【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，特别涉及一种基于灰度调控的3d打印矫治器的方法和系统。
技术介绍
1、目前，市面上的透明矫治器制作采用的是热压膜成型技术，医生通过数字扫描仪获取患者的口腔内模型，通过三维软件设计后，在工厂进行患者牙模的3d打印，之后将膜片加热，使其覆盖在打印的牙齿模型上，等待膜片冷却后便可得到对应的透明矫治器。不过与膜片的原始尺寸相比，热压膜成型工艺会降低矫治器的厚度，这会影响其机械性能以及临床治疗效果，矫治器厚度的均匀性在矫治力的大小中起着重要作用，厚度的差异会影响精度和对牙齿的适应性，这导致现有的无托槽隐形正畸矫治器难以实现矫治力的可控性。并且由于每压制一组透明矫治器需要对应的物理三维模型，还需要对压制好的矫治器进行修剪，这些过程不仅耗时耗力，还造成了资源浪费的问题。
2、因此，直接3d打印透明矫治器（无托槽隐形正畸矫治器）成为人们关注的对象。使用3d打印的无托槽隐形正畸矫治器可以减少打印牙模和随后的热压成型工作流程引入的累积误差，并且能够提供更加均匀的厚度。
3、为了实现对无托槽隐形正畸矫治器的矫治力调控，当前已知发展了三条技术路线。
4、第一种是设计多层材料矫治器，通过结合刚性材料表面与弹性材料内层，可对牙齿施加温和且持续稳定的矫治力，并且可以设计软硬表面的比例占比，从而更好地把控正畸治疗。这种方法在一定程度上能够实现矫治力的调控，不过也因此会导致矫治器厚度增加，提高佩戴的不舒适感。
5、第二种是利用3d打印的数字特性，在数字模型软件中修改矫治器模型的厚度。通过检测
6、第三种是基于形状记忆特性材料的4d打印，该类材料在给定的环境条件下会随着时间的变化不断改变形状。利用这种形状记忆特性，将正畸治疗过程中不同牙齿矫治位置的几何形状进行记录，从而使得单一矫治器能够通过形状的不断恢复，实现多步的牙齿移动。4d打印无托槽隐形正畸矫治器能够解决过度使用附件等问题，不过由于其单一矫治器会影响多个步骤，如果在其中某个步骤出现错误，那将会对后续的矫治环节带来影响，并且不断累积。
7、3d打印过程中矫治器是是逐层形成，所以完成打印的矫治器表面会存在层纹，影响表面的粗糙度，这会导致矫治器的透明度降低。为了实现3d打印矫治器表面的高透明度，当前已知发展了两条技术路线。
8、第一种是微小液滴制造方法：该方法第一步将打印材料的溶滴一个挨一个或者一个在另一个上沉积，通过光照射固化沉积溶滴来建立三维预模型；第二步是通过在相邻的沉积溶滴的边界区和/或表面的边缘使用补充溶滴来使三维预模型的至少一个平面呈现平滑状态，这样打印具有平滑表面的三维结构体。该方案能很好的形成光滑表面，但是对设备要求控制精度高，制造成本高。
9、第二种是光散射方案，考虑到3d打印投影光机通过像素实现图案的变化，但是由于硬件限制，单个像素的光强不是均匀分布。这就导致在打印物体的单层中也存在台阶效应。该方案通过降低投影至焦平面（料槽底部，树脂的初始固化面）的图案光的清晰程度来使得各个像素的光强出现交叉的现象，从而达到一个平面光强均匀的效果，减少打印体表面的凸起和凹陷，从而提高打印物体的透明度。但是该方案并没有改善层纹问题，透明度问题仍然存在。此外，由于图案光的清晰程度降低，平面内能够打印的最小特征精度也会降低。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法和系统。
2、本专利技术的一个实施例提供的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，该方法包括：
3、准备光敏树脂，所述光敏树脂中添加有一定比例的uv光吸收剂；
4、从矫治器的3d打印模型中分割出与指定牙齿对应的区域，对所述指定牙齿对应的区域的灰度进行修改；
5、对所述矫治器的3d打印模型进行切片处理，获得多个切片图案；
6、基于各个切片图案完成对所述矫治器各个层的第一次固化，所述第一次固化的光的波长为第一波长；
7、采用第二波长的光对所述矫治器进行第二次固化，从而完成所述矫治器的3d打印；
8、其中，添加了uv光吸收剂光敏树脂对第一波长的光的吸光度小于对第二波长的光的吸光度。
9、可选地，所述准备光敏树脂，包括：
10、将uv光吸收剂与光敏树脂加入避光容器中，放入搅拌器中进行一定时长的搅拌，得到搅拌后的混合物，之后将混合物放入超声机中进行一定时长的超声分散，得到用于打印的光敏树脂。
11、可选地，所述uv光吸收剂的比例为0.3%-1%。
12、可选地，所述uv光吸收剂为uv-327光吸收剂。
13、可选地，所述第一波长为405nm，所述第二波长为365nm。
14、可选地，所述对所述指定牙齿对应的区域的灰度进行修改，包括：
15、将指定牙齿对应的区域的灰度调高或调低。
16、可选地，所述将指定牙齿对应的区域的灰度调低，包括：
17、将指定牙齿对应的区域的灰度调低40%-60%。
18、可选地，在将指定牙齿对应的区域的灰度调低的情况下，还包括：
19、获取所述指定牙齿的表面像素，将所述指定牙齿的表面像素的灰度值恢复为原值。
20、可选地，所述获取所述指定牙齿的表面像素，包括：
21、获取所述指定牙齿的所对应的各个切片图案的边缘，所述指定牙齿的所对应的各个切片图案的边缘为所述指定牙齿的水平方向的表面像素；
22、根据所述相邻的切片图案的各个像素的灰度值的差值获取所述指定牙齿的竖直方向的表面像素。
23、可选地，在所述采用第二波长的光对所述矫治器进行第二次固化之前，所述方法还包括：
24、利用离心旋转装置带动所述矫治器以指定速度旋转若干时间，离心旋转后的矫治器表面残留树脂不会完全甩净，会留下薄层附着在矫治器表面。
25、可选地，所述指定速度为1000-5000rpm，所述若干时间为20-60s。
26、本专利技术的另一个实施例提供一种基于灰度调控的3d打印矫治器的系统，采用如上所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法。
27、本专利技术的有益效果是，通过对无托槽隐形正畸矫治器模型中指定牙齿对应的区域的灰度进行修改，利用光强的变化来控制该区域的交联程度，从而使该区域的杨氏模量发生变化，从而创造了软硬不同的区域，这意味着可以对牙齿的矫治力提供定制化设计，从而达到调控矫治力的作用。本专利技术没有对矫治器模型的厚度进行修改，这意味着均匀的厚度；利用对灰度的调控，矫治时能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述准备光敏树脂，包括：
3.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述UV光吸收剂的比例为0.3%-1%。
4.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述UV光吸收剂为UV-327光吸收剂。
5.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述第一波长为405nm，所述第二波长为365nm。
6.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述对所述指定牙齿对应的区域的灰度进行修改，包括：
7.根据权利要求6所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述将指定牙齿对应的区域的灰度调低，包括：
8.根据权利要求6所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，在将指定牙齿对应的区域的灰度调低的情况下，还包括：
9.根据权利要求8
10.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，在所述采用第二波长的光对所述矫治器进行第二次固化之前，所述方法还包括：
11.根据权利要求10所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法，其特征在于，所述指定速度为1000-5000rpm，所述若干时间为20-60s。
12.一种基于灰度调控的3D打印矫治器的系统，其特征在于，采用如权利要求1-11任一项所述的基于灰度调控的3D打印矫治器的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，其特征在于，所述准备光敏树脂，包括：
3.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，其特征在于，所述uv光吸收剂的比例为0.3%-1%。
4.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，其特征在于，所述uv光吸收剂为uv-327光吸收剂。
5.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，其特征在于，所述第一波长为405nm，所述第二波长为365nm。
6.根据权利要求1所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，其特征在于，所述对所述指定牙齿对应的区域的灰度进行修改，包括：
7.根据权利要求6所述的基于灰度调控的3d打印矫治器的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李介博，韩建民，尹心承，樊瑜波，郭传瑸，燕鑫，李娜，于越晟，李宇琪，王超，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。