一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法技术

本发明专利技术涉及一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法，有以下步骤：用CAD软件设计义齿的牙列部分与基托部分；沿着牙合面到牙龈的方向，将牙列分为3‑5层，层与层之间为交叉过渡层，硬度、耐磨度以及颜色的梯度过渡；沿着牙合面到牙龈的方向，将基托分为上下2层，硬度、颜色梯度过渡；根据患者牙齿的个性化临床比色结果，在(牙合)平面法向设定以颜色型号区分的颜色层，每层代表一种颜色，标记每个色层(牙合)在平面法向的起止面，作为更换不同材料的分界面；应用数控加工设备及其配套软件，实施义齿打印成型，完成义齿的制作。本发明专利技术能简化制作程序，满足义齿力学、美学梯度渐变义齿的个性化要求，精确一体化成型。

An integrated design and 3D printing method of gradient denture in mechanical Aesthetics

【技术实现步骤摘要】
一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法
本专利技术涉及一种义齿的体数字化设计方法，具体涉及一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法。
技术介绍
CAD/CAM技术已经在口腔多学科得到广泛应用。口腔修复CAD/CAM系统主要包括数据采集、计算机辅助设计和计算机辅助加工三个部分。经过40余年的研究，该技术已在口腔固定修复领域占据了一席之地，并且良好的体现了CAD/CAM技术的优越性，提高效率，减少医技人员的劳动强度，提高修复体质量，精确，弱化因医技人员的经验和个人素质等因素带来的影响等。目前国内外文献所示对该领域研究成果主要是：在义齿数据获取方面：一、复制现有义齿，获得现有义齿三维数据；二、扫描患者的无牙颌模型及其颌位关系，利用计算机进行排牙与基托设计，设计出义齿数据。在加工成型方面：一、切削基托的预成树脂块后逐一安插成品人工牙。二、利用三维打印技术直接加工，但目前尚无直接可用的产品。三、三维打印蜡型或是型盒，用传统义齿制作方法进行压胶成型应用与临床。但是上述方法都无法解决义齿力学、美学梯度渐变义齿的个性化要求，不能简化制作程序，精确一体化成型。
技术实现思路
为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法，能简化制作程序，满足义齿力学、美学梯度渐变义齿的个性化要求，提高义齿耐磨度，精确一体化成型。为了达到上述目的，本专利技术有如下技术方案：本专利技术的一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法，有以下步骤：r>1)用CAD软件设计义齿的牙列部分与基托部分；2)沿着牙合面到牙龈的方向，将牙列分为3-5层，层与层之间为交叉过渡层，硬度、耐磨度以及颜色的梯度过渡；3)沿着牙合面到牙龈的方向，将基托分为上下2层，硬度、颜色梯度过渡，完成基托CAD数据；4)将步骤2)、3)设计的义齿CAD数据导入多材质3D打印配套软件，根据患者牙齿的个性化临床比色结果，在(牙合)平面法向设定以颜色型号区分的颜色层，每层代表一种颜色，标记每个色层(牙合)在平面法向的起止面，作为更换不同材料的分界面；5)应用数控加工设备及其配套软件，采用光固化打印材料，实施义齿打印成型，完成义齿的制作。其中，所述光固化打印材料包括纳米陶瓷、玻璃纤维或碳纤维的光固化树脂材料；所述材料包括PMMA材料液。本专利技术的优点在于：能简化制作程序，满足义齿力学、美学梯度渐变义齿的个性化要求，提高义齿耐磨度，精确一体化成型。附图说明图1为本专利技术工艺流程示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参见图1，本专利技术的本专利技术的一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法，有以下步骤：1)用CAD软件设计义齿的牙列部分与基托部分；2)沿着牙合面到牙龈的方向，将牙列分为3-5层，层与层之间为交叉过渡层，硬度、耐磨度以及颜色的梯度过渡；3)沿着牙合面到牙龈的方向，将基托分为上下2层，硬度、颜色梯度过渡，完成基托CAD数据；4)将步骤2)、3)设计的义齿CAD数据导入多材质3D打印配套软件，根据患者牙齿的个性化临床比色结果，在(牙合)平面法向设定以颜色型号区分的颜色层，每层代表一种颜色，标记每个色层(牙合)在平面法向的起止面，作为更换不同材料的分界面；5)应用数控加工设备及其配套软件，采用光固化打印材料，实施义齿打印成型，完成义齿的制作。所述光固化打印材料包括纳米陶瓷、玻璃纤维或碳纤维的光固化树脂材料；所述材料包括PMMA材料液。所述光固化材料，通过混合不同比例的陶瓷填料或玻璃纤维、碳纤维提高其强度和耐磨性，通过纤维填料的比例的变化，能实现光固化材料打印后的硬度和耐磨度的变化。颜色材质：基本材质都是PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯是基本材质，能通过调节所添加色料的不同控制其为牙白色或牙龈粉色。例如：A1、A2、A3；B1、B2、B3为常用牙齿颜色；浅粉色、淡粉色为牙龈颜色；通过将纤维填料做成血红色，能在基托部分模拟牙龈血管的颜色。具体实施例：如牙列：1)第一层硬度最高，用于咬合面，采用陶瓷填料，质量比为70-85％的PMMA，颜色为A1色，半透明度为50％；第二层硬度较低，采用纯PMMA，颜色为A2色，半透明度为30％；第三层与第二层硬度相同，也是纯PMMA，但颜色为A3色，半透度为10％。牙龈：第一层颜色为粉色；第二层为红色。所述PMMA材料丝包括基托材料丝和人工牙材料丝，基托材料丝为牙龈粉色，人工牙材料丝为牙齿白色，根据材料丝颜色的彩度、饱和度、明度分为多种型号。应用时可根据临床比色结果，对不同型号的基托、人工牙材料丝进行个性化选择和组合应用；所述数控加工设备为三维打印机，所述三维打印机及配套软件是基于光固化技术的多喷头高分子材料三维打印机及配套软件。所述(牙合)平面法向的起止面与(牙合)平面平行或近似平行。所述步骤5)还包括步骤：数控加工设备的多喷头分别输入不同颜色、不同硬度的材料液，在压力下形成液滴从喷头出料口喷出，数控加工设备的三轴运动控制系统控制喷出每个二维打印截面的全口义齿外形，所述每个二维打印截面与(牙合)平面平行，然后打印工作台下降10-100um，喷头再开始下一个二维面的打印，层层堆积形成义齿。在打印过程中，当至颜色分界面时，自动切换下一种颜色的基托材料液和人工牙材料液，继续打印下一个颜色层，直至义齿三维打印完成，实现多色义齿的一体化加工。CAD：计算机辅助设计；CAM：计算机辅助加工。本专利技术所用加工成型材料为树脂材料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，是目前临床中常用的义齿材料。所用的粘接材料推荐使用自凝树脂材料，但实际应用时可根据临床需要由技师或医师自行选择。(牙合)：是指上下牙列间的接触关系。如上所述，便可较为充分的实现本专利技术。以上所述仅为本专利技术的较为合理的实施实例，本专利技术的保护范围包括但并不局限于此，本领域的技术人员任何基于本专利技术技术方案上非实质性变性变更均包括在本专利技术包括范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法，其特征在于有以下步骤：/n1)用CAD软件设计义齿的牙列部分与基托部分；/n2)沿着牙合面到牙龈的方向，将牙列分为3-5层，层与层之间为交叉过渡层，硬度、耐磨度以及颜色的梯度过渡；/n3)沿着牙合面到牙龈的方向，将基托分为上下2层，硬度、颜色梯度过渡，完成基托CAD数据；/n4)将步骤2)、3)设计的义齿CAD数据导入多材质3D打印配套软件，根据患者牙齿的个性化临床比色结果，在(牙合)平面法向设定以颜色型号区分的颜色层，每层代表一种颜色，标记每个色层(牙合)在平面法向的起止平面，作为更换不同材料的分界面；/n5)应用数控加工设备及其配套软件，采用光固化打印材料，实施义齿打印成型，完成义齿的制作。/n

【技术特征摘要】
1.一种力学美学梯度渐变义齿一体化设计与3D打印方法，其特征在于有以下步骤：
1)用CAD软件设计义齿的牙列部分与基托部分；
2)沿着牙合面到牙龈的方向，将牙列分为3-5层，层与层之间为交叉过渡层，硬度、耐磨度以及颜色的梯度过渡；
3)沿着牙合面到牙龈的方向，将基托分为上下2层，硬度、颜色梯度过渡，完成基托CAD数据；
4)将步骤2)、3)设计的义齿CAD数据导入多材质3D打印配套软件，根据患者牙齿的个性化临床比...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉春，周永胜，王勇，陈虎，邓珂慧，白鹤飞，马珂楠，陈科龙，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：北京;11