本發(fā)明涉及義齒自動加工技術領域，具體涉及一種義齒slm3d打印方法。

背景技術：

激光選區(qū)熔化(selectivelasermelting，slm)技術借助于計算機輔助設計(computeraideddesign，cad)與制造，基于離散-分層-疊加的原理，利用高能激光束可以將金屬粉末材料直接成形為致密的三維實體零件，成形過程不需要任何工裝模具，也不受零件形狀復雜程度的限制，是當今世界最先進的、發(fā)展速度最快的金屬增材制造(metaladdativemanufacturing，mam)技術之一。較之于傳統(tǒng)制造金屬零件去除材料的加工思路，mam技術實際上是反其道而行，它是基于增材制造(addtivemanufacturing，am)的理念，從計算機輔助設計的三維零件模型出發(fā)，通過軟件對模型分層離散，將數控成形系統(tǒng)將復雜的三維制造轉化為一系列的平面二維制造的疊加，可以在沒有工裝夾具或模具的條件下，利用高能束流將成形材料(如粉體、條帶、板材等)熔融堆積而快速制造出任意復雜形狀、且具有一定功能的三維金屬零部件。

現有技術中，口腔修復體的加工制作特別是義齒的加工制作通常采用傳統(tǒng)制造方法，主要是銑、削、鍛、鑄及電加工等方法，存在制造工藝復雜、開發(fā)周期長、材料浪費嚴重等問題。現有技術中的義齒通常采用口腔陶瓷或者塑料坯材，經切削加工制造成型，然后再與金屬支架裝配粘結，形成最終的口腔修復體，供患者佩戴使用。這里的金屬支架對于可摘局部義齒來說是可摘局部義齒金屬支架，對于烤瓷或烤塑冠橋來說，是該烤瓷或烤塑冠橋的金屬基底。這種金屬支架由于成分單一，現有技術已有通過slm技術制作的先例，但是對于義齒來說，特別是涉及到金屬基底與瓷體結合的合金烤瓷熔覆修復義齒的制造，目前還沒用通過slm技術制作的解決方案。

技術實現要素：

為了克服現有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種義齒slm3d打印方法，該義齒slm3d打印方法用于加工由金屬基底與瓷體結合的合金烤瓷熔覆修復義齒，提高了制造效率。

為實現上述目的，本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法包括以下步驟：

第一、采用三維掃描儀獲取義齒的三維數字模型，利用三維掃描儀自帶的軟件對義齒的三維數字模型進行數據完善；

第二、將第一步驟中經過數據完善以后的三維數字模型以兼容的stl格式輸入義齒slm3d打印裝置；

其中，所述的義齒slm3d打印裝置包括激光發(fā)射器、光學偏轉元件、熔覆室、粉末池、過量粉末容器、鋪粉輥、殼體、進氣口和注射噴嘴，所述的粉末池、熔覆室和過量粉末容器由左向右依次設置在殼體內部，鋪粉輥設置在所述的粉末池、熔覆室和過量粉末容器的上方，并且鋪粉輥能夠在殼體內水平往復滾動；所述粉末池內設置有水平的新粉末平臺，所述新粉末平臺的底部垂直設置有供粉活塞，該供粉活塞能夠在粉末池內帶動所述新粉末平臺垂直上下運動；所述熔覆室內設置有水平的熔覆粉末平臺，所述熔覆粉末平臺的底部垂直設置有熔覆活塞，該熔覆活塞能夠在熔覆室內帶動所述熔覆粉末平臺垂直上下運動；所述進氣口設置在殼體的頂部；所述注射噴嘴設置在熔覆室的上方；所述激光發(fā)射器和光學偏轉元件位于殼體的上方，所述的激光發(fā)射器向所述光學偏轉元件發(fā)射激光束，所述光學偏轉元件將激光發(fā)射器發(fā)射的激光束投射到所述熔覆粉末平臺上的熔覆粉末上，按照義齒slm3d打印裝置接收到的stl格式的三維數字模型，將熔覆粉末逐層熔覆成型；

第三、熔覆粉末逐層熔覆成型完成以后，獲得義齒基底，所述的注射噴嘴向該義齒基底噴射第二粉末，所述的激光發(fā)射器再次向所述光學偏轉元件發(fā)射激光束，所述光學偏轉元件將激光發(fā)射器發(fā)射的激光束投射到所述第二粉末上，按照義齒slm3d打印裝置接收到的stl格式的三維數字模型，將第二粉末燒結成型，使燒結成型的第二粉末與義齒基底緊密結合，完成義齒制作。

優(yōu)選地，在整個義齒制作過程中，所述進氣口持續(xù)向所述殼體內通入惰性氣體，使熔覆粉末逐層熔覆成型和第二粉末燒結成型的整個過程在惰性氣體的保護氣氛中進行。

所述新粉末平臺的頂面鋪滿新粉末，在所述的義齒slm3d打印裝置的打印過程中，首先所述供粉活塞在粉末池內帶動所述新粉末平臺垂直向上運動，使新粉末平臺頂部的新粉末與鋪粉輥接觸；所述鋪粉輥在殼體內水平向右滾動，將所述新粉末帶入到所述熔覆粉末平臺的頂部，成為所述的熔覆粉末；所述鋪粉輥繼續(xù)在殼體內水平向右滾動，使熔覆粉末在所述熔覆粉末平臺的頂部鋪平，同時將過量的粉末帶入到過量粉末容器中，成為過量粉末，過量粉末能夠重復使用；隨后，所述光學偏轉元件將激光發(fā)射器發(fā)射的激光束投射到所述熔覆粉末平臺上的熔覆粉末上，按照義齒slm3d打印裝置接收到的stl格式的三維數字模型，將熔覆粉末熔覆成型；熔覆粉末熔覆成型完成以后，所述熔覆活塞在熔覆室內帶動所述熔覆粉末平臺垂直向下運動；所述鋪粉輥在殼體內水平向左滾動，回到初始位置，進入下一工作循環(huán)。

每完成一次熔覆粉末的熔覆成型，所述熔覆活塞帶動所述熔覆粉末平臺垂直向下運動一次，垂直向下運動的距離等于每一次熔覆成型的熔覆粉末的厚度，隨后所述鋪粉輥再次將所述新粉末帶入到已經熔覆成型的熔覆粉末的頂部，使新的熔覆粉末在已經熔覆成型的熔覆粉末的頂部鋪平，進入下一次熔覆成型程序，直至完成整個義齒基底的制作。

作為一個優(yōu)選的實施例，所述的新粉末和熔覆粉末為符合國家醫(yī)用許可標準的金屬粉末。

所述的第二粉末為符合國家醫(yī)用許可標準的瓷體粉末。

進一步優(yōu)選地，所述的新粉末pr和熔覆粉末ps為符合國家醫(yī)用許可標準的醫(yī)用co-cr合金粉末，所述的醫(yī)用co-cr合金粉末為標準的球形粉末。

所述的醫(yī)用co-cr合金粉末的平均粒徑為75微米。

所述的第二粉末為符合國家醫(yī)用許可標準的德國vita系列鈷鉻合金專用瓷粉。

進一步優(yōu)選地，所述激光發(fā)射器的掃描速度為300mm/s，掃描間距為0.04mm，熔覆粉末的鋪粉層厚為0.03mm，激光掃描方式采用線性光柵掃描。

本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法較傳統(tǒng)制造方式極大地提高了制造效率，為患者節(jié)省了大量治療時間。采用本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法，從獲取數據到完全制造出來只需要2個小時，而傳統(tǒng)鑄造方式一般需要一周左右的時間才能完成。采用本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法制作完成的義齒烤瓷后，烤瓷厚的義齒上沒有裂紋產生，其金瓷結合強度可以滿足國際標準，其制造精度和色澤完全符合臨床要求，而且制作成本僅為傳統(tǒng)義齒制作成本的十分之一，有利于在義齒制造行業(yè)大范圍推廣應用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的義齒slm3d打印裝置的整體結構示意圖。

圖2是所述義齒slm3d打印裝置的局部結構示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法包括以下步驟：

第一、采用三維掃描儀獲取義齒的三維數字模型，利用三維掃描儀自帶的軟件對義齒的三維數字模型進行數據完善；

第二、將第一步驟中經過數據完善以后的三維數字模型以兼容的stl格式輸入義齒slm3d打印裝置；

其中，所述的義齒slm3d打印裝置包括激光發(fā)射器1、光學偏轉元件2、熔覆室3、粉末池4、過量粉末容器5、鋪粉輥6、殼體7、進氣口8和注射噴嘴9，所述的粉末池4、熔覆室3和過量粉末容器5由左向右依次設置在殼體7內部，鋪粉輥6設置在所述的粉末池4、熔覆室3和過量粉末容器5的上方，并且鋪粉輥6能夠在殼體7內水平往復滾動；所述粉末池4內設置有水平的新粉末平臺4a，所述新粉末平臺4a的底部垂直設置有供粉活塞，該供粉活塞能夠在粉末池4內帶動所述新粉末平臺4a垂直上下運動；所述熔覆室3內設置有水平的熔覆粉末平臺3a，所述熔覆粉末平臺3a的底部垂直設置有熔覆活塞，該熔覆活塞能夠在熔覆室3內帶動所述熔覆粉末平臺3a垂直上下運動；所述進氣口8設置在殼體7的頂部；所述注射噴嘴9設置在熔覆室3的上方；所述激光發(fā)射器1和光學偏轉元件2位于殼體7的上方，所述的激光發(fā)射器1向所述光學偏轉元件2發(fā)射激光束l，所述光學偏轉元件2將激光發(fā)射器1發(fā)射的激光束投射到所述熔覆粉末平臺3a上的熔覆粉末ps上，按照義齒slm3d打印裝置接收到的stl格式的三維數字模型，將熔覆粉末ps逐層熔覆成型；

第三、熔覆粉末ps逐層熔覆成型完成以后，獲得義齒基底b，所述的注射噴嘴9向該義齒基底噴射第二粉末，所述的激光發(fā)射器1再次向所述光學偏轉元件2發(fā)射激光束，所述光學偏轉元件2將激光發(fā)射器1發(fā)射的激光束投射到所述第二粉末上，按照義齒slm3d打印裝置接收到的stl格式的三維數字模型，將第二粉末燒結成型，使燒結成型的第二粉末與義齒基底緊密結合，完成義齒制作。

優(yōu)選地，在整個義齒制作過程中，所述進氣口8持續(xù)向所述殼體7內通入惰性氣體，使熔覆粉末ps逐層熔覆成型和第二粉末燒結成型的整個過程在惰性氣體的保護氣氛中進行。

所述新粉末平臺4a的頂面鋪滿新粉末pr，在所述的義齒slm3d打印裝置的打印過程中，首先所述供粉活塞在粉末池4內帶動所述新粉末平臺4a垂直向上運動，使新粉末平臺4a頂部的新粉末與鋪粉輥6接觸；所述鋪粉輥6在殼體7內水平向右滾動，將所述新粉末帶入到所述熔覆粉末平臺3a的頂部，成為所述的熔覆粉末ps；所述鋪粉輥6繼續(xù)在殼體7內水平向右滾動，使熔覆粉末ps在所述熔覆粉末平臺3a的頂部鋪平，同時將過量的粉末帶入到過量粉末容器5中，成為過量粉末pd，過量粉末pd能夠重復使用；隨后，所述光學偏轉元件2將激光發(fā)射器1發(fā)射的激光束投射到所述熔覆粉末平臺3a上的熔覆粉末ps上，按照義齒slm3d打印裝置接收到的stl格式的三維數字模型，將熔覆粉末ps熔覆成型；熔覆粉末ps熔覆成型完成以后，所述熔覆活塞在熔覆室3內帶動所述熔覆粉末平臺3a垂直向下運動；所述鋪粉輥6在殼體7內水平向左滾動，回到初始位置，進入下一工作循環(huán)。

每完成一次熔覆粉末的熔覆成型，所述熔覆活塞帶動所述熔覆粉末平臺3a垂直向下運動一次，垂直向下運動的距離等于每一次熔覆成型的熔覆粉末的厚度，隨后所述鋪粉輥6再次將所述新粉末帶入到已經熔覆成型的熔覆粉末的頂部，使新的熔覆粉末在已經熔覆成型的熔覆粉末的頂部鋪平，進入下一次熔覆成型程序，直至完成整個義齒基底b的制作。

作為一個優(yōu)選的實施例，所述的新粉末pr和熔覆粉末ps為符合國家醫(yī)用許可標準的金屬粉末。

所述的第二粉末為符合國家醫(yī)用許可標準的瓷體粉末。

進一步優(yōu)選地，所述的新粉末pr和熔覆粉末ps為符合國家醫(yī)用許可標準的醫(yī)用co-cr合金粉末，所述的醫(yī)用co-cr合金粉末為標準的球形粉末。

所述的醫(yī)用co-cr合金粉末的平均粒徑為75微米。

所述的第二粉末為符合國家醫(yī)用許可標準的德國vita系列鈷鉻合金專用瓷粉。

進一步優(yōu)選地，所述激光發(fā)射器1的掃描速度為300mm/s，掃描間距為0.04mm，熔覆粉末的鋪粉層厚為0.03mm，激光掃描方式采用線性光柵掃描。

采用本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法制作的義齒瓷層表面均勻一致，沒有明顯的裂紋、氣孔等缺陷，通過三點彎曲法測得義齒的金瓷結合強度平均為116.5±15.6mpa，表面經過打磨處理后義齒的金瓷結合強度平均為74.5±4.5mpa，而國際iso9693標準規(guī)定的金瓷結合強度最小值為25mpa。由此可見，采用本發(fā)明所述的義齒slm3d打印方法制作的義齒的金瓷結合強度滿足國際標準的要求，尤其是具有slm工藝表面特征的義齒的金瓷結合強度高出國際iso9693標準規(guī)定的最小值(25mpa)的4倍多。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。