一種齒科全瓷修復(fù)體的制造設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒科修復(fù)技術(shù)，具體為一種齒科全瓷修復(fù)體的制造設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]齒科全瓷修復(fù)體具有良好的色澤和半透明性，外觀接近天然牙齒。特別是齒科全瓷修復(fù)體還具有優(yōu)異的生物相容性、抗腐蝕性以及杰出的耐磨損性能，是目前齒科修復(fù)技術(shù)的研發(fā)重點。
[0003]目前，齒科全瓷修復(fù)體的制作工藝方法有:傳統(tǒng)粉漿燒結(jié)陶瓷法、粉漿涂塑玻璃滲透陶瓷法、CAD/CAM可切削陶瓷法、電泳沉積陶瓷、鑄造玻璃陶瓷法和熱壓鑄玻璃陶瓷法。
[0004]1.傳統(tǒng)粉漿燒結(jié)陶瓷法
[0005]粉漿燒結(jié)陶瓷法制作工藝是采用一定量的白榴石晶體粉末和長石瓷粉末混合在一起，與專用混合液調(diào)拌成粉漿，涂塑在特種耐火代型材料上，經(jīng)過高溫燒結(jié)制成全瓷修復(fù)體的技術(shù)。一般都是通過一次成型就能完成全瓷修復(fù)體的制作。這種技術(shù)的優(yōu)點在于瓷粉含有長石瓷，色澤和透光性比較好;缺點在于燒結(jié)體積收縮大(高達30-40%)，牙齒形大;該方法由于采用了多層涂布，在燒結(jié)時不能保證層間均勻融合，因而修復(fù)體強度較低，僅適于制作貼面和前牙單冠。
[0006]2.粉漿涂塑玻璃滲透法
[0007]粉漿涂塑玻璃滲透陶瓷法是根據(jù)工業(yè)上相互滲透符合理論設(shè)計的:將氧化鋁用蒸餾水調(diào)拌成粉漿，在特種耐火代型材料上涂塑，預(yù)燒形成氧化鋁立體網(wǎng)絡(luò)，耐火代型上的孔隙能夠經(jīng)毛細管作用虹吸粉漿中水分，使涂塑體致密，通過高溫燒結(jié)形成冠核，再在表面形成飾瓷，即可完成全瓷冠修復(fù)體。粉漿涂塑玻璃滲透的抗折性能是普通陶瓷的10倍，且色澤逼真，適合性良好?？捎糜谥谱髑昂笱廊晒诤腿蓸颉５淙秉c是燒結(jié)需要專用燒烤設(shè)備，費用高，時間長，推廣難。
[0008]3.CAD/CAM可切削陶瓷法
[0009]CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計/計算機輔助加工)最早是應(yīng)用于工業(yè)自動化的高技術(shù)，經(jīng)過口腔醫(yī)生和技術(shù)人員長期研究，CAD/CAM系統(tǒng)被用于牙科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這種系統(tǒng)不僅可以用來制作嵌體、高嵌體和貼面，還能制作基底冠及咬合面形態(tài)較完整的全瓷冠。目前牙科可切削陶瓷有三種:①玻璃陶瓷，如Macor-M、Dicor MGC等；②氧化鋁陶瓷，如Procera Al ICeram、Ce I ay系統(tǒng)等;③氧化錯陶瓷。
[0010]4.電泳沉積陶瓷法
[0011 ]全瓷沉積技術(shù)是滲透陶瓷底冠成型新技術(shù)。它是由德國Wolceram公司推出的一種類似于金沉積的陶瓷電泳沉積技術(shù)，使用Vita公司的氧化招全瓷(In-Ceram Alumina)、氧化錯全瓷(In-Ceram Zirconia)或尖晶石全瓷(In-Ceram Spinell)為材料，用電泳沉積方法成型滲透陶瓷底冠，其中氧化鋯全瓷(In-Ceram Zirconia)撓曲強度為513?620MPa。它們與傳統(tǒng)粉漿涂塑成型底冠相比，不需要翻制耐火材料模型、不需要預(yù)燒結(jié)，具有速度快、精度高、成本低等特點。
[0012]5.鑄造玻璃陶瓷法
[0013]鑄造玻璃陶瓷法是采用失蠟法和離心鑄造技術(shù)，將成品瓷塊制作成完整的修復(fù)體，再經(jīng)過熱處理使其玻璃晶化，以提高修復(fù)體的強度，最終形成玻璃相和結(jié)晶相共存的玻璃陶瓷的方法。但該方法需要專門著色，工藝過程比較復(fù)雜。比較有代表性的鑄造玻璃陶瓷主要有兩類:一類是以Dicor為代表的云母系鑄造陶瓷，晶化前其玻璃基質(zhì)中S12含量多，結(jié)晶后主晶相為娃氟云母(K2Mg5Si802()F4)；另一類是磷灰石系玻璃陶瓷，其玻璃基質(zhì)屬于磷酸鹽玻璃，瓷化后主晶相為磷灰石結(jié)晶(Ca 1 (P04) 6 (OH，F(xiàn)) 2)，主要以Cerapearl (商品名)玻璃陶瓷為代表，Cerapear I抗彎強度300Mpa，邊緣密合性好。
[0014]6.熱壓鑄玻璃陶瓷法
[0015]熱壓鑄陶瓷技術(shù)是由蘇黎世大學(xué)于1983年首先研制成功，然后其與義獲嘉公司合作開發(fā)研制出IPS-Empress瓷塊和Empress EP500熱壓爐。熱壓鑄陶瓷法的制作流程是:將成品的瓷塊在高溫下熔化，放置于專用的熱壓爐中，設(shè)定好熱壓鑄參數(shù)，通過失蠟法將熔化的瓷塊壓入鑄模腔中。目前，熱壓鑄技術(shù)不僅是全瓷修復(fù)體的一種技術(shù)方法，而且通過熱壓鑄技術(shù)可以提高陶瓷的致密度和晶體的含量。在陶瓷材料高溫下降至室溫時，其收縮過程通過包埋材料的熱膨脹系數(shù)可以控制，所以修復(fù)體邊緣適合性良好。目前已有多種熱壓鑄陶瓷問世:根據(jù)材料內(nèi)晶體類型的不同，分為白榴石注射成型玻璃陶瓷，二硅酸鋰注射成型玻璃陶瓷及尖晶石注射成型核瓷。代表產(chǎn)品主要為IPS-Empress系列。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種齒科全瓷修復(fù)體的制造設(shè)備和方法，這種制造方法所需工序少，制造周期短，設(shè)備簡單，易于操作，節(jié)省材料，無需專用耐火代型，可以簡單快速的制作出外形復(fù)雜的陶瓷制品，特別是制作出外形美觀、生物相容性好及力學(xué)性能良好的齒科全瓷修復(fù)體。
[0017]本發(fā)明解決所述制造設(shè)備技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種齒科全瓷修復(fù)體的制造設(shè)備，該制造設(shè)備包括三維運動控制平臺、陶瓷漿料擠壓成形頭、供料機構(gòu)、供氣及氣壓控制裝置和控制系統(tǒng);所述三維運動控制平臺包括成形平臺、龍門支架、底座、X向傳動機構(gòu)、X向精密線性模組滑塊、Y向傳動機構(gòu)、Y向精密線性模組滑塊、Z向傳動機構(gòu)和Z向精密線性模組的滑塊;所述成形平臺安裝在Y向精密線性模組滑塊上，龍門支架固定在底座上，X向傳動機構(gòu)固定在龍門支架上，Y向傳動機構(gòu)固定在底座上，Z向傳動機構(gòu)固定在X向精密線性模組滑塊上;所述底座和龍門支架之間螺紋連接;所述X向傳動機構(gòu)安裝在與龍門支架螺紋連接的支架上;所述X向3向、z向的傳動機構(gòu)均為絲杠螺母傳動；
[0018]所述陶瓷漿料擠出成形頭包括腔蓋、供料腔、兩位兩通電磁閥、噴嘴和輸送氣壓的氣體導(dǎo)管；陶瓷漿料擠出成形頭安裝在Z向精密線性模組的滑塊的擠出成形頭支架上;所述擠出成形頭支架與Z向線性模組滑塊螺紋連接;所述供料系統(tǒng)主要包括供料箱、輸料管和兩位兩通電磁閥；所述供氣及氣壓控制裝置主要包括氣栗、減壓閥和兩位三通電氣閥；所述的控制系統(tǒng)包括控制裝置、計算機;控制裝置通過通用擴展槽與計算機相連接。
[0019]本發(fā)明解決所述制造方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種齒科全瓷修復(fù)體的制造方法，該制造方法采用本發(fā)明所述的制造設(shè)備和如下工藝步驟:
[0020]步驟I，配置陶瓷漿料;將陶瓷粉體、水和添加劑按質(zhì)量比7:2:1-5:3: 2混合后，置于球磨罐中800r/min的轉(zhuǎn)速下球磨4h，得到混合均勾的陶瓷楽料；
[0021]步驟2，修復(fù)體坯體的成形;將所得陶瓷漿料放于制造設(shè)備的供料機構(gòu)中，在該制造設(shè)備的工作臺上“3D打印”成形，得到高精度的修復(fù)體坯體；
[0022]步驟3，多孔陶瓷的制造;將得到的修復(fù)體坯體先置于烘干爐中150_300°C下烘干100-120min，再將干燥后的坯體置于1200-1500°C的高溫燒結(jié)爐中燒結(jié)3-5h，得到孔隙率在30-65%的多孔陶瓷；
[0023]步驟4，玻璃-陶瓷復(fù)合相的制造;首先制造滲透相玻璃粉體，再按滲透玻璃粉:球:水=1: 2:1的質(zhì)量比放入球磨機中。在800-1000r/min下球磨3-5h，然后將混合均勾的玻璃粉均勻涂塑在多孔坯體上，在1150-1250°C下進行高溫滲透，得到玻璃-陶瓷復(fù)合體；
[0024]步驟5，對所得玻璃-陶瓷復(fù)合體進行調(diào)磨處理，即得到齒科全瓷修復(fù)體。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制造設(shè)備和方法基于“3D打印”成形方法，供料與擠出可以各自互不干涉的獨立完成，并具有簡單、方便、快捷的制造特點。并且本發(fā)明的工藝方法將多孔陶瓷、3D打印技術(shù)及玻璃滲透技術(shù)有機地結(jié)合在一起，可以在較短的周期內(nèi)做出美觀、生物相容性好及力學(xué)性能優(yōu)良的齒科全瓷修復(fù)體。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明齒科全瓷修復(fù)體制造設(shè)備一種實施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明齒科全瓷修復(fù)體制造設(shè)備一種實施例的成型過程流程示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明齒科全瓷修復(fù)體制造方法一種實施例的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例及其附圖進一步敘述本發(fā)明。
[0030]本發(fā)明設(shè)計的一種齒科全瓷修復(fù)體制造設(shè)備(簡稱設(shè)