WO2023282173A1 - 歯科用エンドミル、及び加工方法 - Google Patents

歯科用エンドミル、及び加工方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023282173A1
WO2023282173A1 PCT/JP2022/026229 JP2022026229W WO2023282173A1 WO 2023282173 A1 WO2023282173 A1 WO 2023282173A1 JP 2022026229 W JP2022026229 W JP 2022026229W WO 2023282173 A1 WO2023282173 A1 WO 2023282173A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dental
end mill
processing
workpiece
diameter
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026229
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥 伊藤
牧子 加藤
Original Assignee
クラレノリタケデンタル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クラレノリタケデンタル株式会社 filed Critical クラレノリタケデンタル株式会社
Priority to JP2023533583A priority Critical patent/JPWO2023282173A1/ja
Priority to EP22837589.5A priority patent/EP4368146A1/en
Publication of WO2023282173A1 publication Critical patent/WO2023282173A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009—Ball nose end mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • 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
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0006—Production methods
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23C2226/18—Ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23C2226/31—Diamond
    • B23C2226/315—Diamond polycrystalline [PCD]

Definitions

  • the present disclosure relates to a dental end mill and a processing method performed by a dental processing machine equipped with this dental end mill.
  • dental prosthesis In the field of dentistry, it is common to manufacture a dental prosthesis that replaces the lost tooth structure and attach it to the affected area to restore function as a treatment for tooth structure that has been lost due to caries.
  • the types of dental prostheses include crowns, inlays, onlays, etc., which are attached to one tooth, as well as bridges, crowns, etc., which are attached to a plurality of teeth.
  • a method of manufacturing a dental prosthesis using a dental processing machine consists of fixing a disk-shaped or block-shaped work material (workpiece) to the dental processing machine, attaching a tool to a spindle rotating at high speed, and using a dental CAM.
  • the work material is machined by operating the tool based on a machining program created in advance using software or the like.
  • Various materials are used as the work material, and hybrid resin, semi-sintered zirconia, PMMA, PEEK, titanium alloys, cobalt-chromium alloys, nickel-chromium alloys, and the like are particularly used.
  • the tools used in dental processing machines are classified into two types: grinding tools in which fine abrasive grains such as diamond particles are bonded with soft metals, etc., and cutting tools with helical blades and grooves.
  • cutting tools are generally called end mills.
  • Machining methods for dental machines are broadly divided into wet types, which process while water is poured in, and dry types, which process while compressed air is sprayed. Because it is easy to clean, it can only be used as a wet type.
  • end mills are widely used as tools for dental processing machines because they generate less frictional heat than grinding tools and can be used for both wet and dry processes, and are applicable to a wide range of work materials.
  • dental prostheses have complex and diverse shapes with different shapes, sizes, and crown lengths for each patient, site, and case. It is necessary to maintain the proper positional relationship and occlusal state with the opposing teeth, and in addition, it is necessary to reproduce the anatomical form before loss, so stable and high quality processing is required.
  • Techniques for suppressing tool wear of end mills include techniques for coating the surface layer of the base material with fine diamond particles or the like, and techniques for using diamond on the cutting edge (see, for example, Patent Documents 1 to 3). .
  • Patent Document 1 discloses a dental end mill in which the surface layer under the neck is coated with fine diamond particles.
  • the hard coating layer is only the surface layer of the lower neck, and the coating film on the surface layer of the lower neck of the end mill may be worn and peeled off early during processing, and a dental prosthesis with high processing quality can be stably obtained. It was difficult.
  • Patent Literature 2 and Patent Literature 3 disclose end mills whose cutting edges and tips are formed of polycrystalline diamond.
  • these end mills are industrial end mills for processing metal materials, and there is no description of processing dental materials, and they are not suitable for processing complex and diverse dental prostheses.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and enables smooth processing of the surface of a dental prosthesis in processing with a dental end mill. Moreover, it makes it possible to stably obtain a highly accurate dental prosthesis.
  • the inventors focused on the material of the lower neck (blade) of the dental end mill, and as a result of extensive research, the use of polycrystalline diamond in the lower neck (blade) of the end mill resulted in , found that the above problems can be solved, further researched based on this knowledge, and completed the present disclosure.
  • a dental end mill for processing a workpiece, comprising a shank portion held by a dental processing machine, a neck portion having a cutting edge, the shank portion and the a neck connecting the necks, the necks being made of polycrystalline diamond.
  • a processing method is a method of processing a workpiece that is executed by a dental processing machine provided with the dental end mill, and includes a step of processing the workpiece using the dental end mill. ,including.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a dental end mill according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining a processing method according to an embodiment of the present disclosure, and is a schematic diagram of a processing machine provided with the dental end mill shown in FIG. 1;
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a dental end mill 10 according to this embodiment.
  • a dental end mill 10 according to the present embodiment is attached to a dental processing machine (see, for example, the dental processing machine 1 in FIG. 2), and is used for processing a workpiece W to produce a dental prosthesis. It is an end mill for
  • a dental end mill 10 includes a shank portion 11, a neck portion 13 having a cutting edge 12, and a neck portion 14 connecting the shank portion 11 and the neck portion 13, as shown in FIG.
  • the neck portion 13 is made of polycrystalline diamond.
  • the lower neck portion 13 of the dental end mill 10 is made of a single material of polycrystalline diamond.
  • the shank portion 11 is attached to, for example, a dental processing machine 1 (more specifically, a spindle 2a of the dental processing machine 1) as shown in FIG.
  • the polycrystalline diamond forming the neck portion 13 is an aggregate of single crystal diamond grains. Since polycrystalline diamond does not have the cleavability peculiar to single crystal diamond, it has excellent wear resistance and is more suitable for working tools than single crystal diamond.
  • the diamonds used in the present disclosure may be natural diamonds or artificial diamonds as long as they are polycrystalline diamonds.
  • artificial diamond artificial polycrystalline diamond produced by, for example, a vapor phase synthesis method or a high-temperature and high-pressure sintering method is preferably used.
  • the polycrystalline diamond may be, for example, sintered diamond in which diamond grains are bonded with a metal binder or the like, or diamond grains in which diamond grains are directly bonded to each other without a binder.
  • the polycrystalline diamond used for the neck portion 13 has an average particle size of 5 nm or more and 10 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less. If the average particle size of the polycrystalline diamond is much larger than the above upper limit, the surface of the dental prosthesis becomes rough and plaque tends to adhere, which is not preferable. On the other hand, if the average particle size of the polycrystalline diamond is too smaller than the above lower limit, cutting efficiency will decrease, which is not preferable.
  • the average particle size of polycrystalline diamond can be measured by, for example, electron microscopic methods such as SEM and TEM, XRD (X-ray diffraction method), and the like.
  • the diameter of the cutting edge 12 of the neck portion 13 of the dental end mill 10 is preferably smaller than the diameter of the shank portion 11 (shank diameter d, see FIG. 1). That is, the blade diameter D of the cutting edge 12 is preferably 0.1 mm or more and 6.0 mm or less, more preferably 0.3 mm or more and 2.0 mm or less. If the blade diameter of the cutting edge 12 is too large than the above upper limit, fine processing cannot be performed, which is not preferable. Further, if the blade diameter of the cutting edge 12 is too smaller than the above lower limit, the machining efficiency is lowered, which is not preferable.
  • the tip shape of the cutting edge 12 of the neck portion 13, that is, the bottom shape of the end mill 10, can be selected from a flat end shape, a radius end shape, a ball end shape, and the like. , preferably a hemispherical ball-end shape. Thereby, a dental prosthesis with a smooth surface can be obtained.
  • the length L of the neck portion 13 is not particularly limited, it is preferably 1.0 mm or more and 30.0 mm or less, and more preferably 1.0 mm or more and 5.0 mm or less. If the length of the neck portion 13 is longer than the above upper limit, the rigidity is lowered, which is not preferable. If the length of the neck portion 13 is shorter than the above lower limit, the processing range is limited, which is not preferable.
  • the shank portion 11 and the neck portion 14 are made of, for example, a cemented carbide base material.
  • Suitable examples of the cemented carbide substrate include, but are not limited to, cermet, which is a composite material of ceramics and metal, and cemented carbide such as tungsten carbide (WC) cemented carbide.
  • the neck portion 13 and the neck portion 14 of the end mill 10 are joined to each other by, for example, welding or brazing. This configuration improves the durability of the end mill 10 .
  • the material of the workpiece W to be cut by the end mill 10 of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a dental material, but preferred examples include dental ceramics and dental resins.
  • dental ceramics as the material of the workpiece W, it is possible to obtain a dental prosthesis with excellent long-term aesthetics because it has high biocompatibility and strength and is less likely to deteriorate over time.
  • a dental resin as a material for the workpiece W, a dental prosthesis having good biocompatibility, strength, aesthetics, and light weight can be obtained at a relatively low cost in a short period of time.
  • the shape of the workpiece W is not particularly limited, and may be any shape such as a block shape or a disc shape.
  • the end mill 10 of this embodiment does not limit the type of dental prosthesis to be processed.
  • the dental prosthesis to be processed may be artificial teeth corresponding to any of central incisors, lateral incisors, canines, and molars, and may be crowns, inlays, onlays, bridges, crowns, and implants. Examples include, but are not limited to, a crown attached to an abutment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an example of the dental processing machine 1 equipped with the dental end mill 10 according to the present embodiment.
  • the dental processing machine 1 includes a cutting section 2, a holding section 3, a control section 4, and the like.
  • the cutting unit 2 has a spindle (main shaft) 2a that holds the end mill 10, a motor 2b that rotates the spindle 2a, a moving unit that moves the spindle 2a in a predetermined direction, and the like.
  • the holding part 3 has a holding member 3a that holds the workpiece W, a moving part that moves the holding member in a predetermined direction, and the like.
  • the control unit 4 is composed of an NC device or the like including a processor, a memory, operation buttons 4a, a monitor 4b, and the like.
  • the end mill 10 of this embodiment is attached to the spindle 2a of the dental processing machine 1, and the workpiece W is attached to the holding member 3a. Thereafter, by changing the relative positional relationship between the end mill 10 and the workpiece W three-dimensionally and rotating the end mill 10, the machining method of the present embodiment can be executed.
  • the processing method according to this embodiment is a method for processing a workpiece W that is executed by the dental processing machine 1 equipped with the dental end mill 10 according to this embodiment.
  • processing the workpiece W using the This process includes a rough machining process and a finish machining process using the dental end mill 10 .
  • the processing method according to the present embodiment may include a coloring process, a sintering process, and the like.
  • the neck portion 13 of the dental end mill 10 is made of polycrystalline diamond. Therefore, it is possible to obtain a dental prosthesis having a smooth surface when the workpiece W has been completely processed by the dental end mill 10 . In addition, since the dental prosthesis after processing has a smooth surface, it is possible to appropriately suppress adhesion of plaque to the surface of the dental prosthesis after being worn in the oral cavity.
  • the dental end mill 10 of the present embodiment in which the lower neck portion 13 is formed of polycrystalline diamond, does not lower the accuracy even when the processing speed is increased, and it is possible to shorten the processing time. It is possible to obtain a dental prosthesis with high precision and high definition.
  • the dental end mill 10 of this embodiment has excellent durability that can withstand repeated machining.
  • the dental end mill 10 of the present embodiment can suppress wear and peeling of the surface layer.
  • the dental end mill 10 of the present embodiment can save labor for manual polishing work. As a result, the dental end mill 10 and the processing method of the present embodiment can suppress deterioration in the processing quality of the dental prosthesis and stably obtain a highly accurate dental prosthesis.
  • the dental processing machine 1 can be equipped with a larger number of end mills 10, and a small dental processing machine 1 suitable for use in the dental field can be provided.
  • the dental processing machine 1 is capable of fine processing, is excellent in processing efficiency, and can produce dental prostheses having complex and diverse shapes with higher precision and higher definition. It can be processed.
  • the dental prosthesis is made to order for the patient, it is necessary to use the same type of end mill 10 to process various shapes.
  • an industrial end mill in which only the cutting edge is made of diamond as in Patent Document 2
  • machining is possible only with the cutting edge, so the machining location of the workpiece and the shape of the workpiece are limited.
  • the dental end mill 10 of the present embodiment since the entire neck portion 13 is formed of polycrystalline diamond, not only the cutting edge but also the side surface of the cutting edge 12 and the side surface of the entire neck portion 13 are used. processing is also possible.
  • the dental end mill 10 of the present embodiment can more accurately and smoothly process dental prostheses of complex and diverse shapes having different shapes, sizes, and crown lengths for each patient, site, and case. It becomes possible to
  • the polycrystalline diamond has an average particle size of 5 nm or more and 10 ⁇ m or less, so that it is possible to obtain a dental prosthesis with a smooth surface to which plaque is less likely to adhere, and Machining with excellent cutting efficiency is possible.
  • the workpiece W is at least one of dental resin and dental ceramic, a dental prosthesis excellent in biocompatibility, strength and aesthetics can be obtained. be able to.
  • Example 1 The operator mounted a processing tool (dental end mill 10) in which polycrystalline diamond with an average particle size of 20 nm was used in the neck portion 13, on a processing machine (MEGA-SSS manufactured by Rokuryo Sangyo Co., Ltd.) with a resolution of 10 nm or less.
  • a dental zirconia (“Noritake Katana (registered trademark) zirconia” STML, manufactured by Kuraray Noritake Dental Co., Ltd.) [diameter 98.5 mm, thickness 18 mm] as a workpiece W was processed as follows.
  • Cutting was carried out under the conditions for high-definition processing for dental crowns shown in Table 1, and a calcined body having a crown shape of about 15 mm x 15 mm x 15 mm was obtained.
  • the rotation speed shown in Table 1 below indicates the spindle rotation speed of the spindle that holds the end mill.
  • the width indicates the processing width in the XY directions.
  • the Z direction is the axial direction of the main shaft, and the XY directions are directions forming a plane perpendicular to the Z direction.
  • the practitioner fired the processed dental crown-shaped calcined body at 1550° C. for 90 minutes to obtain a final prosthesis.
  • Example 2 In Example 2, the practitioner used a dental hybrid resin block (“Katana (registered trademark) Avencia (registered trademark) N”, manufactured by Kuraray Noritake Dental Co., Ltd.) as the workpiece W. Other than this, the practitioner used the same processing machine as in Example 1, and processed under the same high-definition crown processing conditions as in Example 1 to obtain a final prosthesis.
  • a dental hybrid resin block (“Katana (registered trademark) Avencia (registered trademark) N”, manufactured by Kuraray Noritake Dental Co., Ltd.)
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, the practitioner changed the dental end mill 10 to a conventional dental end mill in which a fine diamond particle coating was used in the neck portion (no polycrystalline diamond was used in the neck portion). Other than this, the practitioner used the same processing machine as in Example 1 and processed and fired under the same high-definition processing conditions for dental crowns as in Example 1 to obtain a final prosthesis.
  • the average surface roughness of the final prosthesis was 0.3 ⁇ m or less in Examples 1 and 2 in which the dental end mill 10 with the polycrystalline diamond neck portion 13 was used.
  • the average surface roughness of the final prosthesis was 30 ⁇ m or more.
  • the dental end mill of the present disclosure can smoothly process the surface of a dental prosthesis in processing with a dental end mill, and can stably obtain a high-precision dental prosthesis. It can be used for processing prostheses and the like. [Cross reference to related application]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

歯科用エンドミルによる加工において、歯科補綴物の表面を滑らかに加工すること、安定的に高精度な歯科補綴物を得ることを可能とする。　被加工物を加工するための歯科用エンドミル（１０）は、歯科用加工機に保持されるシャンク部（１１）と、刃先（１２）を有する首下部（１３）と、シャンク部（１１）と首下部（１３）を連結する首部（１４）と、を備える。首下部（１３）は、多結晶ダイヤモンドにより形成されている。この被加工物の加工方法は、歯科用エンドミル（１０）を用いて被加工物を加工する工程、を含む。

Description

歯科用エンドミル、及び加工方法
　本開示は、歯科用エンドミル、及びこの歯科用エンドミルを備えた歯科用加工機で実行される加工方法に関する。
　歯科分野において、齲蝕等により喪失した歯質に対する治療としては、喪失した歯質の代替となる歯科補綴物を製作し、それを患部に装着することで機能回復を行うことが一般的である。歯科補綴物の種類は、１本の歯に対して装着されるクラウン、インレー、オンレー等に加え、複数の歯に対して装着されるブリッジや連冠等がある。
　従来、上記の歯科補綴物は歯科医療従事者により手作業で作製されてきたが、近年、昼夜を問わず自動化及び大量生産が可能な歯科用のＣＮＣ多軸加工機（以降、「歯科用加工機」と称する。）を製造装置とした製作方法が普及している。
　歯科用加工機を用いた歯科補綴物の製作方法は、ディスク状あるいはブロック状の被削材料（被加工物）を歯科用加工機に固定し、高速回転するスピンドルに工具を取り付け、歯科用ＣＡＭソフトウェア等で事前に作成された加工プログラムに基づいて工具を動作させることで被削材料を加工する。被削材料は様々な材料が用いられるが、特にハイブリッドレジン、半焼結ジルコニア、ＰＭＭＡ、ＰＥＥＫ、チタン合金、コバルトクロム合金、ニッケルクロム合金、等が用いられる。
　歯科用加工機で使用される工具は、ダイヤモンド粒子等の微細な砥粒を軟質金属等で結着させた研削工具と、螺旋形状の刃及び溝を有する切削工具の２種に分類される。特に切削工具は一般的にエンドミルと称される。
　歯科用加工機の加工方式は、注水しながら加工を行う湿式タイプと、圧縮空気を噴き付けながら加工を行う乾式タイプに大別されるが、研削工具は加工時の摩擦熱が大きく、目詰まりしやすいため、実質湿式タイプでしか使用できない。一方、エンドミルは、研削工具と比較して摩擦熱が小さく湿式乾式両用のため、幅広い被削材料に適用可能であることから、歯科用加工機の工具として幅広く使用されている。
　一方、歯科補綴物は、患者ごと、部位ごと、症例ごとに形状、サイズ、歯冠長が異なる複雑かつ多様な形状を有しており、また歯科補綴物を装着する部位に隣接する歯牙との位置関係や対合歯との咬合状態を適切に保つ必要があり、加えて喪失する前の解剖学的な形態を再現する必要があることから、安定した高い加工品質が求められている。
　エンドミルの工具摩耗を抑制する技術として、母材の首下部表層に対してダイヤモンド微粒子などのコーティングを施す技術や、刃先にダイヤモンドを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
　特許文献１には、首下部表層にダイヤモンド微粒子コーティングが施された歯科用エンドミルが開示されている。しかしながら、硬質なコーティング層は首下部の表層のみであり、加工中にエンドミルの首下部の表層のコーティング被膜が早期に摩耗及び剥離する場合があり、安定的に高い加工品質の歯科補綴物を得ることが難しかった。
　また、特許文献１に記載のダイヤモンド微粒子コーティングを施した歯科用エンドミルによる加工では、加工後の歯科補綴物の表面が粗くなるため、口腔内装着後に歯科補綴物の表面にプラーク等の汚れが付着し易くなる。このため、歯科用加工機による加工が完了した後、歯科医師又は歯科技工士によって手作業の研磨作業が行われていたが、手作業による研磨作業であるため、歯科補綴物が複雑な形状であった場合、研磨作業が不十分となる領域が発生するという問題があった。
　一方、特許文献２及び特許文献３には、刃先や先端が多結晶ダイヤモンドで形成されたエンドミルが開示されている。しかしながら、これらのエンドミルは金属材料を加工するための工業用エンドミルであり、歯科用材料の加工については記載がなく、複雑かつ多様な歯科補綴物の加工に適したものではない。
特開２０１９－２１７１１８号公報 特開２００４－２５５４９６号公報 特開２０２０－０３２４８５号公報
　本開示は、上記の事情に鑑みて為されたもので、歯科用エンドミルによる加工において、歯科補綴物の表面を滑らかに加工することを可能とするものである。また、安定的に高精度な歯科補綴物を得ることを可能とするものである。
　発明者らは、上記課題を解決するために歯科用エンドミルの首下部（刃）の材質に着目し、鋭意研究を重ねた結果、エンドミルの首下部（刃）に多結晶ダイヤモンドを使用することにより、上記課題を解決できることを見出し、この知見に基づいてさらに研究を進め、本開示を完成するに至った。
　すなわち、本開示に係る歯科用エンドミルは、被加工物を加工するための歯科用エンドミルであって、歯科用加工機に保持されるシャンク部と、刃先を有する首下部と、前記シャンク部と前記首下部を連結する首部と、を備え、前記首下部は、多結晶ダイヤモンドにより形成された構成である。
　また、本開示に係る加工方法は、上記歯科用エンドミルを備えた歯科用加工機で実行される被加工物の加工方法であって、前記歯科用エンドミルを用いて前記被加工物を加工する工程、を含む。
　本開示によれば、歯科用エンドミルを使用した加工において、歯科補綴物の表面を滑らかに加工することが可能となる。また、安定的に高精度な歯科補綴物を得ることができる。
本開示の一実施形態に係る歯科用エンドミルの概略構成を示す平面図である。 本開示の一実施形態に係る加工方法を説明するための図であって、図１に示す歯科用エンドミルを備えた加工機の概略図である。
　（歯科用エンドミルの構造）
　以下、本開示の一実施形態に係る歯科用エンドミルについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る歯科用エンドミル１０の概略構成を示す平面図である。本実施形態に係る歯科用エンドミル１０は、歯科用加工機（例えば、図２の歯科用加工機１参照）に装着され、歯科補綴物を製作するべく、被加工物Ｗを加工するための歯科用エンドミルである。
　本実施形態に係る歯科用エンドミル１０は、図１に示すように、シャンク部１１と、刃先１２を有する首下部１３と、シャンク部１１と首下部１３を連結する首部１４と、を備える。首下部１３は、多結晶ダイヤモンドにより形成される。本実施形態では、歯科用エンドミル１０の首下部１３は、多結晶ダイヤモンドによる単一素材で形成される。シャンク部１１は、例えば、図２に示すような歯科用加工機１（より詳細には、歯科用加工機１のスピンドル２ａ）に装着される。首下部１３を形成する多結晶ダイヤモンドは、単結晶ダイヤモンド粒子の集合体である。多結晶ダイヤモンドは単結晶ダイヤモンド特有の劈開性がないため、耐摩耗性に優れ、単結晶ダイヤモンドよりも加工工具に適する。本開示で用いるダイヤモンドは、多結晶ダイヤモンドであれば、天然ダイヤモンドであってもよく、人工ダイヤモンドであってもよい。人工ダイヤモンドの場合は、多結晶ダイヤモンドは、例えば、気相合成法又は高温高圧焼結法等によって製造された人工多結晶ダイヤモンドが好ましく用いられる。また、多結晶ダイヤモンドは、例えば、ダイヤモンド粒子が金属結合材等で結合された焼結ダイヤモンドであってもよく、結合材を含まずダイヤモンド粒子同士が直接結合したものでもよい。
　（多結晶ダイヤモンドの平均粒子径）
　首下部１３に用いられる多結晶ダイヤモンドの平均粒子径は、５ｎｍ以上１０μｍ以下であって、好ましくは平均粒子径が１μｍ以下、より好ましくは平均粒子径が０．５μｍ以下である。多結晶ダイヤモンドの平均粒子径が上記上限値よりも大きすぎると、歯科補綴物の表面が粗くなり、プラークが付着し易くなるため好ましくない。一方、多結晶ダイヤモンドの平均粒子径が上記下限値よりも小さすぎると、切削効率が低下してしまうため好ましくない。多結晶ダイヤモンドの平均粒子径は、例えば、ＳＥＭ、ＴＥＭといった電子顕微鏡法等や、ＸＲＤ（Ｘ線回折法）等により測定することができる。
　（歯科用エンドミルの刃径）
　歯科用エンドミル１０の首下部１３の刃先１２の直径（刃径Ｄ、図１参照）は、好ましくはシャンク部１１の直径（シャンク径ｄ、図１参照）よりも小さい。即ち、刃先１２の刃径Ｄは、０．１ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下がより好ましい。刃先１２の刃径が上記上限値よりも大きすぎると微細な加工ができなくなるため好ましくない。また、刃先１２の刃径が上記下限値よりも小さすぎると加工効率が低下するため好ましくない。
　（エンドミルの刃底形状）
　首下部１３の刃先１２の先端形状、即ちエンドミル１０の刃底形状は、フラットエンド形状、ラジアスエンド形状、ボールエンド形状などが選択可能であるが、歯科補綴物が自由曲面で構成されることから、半球状のボールエンド形状であることが好ましい。これにより、表面性状が滑らかな歯科補綴物を得ることができる。
　（首下部の長さ）
　首下部１３の長さＬは、特に限定されないが、好ましくは１．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下であり、より好ましくは、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。首下部１３の長さが、上記上限値よりも長いと、剛性が低下するため好ましくない。首下部１３の長さが、上記下限値よりも短いと、加工範囲が限定されるため好ましくない。
　（シャンク部及び首部）
　シャンク部１１及び首部１４は、例えば、材料として超硬基材が用いられる。この超硬基材は、例えば、セラミックスと金属との複合材料であるサーメット、炭化タングステン（ＷＣ）系超硬合金等の超硬合金、等が好適に挙げられるが、これらに限定されない。また、エンドミル１０の首下部１３と首部１４とは、例えば、溶接、ろう付け等により、互いに接合されている。この構成により、エンドミル１０の耐久性が向上する。
　（被加工物の材料）
　本実施形態のエンドミル１０で切削される被加工物Ｗの材料は、歯科材料であれば特に限定されないが、歯科用セラミックス、及び歯科用レジンが好適に挙げられる。歯科用セラミックスを被加工物Ｗの材料に用いることで、生体親和性及び強度が高く、経年劣化が少ないため、長期的に審美性が優れる歯科補綴物を得ることができる。また、歯科用レジンを被加工物Ｗの材料に用いることで、生体親和性、強度及び審美性がよく、軽量である歯科補綴物を、比較的廉価かつ短時間に得ることができる。また、被加工物Ｗの形状も、特に限定されず、ブロック状、ディスク状等、何れの形状でもよい。
　（加工する歯科補綴物の種類）
　本実施形態のエンドミル１０は、加工する歯科補綴物の種類を限定するものではない。例えば、加工する歯科補綴物は、中切歯、側切歯、犬歯、臼歯の何れに対応する人工歯であってもよく、クラウン（歯冠）、インレー、オンレー、ブリッジ、連冠、インプラントのアバットメントに装着される歯冠等が挙げられるが、これらに限定されない。
　（エンドミルを備えた加工機）
　図２は、上記本実施形態に係る歯科用エンドミル１０を備えた歯科用加工機１の一例の概略図である。この図２に示すように、歯科用加工機１は、切削部２と、保持部３と、制御部４と、等を備える。切削部２は、エンドミル１０を保持するスピンドル（主軸）２ａ、スピンドル２ａを回転させるモータ２ｂ、スピンドル２ａを所定方向へ移動させる移動部等を有する。保持部３は、被加工物Ｗを保持する保持部材３ａ、保持部材を所定方向へ移動させる移動部等を有する。制御部４は、プロセッサ、メモリ、操作ボタン４ａ、モニタ４ｂ等を備えたＮＣ装置等からなる。
　このような歯科用加工機１のスピンドル２ａに本実施形態のエンドミル１０を装着し、保持部材３ａに被加工物Ｗを取り付ける。その後、エンドミル１０と被加工物Ｗの相対的な位置関係を３次元で変化させ、エンドミル１０を回転させることで、本実施形態の加工方法を実行することができる。
　即ち、本実施形態に係る加工方法は、本実施形態に係る歯科用エンドミル１０を備えた歯科用加工機１によって実行される被加工物Ｗの加工方法であって、本実施形態のエンドミル１０を用いて被加工物Ｗを加工する工程を含む。この工程は、歯科用エンドミル１０による荒加工工程、仕上げ加工工程等が挙げられる。また、本実施形態に係る加工方法は、この工程の他に、着色工程、焼結工程等を含んでいてもよい。
　（効果）
　以上説明したように、本実施形態の歯科用エンドミル１０及び加工方法によれば、歯科用エンドミル１０の首下部１３が多結晶ダイヤモンドにより形成されている。このことから、歯科用エンドミル１０による被加工物Ｗの加工が完了した状態で、表面性状が滑らかな歯科補綴物を得ることができる。また、このように加工後の歯科補綴物は、表面性状が滑らかであることから、口腔内装着後に歯科補綴物の表面へのプラークの付着を適切に抑制することができる。
　また、首下部１３が多結晶ダイヤモンドにより形成されている本実施形態の歯科用エンドミル１０は、加工スピードを高速化させても精度が低下せず、加工時間を短縮することが可能となり、短時間で高精度かつ高精細な歯科補綴物を得ることが可能となる。また、本実施形態の歯科用エンドミル１０は、繰り返しの加工にも耐え得る優れた耐久性を有する。また、本実施形態の歯科用エンドミル１０は、摩耗及び表面層の剥離を抑制することができる。また、本実施形態の歯科用エンドミル１０は、手作業による研磨作業の手間を省くことができる。この結果、本実施形態の歯科用エンドミル１０及び加工方法は、歯科補綴物の加工品質の低下を抑制して、安定的に高精度な歯科補綴物を得ることができる。
　また、歯科分野においては、小型の卓上タイプの加工機が主流であるため、加工機に搭載できるエンドミルの本数に制限がある。これに対して、本実施形態のエンドミル１０では、刃先１２の直径である刃径は、シャンク部１１の直径であるシャンク径よりも小さく、刃径が、０．１ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、首下部１３の長さである首下長が１．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下である。この構成により、歯科用加工機１は、より多くのエンドミル１０を搭載でき、歯科分野での使用に適した小型の歯科用加工機１を提供できる。また、このような構成の歯科用エンドミル１０により、歯科用加工機１は、微細な加工が可能となり、加工効率に優れ、複雑かつ多様な形状の歯科補綴物を、より高精度かつ高精細に加工することが可能となる。
　また、歯科補綴物は、患者に合わせたオーダーメイドであるため、同種のエンドミル１０を用いて様々な形状に対応して加工する必要がある。例えば、特許文献２のように刃先のみダイヤモンドで形成された工業用のエンドミルでは、刃先のみでしか加工できないため、被加工物の加工箇所や加工物の形状が限られる。これに対して、本実施形態の歯科用エンドミル１０は、首下部１３全体が多結晶ダイヤモンドで形成されていることから、刃先だけでなく刃先１２の側面、さらには首下部１３全体の側面を使用した加工も可能である。このことにより、本実施形態の歯科用エンドミル１０は、患者ごと、部位ごと、症例ごとに形状、サイズ、歯冠長が異なる複雑かつ多様な形状の歯科補綴物を、より高精度かつ滑らかに加工することが可能となる。
　また、本実施形態の歯科用エンドミル１０では、多結晶ダイヤモンドの平均粒子径が、５ｎｍ以上１０μｍ以下とすることで、表面が滑らかで、プラークが付着しにくい歯科補綴物を得ることができ、かつ切削効率に優れる加工が可能となる。
　また、本実施形態の歯科用エンドミル１０及び加工方法では、被加工物Ｗが歯科用レジン及び歯科用セラミックの少なくとも何れかであれば、生体親和性、強度及び審美性が優れる歯科補綴物を得ることができる。
　以下、実施例を挙げて本開示をさらに具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例により何ら限定されるものではなく、本開示の技術的思想内で多くの変形が当分野において通常の知識を有する者により可能である。
［被加工物の加工］
［実施例１］
　実施者は、平均粒子径２０ｎｍの多結晶ダイヤモンドが首下部１３に使用されている加工工具（歯科用エンドミル１０）を、分解能１０ｎｍ以下の加工機（碌々産業社製　ＭＥＧＡ－ＳＳＳ）に装着した。実施者は、この加工機を用いて、被加工物Ｗとして歯科用ジルコニア（「ノリタケ カタナ（登録商標）ジルコニア」ＳＴＭＬ、クラレノリタケデンタル株式会社製）［直径９８．５ｍｍ、厚み１８ｍｍ］を、下記表１に示す歯冠用高精細加工の条件で切削させ、約１５ｍｍ×１５ｍｍ×１５ｍｍの歯冠形状の仮焼体を得た。下記表１に記載した回転数はエンドミルを保持する主軸の主軸回転数を示し、送り速度は主軸の移動送り速度を示し、切り込み量の深さはＺ方向の加工深さを示し、切り込み量の幅はＸＹ方向の加工幅を示す。Ｚ方向は、主軸の軸線方向であり、ＸＹ方向は、Ｚ方向に対して垂直な平面を形成する方向である。実施者は、加工した歯冠形状の仮焼体を１５５０℃、９０分で焼成し、最終補綴物を得た。
［実施例２］
　実施例２では、実施者は被加工物Ｗとして、歯科用ハイブリッドレジンブロック（「カタナ（登録商標）アベンシア（登録商標）Ｎ」、クラレノリタケデンタル株式会社製）を用いた。このこと以外は、実施者は、実施例１と同じ加工機を用いて、実施例１と同じ歯冠用高精細加工の条件で加工を実施し、最終補綴物を得た。
［比較例１］
　比較例１では、実施者は、歯科用エンドミル１０を、ダイヤモンド微粒子コーティングが首下部に使用されている従来の歯科用エンドミル（多結晶ダイヤモンドは首下部に使用されていないもの）に変更した。このこと以外は、実施者は、実施例１と同じ加工機を用いて、実施例１と同じ歯冠用高精細加工の条件で加工及び焼成を実施し、最終補綴物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［最終補綴物の平均表面粗さ測定］
　実施者は、実施例１、２及び比較例１で得た最終補綴物の外側面及び咬合面の平均表面粗さＲａ[μｍ]を、非接触式のレーザー顕微鏡３Ｄ（キーエンス社製）で測定した。測定結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記表２に示されるように、首下部１３が多結晶ダイヤモンドの歯科用エンドミル１０を使用した実施例１及び実施例２では、最終補綴物の平均表面粗さが０．３μｍ以下であった。一方、ダイヤモンド微粒子コーティングのエンドミルを使用した比較例１では、最終補綴物の平均表面粗さが３０μｍ以上であった。以上のように、実施例１及び実施例２では従来のダイヤモンド微粒子コーティングに比べて最終補綴物の平均表面粗さを小さくすることが可能となり、プラークの付着を抑制できることが示唆される。
　本明細書に記載した数値範囲については、別段の記載のない場合であっても、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし範囲が本書に具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
　本開示の歯科用エンドミルは、歯科用エンドミルによる加工において、歯科補綴物の表面を滑らかに加工することが可能であり、安定的に高精度な歯科補綴物を得ることが可能であるから、歯科補綴物等の加工に利用することができる。
［関連出願への相互参照］
　本出願は、２０２１年７月８日に日本国特許庁に出願された特願２０２１－１１３２９７に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (6)

  1. 　被加工物を加工するための歯科用エンドミルであって、
    　歯科用加工機に保持されるシャンク部と、
    　刃先を有する首下部と、
    　前記シャンク部と前記首下部を連結する首部と、を備え、
    　前記首下部は、多結晶ダイヤモンドにより形成された、歯科用エンドミル。
  2. 　請求項１に記載の歯科用エンドミルであって、
    　前記多結晶ダイヤモンドの平均粒子径が、５ｎｍ以上１０μｍ以下である、歯科用エンドミル。
  3. 　請求項１に記載の歯科用エンドミルであって、
    　前記刃先の直径である刃径は、前記シャンク部の直径であるシャンク径よりも小さく、前記刃径が、０．１ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、前記首下部の長さである首下長が１．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下である、歯科用エンドミル。
  4. 　請求項２に記載の歯科用エンドミルであって、
    　前記刃先の直径である刃径は、前記シャンク部の直径であるシャンク径よりも小さく、前記刃径が、０．１ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、前記首下部の長さである首下長が１．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下である、歯科用エンドミル。
  5. 　請求項１～４の何れか一項に記載の歯科用エンドミルを備えた歯科用加工機で実行される被加工物の加工方法であって、
    　前記歯科用エンドミルを用いて前記被加工物を加工する工程、を含む、加工方法。
  6. 　請求項５に記載の加工方法であって、
    　前記被加工物が歯科用レジン及び歯科用セラミックの少なくとも何れかである、加工方法。
PCT/JP2022/026229 2021-07-08 2022-06-30 歯科用エンドミル、及び加工方法 WO2023282173A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023533583A JPWO2023282173A1 (ja) 2021-07-08 2022-06-30
EP22837589.5A EP4368146A1 (en) 2021-07-08 2022-06-30 Dental end mill and processing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021113297 2021-07-08
JP2021-113297 2021-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023282173A1 true WO2023282173A1 (ja) 2023-01-12

Family

ID=84801620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/026229 WO2023282173A1 (ja) 2021-07-08 2022-06-30 歯科用エンドミル、及び加工方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4368146A1 (ja)
JP (1) JPWO2023282173A1 (ja)
WO (1) WO2023282173A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255496A (ja) 2003-02-25 2004-09-16 Ngk Spark Plug Co Ltd エンドミル
JP2017119333A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 日進工具株式会社 エンドミルとその製造方法
JP2019502446A (ja) * 2015-12-17 2019-01-31 デンタルポイント アーゲー セラミックインプラント
JP2019217118A (ja) 2018-06-22 2019-12-26 株式会社松風 歯科用エンドミル
JP2020032485A (ja) 2018-08-29 2020-03-05 ファナック株式会社 鏡面加工方法および鏡面加工工具
WO2020250499A1 (ja) * 2019-06-13 2020-12-17 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
JP2021113297A (ja) 2020-01-21 2021-08-05 積水化学工業株式会社 粘着テープ、及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255496A (ja) 2003-02-25 2004-09-16 Ngk Spark Plug Co Ltd エンドミル
JP2019502446A (ja) * 2015-12-17 2019-01-31 デンタルポイント アーゲー セラミックインプラント
JP2017119333A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 日進工具株式会社 エンドミルとその製造方法
JP2019217118A (ja) 2018-06-22 2019-12-26 株式会社松風 歯科用エンドミル
JP2020032485A (ja) 2018-08-29 2020-03-05 ファナック株式会社 鏡面加工方法および鏡面加工工具
WO2020250499A1 (ja) * 2019-06-13 2020-12-17 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
JP2021113297A (ja) 2020-01-21 2021-08-05 積水化学工業株式会社 粘着テープ、及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4368146A1 (en) 2024-05-15
JPWO2023282173A1 (ja) 2023-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9693840B2 (en) Milling method for the manufacture of dental prostheses
US20120148985A1 (en) Method for Machining a Dental Prosthesis
US11864962B2 (en) Method of making dental restorations from sintered preforms
US20230240797A1 (en) Dental Milling Tool
US11850110B2 (en) Method of making anterior dental restorations from sintered preforms
US20120177456A1 (en) Method for machining a dental prosthesis
WO2023282173A1 (ja) 歯科用エンドミル、及び加工方法
JP7197249B2 (ja) 歯科用エンドミル
JP2011194119A (ja) 歯科補綴物の加工方法と、それを用いた歯科補綴物の加工装置。
JP2001001229A (ja) 複製物の加工方法
US20230404722A1 (en) Pcd end-mills for dental crown
CN113784685B (zh) 用于制造牙齿替换部件的方法
JP4215893B2 (ja) 歯科補綴物形成用ブロック
JP2010269045A (ja) 歯科補綴物の加工方法と、それを用いた歯科補綴物の加工装置と、それを用いて加工した歯科補綴物。
US20230073315A1 (en) Manufacture of a dental prosthesis
JP2012130698A (ja) 口腔外の歯科補綴物の製造方法および製造装置
KR20220088627A (ko) 세라믹 치아 보철 부품 제작 방법, cad/cam 기계 가공 스테이션, 컴퓨터 프로그램 및 최종 강도의 치아용 세라믹으로 제조된 블랭크
KR20210090652A (ko) 세라믹 치아 보철 부품 제작 방법, cad/cam 기계 가공 스테이션, 컴퓨터 프로그램 및 최종 강도의 치아용 세라믹으로 제조된 블랭크

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22837589

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023533583

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022837589

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE