医又は歯科技工士のようなユーザが好適な温度プロフィールを手動で選択するときに起こりがちな操作エラーを防止できることである。

好ましくは、システムは、表示装置を備えることができ、それにより、作製されるべき歯科補綴部品の３Ｄモデルを、表示装置によって視覚的に表示することができ、唇側肉厚又は咬合肉厚に関する特定の限界値を上回る、３Ｄモデルの特定の断面を、視覚的にハイライトすることができる。

第１の温度プロフィールに対して、肉厚のような特定の形状パラメータに対応しない断面をハイライトすることによって、ユーザは、３Ｄモデルについてのこれらの断面の測定値及びその結果として必要な調整をよりよく評価することが可能になる。

好ましくは、システムは操作手段を備えることができ、それにより、ユーザは、仮想ツールによる操作手段を用いて手動でハイライトされた断面を調整するか、又はハイライトされた断面をコンピュータによって自動的に調整して、これらの断面が唇側又は咬合肉厚に対する６ｍｍの限界値を下回るようにできる。このように、この調整された３Ｄモデルにしたがって作製されるべき歯科補綴部品を焼結することが、第２の温度プロフィールの代わりに第１の温度プロフィールを用いて実行され得る。

３Ｄモデルについてのこの調整によって、焼結を、第２の温度プロフィールの代わりに第１の温度プロフィールを用いて実行することができ、その結果、焼結の全所要時間が短くなる。

好ましくは、システムはメモリを備えることができ、それにより、メモリのデータベースに格納されているいくつかの温度プロフィールから選択することによって、好適な温度プロフィールの決定を実行する。

好ましいシナリオでは、好適な温度プロフィールの決定を、コンピュータによる個々の温度プロフィールの計算によって実行することができ、それにより、作製されるべき歯科補綴部品の形状パラメータ及び／又は材料パラメータを考慮して、個々の温度プロフィールを計算する。

本発明は、図面を参照して説明される。
本方法を例示する略図を示す。 歯科補綴部分の３Ｄモデルをハイライトされた領域によって示す。 焼結を実行するためのいくつかの温度プロフィールを示す。

図１は、焼結炉２を用いて歯科補綴部品１の熱処理を計画するための本方法を例示する略図を示す。焼結炉は、焼成チャンバ５の内部の温度を調節するための断熱要素３及び加熱要素４を備えている。焼結、結晶化又はつや出しのような歯科補綴部品１の熱処理を、第１の工程から始めることによって実行し、第１の工程において、チャンバ５は加熱エレメント４によって加熱される。特定の負荷温度、例えば３００℃に到達後、チャンバ５は、第２の工程において開かれ、その間に基部６が端部位置７まで動かされる。第３の工程において、ユーザ、例えば歯科医又は歯科技工士は、焼結されるべき科補綴部品１を基部６の上に置く。第４の工程において、チャンバが再び閉まり、基部は、矢印８が示すように、上側端部位置まで動かされる。第５の工程において、チャンバ５を、保持温度が達成されるまで加熱要素４によって更に加熱し、この保持温度は、特定の保持時間の間、維持される。冷却段階が、第６の工程において続く。冷却段階は、例えば、加熱要素のスイッチを切ることによって、又は基部を下側端部位置７まで動かすことで追加的にチャンバ５を開くことによって、開始することができる。

熱処理を計画するために本方法を実行している間、歯科補綴部品１の３Ｄモデル９は、すでに利用できる状態にある。歯科補綴部品の設計は、すでに完了されている。３Ｄモデル９は、モニターのような表示装置３９によって、視覚的に表示される。３Ｄモデル９は、横方向肉厚１０、咬合肉厚１１、破線によって示される最大断面積１２、及び全体積１３のような歯科補綴部品１の特定の形状パラメータを有する。更に、作製されるべき歯科補綴部品を創作するために使用する材料は、設計の間にすでに決定されていた。使用材料は、二酸化ジルコニウム若しくは酸化アルミニウム、又はＣｏＣｒＭｏ合金のような非貴金属合金のような酸化物セラミックスを含むことができる。歯科補綴部品の最大断面積１２は、歯科補綴部品の対称軸と一致し得る歯軸１４に垂直に決定され得る。横方向肉厚１０は、例えば、歯科補綴部品の唇側領域又は頬側領域の歯軸１４に垂直に決定され得る。咬合肉厚１１は、例えば、３Ｄモデル９の咬合面１５の歯軸１４に平行に決定され得る。形状パラメータ１０、１１、１２、１３及び材料パラメータを使用して、コンピュータ１７は、好適な温度プロフィール１６を自動的に決定する。

コンピュータ１７は、マイクロコンピュータ、マイクロチップ、又は一般のパソコンであり得る。コンピュータ１７は、焼結炉２の外部である外側に配置され得る。代替として、コンピュータ１７は、表示装置３９と一緒に焼結炉２の中で一体化され得る。

温度プロフィール１６は、時間１８の関数として温度１７のグラフとして描かれる。第１の段階１９において、チャンバ５を、第１の加熱速度を用いて加熱して、事前乾燥温度２０に到達させ、第２の段階２１において、事前乾燥温度は、第１の保持時間の間、維持され、第３の段階２２において、チャンバ５の内部の温度は、例えば３００℃の負荷温度に到達するまで加熱される。第４の段階において、チャンバ５は、焼結されるべき歯科補綴部品１を装填されて、温度がわずかに低下する。第５の段階２３において、チャンバ５の温度は、第２の加熱速度にしたがって上昇し、最終的に第２の保持温度２４に到達する。第６の段階２５において、加熱要素４を、特定の保持時間の期間中、保持温度２４が維持されるように制御する。第７の段階２６において、歯科補綴部品１の冷却がその後に続く。このようにして、コンピュータ１７は、形状パラメータ、特に最大横方向肉厚１０、最大咬合肉厚１１及び全体積１３によって、並びに選択材料の材料パラメータに応じて好適な温度プロフィール１６を決定する。それによって、加熱段階のための加熱速度１９、２３、段階のための保持温度２０、２４及び保持時間２１、２５が、特に確立される。

以降の妥当性チェックの間に、歯科補綴部品１の設計された３Ｄモデル９が、横方向肉厚又は咬合肉厚のような形状パラメータに関する特定の要件を満たすか否かを、次に検討することができる。破線で示された断面２７及び２８のような、決定された限界値の範囲内に入らない断面は、そのとき、ハイライトされ得る。例えば、断面２７、２８は、それらが咬合肉厚に関する６ｍｍの限界値を上回るので、ハイライトされ得る。続いて、ハイライトされた断面２７及び２８は、カーソルのような仮想ツール２９でのユーザによる手動によって、又は自動的にコンピュータ１７によって、形状パラメータに関する限界値が対応するように変更され得る。仮想ツール２９の制御は、キーボード３０又はマウス３１のような接続された入力手段を介して実行される。３Ｄモデル９を調整又は形成することによって、破線で描かれた調整された３Ｄモデル３２が創作される。調整された３Ｄモデル３２は、完全自動化プロセスにおいてペレット３４から焼結されるべき歯科補綴部品１を創作するために、次にＣＡＭプロセス装置３３によって用いられる。焼結されるべき歯科補綴部品１が作製された後に、焼結炉２の中での焼結が、先に述べたように実行される。

このようにして、本方法は、ＣＡＭプロセス機械３３によって歯科補綴部品を作製する前においてさえ、及び焼結炉２の中で歯科補綴部品１を焼結させる前においてさえ、好適な温度プロフィール１６を決定することができ、３Ｄモデル９の妥当性チェック及びあり得る調整を実行することができるという長所を有する。

温度プロフィール１６を、例えば、メモリ３５に格納されたいくつかの温度プロフィールからの選択によって確立することができる。このメモリ３５は、コンピュータ１７に一体化されている。代替として、温度プロフィールを、第２のメモリ３６に格納することができ、そのメモリは焼結炉２に一体化されている。

好適な温度プロフィールを、個々の温度プロフィールを計算することによって確立することもでき、その温度プロフィールは、コンピュータ１７によって計算される。

熱処理を計画するための本方法は、また、いくつかの歯科補綴部品及びいくつかの熱処理に対して、焼結開始前に実行され得る。それのために、いくつかの命令を含む命令概要が創作され得る。命令は、それによって、患者の名前のような識別データ、全部被覆冠、部分被覆又はブリッジのような歯科補綴部品の種類、歯科補綴部品の創作のための材料、焼結、結晶化又はつや出しなどの熱処理の種類、好適な温度プロフィールの種類を含むことができる。これらの識別データを有する命令を、例えば、焼結炉２に一体化された表示器３７に表示することができる。代替として、識別データを有する命令を、表示装置３９によって表示することもできる。焼結を実行する前に、ユーザは、割り当てられた温度プロフィールを有するそれぞれの命令を制御パネル３８を用いて選択することができる。その後、焼結は、好適な温度プロフィールを用いて自動的に実行される。

図２は、図１の歯科補綴部品１の３Ｄモデル９を示し、断面２７及び２８が、咬合肉厚に関する例えば６ｍｍの限界値を上回っているのでハイライトされている。

破線で描かれた３Ｄモデル９の調整又は形成の後に、調整された３Ｄモデル３２が創作される。調整された３Ｄモデル３２は、次に、図１のＣＡＭプロセス機械３３によって歯科補綴部品１を創作するために用いられる。

図３は、焼結を実行するためのいくつかの温度プロフィールを示し、℃単位の温度１７が、分単位の時間１８の関数として描かれている。第１の温度プロフィール４０は、１００℃／分の加熱速度４１、１５８０℃の保持温度４２、及び６分の保持時間４３を有する。第２の温度プロフィール４４は、１００℃／分の加熱速度４５、１５１０℃の保持温度４６、及び３０分の保持時間４７を有する。第３の温度プロフィール４８は、破線及び点線によって示されているが、２５℃／分の加熱速度４９、１５１０℃の保持温度５０、及び１２０分の保持時間５１を有する。第４の温度プロフィール５２は、破線によって示されているが、予備乾燥段階５３を有し、温度は、事前乾燥温度５４に到達するまで加熱され、２０分間維持される。その後、加熱段階が、１５１０℃の保持温度５６まで、１００℃／分の加熱速度５５を伴って続く。この保持温度５６は、次に３０分の保持時間５７の期間中維持され、冷却段階がそれに続く。第５の温度プロフィール５８は、３００℃／分の加熱速度５９、１５８０℃の保持温度６０、及び６分の保持時間を有する。

第１の温度プロフィール４０は、例えば６ｍｍ未満の小さい肉厚及び小さい全体積を有する小さい歯科補綴部品に対して特に好適であり、高い加熱速度４１及び６分の短い保持時間４３が、短い焼結所要時間を可能にする。第２の温度プロフィール４４は、６ｍｍを越える最大肉厚を有し、６本以下の個々の歯からなる中程度の大きさの歯科補綴部品に対して好適である。第３の温度プロフィール４８は、例えば６本を上回る個々の歯からなるブリッジのような大きい歯科補綴部品に対して好適である。第４の温度プロフィール５２は、焼結の前に予備乾燥を必要とする材料に対して好適である。

図１及び図２の３Ｄモデル９は、したがって、特定の温度プロフィールに対する要件又は限界値が満足されるように、ユーザによって又は自動的に形成され得る。図２は、３Ｄモデル９が、咬合肉厚１１が６ｍｍの限界値を上回らないように調整されたこと示す。このように、この調整された３Ｄモデル３２にしたがって作製されるべき歯科補綴部品１に対する焼結は、第２の温度プロフィール４４の代わりに、第１の温度プロフィール４０を用いて実行され得る。この調整の利点は、焼結の所要時間が低減されることにある。

Claims (16)

1. 歯科補綴部品（１）の熱処理を計画する方法であって、前記歯科補綴部品（１）の３Ｄモデル（９）がすでに存在している、方法において、前記３Ｄモデル（９）の特定の形状パラメータ（１０、１１、１２、１３）及び、前記歯科補綴部品（１）の材料パラメータに応じて、前記歯科補綴部品（１）の熱処理のための温度プロフィール（１６）が、コンピュータ（１７）によって自動的に決定され、前記歯科補綴部品（１）を作製するための選択された材料の前記材料パラメータは、熱伝導率、熱衝撃抵抗、最大加熱速度、又は前記材料の相変態についての温度限界値であることを特徴とし、
   前記３Ｄモデル（９）の形状パラメータ（１０、１１、１２、１３）が、最大横方向肉厚（１０）、最大咬合肉厚（１１）、最大咬合肉厚（１１）と最大横方向肉厚（１０）との比、前記歯科補綴部品（１）の最大断面積（１２）、前記歯科補綴部品（１）の全体積（１３）、前記歯科補綴部品（１）の最大全長、又は前記歯科補綴部品（１）の断面積の最大変化であることを特徴とし、かつ
   前記温度プロフィール（１６）が、前記歯科補綴部品（１）の最大横方向肉厚（１０）の増加、最大咬合肉厚（１１）の増加、構成部品の最大断面積の増加又は全体積（１３）の増加によって、前記温度プロフィール（１６）の加熱速度（４１、４５、４９、５５、５９）が減少し、前記温度プロフィール（１６）の保持時間（４３、４７、５１、５７）が増加し、又は前記温度プロフィール（１６）の保持温度（４２、４６、５０、５６、６０）が減少するように決定されることを特徴とする、
   方法。
2. 前記温度プロフィール（１６）は、前記温度プロフィール（１６）の加熱速度（４１、４５、４９、５５、５９）が熱伝導率及び／又は熱衝撃抵抗の増加によって増加するように決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記熱処理は、焼結、結晶化、焼結とつや出しとの組み合わせ、又は結晶化とつや出しとの組み合わせからなることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記歯科補綴部品（１）の作製のための前記選択された材料は、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）であり、前記作製されるべき歯科補綴（１）は、個々の歯、全部被覆冠、少なくとも１つの一部被覆冠、又は少なくとも１つのインレーであり、前記歯科補綴部品（１）の全体積（１３）は、最大でも大臼歯の体積と一致し、前記最大横方向肉厚（１０）及び／又は前記最大咬合肉厚（１１）は、６ｍｍの限界値を下回り、第１の温度プロフィール（４０）が、１５００℃と１６００℃との間の保持温度（４２）及び５分と１０分との間の保持時間（４３）とともに、１００℃／分と４００℃／分との間の加熱速度（４１）で焼結することに対して確立されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記選択された材料は、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）であり、前記作製されるべき歯科補綴部品は、６本以下の接続された歯又は６本以下の個々の歯若しくは部分被覆冠からなるブリッジであり、第２の温度プロフィール（４４）が、１４５０℃と１５５０℃との間の保持温度（４６）及び２０分と４０分との間の保持時間（４７）とともに、７０℃／分と２００℃／分との間の加熱速度（４５）によって焼結することに対して確立されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記選択された材料が二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）であり、前記作製されるべき歯科補綴部品は、６本を上回る個々の歯からなるブリッジであり、第３の温度プロフィール（４８）が、１５００℃と１６００℃との間の保持温度（５０）及び１００分と１４０分との間の保持時間（５１）とともに、１０℃／分と７０℃／分との間の加熱速度（４９）によって焼結することに対して確立されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記選択された材料は焼結する前に予備乾燥が必要であり、それによって、第４の温度プロフィール（５２）は予備乾燥段階（５３）を含む焼結用に確立され、それによって、前記温度は予備乾燥温度（５４）に到達する８０℃まで加熱され、前記温度は２０分間維持され、その後、１００℃／分の加熱速度（５５）で加熱段階となり、１５１０℃の保持温度（５６）で３０分の保持時間（５７）に亘り保持され、その後、冷却段階となる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記作製されるべき歯科補綴部品（１）の３Ｄモデル（９）は、表示装置（３９）によって視覚的に表示され、前記３Ｄモデル（９）の断面（２７、２８）は、唇側肉厚又は咬合肉厚（１１）に関する特定の限界値を上回ることで、視覚的にハイライトされる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. ユーザが、仮想ツール（２９）を用いて手動で前記ハイライトされた断面（２７、２８）を調整するか、又は前記ハイライトされた断面（２７、２８）を前記コンピュータ（１７）によって自動的に調整して、それらが唇側肉厚（１０、１１）若しくは咬合肉厚（１１）に対する前記限界値を下回るようにして、この調整された３Ｄモデル（３２）にしたがって前記作製されるべき歯科補綴部品（１）に対して、前記焼結が、第２の温度プロフィール（４４）の代わりに第１の温度プロフィール（４０）を用いて実行することを特徴とし、
   前記第１の温度プロフィール（４０）が、１５００℃と１６００℃との間の保持温度（４２）及び５分と１０分との間の保持時間（４３）とともに、１００℃／分と４００℃／分との間の加熱速度（４１）で焼結することに対して確立されていることを特徴とし、かつ
   前記第２の温度プロフィール（４４）が、１４５０℃と１５５０℃との間の保持温度（４６）及び２０分と４０分との間の保持時間（４７）とともに、７０℃／分と２００℃／分との間の加熱速度（４５）によって焼結することに対して確立されていることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 好適な温度プロフィール（１６）を決定することは、メモリに格納されているいくつかの温度プロフィール（４０、４８、５２、５８）からの選択を介して実行されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 好適な温度プロフィール（１６）を決定することが、前記作製されるべき歯科補綴部品（１）の前記形状パラメータ及び／又は材料パラメータを考慮して計算される個々の温度プロフィールの計算によって実行されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
12. 焼結炉（２）を用いて歯科補綴部品（１）の熱処理を計画する方法を実行する、コンピュータ（１７）を備えるシステムであって、前記歯科補綴部品（１）の３Ｄモデル（９）がすでに存在している、システムにおいて、前記３Ｄモデル（９）の特定の形状パラメータ（１０、１１、１２、１３）及び前記歯科補綴部品（１）の材料パラメータに応じて、前記歯科補綴部品（１）の焼結のための温度プロフィール（１６）がコンピュータ（１７）によって自動的に決定され、前記歯科補綴部品（１）を作製するための選択された材料の前記材料パラメータは、熱伝導率、熱衝撃抵抗、最大加熱速度又は前記材料の相変態についての温度限界値であることを特徴とし、
    前記３Ｄモデル（９）の前記形状パラメータ（１０、１１、１２、１３）が、最大横方向肉厚（１０）、最大咬合肉厚（１１）、最大咬合肉厚（１１）と最大横方向肉厚（１０）との比、前記歯科補綴部品の最大断面積（１２）、前記歯科補綴部品（１）の全体積（１３）、前記歯科補綴部品（１）の最大全長、又は前記歯科補綴部品の断面積の最大変化であることを特徴とする、
    システム。
13. 前記システムは、前記歯科補綴部品（１）の３Ｄモデル（９）を視覚的に表示する表示装置（３９）を備え、前記３Ｄモデル（９）の断面（２７、２８）は、唇側肉厚又は咬合肉厚（１１）に関する特定の限界値を上回ることで、視覚的にハイライトされることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記システムは、操作手段（３０、３１）を備えており、ユーザが、仮想ツール（２９）による操作要素（３０、３１）を用いて前記ハイライトされた断面（２７、２８）を調整するか、又は前記ハイライトされた断面（２７、２８）を前記コンピュータ（１７）によって自動的に調整して、それらが唇側肉厚又は咬合肉厚（１１）に対する前記限界値を下回るようにして、この調整された３Ｄモデル（９、３２）にしたがって前記作製されるべき歯科補綴部品に対して、焼結が、第２の温度プロフィール（４４）の代わりに第１の温度プロフィール（４０）を用いて実行することを特徴とし、
    前記第１の温度プロフィール（４０）が、１５００℃と１６００℃との間の保持温度（４２）及び５分と１０分との間の保持時間（４３）とともに、１００℃／分と４００℃／分との間の加熱速度（４１）で焼結することに対して確立されていることを特徴とし、
    前記第２の温度プロフィール（４４）が、１４５０℃と１５５０℃との間の保持温度（４６）及び２０分と４０分との間の保持時間（４７）とともに、７０℃／分と２００℃／分との間の加熱速度（４５）によって焼結することに対して確立されていることを特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記システムは、メモリ（３５）を備え、好適な温度プロフィール（１６）を決定することが、前記メモリ（３５）に格納されているいくつかの温度プロフィール（１６、４０、４８、５２、５８）からの選択を介して実行されることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 好適な温度プロフィール（１６）を決定することは、前記コンピュータ（１７）による個々の温度プロフィール（１６）の計算によって実行され、前記個々の温度プロフィール（１６）は、前記作製されるべき歯科補綴部品（１）の前記形状パラメータ（１０、１１、１２、１３）及び／又は材料パラメータを考慮して計算されることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のシステム。

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