正畸氧化锆托槽的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是采用固相含量为30％‑60％的氧化锆墨水浆料作为原材料，获取患者牙列数据建立数字模型，设定具有T型网底结构的托槽结构，导出STL数据，通过3D打印机加工与设计一致的氧化锆陶瓷托槽。大大提高了与牙面的粘接力，有效解决陶瓷托槽易脱落的问题；改善了患者的治疗效果和佩戴舒适度；在有限的空间内，可以实现多种开模难以实现结构，促进产品设计升级；在一体成型托槽和网体结构的同时，能进一步保证高精度加工特征，从而简化了生产工序，降低了生产难度；一次成型，操作简单，解决了传统工艺开模费用高、改模周期长的缺陷，加速产品迭代升级。

【技术实现步骤摘要】
正畸氧化锆托槽的制备方法
本专利技术涉及口腔正畸技术，特别是一种正畸氧化锆托槽的制备方法。
技术介绍
正畸(Orthodontics)是矫正牙齿、解除错牙和畸形的技术。利用各类矫正装置对颌骨、牙齿、肌肉、神经的位置调整，使错牙和畸形牙重新排列，从而达到牙齿美化的效果。正畸分为固定矫正和隐形矫正，固定矫正包括传统的金属托槽矫正和陶瓷托槽矫正；隐形矫正包括舌侧隐形矫正和近年来兴起的透明牙套矫正。就治疗效果和成本来说，金属托槽无疑是最佳选择，但在美观度和舒适度上，隐形牙套具有外形美观、治疗预期可视化，自动化高及清洁卫生等优点。而陶瓷托槽美观性好，同时价格介于金属托槽和隐形牙套之间，因此越来越受消费者欢迎。现有技术的陶瓷托槽通常采用CIM(即陶瓷注射成型)或压模技术加工。如专利公告号为CN105997275B，一种透明氧化锆牙齿托槽的制备方法，采用喷雾造粒将氧化钇部分稳定氧化锆粉末制备成粒径为10～50um的球形粉末，氧化钇部分稳定氧化锆粉末的粒径为10～20nm，氧化钇的含量为3mol％，其中喷雾造粒为非水性的溶剂法造粒；将造粒粉末装入模具中，对其进行多次热压烧结，烧结后的坯体进行切割、打磨和抛光。又如专利公开号为CN111704442A设计的一种口腔正畸用的牙齿托槽制备方法，选用复合基体粉料、复合烧结助剂、粘结剂和水混合制浆，浆液注入托槽磨具后形成托槽生坯，托槽生坯依次经干燥和脱脂后置于密封环境下进行冷等静压，得到成型的托槽生胚；成型的托槽生胚在真空环境中依次经高温烧结和低温烧结。这些方法生产的托槽基本是按照适用性最广的数据制造出来的，无法覆盖所有的情况。尤其CIM技术加工的一体成型的陶瓷托槽网底结构不如分体加工的精致，需要将托槽体和网底分开加工，制作难度高，品种类型少，工序繁琐；而且陶瓷托槽的网底结构与患者牙面不贴和，导致粘接强度和舒适度不尽人意；陶瓷托槽大小空间有限，许多结构设计开模无法实现；另外，随着现在正畸医生水平的提高，再加上越来越多高精度测量设备(锥形束CT、头影测量等)的推出，医生有意愿按照自己的设计来加工托槽，但开模费用过高，改模周期长，许多想法难以实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种正畸氧化锆托槽的制备方法，它利用3D打印技术，采用全新的T型凸台网底结构，粘接力强，按患者牙面特征进行个性化定制，具有良好的佩戴舒适度，一次成型，工艺简捷，生产难度小，综合成本低。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是包括以下步骤：(一)备好固相含量为30％-60％的氧化锆墨水浆料作为原材料。(二)使用口内扫描仪获取患者牙列数据并建立数字模型。(三)利用计算机辅助设计设定托槽结构：所述托槽包括托槽本体，托槽本体上设有连接体，连接体与牙齿接触面为网底结构。(四)根据患者的牙列数据和牙面情况，优化网底结构和牙面的贴合角度，使网底结构与患者的牙面完全密合。(五)将设计好的托槽本体、连接体、网底结构合并成一体进行排版，导出STL数据。(六)将STL数据导入3D打印机，加工与设计一致的氧化锆陶瓷托槽；(七)清洗氧化锆陶瓷托槽。(八)将清洗完成的氧化锆陶瓷托槽放在烧结炉中烧结。(九)调整烧结完成的氧化锆陶瓷托槽并对网底做喷砂处理。本技术方案设计了具有T型凸台结构的陶瓷托槽网底，对于齿科产品来说，这种T型凸台结构能从微观方面得到显示，它可以通过粘接剂使牙面与网底充分接触并粘接，从而改善陶瓷托槽粘接不牢固的问题。本方法由医生临床使用三维扫描技术获取患者牙齿数据，在计算机上建立数字模型，计算机辅助设计陶瓷托槽的结构，使用CAD/CAM技术进行个性化定制贴合患者牙面的基底。喷射3D打印机将数据加工成成品，利用3D打印喷射技术可以提供超高的设计自由度，助力工艺升级和产业升级。一体成型的氧化锆陶瓷托槽和多种类型的网底结构，简化生产工序。实现陶瓷托槽设计快速验证和批量化生产，减少开模费用和周期。本方法可生产出直接用于正畸矫正的氧化锆陶瓷托槽，而且托槽体和网底结构一体式一次性成型，这种T型凸台网底结构极大提高了托槽与牙面的粘接力，同时还减小了与牙面的直接接触面，从而减少对牙齿的损伤；利用陶瓷3D打印行业独有的水溶性支撑材料，去除简单，无残留，可以突破后处理去除支撑的限制，实现任意形状的托槽本体和网底设计。针对氧化锆陶瓷托槽设计的专用烧结曲线，大大减少了烧结时间，同时产品性能和致密度远远领先行业内同类产品；前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，步骤三中所述的网底结构由若干等间距排列的T型凸台构成。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，所述T型凸台是“T”型上平面朝牙齿方向，“T”型下端脚与连接体连成一体。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，所述T型凸台与连接体连接部位以及单个T型凸台各组成部分之间的拐角处均进行倒角处理。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，所述连接体的厚度为0.2～0.5mm；T型凸台的厚度为0.1～0.4mm。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，步骤八在烧结炉中烧结时，使用梯度曲线烧结。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，氧化锆墨水浆料由纳米氧化锆粒子、辅助溶剂、黏结剂组成；烧结支撑浆料由纳米碳酸钠粒子、辅助溶剂、分散剂组成。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，3D打印加工的氧化锆陶瓷托槽预留10-20％的收缩量。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，将完成氧化锆陶瓷托槽3D打印的托盘置于20-40℃的软水水循环箱中，以每小时20-100L的速度循环，溶解支撑体，使氧化锆陶瓷托槽与托盘分离。前述的正畸氧化锆托槽的制备方法中，作为优选，将干燥后的氧化锆陶瓷托槽放在烧结炉中烧结，烧结工艺为：氧化锆托槽本体从0℃升温到250℃，升温速率为1-4℃，保温200min，从250℃升温到350℃，升温速率为1-4℃，保温500min，从350℃升温到450℃，升温速率为1-4℃，保温500min，从450℃升温到800℃，升温速率为1-3℃，保温400min，从800℃升温到1450℃，升温速率为1-3℃，保温300min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：T型凸台网底结构设计，使粘接剂可以充分接触并填充托槽网底，固化后可以形成强有力的镶嵌连接，大大提高与牙面的粘接力，有效解决陶瓷托槽易脱落的问题；根据患者牙面定制个性化产品，使产品和牙面完全吻合，改善了患者的治疗效果和佩戴舒适度；细节加工精度高，在有限的空间内，可以实现多种开模难以实现结构，促进产品设计升级；在一体成型托槽和网体结构的同时，能进一步保证高精度加工特征，从而简化了生产工序，降低了生产难度；一次成型，操作简单，解决了传统工艺开模费用高、改模周期长的缺陷，加速产品迭代升级。附图说明图1是本专利技术的一种应用状态结构示意图。图2是本专利技术的一种托槽局部放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是包括以下步骤：/n(一)备好固相含量为30％-60％的氧化锆墨水浆料作为原材料；/n(二)使用口内扫描仪获取患者牙列数据并建立数字模型；/n(三)利用计算机辅助设计设定托槽(1)结构：所述托槽包括托槽本体，托槽本体上设有连接体(101)，连接体与牙齿(3)接触面为网底结构(102)；/n(四)根据患者的牙列数据和牙面情况，优化网底结构和牙面的贴合角度，使网底结构与患者的牙面完全密合；/n(五)将设计好的托槽本体、连接体、网底结构合并成一体进行排版，导出STL数据；/n(六)将STL数据导入3D打印机，加工与设计一致的氧化锆陶瓷托槽；/n(七)清洗氧化锆陶瓷托槽；/n(八)将清洗完成的氧化锆陶瓷托槽放在烧结炉中烧结；/n(九)调整烧结完成的氧化锆陶瓷托槽并对网底做喷砂处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是包括以下步骤：
(一)备好固相含量为30％-60％的氧化锆墨水浆料作为原材料；
(二)使用口内扫描仪获取患者牙列数据并建立数字模型；
(三)利用计算机辅助设计设定托槽(1)结构：所述托槽包括托槽本体，托槽本体上设有连接体(101)，连接体与牙齿(3)接触面为网底结构(102)；
(四)根据患者的牙列数据和牙面情况，优化网底结构和牙面的贴合角度，使网底结构与患者的牙面完全密合；
(五)将设计好的托槽本体、连接体、网底结构合并成一体进行排版，导出STL数据；
(六)将STL数据导入3D打印机，加工与设计一致的氧化锆陶瓷托槽；
(七)清洗氧化锆陶瓷托槽；
(八)将清洗完成的氧化锆陶瓷托槽放在烧结炉中烧结；
(九)调整烧结完成的氧化锆陶瓷托槽并对网底做喷砂处理。


2.根据权利要求1所述的正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是，步骤三中所述的网底结构(102)由若干等间距排列的T型凸台构成。


3.根据权利要求2所述的正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是，所述T型凸台是“T”型上平面朝牙齿(3)方向，“T”型下端脚与连接体(101)连成一体。


4.根据权利要求2所述的正畸氧化锆托槽的制备方法，其特征是，所述T型凸台与连接体(101)连接部位以及单个T型凸台各组成部分之间的拐角处均进行倒角处理。


5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈士洁，于政潇，周小坚，
申请(专利权)人：杭州普太科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33