制造假牙的方法技术

本发明专利技术涉及制造假牙的方法，包括以下步骤：ａ）制备牙坯，ｂ）铣削加工该牙坯，ｃ）在１２００到１６５０℃的温度范围内致密烧结该牙坯，该牙坯是预烧结材料，其原始强度为３１到５０ＭＰａ。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。本专利技术还涉及氧化锆陶瓷的预烧结牙坯，其原始强度在一选定范围内。陶瓷假牙通常是对致密烧结陶瓷牙坯进行研磨来制造的。例如，欧洲专利EP-B-0160797描述了一种牙坯及其在用磨具来制造牙模中的应用。还有，欧洲专利申请EP-A-0630622揭示了一种制造陶瓷假牙的方法，其中一种陶瓷组合物的牙坯用回转磨具进行研磨。机械加工致密烧结陶瓷牙坯时的一个特别问题是牙坯异常坚硬，加工时间要很长、磨具磨损程度也高。因此，此类牙坯的研磨成本很高。陶瓷假牙加工或制造的研磨方法的另一个缺点是没有确定的磨削边缘，意味着无法研磨成高精度形状的牙坯。欧洲专利申请EP-A-0630622第3页第3栏从第13行开始，原则上提到了预烧结到一定硬度的牙坯的加工，不过，牙坯加工仍采用研磨工艺。预烧结牙坯比致密烧结牙坯硬度低，比未烧结牙坯硬度高。因此，原则上说，为了确保加工便利或者使加工得以进行，采用预烧结牙坯是合适的。例如，加工工具因此而降低磨损，延长使用寿命，进而显著降低成本。制造显微结构极佳的产品也首次成为可能，因为致密烧结过程中可以预见的陶瓷收缩会导致所制造的显微结构尺寸进一步缩小。对于预烧结牙坯，陶瓷加工时经常出现的微小损伤可以用致密烧结工艺进行弥补。通过非致密烧结状态的加工来制造假牙要求陶瓷牙坯在所有空间方向上强度、硬度和密度完全均匀的分布，特别是在预烧结以后要保持这种分布。当需要制造金丝结构或多元齿桥时，避免陶瓷密度和硬度的分布不均匀是很重要的，因为即使是再小的不均匀也会产生预定的断裂点，显著地削弱这种复合结构在加工期间的耐久性，或者导致不均匀的烧结性能，其表现形式是烧结时工件会变形。然而，这种变形就导致安装准确性差，使假牙无法使用。至今预烧结牙坯的机械加工尚未在技术规模上使用的原因如下加工后预烧结牙坯在致密烧结时，往往难以计算尺寸变化，只有经过非常复杂的步骤才能得到正确的磨削参数。因此，达不到安装准确性的假牙在致密烧结后不得不进行修正。由于致密烧结假牙相对而言硬度非常高，不得不采用腐蚀法来进行修正，这是至关重要的，因为致密烧结过程中出现的表面结构损伤的自我修复是难以重复的。总而言之，十分需要一种应用预烧结陶瓷牙坯来制造安装精度高的假牙的方法。因此，本专利技术的目的是提供一种制造能准确安装的高精度假牙的改进方法。令人惊喜的是，这个目的可以通过包含以下步骤的假牙制造方法来实现a)制备牙坯，b)用铣削对牙坯进行机械加工，c)在1200到1650℃的温度范围对牙坯进行致密烧结，该牙坯用的是预烧结材料，其原始强度为31到50MPa，较佳的为31到40MPa。本专利技术意义上的牙坯是未经加工的材料块，即生坯，然后经进行加工成形。这种牙坯可包括范围极广的材料，特别是陶瓷。本专利技术意义上的假牙特别应当理解为皇冠型、三元或多元齿桥。本专利技术的牙坯特别适合于制造三元或多元齿桥。本专利技术意义上的加工应当理解成为对牙坯成形而进行的铣削操作，加工的结果是牙坯被转变成尽可能接近天然牙齿的形状。加工不应理解为以上述方式加工进行牙坯的清洁，或者去除因牙坯嵌套在牙坯夹持器而产生的支撑或夹持结构，尽管此类清洁有时可以采用铣削过程进行。术语“包括”和“含有”在本专利技术中引入非穷举的特征。现有技术陶瓷牙坯惯常所知的原始强度处于相对较高的强度范围，如75到110MPa，这种牙坯不适合本专利技术。业已发现，原始强度超出本专利技术范围的预烧结牙坯在加工后得不到可用的产品。原始强度低于此范围，导致牙坯变软，在铣削过程中会断裂，而原始强度高出此范围，则牙坯太硬，无法采用惯常加工方法进行加工。本专利技术预烧结的牙坯加工采用铣削过程。铣削工具极其锋利的刀刃得以产生极精细的显微结构。刀刃可以长时间使用而保持锋利，因为预烧结状态的牙坯硬度和强度低。在牙坯铣削过程中，粗加工时刀具的转速为5,000到40,000转/分，优选15,000到25,000转/分，进速为20到5,000毫米/分，优选500到3500毫米/分。精加工时刀具转速5,000到50,000转/分，优选18,000到35,000转/分，进速为20到5,000毫米/分，优选500到3500毫米/分。不管是粗加工还是精加工，都是使用直径0.84到4毫米的铣刀。特别优选的是，牙坯加工时不带欧洲专利申请EP-A2-0824897实施例所述的支撑结构。进行加工操作从加工后假牙与牙根相接触的一面和不与牙根相接触的一面进行，特别有利的是在致密烧结过程中牙坯不需要用高温嵌套组合物来环绕或支撑。在致密烧结过程中，牙坯可以用支撑装置来支撑，这种支撑装置能自动适应烧结过程中牙坯尺寸的收缩，例如德国专利DE-19904523所述，用以避免烧结过程中牙坯发生变形。牙坯可以用常规的牙用陶瓷。本专利技术意义上的牙用陶瓷应理解为表示这样的组合物，它除了包含常规的牙用陶瓷组分外，还可以含有少量的其它组分(添加剂)，如烧结助剂。用组分以及其重量百分数形式表示的配方数据总是与不再含有其它添加剂的产品相关。应当理解，因为动力学、热力学或化学原因，包括在预烧结或最后烧结的陶瓷中，有可能存在微量添加剂，因此也应理解为包括在本专利技术的范围之内。具体而言，杂质的存在能促进玻璃相或玻璃态部分的形成。因此，也优选那些在致密烧结过程中不会形成玻璃相或玻璃态部分的牙坯。本专利技术的牙坯发生收缩时，各空间方向上表现出的线性偏离度优选小于0.05％，特别是小于0.01％。本专利技术的牙坯包含氧化铝或氧化锆陶瓷，特别优选氧化锆陶瓷。已知，非金属无机体系的强度通常取决于临界应力强度因子KIC。该因子对于无定形材料，如玻璃，要比纯晶体体系低得多(D.Munz/T.Fett著Mechanisches Verhalten keramischer Werkstoffe，Springer-Verlag出版)。因此，颗粒边界上形成无定形相时，陶瓷的强度也降低。例如，特别适合应用于本专利技术的陶瓷根据EN 843所测的KIC值在5到10之间，优选8到10。惊喜地发现，氧化锆基陶瓷含0.1％到0.50％重量百分数的至少一种以下元素的氧化物作为烧结添加剂时表现出特别有利特别均匀分布的硬度和强度铝、镓、锗、铟。因此，这种陶瓷特别适合制造本专利技术的复合假牙以及金丝结构。当上述元素的氧化物按照所述的量添加，并均匀地分布而不是(例如，作为杂质)非均匀地分布浓度不一，是有益的。例如，可以通过本专利技术实施例所描述的沉淀法来实现均匀分布。此外，预烧结过程中形成的颗粒均匀分布是有利的。颗粒的形状优选为等轴形颗粒，平均粒径小于1μm，特别是小于0.7μm。适于本专利技术的牙坯通常孔隙体积在50到65％之间。孔隙平均大小通常在3μm到0.1μm，优选2μm到0.2μm的范围。对于此类陶瓷，预烧结优选在850℃到1000℃的温度范围内进行，特别好的是950℃到995℃，才能达到本专利技术的原始强度。例如，预烧结过程进行的时间为30小时到55小时。尽人皆知，这种陶瓷体系容易各向异性收缩，也就是说，三个空间方向上收缩不相同。因为在每个空间方向上的收缩本身都是线性的，这种陶瓷令人惊喜地极其适合制造安装精度极高又特别复杂的假牙。氧化锆陶瓷在医学界的应用很广泛。然而，纯氧化锆在机械性用途中无法使用，因为在烧结后的冷却过程中，其体积由于晶型转变而变化太大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造假牙的方法，其特征在于，包括以下步骤：ａ）提供牙坯，ｂ）采用铣削工艺加工所述牙坯，ｃ）在１２００℃到１６５０℃的温度范围内致密烧结所述牙坯，所述牙坯是预烧结材料，原始强度为３１到５０ＭＰａ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S弗兰克，H豪普特曼，S霍施赫勒，R施纳格尔，D萨特，
申请(专利权)人：三MESPE股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]