[發明專利]一種牙種植體坯體的制備方法

在審

• 申請號: 201911199244.6
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110899688A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 張錦陽;張瀟;李買生;何婧妍;陳賢帥
• 申請（專利權）人: 廣州市健齒生物科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/22;B22F3/10;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y70/00;B33Y80/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 朱繼超

本發明公開了一種牙種植體坯體的制備方法，其包括如下工藝步驟：1)采用三維軟件設計牙種植體坯體模型；2)將STL格式文件導入Magics軟件，得牙種植體坯體STL模型；3)按原料質量百分比計為60～70％的金屬粉末與30～40％的粘結劑混合均勻，得混合料；4)根據牙種植體坯體STL模型，采用金屬注射成型工藝獲得牙種植體預制坯，后經脫除粘膠劑，得牙種植體金屬成型坯；5)高溫燒結，得牙種植體坯體成品。本發明通過引入金屬注射成型工藝，制備出高精確度、高密度的牙種植體坯體成品，其可一次成型較為復雜的牙種植體表面微結構，且可免去二次加工工藝。

技術領域

本發明涉及牙種植體領域，特別涉及一種牙種植體坯體的制備方法。

背景技術

種植修復因能恢復缺牙患者的美觀及咀嚼功能成為目前最佳的修復方式。現有牙種植體多為機加工成型，對于具有復雜多孔結構的牙種植體，傳統機加工無法實現其復雜結構的加工制造。此外，機加工的實心結構牙種植體彈性模量、屈服強度遠大于骨組織，極易發生應力屏蔽效應，從而影響骨組織的再生，不利于骨結合，最終影響種植體的穩定性以及使用壽命。

隨著3D打印技術(選區激光熔化技術SLM)的發展，人們采用3D打印的方法制造出牙種植體，以解決應力屏蔽問題。然而，采用3D打印制造具有復雜結構的牙種植體，其加工精度受到一定限制，容易出現加工缺陷，在精細結構處出現應力集中的情況，最終導致牙種植體成品的力學強度不達標。例如，采用3D打印技術制造多孔結構種植體，多孔結構孔徑和厚度必須在0.5mm以上。此外，打印成型后的尺寸精度不高，會存在0.025～0.05mm的誤差，且打印件表面粗糙度只能達到Ra10～30μm，大大增加了打印后對打印件的打磨拋光工作，也影響打印件的尺寸精度。成型后的打印件強度、抗疲勞性能較低，易出現加工缺陷以及應力集中情況，從而影響了其與骨結合的進程。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種牙種植體坯體的制備方法，其不僅適用于制備具有復雜結構的牙種植體，且成品尺寸厚度最小可達0.2mm，同時兼具有高致密性、高強度和高韌性。

本發明所采取的技術方案是：一種牙種植體坯體的制備方法，其包括如下工藝步驟：

1)采用三維軟件設計牙種植體坯體模型，獲得STL格式文件；

2)將STL格式文件導入Magics軟件，設計牙種植體結構類型及精細結構參數并輸出，得牙種植體坯體STL模型；

3)按原料質量百分比計為60～70％的金屬粉末與30～40％的粘結劑混合均勻，得混合料；

4)根據步驟2)的牙種植體坯體STL模型，取步驟3)所得混合料投入喂料機中，采用金屬注射成型工藝獲得牙種植體預制坯，后經脫除粘膠劑，得牙種植體金屬成型坯；

5)取步驟4)所得牙種植體金屬成型坯進行高溫燒結，經保溫，得牙種植體坯體成品。

現有的牙種植體表面一般具有較為復雜的微結構，如具有微槽的多孔結構，其能有效的增加牙種植體整體的自攻性，增大與牙槽骨的接觸面積，從而有效加快骨結合過程。隨著金屬注射成型技術的不斷完善，其逐漸被嘗試應用到機械制造、醫療機械等領域。然而金屬注射成型技術對重要工藝參數和用料的適配性要求極高，如其中對注射用料的特殊限定和加熱溫度的準確控制，對金屬注射成型所得成品的各項性能有重要影響。

具體地，本發明步驟3)中對金屬粉末與粘結劑的添加量進行限定，可使得混合料中的金屬粉末被均勻地涂上粘結劑并形成顆粒狀，從而保證后續加工過程中粘結劑有效的脫除以及良好的燒結收縮率。作為上述方案的進一步改進，本發明步驟4)中所述的金屬注射成型工藝的加熱溫度為300～600℃，其可有效脫除牙種植體金屬成型坯中98％的粘結劑。