RU2648853C2 - Способ изготовления зубных мостов - Google Patents
Способ изготовления зубных мостов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648853C2 RU2648853C2 RU2016109681A RU2016109681A RU2648853C2 RU 2648853 C2 RU2648853 C2 RU 2648853C2 RU 2016109681 A RU2016109681 A RU 2016109681A RU 2016109681 A RU2016109681 A RU 2016109681A RU 2648853 C2 RU2648853 C2 RU 2648853C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridge
- axis
- fixed
- vacuum chamber
- dental
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 28
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 5
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 10
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 102220042337 rs199607550 Human genes 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 235000008113 selfheal Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/08—Artificial teeth; Making same
- A61C13/09—Composite teeth, e.g. front and back section; Multilayer teeth
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении каркаса протеза с различным количеством искусственных зубов в условиях стоматологических клиник и зуботехнических лабораторий. Способ изготовления зубных мостов, включающий изготовление отдельных деталей моста из керамического материала, в частности из диоксида циркония ZrO2, или же ZrO2 с добавкой до 10 мол. % Y2O3, и соединение между собой отдельных деталей моста при помощи наносимого на них расплавленного стекла. Предварительно снимают слепок зубов пациента, по которому изготавливают гипсовую модель, с которой считывают сканером форму препарированных зубов, фиксируют указанную копию модели зубов пациента в отдельной компьютерной программе, моделирующей нужную форму каркаса будущих зубных коронок из циркония, изготавливают в соответствии с заданной компьютерной программой основы коронки - каркаса с помощью фрезеровочного аппарата, после чего каркас коронки закрепляют на ось вращательного устройства, помещенного в вакуумную камеру электронного импульсного ускорителя, создают в вакуумной камере ускорителя разрежение 10-2-10-3 Па и облучают коронку ускоренными до 15 кэВ - 20 кэВ импульсными электронными пучками, длительность которых лежит в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, при токе пучка (100-200) А, частоте следования импульсов (0,2-0,4) с-1, и диаметре D пучка электронов в области облучаемых элементов удовлетворяющим неравенству D≥L, где L - максимальный линейный размер облучаемых элементов моста. Для равномерного облучения всей обрабатываемой поверхности деталей зубного моста осуществляют их вращательное перемещение относительно пучка электронов, для чего на упомянутую ось вращательного устройства напрессовывают шарикоподшипник, наружную часть которого механически закрепляют к стенке вакуумной камеры. При этом на один торец оси, обращенный внутрь вакуумной камеры, закрепляют облучаемую деталь зубного моста, а на другом торце оси закрепляют постоянный магнит, который подводят к герметичной перегородки вакуумной камеры, выполненной из немагнитного материала. При этом с наружной стороны вакуумной камеры к упомянутой перегородке подводят аналогичный постоянный магнит, который закреплен на конце вала шагового двигателя, при этом устанавливают магниты так, чтобы полярности магнитов на закрепленных на вращающейся оси и торце вала шагового двигателя имели взаимно противоположные полюса. После каждого очередного облучающего импульса электронов в паузах между упомянутыми облучающими импульсами подают импульсы тока на статорную обмотку шагового двигателя, за счет чего ось вращающего устройства поворачивают на некоторый угол, соответствующий углу поворота оси шагового двигателя после подачи на обмотку его статора одного или нескольких импульсов тока, обеспечивающих его пошаговое вращение. Процесс облучения элементов моста заканчивают после того, как ось вращающегося устройства с закрепленными на ней элементами зубного моста совершит 8-10 полных оборота, после чего изготовленные элементы зубного моста устанавливаю пациенту и скрепляют при помощи наносимого на них расплавленного стекла. Изобретение позволяет обеспечить степень эстетичности несъемного зубного протеза с наибольшим его приближением к естественному виду.1 ил.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении каркаса протеза с различным количеством искусственных зубов в условиях стоматологических клиник и зуботехнических лабораторий.
Известен несъемный зубной протез, содержащий каркас с нанесенным на него облицовочным покрытием [1].
Однако известный несъемный зубной протез при своем использовании не обеспечивает получение высококачественного несъемного зубного протеза с высокими свойствами по биологической совместимости и биологической стабильности по отношению к живым тканям пациента, а также не обеспечивает достаточную степень эстетической имитации изготовленного зубного протеза с наибольшим его приближением к естественному виду.
Кроме того, механическая прочность элементов зубного моста, изготовленного по указанному способу, относительно низка и имеет невысокий срок эксплуатации изготовленного несъемного зубного протеза.
Известны способы изготовления зубных протезов [2, 3], в которых в качестве ретенционных элементов использовано плазмонапыленное покрытие. Недостаток этих способов заключается в том, что в них не предусматривается применение маскировочных покрытий, что затрудняет достижение цвета, близкого к естественному, при облицовке зубных протезов пластмассой.
Существует способ изготовления зубных коронок [4], по которому для «глушения» цвета металла на ретенционный плазмонапыленный слой методом плазменного напыления наносят слой алюмооксидной керамики. Однако наличие слоя керамики увеличивает толщину зубного протеза.
Известен способ изготовления зубных протезов [5], в котором перед облицовкой пластмассой на металлический каркас зубного протеза с плазмонапыленным ретенционным слоем наносят слой покрывного лака с последующей сушкой. Недостаток этого способа состоит в том, что покрывной лак не может проникнуть глубоко в поры ретенционного слоя, что снижает прочность сцепления с облицовочным слоем.
Наиболее близким к заявляемому является способ [6]. Способ изготовления зубных мостов включает изготовление отдельных деталей моста из плотно спеченного керамического материала, покрытого фарфором, с использованием технологии порошковой металлургии и соединение между собой отдельных деталей моста, находящихся в механическом сцеплении, с помощью расплавленного стекла, наносимого на соединяемые части. Расплавленное стекло смачивает керамическую основу, заполняет пустоты между деталями моста и взаимодействует с керамическим материалом с образованием при застывании прочного соединения отдельных деталей моста.
Недостатками способа-прототипа является то, что детали моста обладают относительно невысокой механической прочностью, что снижает качество и надежность протезов.
Задача изобретения - разработка способа изготовления зубного моста из диоксида циркония ZrO2 с добавкой до 10 мол. % Y2O3, позволяющего исключить указанные выше недостатки у аналогов и прототипа.
Техническим результатом является получение высококачественного несъемного зубного протеза с высокими свойствами по биологической совместимости и биологической стабильности по отношению к живым тканям пациента, повышение степени эстетической имитации изготовленного несъемного зубного протеза с наибольшим его приближением к естественному виду, повышение механической прочности деталей моста, и за счет этого срока эксплуатации изготовленного несъемного зубного протеза.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления зубных мостов, включающих изготовление отдельных деталей моста из керамического материала, в частности из диоксида циркония ZrO2 с добавкой до 10 мол. % Y2O3, и соединение между собой отдельных деталей моста при помощи наносимого на них расплавленного стекла, предварительно снимают слепок зубов пациента, по которому изготавливают гипсовую модель, с которой считывают сканером форму препарированных зубов, фиксируют указанную копию модели зубов пациента в отдельной компьютерной программе, моделирующей нужную форму каркаса будущих зубных коронок из циркония, изготавливают в соответствии с заданной компьютерной программой основы коронки - каркаса с помощью фрезеровочного аппарата, после чего каркас коронки закрепляют на ось вращательного устройства, помещенного в вакуумную камеру электронного импульсного ускорителя, создают в вакуумной камере ускорителя разрежение 10-2-10-3 Па, и облучают коронку ускоренными до 15 кэВ - 20 кэВ импульсными электронными пучками, длительность которых лежит в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, при токе пучка (100-200) А, частоте следования импульсов (0,2-0,4) с-1, и диаметре D пучка электронов в области облучаемых элементов, удовлетворяющем неравенству D≥L, где L - максимальный линейный размер облучаемых элементов моста, причем для равномерного облучения всей обрабатываемой поверхности деталей зубного моста осуществляют их вращательное перемещение относительно пучка электронов, для чего на упомянутую ось вращательного устройства напрессовывают шарикоподшипник, наружную часть которого механически закрепляют к стенке вакуумной камеры, при этом на один торец оси, обращенный внутрь вакуумной камеры, закрепляют облучаемую деталь зубного моста, а на другом торце оси закрепляют постоянный магнит, который подводят к герметичной перегородки вакуумной камеры, выполненной из немагнитного материала, при этом с наружной стороны вакуумной камеры к упомянутой перегородке подводят аналогичный постоянный магнит, который закреплен на конце вала шагового двигателя, при этом устанавливают магниты так, чтобы полярности магнитов на закрепленных на вращающейся оси и торце вала шагового двигателя имели взаимно противоположные полюса, при этом после каждого очередного облучающего импульса электронов в паузах между упомянутыми облучающими импульсами подают импульсы тока на статорную обмотку шагового двигателя, за счет чего ось вращающего устройства поворачивают на некоторый угол, соответствующий углу поворота оси шагового двигателя после подачи на обмотку его статора, одного или нескольких импульсов тока, обеспечивающих его пошаговое вращение, при этом процесс облучения элементов моста заканчивают после того, как ось вращающегося устройства с закрепленными на ней элементами зубного моста совершит 8-10 полных оборотов, после чего изготовленные элементы зубного моста устанавливаю пациенту и скрепляют при помощи наносимого на них расплавленного стекла.
На фиг. 1 приведена схема установки, реализующая заявляемый способ.
На фиг. 1 введены следующие обозначения: 1 - вакуумная камера ускорителя; 2 - деталь зубного моста; 3 - зажим; 4 - ось вращающего устройства; 5 - шарикоподшипник; 6 - держатель шарикоподшипника; 7 - стойка; 8 магнит; 9 перегородка из немагнитного материала; 20 - крепежные детали; 11 - магнит; 12 - шаговый двигатель; 13 - уплотнительная манжета; 14 - катод ускорителя; 15 - пучок электронов.
Суть изобретения заключается в следующем.
Из свойств циркония наибольший интерес представляют такие, как биологическая инертность, значительная стойкость к различным химическим воздействиям, высокие характеристики усталостной выносливости, склонность к «самозалечиванию» поверхностных дефектов, технологичность, прочность (Ю.Г. Шапошников и соавт., 1993). Поэтому изделия из сплава циркония нашли широкое применение в стоматологической практике.
Детали зубного моста (коронки) из диоксида циркония изготавливают при помощи компьютерных технологий (CAD/САМ), которые применялась в заявляемом способе, и будут подробнее рассмотрены в примере конкретного выполнения.
После изготовления деталей моста из диоксида циркония или диоксида циркония стабилизированного Y2O3, в частности коронок, осуществляют упрочнение их поверхностного слоя. Технологию упрочнения поверхностного слоя деталей моста можно пояснить при помощи фиг. 1.
В вакуумную камеру 1 импульсного ускорителя электронов помещают деталь зубного моста (коронку) 2, которую закрепляют при помощи захвата 3, расположенного на торце оси 4 вращательного устройства. На ось 4 вращательного устройства напрессован подшипник 5, который впрессован в держатель подшипника 6 и прикреплен к стойке 7 механически соединенной с корпусом вакуумной камеры ускорителя 1. Герметичность вакуумной камеры 1 ускорителя обеспечивают прижатой крепежными деталями 9 к фланцу камеры 1 крышкой 9, выполненной из немагнитного материала. Между крышкой 9 и фланцем вакуумной камеры в пазах фланца расположена уплотняющая манжета 13. Процесс упрочнения деталей зубного моста осуществляют следующим образом. В вакуумной камере создают разрежение 10-2-10-3 Па, и облучают коронку ускоренными до 15 кэВ - 20 кэВ импульсными электронными пучками, длительность которых лежит в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, при токе пучка (100-200) А, частоте следования импульсов (0,2-0,4) с-1, и диаметре D пучка электронов в области облучаемых элементов удовлетворяющим неравенству D≥L. Выбор диаметра пучка удовлетворяющим неравенству D≥L обусловлен тем, что при каждом облучающем деталь зубного моста импульсе тока, необходимо, чтобы указанный пучок электронов воздействовал равномерно на всю длину детали в ее продольном направлении. Чтобы обеспечить равномерное облучение всей поверхности детали зубного моста, ее поворачивают при помощи оси 4, расположенной перпендикулярно оси пучка электронов, на угол 15°÷30°. Выбор указанного диапазона обусловлен следующими соображениями. При угле поворота более 30° может наблюдаться неравномерность распределения энергии пучка по поверхности детали, что может снижать ее качество. При угле поворота меньше 15° снижается производительность облучения.
Поворот обрабатываемой детали зубного моста осуществляется следующим образом.
После очередного облучающего импульса электронов, длительность которого 100 мкс до 200 мкс, на обмотки статора шагового импульса 12 подается один или несколько импульсов тока. При подаче одного импульса вал шагового двигателя поворачивается на некоторый угол, который называется шагом двигателя. Этот шаг определяется конструктивными особенностями двигателя и схемой его управления. В настоящее время используются двигатели с шагом в 15°, 7,5°, 1,8° и 0,9°. Наиболее широкое применение нашли двигатели с шагом 1,8° (200 шагов полный оборот). Шаговый двигатель позволяет осуществлять позиционирование ротора с точностью до долей градуса, что абсолютно недостижимо для других типов двигателей. Скорость вращения шагового двигателя определяется только частотой следования импульсов управления. При подаче на обмотку статора шагового двигателя определенного количества управляющих импульсов тока, количество которых зависит от конструкции шагового двигателя, ось вала шагового двигателя поворачивается на некоторый заданный угол (в нашем случае на угол 15°÷30°). Вместе с осью шагового двигателя на заданный угол поворачивается и постоянный магнит 11, закрепленный на торце оси шагового двигателя 12. Между упомянутым магнитом 11 и магнитом 8, закрепленным на торце оси 4 вращающегося устройства существует сила притяжения, так как указанные магниты расположены друг другу разноименными полюсами. Взаимодействие полей магнитов 11 и 8 обусловлено тем, что между ними расположена крышка 9, выполненная из немагнитного материала (стекло, латунь, диэлектрик, сталь Х18Н10Т, медь, и.т.д.). За счет притягивающей магнитной силы, действующей между магнитами 11 и 8. ось 4, а вместе с ней и деталь зубного моста 2, поворачиваются на указанный угол вместе с магнитом 8. После поворота детали зубного моста 2 на заданный угол и фиксации в таком положении, на деталь зубного моста вновь подается облучающий ее последующий импульс электронного пучка. По завершении очередного облучающего воздействия обрабатываемая деталь вновь поворачивается на заданный угол. Такая процедура повторяется до тех пор, пока деталь не совершит 1-2 полных оборота. После этого камеру 1 разгерметизируют, извлекают из нее обработанные электронным пучком детали моста, устанавливают их пациенту.
Пример конкретного выполнения. Изготавливался зубной мост по заявляемому способу из диоксида циркония ZrO2 с добавкой (6-8)% Y2O3. Оксид и диоксид циркония - это разновидности керамики. Выбор диоксида циркония в качестве материала для коронки обусловлен его преимуществами по сравнению с другими материалами, используемыми в зубоврачебной практике. Преимуществом циркониевых протезов является их эстетический вид и их высокая биосовместимость. Не имея металлического каркаса, протез имеет более естественный вид и цвет. Абсолютная инертность оксида циркония предопределяет уверенное отсутствие аллергических реакций, которые могут иметь место при изготовлении протезов из металла. Но оксид циркония не может быть получен литьем. В сыром виде брусок оксида циркония представляет собой легкообрабатываемый материал, напоминающий мел. После спекания в печи при температуре 1350 градусов материал приобретает высокую прочность и твердость, характерную для керамики. При спекании материал имеет усадку, из-за чего исходные размеры деталей зубного моста уменьшаются. Традиционные способы ручного изготовления циркониевых протезов непригодны. Изготовление таких протезов стало возможным с внедрением компьютерных технологий (CAD/САМ), которые и применялась в заявляемом способе.
В соответствии с заявляемым способом после подготовки зубов к протезированию с них снимался слепок, по которому изготавливалась гипсовая модель препарированных зубов пациента.
С помощью специального лазерного сканера для стоматологии - Iscan_D100 фирмы Imetric (Швейцария), осуществлялось сканирование зубов гипсовой модели.
После сканирования зубов гипсовой модели с помощью пакета моделирования коронок и мостов Delcam DentCAD по результатам сканирования строилась трехмерная компьютерная модель участка полости рта, на котором планировалось установить зубной протез. На этой стадии выбирался из базы данных DentCAD наиболее подходящий по форме зуб, который дорабатывался средствами DentCAD до нужной формы. Поставляемая с DentCAD база данных содержит модель коронок под каждый зуб. Для редактирования геометрии используется интуитивно понятные функции скульптурного моделирования.
Созданная модель загружалась в память фрезерного станка с числовым программным управлением.
В качестве фрезерного станка был использован вертикально-фрезерный 4-координатный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) Charlyrobot (Франция), специально ориентированный на использование в зубопротезных лабораториях. Станок имеет двухпозиционный поворотный стол, который позволяет вести обработку обеих сторон заготовки без ручных переустановок. Магазин инструментов вмещает необходимый набор фрез для полной обработки заготовки. Также имеется автоматическая система всасывания пыли.
Изготовленный на фрезерном станке каркас - коронки из диоксида циркония, помещался в вакуумную камеру импульсного ускорителя электронов.
В вакуумной камере создавалось разрежение газов до давления 10-2-10-3 Па. При вакууме выше чем 10-2 Па в разреженном остаточном газе содержится еще достаточно много элементов и веществ, которые при воздействии на них электронными пучками могут ионизоваться, бомбардировать поверхность коронки, что может ухудшить ее качество. Для снижения давление менее чем 10-3 Па, требуется выполнять достаточно жесткие требования к материалу вакуумной камеры, ее герметичности и к системам ее откачки, что усложняет процесс и поэтому нецелесообразно.
Выбор ускоряющего напряжения, обеспечивающего энергию электронов 15 кэВ - 20 кэВ импульсными электронными пучками субмиллисекундной длительности, лежащей в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, обусловлен необходимостью обеспечения оптимальных режимов облучения, так как при пучках электронов с энергией электронов ниже 15 кэВ и при длительности импульса напряжения ниже 100 мкс, так же, как и при пучках электронов с энергией электронов выше 20 кэВ и при длительности импульса напряжения выше 200 мкс наблюдается ухудшение качества поверхностного слоя деталей зубного моста (коронок). В первом случае это связано с недостаточной глубиной проникновения электронов вглубь поверхности коронки и относительно малой энергией, связанной с малым временим воздействия на нее указанной энергией пучка. Во втором случае, наоборот, высокая энергия и время облучения могут приводить к нежелательным деструкциям поверхности. Как показывают опыты оптимальные значения упомянутых выше параметров лежат в указанном диапазоне энергий пучка и его длительности.
Аналогичные оптимальные значения были получены при облучение каркаса коронки при токе пучка (100-200) А в течение 60-80 с при частоте следования импульсов (0,2-0,4) с-1.
В рассматриваемом нами примере облучение коронки осуществляли при энергии пучка 17,5 кэВ, длительности импульса ускоряющего напряжения 150 мкс, токе пучка 150 А, времени 70 с и частоте 0,3 с-1.
После воздействия на деталь зубного моста очередным облучающим импульсом электронов, в паузе между импульсами на обмотку шагового импульса подавались импульсы управляющего тока, обеспечивающие поворот обрабатываемой детали на заданный угол. В рассматриваемом нами случае в качестве шагового двигателя был применен двигатель с шагом в 15°. В паузе между двумя облучающими поверхность обрабатываемой детали зубного моста электронными импульсами на обмотку шагового двигателя 12 подавалось два управляющих импульса тока, за счет чего обеспечивался поворот обрабатываемой детали зубного моста на 30°.
После изготовления деталей моста и упрочнения их поверхности электронными пучками, они извлекались из вакуумной камеры ускорителя и устанавливались пациенту.
В керамике каркаса коронки до облучения электронным пучком и после него проводили исследования фазового состава и дефектной структуры поверхностного слоя методами оптической (NEOFOT-32), сканирующей (SEM-515 Philips) и дифракционной электронной (JEM-2100) микроскопии, рентгеноструктурного анализа (дифрактометр XRD 6000, съемка осуществлялась в медном отфильтрованном излучении Cu-Kα1; монохроматор СМ-3121). Для определения физико-механических и трибологических характеристик керамики использовали нанотвердомер «Nanotest-100»; трибометр «CSEM Tribometer High Temperature S/N 07-142», CSM Instruments, высокотемпературный трибометр ТНТ-S-АХ0000, реализующий метод «вращающаяся исследуемая поверхность - неподвижное контртело»; 3D-профилометр MICRO MEASURE 3D station.
В результате исследования поверхности было выявлено следующее.
Необработанная пучком электронов поверхность каркаса характеризуется высоким уровнем пористости и шероховатости (Ra=9,7 мкм).
Электронно-пучковая обработка позволила многократно снизить уровень шероховатости покрытия с Ra=(10,8…13,6) мк при необлученной поверхности до Ra=(0,18…0,20) мк в оптимальном режиме облучения [7]. Выглаживание поверхностного слоя керамики на основе диоксида циркония интенсивным электронным пучком не сопровождалось изменением фазового состава поверхностного слоя. Исследования, выполненные методами рентгенофазового анализа, показали, что перед облучением керамика являлась двухфазным материалом, основная фаза - кубическая модификация диоксида циркония, а вторая фаза - тетрагональная. После облучения электронным пучком наблюдается замещение кубической модификации на тетрагональную, соотношение фаз составляет 1:1.
Дефектную субструктуру и фазовый состав модифицированного электронным пучком слоя анализировали методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии тонких фольг, специально выполненных для сравнения с прототипом из диоксида циркония. Фольги готовили путем утонения пластинок, расположенных в плоскости поперечного сечения образца. Это позволяло одновременно анализировать модифицированный поверхностный слой и расположенный под ним основной объем материала. Анализ тонких фольг выявил формирование в поверхностном объеме многослойной структуры.
В результате исследований было выявлено, что после облучения в оптимальном режиме в сравнении с прототипом произошло увеличение износостойкости поверхностного слоя в 150…300 раз, твердости в 6…7 раз, модуля Юнга в 1,4 раза и снижение коэффициента трения в ~3,3 раза. Высокий уровень твердости поверхностного слоя (~35 ГПа) обусловлен формированием многофазной наноразмерной структуры, образующейся при высокоскоростной кристаллизации расплавленного состояния. Существенное повышение в заявляемом способе поверхностной прочности износостойкости и других качественных показателей позволяет не менее чем на 20-30% уменьшить толщину коронки, по сравнению с прототипом, сохранив при этом все преимущества по износостойкости и прочности коронки.
Кроме того, каркас не требует дальнейшей запечки полировки, как в прототипе, так как в заявляемом способе происходит не только упрочнение, но и сглаживание поверхности, эквивалентное ее полировке электронным пучком.
Источники информации
1. Патент РФ №2123820, МПК А61С 3/01, 1998 г.
2. А.С. №1732961, кл. А61С 5/10, опубл. 1992, бюл. №18.
3. Патент РФ №2082349, кл. А61С 3/01, опубл. 1997, бюл. №18.
4. Патент РФ №1811816, кл. А61С 5/08, опубл. бюл. N 16, 1983.
5. Патент РФ N 2071290, кл. F61C 5/08, опубл. бюл. N 1, 1997 г.
6. Патент РФ №2202985. Способ изготовления зубных мостов//) Дата публикации: 2003.04.27 (прототип).
7. Ю.Ф. Иванов, О.С. Толкачев, Ю.А. Денисова, А.Д. Тересов. Формирование наноструктурного слоя на поверхности керамики на основе диоксида при облучении высокоинтенсивным электронным пучком // 10-я Международная конференция «Взаимодействие излучений с твердым телом», 24-27 сентября 2013 г., Минск, Беларусь, с. 249-251.
Claims (1)
- Способ изготовления зубных мостов, включающий изготовление отдельных деталей моста из керамического материала, в частности из диоксида циркония ZrO2 или же ZrO2 с добавкой до 10 мол. % Y2O3, и соединение между собой отдельных деталей моста при помощи наносимого на них расплавленного стекла, отличающийся тем, что предварительно снимают слепок зубов пациента, по которому изготавливают гипсовую модель, с которой считывают сканером форму препарированных зубов, фиксируют указанную копию модели зубов пациента в отдельной компьютерной программе, моделирующей нужную форму каркаса будущих зубных коронок из циркония, изготавливают в соответствии с заданной компьютерной программой основы коронки - каркаса с помощью фрезеровочного аппарата, после чего каркас коронки закрепляют на ось вращательного устройства, помещенного в вакуумную камеру электронного импульсного ускорителя, создают в вакуумной камере ускорителя разрежение 10-2-10-3 Па, и облучают коронку ускоренными до 15-20 кэВ импульсными электронными пучками, длительность которых лежит в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, при токе пучка (100-200) А, частоте следования импульсов (0,2-0,4) с-1, и диаметре D пучка электронов в области облучаемых элементов удовлетворяющим неравенству D≥L, где L - максимальный линейный размер облучаемых элементов моста, причем для равномерного облучения всей обрабатываемой поверхности деталей зубного моста, осуществляют их вращательное перемещение относительно пучка электронов, для чего на упомянутую ось вращательного устройства напрессовывают шарикоподшипник, наружную часть которого механически закрепляют к стенке вакуумной камеры, при этом на один торец оси, обращенный внутрь вакуумной камеры, закрепляют облучаемую деталь зубного моста, а на другом торце оси закрепляют постоянный магнит, который подводят к герметичной перегородки вакуумной камеры, выполненной из немагнитного материала, при этом с наружной стороны вакуумной камеры к упомянутой перегородке подводят аналогичный постоянный магнит, который закреплен на конце вала шагового двигателя, при этом устанавливают магниты так, чтобы полярности магнитов на закрепленных на вращающейся оси и торце вала шагового двигателя имели взаимно противоположные полюса, при этом после каждого очередного облучающего импульса электронов в паузах между упомянутыми облучающими импульсами подают импульсы тока на статорную обмотку шагового двигателя, за счет чего ось вращающего устройства поворачивают на некоторый угол, соответствующий углу поворота оси шагового двигателя после подачи на обмотку его статора, одного или нескольких импульсов тока, обеспечивающих его пошаговое вращение, при этом процесс облучения элементов моста заканчивают после того, как ось вращающегося устройства с закрепленными на ней элементами зубного моста совершит 8-10 полных оборота, после чего изготовленные элементы зубного моста устанавливаю пациенту и скрепляют при помощи наносимого на них расплавленного стекла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016109681A RU2648853C2 (ru) | 2016-03-17 | 2016-03-17 | Способ изготовления зубных мостов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016109681A RU2648853C2 (ru) | 2016-03-17 | 2016-03-17 | Способ изготовления зубных мостов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016109681A RU2016109681A (ru) | 2017-09-21 |
| RU2648853C2 true RU2648853C2 (ru) | 2018-03-28 |
Family
ID=59930870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016109681A RU2648853C2 (ru) | 2016-03-17 | 2016-03-17 | Способ изготовления зубных мостов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648853C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2083182C1 (ru) * | 1994-04-05 | 1997-07-10 | Рэм Павлович Гель | Способ изготовления цельных мостовидных зубных протезов методом гальванопластики |
| RU7845U1 (ru) * | 1997-10-23 | 1998-10-16 | Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии с НИИ проблем порошковой технологии и покрытий и опытным производством | Малогабаритная электронно-лучевая установка для получения толcтостенных одиночных коронок из титана |
| WO1999013795A1 (en) * | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Sandvik Ab (Publ) | Method for making ceramic artificial dental bridges |
| RU2151573C1 (ru) * | 1998-10-26 | 2000-06-27 | Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии с НИИ проблем порошковой технологии и покрытий | Способ получения металлических стоматологических коронок |
-
2016
- 2016-03-17 RU RU2016109681A patent/RU2648853C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2083182C1 (ru) * | 1994-04-05 | 1997-07-10 | Рэм Павлович Гель | Способ изготовления цельных мостовидных зубных протезов методом гальванопластики |
| WO1999013795A1 (en) * | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Sandvik Ab (Publ) | Method for making ceramic artificial dental bridges |
| RU7845U1 (ru) * | 1997-10-23 | 1998-10-16 | Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии с НИИ проблем порошковой технологии и покрытий и опытным производством | Малогабаритная электронно-лучевая установка для получения толcтостенных одиночных коронок из титана |
| RU2151573C1 (ru) * | 1998-10-26 | 2000-06-27 | Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии с НИИ проблем порошковой технологии и покрытий | Способ получения металлических стоматологических коронок |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016109681A (ru) | 2017-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Park et al. | Comparison of prosthetic models produced by traditional and additive manufacturing methods | |
| Revilla‐León et al. | Position accuracy of implant analogs on 3D printed polymer versus conventional dental stone casts measured using a coordinate measuring machine | |
| Hirota et al. | Bone responses to zirconia implants with a thin carbonate‐containing hydroxyapatite coating using a molecular precursor method | |
| Akyıl et al. | Bond strength of resin cement to yttrium-stabilized tetragonal zirconia ceramic treated with air abrasion, silica coating, and laser irradiation | |
| JP2006505689A (ja) | 構造化されたセラミックコーティングを作成する方法および前記方法により調合された被覆装置 | |
| Castillo‐Oyagüe et al. | The effect of surface treatments on the microroughness of laser‐sintered and vacuum‐cast base metal alloys for dental prosthetic frameworks | |
| Castillo-de-Oyagüe et al. | Vertical misfit of laser-sintered and vacuum-cast implant-supported crown copings luted with definitive and temporary luting agents | |
| Beger et al. | In vitro surface characteristics and impurity analysis of five different commercially available dental zirconia implants | |
| Maria et al. | Accuracy of implant analogs in 3D printed resin models | |
| US20040089962A1 (en) | Method for producing dental restoration elements | |
| US4600391A (en) | Ion-implanted endodontic post | |
| Ng et al. | Three-dimensional accuracy of a digitally coded healing abutment implant impression system. | |
| RU2648853C2 (ru) | Способ изготовления зубных мостов | |
| Lim et al. | The effect of continuous application of MDP-containing primer and luting resin cement on bond strength to tribochemical silica-coated Y-TZP | |
| Dikova et al. | Possibilities of 3D printer Rapidshape D30 for manufacturing of cubic samples | |
| Kılıçarslan et al. | Evaluation of retention of cemented laser-sintered crowns on unmodified straight narrow implant abutments. | |
| Choi et al. | Influence of nanocoated calcium phosphate on two different types of implant surfaces in different bone environment: an animal study | |
| KR101101837B1 (ko) | 치아회분말을 이용한 치과용 임플란트의 스퍼터링 타겟제조방법과 이를 이용한 치과용 임플란트의 표면개질방법 | |
| Jiang et al. | Effect of Plasma Oxidation-Treated TiOx Film on Early Osseointegration. | |
| RU2624379C1 (ru) | Способ изготовления деталей зубных мостов | |
| Kang et al. | Assessment of internal fitness on resin crown fabricated by digital light processing 3D printer | |
| RU2631104C1 (ru) | Способ изготовления зубных коронок из диоксида циркония | |
| Graf et al. | Influence of printing procedure and printing axis of dental alloys on dimensional accuracy, surface roughness, and porosity | |
| CH713652B1 (it) | Sistema di deposizione di materiale, in particolare per fabbricazione di una protesi dentaria o di uno scaffold osseo. | |
| RU2751745C1 (ru) | Способ изготовления зубного протеза |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190318 |