[发明专利]基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的验证方法

说明书

本申请的一方面提供了一种基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的验证方法，该验证方法是基于计算机有限元仿真，其包括：获取基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据；基于所述工艺数据，对所述基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺进行有限元仿真，获得有限元仿真结果；以及基于所述有限元仿真结果，验证所述工艺数据。

技术领域

本申请总体上涉及基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的验证方法，更具体的，该验证方法是基于计算机有限元仿真。

背景技术

目前，壳状牙科器械(比如无托槽隐形矫治器和保持器)通常是基于热压膜成型技术制作，即将聚合物薄片材料在代表牙齿布局及结构形态的牙模上热压形成阴模，然后把该阴模多余的部分切割去除，获得壳状牙科器械。

然而，在壳状牙科器械的热压膜成型工艺过程中，一些因素会影响壳状牙科器械的质量和使用效果，甚至可能导致在临床使用中壳状牙科器械破裂。

比如，某些邻牙交错关系可能导致材料粘结和应力过大等压膜缺陷，这增加了临床使用中壳状牙科器械断裂的风险。壳状牙科器械的厚度分布及内部应力分布是评估壳状牙科器械质量的重要表征。目前，对壳状牙科器械厚度分布的分析，只能通过实体逆向扫描技术(比如CT扫描)实现，但其效率极低。而对壳状牙科器械内应力的分析，目前尚无有效的测量手段。

又比如，壳状牙科器械在热压成形后存在难以避免的回弹变形，这就将导致壳状牙科器械的最终形态与设计期望的形态之间存在差异，从而影响壳状牙科器械的使用效果，使得其与设计时预期的效果不符。目前，还没有有效的手段能够对壳状牙科器械的回弹变形进行相对精确的量化的预测。

基于以上，需要一种对壳状牙科器械热压膜成型工艺进行验证的方法，在实际进行壳状牙科器械热压膜成型加工之前预测可能产生的缺陷，从而可以进行相应的设计补偿，以尽可能消除这些缺陷，在提高壳状牙科器械质量以及保证壳状牙科器械使用效果的同时，降低生产废品率。

发明内容

本申请的一方面提供了一种基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的验证方法，该验证方法是基于计算机有限元仿真，其包括：获取基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据；基于所述工艺数据，对所述基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺进行有限元仿真，获得有限元仿真结果；以及基于所述有限元仿真结果，验证所述工艺数据。

在一些实施方式中，所述基于热压膜成型技术的壳状牙科器械的制作工艺包括：把经加热的高分子材料膜片在包括多颗牙齿的牙模上压膜制成壳状牙科器械。

在一些实施方式中，所述有限元仿真结果包括壳状牙科器械的有限元模型。

在一些实施方式中，所述壳状牙科器械的有限元模型包括其所代表的壳状牙科器械几何形态以及厚度分布。

在一些实施方式中，所述工艺数据包括膜片的物理参数、膜片的厚度、牙模的物理参数、牙模的几何模型、加热温度以及成型压力。

在一些实施方式中，所述有限元仿真的边界条件包括所述加热温度和成型压力。

在一些实施方式中，所述有限元仿真的边界条件包括所述牙模的几何形态。

在一些实施方式中，所述有限元仿真的边界条件包括限制膜片上指定的边界上的点的自由度。

在一些实施方式中，所述方法还包括：获取膜片的有限元模型；以及获取牙模的有限元模型，其中，所述有限元仿真结果是基于所述工艺数据、膜片的有限元模型以及牙模的有限元模型，对所述基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺进行有限元仿真而获得。

在一些实施方式中，所述方法还包括：获取所述膜片的几何模型；以及采用壳单元对所述膜片的几何模型进行网格划分，以获得所述膜片的有限元模型。