[發明專利]牙科種植支架的3D打印方法

有效

• 申請號: 201711130905.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107900332B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 張志霄;劉睿誠;鄒善方;吳利蘋;姚圳珠;曾益偉
• 申請（專利權）人: 成都優材科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 濮云杉;武森濤

本發明涉及牙科種植支架的3D打印方法，包括有三維掃描、三維設計、數據處理、3D打印和零件后處理，在三維掃描時先通過藍光掃描得到三維模型的全局外形，再通過探針掃描對種植支架的接口部分進行精細掃描，并且在三維設計中不包含車針補償，在數據處理時，牙科種植支架與種植體相連接的接口處，接口內部與接口邊緣均為無附加支撐件的平滑表面結構。本發明的牙科種植支架的3D打印方法，能夠大幅度提高牙科種植支架的成型精度，并且使種植支架在細節部分能夠更好地符合需求，還簡化了激光選區熔化的成型過程，使種植支架的制作周期得到了極大的縮短，有效提高了成型效率。

技術領域

本發明涉及3D打印方法，具體的講是牙科種植支架的3D打印方法。

背景技術

牙科種植手術是目前牙體缺失最有效的修復方式，在種植體和種植修復的上部結構之間的連接需要配合精密的種植支架進行修復。由于鈷鉻合金和鈦合金材料在強度、硬度、耐磨性、和韌性方面具有優良的力學性能，因此在義齒修復領域被廣泛應用，其中局部種植支架和全口種植支架是目前最常見的金屬義齒種植支架。

目前常用的牙科金屬種植支架的加工方式為機械切削法，但這種成型方式耗時長、原材料利用率低，而且在精度方面欠缺。目前車針切削的精度最高能達到60μm級別，且牙科種植支架的精確度和質量會因切削車針損耗而變低，切削過程中車針切削不到的地方無法成型，相鄰的地方精度不佳，使基臺與種植體、基臺與上部修復體之間無法精密貼合，影響精度和種植修復的總體質量。

種植支架最常用的金屬為鈦合金，鈦合金在切削過程中，容易出現以下問題：鈦合金硬度過大造成難于切削，加上鈦合金變形系數小于或接近1，常常加劇刀具磨損。同時，由于鈦合金的彈性模量小，加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響零件的精度。由于鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。因此切削制造的加工方法已經不適合進行高性能、自動快速的制作種植支架。

3D打印是增材制造的別稱，其通過重建設計三維數字化模型，采用金屬粉末逐層累加原理制造實體零件，讓整個制造過程真正實現了智能化與數字化。激光選區熔化是應用最廣泛的激光選區熔化技術，它是一種基于激光熔化金屬粉末的技術，集激光技術、數字智能化控制技術、計算機輔助設計分析、快速成型于一體，能直接制造冶金結合、組織致密、力學性能良好、精度高的金屬零部件。

激光選區熔化技術具有個性化程度高、工序簡單、制作周期短、材料利用率高等優點，可以滿足口腔修復個性化、復雜化、高難度的技術要求，同時彌補現有技術的不足，不必再擔心因為切削溫度帶來的種種影響。因此激光選區熔化已經越來越多的被應用到口腔修復體的制造當中，成為了口腔數字化加工不可或缺的新興技術。

但是激光選區熔化在加工金屬材料時，因為驟熱驟冷的成型機理，種植支架在加工過程中熱應力大，容易變形；對加工的種植支架添加了支撐進行3D打印后，后處理比較費時，且容易影響與種植體的接口處的精度，因此采用激光選區熔化加工金屬種植支架難度很大。由于目前采用激光選區熔化的零件通常要求精度不高，在一次性激光掃描后零件邊緣有毛刺等不平滑結構，這也是在牙科種植支架中不允許的。

發明內容

本發明提供了一種牙科種植支架的3D打印方法，提高牙科種植支架的成型精度，并且簡化激光選區熔化的成型工藝。

本發明的牙科種植支架的3D打印方法，包括有三維掃描、三維設計、數據處理、3D打印和零件后處理，在三維掃描時先通過藍光掃描得到三維模型的全局外形，再通過探針掃描對種植支架的接口部分進行精細掃描，并且在三維設計中不設置車針補償，在數據處理時，牙科種植支架與種植體相連接的接口處，接口內部與接口邊緣均為無支撐件的平滑表面結構。

一種可選的方式為，在數據處理的位置擺放時，三維模型的長軸與基板的水平軸夾角為30°～60°。

優選的，所述三維模型的長軸與基板的水平軸夾角為45°。