制造冷铸模具方法和制造尤其假牙的模件的冷铸模具应用技术

本发明专利技术涉及一种用于制造冷铸模具(100)的方法，所述冷铸模具用于由混合料(200)制造牙科模制件(210)，其中借助于增材制造法，尤其是通过应用3D打印机(300)的3D打印法由原材料(150)增材制造冷铸模具(100)，所述冷铸模具具有根据数字的数据记录，基于病人口腔的空间模型，在几何形状方面对应于牙科模制件(210)的型腔(110)，并且具有至少一个通入型腔(110)中的第一开口(111)，以用混合料(200)填充。本发明专利技术还涉及这种增材制造的冷铸模具(100)的应用或制造，针对用于由能烧结的或光硬化的混合料(200)制造牙科模制件(210)的方法。冷铸模具(100)增材制造为具有至少一个通入所述型腔(110)的和/或从所述型腔(110)中导出的第二开口(112)，所述第二开口(112)用于将气体，尤其是空气夹杂物(208)，和/或液体，尤其是稀释剂(207)导出。(207)导出。(207)导出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造冷铸模具方法和制造尤其假牙的模件的冷铸模具应用


[0001]本专利技术涉及一种用于制造冷铸模具的方法，所述冷铸模具用于由混合料模制件，尤其是牙科模制件，其中借助于增材制造法，尤其是通过应用3D打印机的3D打印法由原材料增材制造冷铸模具，所述冷铸模具具有根据数字的数据记录，基于病人口腔的空间模型，在几何形状方面对应于牙科模制件的型腔，并且具有至少一个通入型腔中的第一开口，以用混合料填充。本专利技术还涉及这种增材制造的冷铸模具的应用或制造，针对用于由能烧结的或光硬化的混合料制造牙科模制件的方法。

技术介绍

[0002]使用计算机辅助方法(CAD/CAM)制造模制件在许多
中是已知的。在许多牙科诊所和牙科实验室中也通过计算机辅助方法(CAD/CAM)制造牙科模制件，尤其是牙冠和牙桥等假牙，以及牙植入物和修复体或与正畸相关的零件，例如托槽。在此，首先创建病人口腔的数字空间模型。例如，借助于软件规划所需的假牙，并且将创建的数据记录发送到铣床，铣床将制成的假牙从坯件中铣出。坯件通常使用冷铸法制造，其中首先由适用于牙科技术的陶瓷粉末或金属粉末制造混合料。例如可以将糊状物质、泥浆、悬浮液或还有“干”松散粉末用作为混合料。从EP 2 470 113 B1已知一种由牙科金属粉末制造假牙的方法。在此，将CrCo牙科金属粉末混合成泥浆，冷填入铸模中并且在其中干燥。添加给泥浆的粘合剂在干燥后提供足够的形状稳定性，使得将干燥的泥浆作为生坯从冷铸模具中取出，并且根据传送的数字的数据记录借助于铣床铣切成期望的空间形状。通过最终地(紧密)烧结，假牙获得所需的硬度和密度。批准为牙科模制件所需的材料特性根据国家和/或国际标准明确地限定。这种冷铸法仅适用于制造坯件。然后通过切削加工从坯件中铣出真正的假牙的精细的、复杂的形状。关于用于牙科技术的金属或陶瓷泥浆的教导是现有技术并且例如可以在例如文件EP1658018 B1、EP1047355 B1、WO 2013007684 A、EP1558170 B1和EP1885278 B1中找到。关于其调节的信息可以在文件DE 102005023727 B4和DE19801534 A1中得到。最终致密烧结的实施在现有技术中也被充分地描述；相应的方法和烧结炉可以在EP2765950 B1、EP2844412 A1、WO2011020688A1中得到。
[0003]在使用松散粉末作为混合料时，通常需要附加的工作步骤，即实施等静压按压，以得到足够的形状稳定性。在此，混合料从四周均匀地用高压加载。从现有技术中也充分已知用于由陶瓷粉末例如氧化锆制造陶瓷假牙的相应方法。WO 2008/114 142 A1中描述一种由陶瓷粉末制造牙齿部件的方法。
[0004]口腔的数字空间模型也用于由塑料制造临时件。在此，为假牙创建的数据记录被转发到3D打印机，所述3D打印机由塑料原材料借助于增材制造法(3D打印)主层地制造临时件。
[0005]同时，除了塑料，无机物也可以在增材制造法领域中用作为原材料。诸如SLM(选择性激光熔化)的增材制造法、诸如FDM(熔融沉积成型)和FFF(熔融灯丝制造)的挤出法是已知的。使用原材料的光硬化特性的增材制造法，例如SLA或STL(立体光刻)、DLP(数字光处
理)、LCM(基于光刻的陶瓷制造)同样是已知的。
[0006]因此，已经进行了初步尝试，以借助于增材制造法由金属或陶瓷制造假牙。借助于增材制造法由氧化锆制造牙冠从WO2018/065856A1中已知。然而，用于金属或陶瓷物品的3D打印机是非常昂贵的和/或被打印的模制件不满足高的材料要求，以允许牙科使用。尤其，针对增材制造法需要在原材料中的非常高的粘合剂份额(大约30％)，因此不能达到或极其耗费地达到所需的最终密度或最终硬度。由陶瓷或金属打印牙科模制件的经济性的实施方案还遥遥无期。
[0007]WO 2019/210285 A2公开了另一种可能性，其中口腔的数字空间数据将用于借助3D打印机制造形状复杂且致密烧结的假牙部件。为此，应借助于3D打印机打印自毁铸模，而不是假牙。两种组分的粉末混合物，一种能烧结的氧化铝粉末和一种具有高的热膨胀系数(WAK)的粉末状粘合剂，被用作打印过程的原材料。打印的铸模填充有能烧结的干燥氧化锆松散粉末作为混合料。然后，用由相同材料打印的盖子闭锁铸模，以便在400MPa的压力下将铸模与位于其中的氧化锆松散粉末等静压地按压在一起。在此方法中至关重要的是，松散粉末不具有粘合剂，以便可实现均匀按压。在此，松散粉末与铸模一起压实，然后在不移除铸模的情况下进行烧结。在烧结中，铸模中所含的粘合剂膨胀，导致铸模爆裂。为了使完成烧结的模制件与铸模分离，铸模的烧结温度必须高于松散粉末的烧结温度。所公开方法的缺点一方面是与陶瓷原材料的3D打印和在400MPa的极高压力下的等静压按压相关的高成本。然而，对于所描述的方法而言，使用烧结温度高于松散粉末的陶瓷原材料是决定性的，另一方面，该方法的可能用途也受到限制。所使用的混合料必须不含粘合剂，以实现均匀按压。此外，压力应从四周均匀地作用到模制件上的压实按压法，尤其是等静压按压不适用于含水量超过7％的混合料。液体几乎是不可压缩的。为了进行等静压按压，需要将松散粉末完全包围在用盖子闭锁的铸模内。出于该原因，混合料中所含的可能的水分无法逸出。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的是，提供一种增材式制造的、尤其是3D打印的冷铸模，所述冷铸模可实现相对于现有技术成本更低且更适合大众地制造具有复杂的解剖学形状、用色和光折射的表面结构的牙科模制件，如在牙冠、牙桥、颌种植体、基台、假体等中。同时应当扩展使用可能性。尤其，要么以干燥的粉末形式要么作为泥浆、悬浮液或糊状物质可实现由能烧结的和不能烧结的、金属的和/或陶瓷的材料或由塑料构成的不同混合料的使用。
[0009]所述目的通过根据权利要求1的用于冷铸模具的方法实现。用于制造模制件，尤其是开头详细描述类型的冷铸模具的方法的特征在于：增材制造冷铸模具，其具有至少一个通入型腔中的和/或从型腔中引导出的第二开口，所述第二开口用于将气体，尤其是空气夹杂物和/或液体，尤其是稀释剂导出。
[0010]因此，根据本专利技术提出，除了设计用于用混合料填充的第一开口外，在冷铸模具的增材制造结束后，构成，尤其钻出至少一个第二开口，所述第二开口如同第一开口以传导流体的方式通入型腔中并且从所述型腔中引导出。然而有利的是，第一开口和/或第二开口直接在增材制造期间构成，使得避免附加的工作步骤。与例如(真空)瓶填充设施类似地也可考虑，在增材制造器件构成第二开口(用于通风)并且通过将填充通道同轴地引入第二开口中构成第一开口(用于填充)。通过第二开口可实现，将流体，即气体和/或液体已经在填充
冷铸模具期间(与在用注入时用填充开口类似)导出。在填充之后，为了使混合料硬化和/或固化，至少一个第一开口和/或至少一个第二开口保持不闭锁，由此可实现流体逸出。一方面这样例如可以将通过用混合料填充冷铸模具所引起的空气夹杂物导出。另一方面也可以将液体，如稀释剂从冷铸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造冷铸模具(100)的方法，所述冷铸模具用于由混合料(200)制造模制件(210)，尤其是牙科模制件(210)，其中借助于增材制造法，尤其是通过应用3D打印机(300)的3D打印法由原材料(150)增材制造所述冷铸模具(100)，所述冷铸模具具有基于病人口腔的空间模型的数字数据记录，在几何形状方面对应于所述牙科模制件(210)的型腔(110)，并且具有至少一个通入所述型腔(110)中的第一开口(111)，以用所述混合料(200)填充，其特征在于，增材制造所述冷铸模具(100)，其具有至少一个通入所述型腔(110)中的和/或从所述型腔(110)中引导出的第二开口(112)，所述第二开口用于将气体，尤其是空气夹杂物(208)和/或液体，尤其是稀释剂(205)导出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，增材制造所述冷铸模具(100)的对所述型腔(110)限界的壁部(120)，所述壁部完全或局部地具有多个通入所述型腔(110)中的并且贯穿所述壁部(120)的第二开口(112)，所述第二开口用于将气体，尤其是空气夹杂物(208)和/或液体，尤其是稀释剂(205)导出。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，多个第二开口(112)以孔和/或毛细管形式贯穿所述壁部(120)地构成，使得所述壁部(120)完全或局部地具有多孔的和/或吸水性的特性。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，增材制造所述冷铸模具(100)，其具有以传导流体的方式邻接于所述至少一个第一开口(111)的填充通道(130)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述填充通道(130)与用于储备混合料(200)的至少一个补偿容积(131)以传导流体的方式连接。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，增材制造所述冷铸模具(100)，其具有两个或更多个分别通入所述型腔(110)中的第一开口(111)，所述第一开口用于同时地或时间上错开地用混合料(200)填充。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了增材制造所述冷铸模具(100)使用有机材料，尤其是有机聚合物或塑料作为原材料(150)，使得所述冷铸模具(100)能够塑化和/或能够热分解和/或能够热化学分解。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于增材制造所述冷铸模具(100)的有机材料具有在40℃至300℃的温度范围内的熔点或分解温度。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，用于增材制造所述冷铸模具(100)的有机材料通过热量作用，尤其在温度处于35℃至300℃的温度范围内，优选在45℃至180℃的温度范围内时，能够塑化或能够软化。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于增材制造所述冷铸模具(100)的有机材料通过热量作用，尤其在温度处于200℃至650℃的温度范围内时能够通过热解热分解和/或能够通过燃烧热化学分解。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，增材制造至少一个对所述冷铸模具(100)的型腔(110)限界的壁部(120)，其具有预设断裂部位(124)，尤其是具有局部较小的壁厚度。12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于病人口腔的空间模型的、用于所述冷铸模具(100)的型腔(110)的几何形状方面的设计方案的数字的数据记录包括所述混合料(200)的取决于烧结和/或硬化的体积收缩。13.一种用于制造模制件(210)的冷铸模具(100)，尤其用于由混合料(200)制造牙科模制件(210)，所述冷铸模具(100)借助于增材制造法，尤其是根据上述权利要求中任一项，一件式地制造，其中所述冷铸模具(100)具有型腔(110)和至少一个通入所述型腔(110)中的、用于用所述混合料(200)填充的第一开口(111)，其中所述型腔在几何形状方面对应于所述模制件(210)，尤其是牙科模制件(120)并且根据尤其基于病人口腔的空间模型的数字数据记录创建，其特征在于，所述冷铸模具(100)具有至少一个通入所述型腔(110)的第二开口(112)，所述第二开口用于将气体，尤其是空气夹杂物(208)和/或液体，尤其是稀释剂(205)导出。14.根据权利要求13所述的冷铸模具(100)，其特征在于，所述冷铸模具(100)具有有机材料，尤其是有机聚合物或塑料，其具有在40℃至300℃的温度范围内的熔点或分解温度，使得所述冷铸模具(100)，尤其在温度处于35℃至300℃的温度范围内，优选在45℃至180℃的温度范围内时，能够塑化和/或，尤其在温度处于200℃至650℃的温度范围内时能够热分解和/或能够热化学分解。15.根据权利要求13或14所述的冷铸模具(100)，其特征在于，所述冷铸模具(100)的线性的热膨胀以初始几何形状计为最高10％，优选最高3％，特别优选最高0.8％，其中所述冷铸模具(100)的最大热膨胀在温度小于或等于240℃，优选小于或等于200℃，更优选小于或等于150℃，特别优选小于或等于100℃时达到。16.根据权利要求13至15中任一项所述的冷铸模具(100)，其特征在于，所述冷铸模具(100)具有至少15的肖氏A硬度和/或至少10的肖氏D硬度。17.根据权利要求13至16中任一项所述的冷铸模具(100)，
其特征在于，所述冷铸模具(100)具有至少5MPa的弹性模量。18.根据权利要求13至17中任一项所述的冷铸模具，其特征在于，对所述冷铸模具(100)的型腔(110)限界的壁部(120)分别具有至少0.01mm的壁厚度。19.根据权利要求13至18中任一项所述的冷铸模具(100)，其特征在于，对所述冷铸模具(100)的型腔(110)限界的一个或多个壁部(120)是透明的和/或紫外线辐射可穿透的。20.一种用于由能烧结的混合料(200)制造模制件(210)，尤其是牙科模制件(210)的方法，其通过应用根据权利要求13至19中任一项所述的冷铸模具(100)实现，所述方法具有以下方法步骤：(1)提供和/或制造所述冷铸模具(100)，其具有型腔(110)和至少一个通入所述型腔(110)中的第一开口(111)以及至少一个通入所述型腔(110)中的第二开口(112)；(2)用所述能烧结的混合料(200)经由所述至少一个第一开口(111)填充所述冷铸模具(100)的型腔(110)；和(3)在所述冷铸模具(100)的型腔(110)中硬化和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：WDT沃尔茨牙科技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：