3D制造技术

本发明专利技术公开了

【技术实现步骤摘要】
3D打印牙科聚醚醚酮复合材料的计算机配色方法


[0001]本专利技术主要涉及牙科的
，具体为
3D
打印牙科聚醚醚酮复合材料的计算机配色方法
。

技术介绍

[0002]有机高分子材料聚醚醚酮
(PEEK)
是一种具有良好机械性能
、
耐高温
、
化学性质稳定
、
可抛光
、
能够透射放射线
、
低菌斑亲和力的材料，其弹性模量介于皮质骨和松质骨之间，拉伸性能也与牙釉质和牙本质相似
。
由于出色的生物相容性及机械性能，聚醚醚酮在口腔多个领域均有应用，但是因其颜色呈现棕色且不透光，作为口腔修复材料其美观性能差，限制了
PEEK
及其复合材料在牙科修复领域的广泛应用
。
目前主要通过两种方法改善其颜色，一种为饰面树脂遮色，但由于
PEEK
表面能较低，难以与材料粘结，饰面树脂易剥脱，另外一种是在
PEEK
中添加纳米填充物进行共混改色
。
但如何获取仿真的修复效果仍是目前的研究难点
。
传统高分子材料的制造工艺主要为注塑成型和数控铣削，工序繁杂，加工周期长，浪费严重
、
成本高，在个性化设计时需要重新制作模具，适用于大批量试件的生产
。
随着快速增材技术的进步，个性化人工制件逐渐成为发展趋势，通过
3D
打印技术可为患者定制个性化假体，材料利用率高，能极大提高假体的配适性
。
熔融沉积成型
(FDM)
工艺是
3D
打印的重要分支，利用热塑性材料的粘结性，将材料加热至熔融态，在系统指令下将半流动的热熔材料挤出，粘稠状的材料迅速固化，通过“自下而上”的层层堆叠方法，制造出精密部件，应用前景良好
。FDM
被认为是
PEEK
材料最好的
3D
打印技术
。
[0003]无机色料耐热，耐晒，遮盖力强，具有高温稳定性的锆基色料是典型代表
。
锆基色料常用于牙科陶瓷材料配色，可任意配合调配出丰富的色系
。
计算机配色相比人工配色具有导向性好
、
配色便捷
、
配色精度高等优点
。
通过测色仪器测量出配色样本和靶目标色样本的反射光谱曲线，配色软件计算后给出最佳色料配方
。
不少研究将锆基色料成功应用于计算机配色，
PEEK
复合材料的反射光谱特征是计算机配色的基础，将其与目标色进行数学关联，就能获取牙色
PEEK
复合材料的配色方案，进而改善
PEEK
的色彩学性能
。
[0004]目前已报道通过调控
PEEK
共混氧化物的方式可以改变其色彩学性能
。
国内牙科市售商品化
PEEK
主要有两种，
Bio
‑
HPP(Bredent
公司，德国
)
是
PEEK
基陶瓷增强型高性能聚合材料，添加了
20wt
％的
ZrO2和
Al2O3，通过高温压铸制造；国内
BioPAEK(
登泰克牙科有限公司，中国
)
系列数字化铣削盘通过添加不同含量
TiO2及
Fe2O3获取
W、P、Y
三种色号盘，可供选择的颜色有限
。
国内陆伟团队采用“先校基色，再调牙色”的颜料氧化物共混改性策略，在
PEEK
内添加
TiO2、ZrO2、Al2O3中的一种，质量百分比为2％
‑
20
％，打印牙色比色板；在此基础上添加
0.2
％
‑
1.2
％
Fe2O3获取牙龈色系的比色板，但氧化物比例
、
种类与色彩学的变化关系仍不明确
。
[0005]综上所述，现有技术存在的问题为：聚醚醚酮复合物颜色有限，且添加的氧化物比例
、
种类与色彩学变化关系仍不明确，无法精准得到与天然牙相近的颜色
。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术的目的是提供
3D
打印牙科聚醚醚酮复合材料的计算机配色方法，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]3D
打印牙科聚醚醚酮复合材料的计算机配色方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一
、
称量：每种粉料按配比计算原料数量进行称重，称重原料精度控制在
0.001g
；
[0010]步骤二
、
干燥：依次对称重后的粉料进行单独烘干，依次将粉料放入带有铝箔纸的料盘中，并将其遮盖，温度为
120
°
，时长为
4h
；
[0011]步骤三
、
混合：将粉料放入混料机中进行混料，温度为
120
°
下，混粉时间
12h
，混料烘干
6h
；
[0012]步骤四
、
挤丝：将烘干的原料放入螺杆机中，原料在挤丝工艺中经过干燥
、
进料
、
挤料
、
冷却
、
剪切
、
拉伸和收卷七个工序，通过螺旋杆推动机头，挤出粘流态的膜片，经过加热处理，在拉伸牵引力下增加扁丝纵向强度，最后将拉丝收卷；
[0013]步骤五
、
打印
PEEK
及其复合材料试件，用
600#、1000#、1500#、2000#
和
3000#
水砂纸进行抛光打磨，然后清洗晾干
。
[0014]本技术方案具体的，所述原料为
PEEK、TiO2、
锆镨黄
、
锆铁红和锆钒蓝
。
[0015]本技术方案具体的，所述
PEEK
‑
TiO2为在
PEEK
内添加
TiO2改善基色，在此基础上分别添加不同浓度
、
不同种类的锆基色料制作试件，获取反射光谱率
、
色度值与不同色料的相应变化关系，以
Ivoclar Shade Guide
比色板为靶目标色，测试各比色片的反射光谱及色度值，采用三刺激值配色法和全光谱配色法进行计算机配色，得到配方数据
。
[0016]本技术方案具体的，所述步骤二中，混料机为
V
型混料机
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.3D
打印牙科聚醚醚酮复合材料的计算机配色方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一
、
称量：每种粉料按配比计算原料数量进行称重，称重原料精度控制在
0.001g
；步骤二
、
干燥：依次对称重后的粉料进行单独烘干，依次将粉料放入带有铝箔纸的料盘中，并将其遮盖，温度为
120
°
，时长为
4h
；步骤三
、
混合：将粉料放入混料机中进行混料，温度为
120
°
下，混粉时间
12h
，混料烘干
6h
；步骤四
、
挤丝：将烘干的原料放入螺杆机中，原料在挤丝工艺中经过干燥
、
进料
、
挤料
、
冷却
、
剪切
、
拉伸和收卷七个工序，通过螺旋杆推动机头，挤出粘流态的膜片，经过加热处理，在拉伸牵引力下增加扁丝纵向强度，最后将拉丝收卷；步骤五
、
打印
PEEK
及其复合材料试件，用
600...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星星，陈瑾，钱捷，陈雨春，付婉旎，
申请(专利权)人：昆明医科大学附属口腔医院，
类型：发明
国别省市：