[發明專利]增材制造三維產品的方法

有效

• 申請號: 202010155124.2
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111660557B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: H·約翰
• 申請（專利權）人: 義獲嘉偉瓦登特公司
• 主分類號: B29C64/135
• 分類號: B29C64/135;B29C64/209;B29C64/386;B29C64/20;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00;B33Y50/02;B29L31/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 胡強

本發明涉及一種使用自上而下的立體平板印刷增材制造三維產品的方法，其中通過從上方曝光以局部選擇性方式使容器(50)中可流動的、可光聚合的材料固結，其特征在于加壓氣體射流被引向可光聚合材料的表面，由能在容器中的液面上方移動的吹風機(2)的加壓氣體噴嘴噴射加壓氣體射流，其中加壓氣體射流在橫向于吹風機的移動方向的方向上擴張，并且通過使吹風機及其加壓氣體噴嘴移動經過整個待固結材料表面的區域以及以此方式作用在該表面上，以平整和校平該表面。采用這種方法，可以構建多組成部分產品，在該產品中，必須構建附接到已有組成部分的另一組成部分，該已有組成部分(部分)突出容器中的液面之上。

技術領域

本發明涉及用自上而下式立體平板印刷術增材制造三維產品的方法，其中從上方局部選擇性曝光容器中可流動的可光聚合材料。

本發明總體涉及通過立體平板印刷術固化可流動的可光聚合材料來增材制造三維產品，其中該材料在后續層中以局部選擇性方式被固化，其中每層的預定局部選擇性曝光區域由待構建產品的三維模型的數據確定。

本發明尤其涉及制造牙科產品和正畸產品，尤其涉及制造牙科全假體和部分假體，全假體和部分假體由模擬牙齦部分的基托和預制牙齒組成，其中基托和牙齒由不同的材料組成以便能夠以最佳方式模擬自然特性。

背景技術

在制造廣泛使用的全假體或部分假體的過程中，預制牙齒被定位在定位模板中，該定位模板同時形成注塑模具，其中定位模板保持插入的牙齒相對于彼此正確定位，隨后基托材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯，被注射到牙齒周圍。

在數字工藝鏈中，義齒和基托是分開制造的，例如通過減材或增材制造方法，其中分開制造的基托和義齒在典型情況下通過膠合附接，從而將義齒錨固在基托中。預制義齒可以是預制出的標準義齒，或者可以是單獨制造的義齒。

由若干組成部分制造牙科和正畸產品，例如不同種類的部分假體和牙科托槽，仍然需要大量的人工作業。模型鑄造、通過自動裝置彎曲絲線和金屬托槽的成形操作以及用于產品其它組成部分的增材制造步驟可能有助于制造過程，但是目前還不能實現完全和連續的數字構建過程。在這方面，如果金屬組成部分，比如絲線或托槽組成部分，必須嵌入例如由塑料制成的其它組成部分中，則尤其成問題。迄今為止，這已經通過將金屬組成部分引入壓模內并通過注射樹脂以在金屬組成部分周圍形成包覆成型件來實現。或者，正畸板可以由塑料制成，其中提供用于待整合的金屬組成部分的板凹槽。在將金屬組成部分插入凹槽后，可以通過手動澆注樹脂材料來填充凹槽，以包覆成型插入的金屬組成部分，隨后通過研磨和拋光來完成表面。在任何情況下，許多單獨的制造步驟和人工中間步驟都是必要的，這阻礙了通向基本數字化工藝鏈的道路。

在WO2016/083296A1中，描述了一種通過將假體基托打印到假體的牙齒上來制造牙科假體的方法。在這種方法中，假體的義齒被固定在咬合板中，使得假體的義齒的基端部分暴露出來。通過研磨所有義齒的基面來使它們變短到所有的基面都位于同一平面。此后，將包括假體義齒的咬合板插入立體平板印刷三維(3D)打印機的支架中。在這方面，描述了一種自下而上的立體平板印刷方法，其中咬合板聯接到可垂直移動的構建平臺，使得牙齒從平臺懸置，其中基端面朝下。然后，通過將構建平臺朝向充滿可光聚合液體的容器降低，假體義齒的基端部分浸入直到帶有朝下的基面的牙齒抵靠在容器的底板上。底板在構建區域中是透明的，并且在底板下面提供用于局部選擇性曝光的曝光單元。以這種方式，第一層可以通過曝光固化，該第一層嵌入浸入牙齒的基端部分。所有的后續固化層都是通過連續升高構建平臺和其上形成有層的牙齒，并通過進一步局部選擇性固化假體的基托層而形成的。利用這種方法，義齒可嵌入增材制造出的基托中的最大深度對應于基托的可光聚合材料的最大固化深度，該最大固化深度通常在毫米范圍內。此外，在添加的假體基托和義齒之間的邊界線是直線，即當基面接觸到容器的底板時，在將構建平臺朝向可光聚合材料降低到液面之后限定的可光聚合材料的邊界線。這導致全假體的不自然外觀外貌，因為在人類牙列中在牙齦和牙齒之間的邊界線不是直線。尤其是，所述方法不可能在相鄰牙齒的邊界區域產生提升部分來模擬自然的牙齦乳頭。