[发明专利]一种基于立体光固化快速成型技术制备牙科氧化锆修复体的方法

说明书

本发明涉及一种基于立体光固化快速成型技术制备牙科氧化锆修复体的方法，包括：(1)将氧化锆陶瓷粉体、分散剂加入到光固化树脂预混液中，充分球磨后加入光引发剂再次球磨，得到陶瓷浆料；(2)将陶瓷浆料置于真空干燥器中抽真空排除气泡，随后进行3D打印；将得到的牙科氧化锆修复体清洗、干燥，随后进行脱脂、烧结，最后染色、上釉，即可。本发明工艺简单，快速方便，生产效率高，同时解决了传统切削加工生产工艺原材料浪费严重的问题；制备得到的牙科氧化锆修复体密度高，机械强度高，满足口腔修复的临床要求，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于牙科修复领域，特别涉及一种基于立体光固化快速成型技术制备牙科氧化锆修复体的方法。

背景技术

牙科氧化锆全瓷修复体强度高、颜色和层次感好，生物相容性极佳，代表了无金属化修复的主流趋势，是21世纪牙科修复的发展趋势。配合目前日趋成熟的CAD/CAM技术，对预成的氧化锆瓷块进行数控切削成型，获得所设计的修复体(牙冠、桥)。二十年来，这项技术不断发展，日趋成熟，在临床上得到了广泛且良好的应用，具有十分广阔的市场前景。

然而对于氧化锆全瓷修复体数字化加工来说，目前只有数控切削一种成型方法，虽然应用十分成功，但也存在一些弊端。比如，由于是减法制造，故原材料浪费严重(利用率不足20％)、切削可能造成材料内部微裂纹、刀具的磨损、加工效率不高、在加工制作过程中会造成大量粉尘造成环境污染且对人体健康造成危害。

第三次工业革命正发生在我们身边，随着3D打印技术的迅速发展，对医疗器械制造的影响愈来愈大，特别是口腔修复体的数字化加工。由于口腔修复体的形状复杂，是典型的个性化定制产品，特别适合用基于增材制造方法的3D打印直接成型。将这种以叠加法成型的三维打印技术应用于牙科氧化锆全瓷修复体陶瓷件的数字化加工也日益受到国内外学者的关注，逐渐成为了研究热点。相比数控加工技术，它具有材料利用率高、环保、加工效率高等特点，具有良好的可行性与应用前景。

从现有的研究来看，主要有以下几种三维打印技术已被尝试应用于牙科氧化锆全瓷修复体的数字化加工。1.传统的三维打印(3DP)是在工作台上铺一层陶瓷粉末，然后再计算机指令的控制下，将粘结剂选择性地喷射到陶瓷粉末表面，该层粉末粘结后工作台向下移动并铺上一层新的粉末，重复上诉步骤最终得到预期的立体构件，这种技术的优势在于能够大规模生产陶瓷部件，成本较低，但是由于部件强度有限，难以满足临床要求。2.选择性激光烧结(SLS)的原理与三维打印相似，只是将粘结剂换成高强度的激光，沿着计算机设计的路径逐点扫描粉体表面，扫描区域陶瓷颗粒熔化并相互熔融产生良好的粘接，经过层层叠加得到最终的部件，未被烧结的部分成为烧结部分的支撑结构，因而不需要设计支撑，但是由于陶瓷粉料本身的烧结温度较高，难以在短时间的激光扫描下即时熔融连接，因此需要通过添加低熔点粘结剂来促进激光熔融的效果，打印过程中陶瓷粉末需要预热和冷却，成型周期长，后续处理工艺复杂且无法得到高密度的陶瓷产品。3.直接喷墨打印(DIP)是先将陶瓷粉末与各种有机物和添加剂混合制备成陶瓷浆料，通过喷头逐点喷射到载体上形成陶瓷生胚，这种技术的成型机理简单，打印设备的成本也较低，但是喷头口径的大小限制了打印的精度，而且由于陶瓷浆料粘度较大，容易堵塞喷头。4.微挤压快速成型(SME)是将配置好的陶瓷浆料通过针头直接挤出成型，再通过干燥烧结提高其机械强度，这种技术在打印微孔结构方面具有独特的优势，而不适用于高密度的氧化锆修复体的打印。

立体光固化快速成型(SLA)是将陶瓷粉末混入液态光敏树脂形成具有一定流动性的陶瓷浆料，在通过紫外激光选择性固化，打印出的陶瓷生坯通过脱脂烧结得到最终的陶瓷部件，这种技术成型精度高，烧结后可得到高度致密的陶瓷部件，特别适用于氧化锆修复体的制作。目前，陶瓷材料的立体光固化快速成型技术在航空、工业、艺术等领域已经有了较为成熟的应用，但是，由于牙科氧化锆陶瓷修复体对其强度和精度都有较高的要求，如制作四单位及四单位以上修复体的基底陶瓷需要达到800Mpa，冠边缘适合性不能超过120um，能否将该技术用于口腔修复体制作还处于初步研究阶段。

发明内容