本发明涉及增材制造领域和齿科领域，具体涉及一种基于dlp工艺的3d打印齿科正畸隐形牙套的快速制造方法。
背景技术：
近年来，口腔正畸隐形矫治技术在我国逐步发展并走向成熟。随着美国、中国等一些国家的正畸医生与计算机软件工程师跨学科协作，采用cad/cam技术，运用先进的制作方法，制作出一种个性化的高分子塑料矫治器。该矫治器能产生一定大小的矫治力而使牙齿逐步移动，从而克服了传统正畸方法的缺点。
传统牙颌模型的重量较大，另外运用传统的石膏模型在制作隐形矫治器时，需要加热通过人工移动牙冠的位置，这种方法凭借经验，没有量化、精度不高；dlp这种工艺在3d打印中比sla更加快速，以及精度更高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种既减轻了传统牙颌模型的重量，提高了模型的可保留性和易运输性，又简化了在制作隐形矫治器时的繁琐性，并能够直接通过热塑压膜制作出隐形矫治器的基于dlp工艺的3d打印齿科正畸隐形牙套的快速制造方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)导入数字化模型：将待设计的牙颌模型的三维点云数据“导入”逆向工程软件得到该待设计的牙颌模型；
2)修复模型：在逆向工程软件中对牙颌模型进行修复操作；
3)切片处理：将步骤2)修复的牙颌模型数据导入3d打印机的dlp软件中，设置每一层的厚度后进行切片处理；
4)3d打印成型：将步骤3)获得的切片数据导入3d打印成型设备终端，启动打印，获得牙颌模型；
5)根据实际矫治计划，规划医疗周期，重复步骤1)-4)分别打印每个周期的牙颌模型；
6)根据步骤5)打印的每个周期的牙颌模型利用热塑成型技术及精密磨削处理，制成齿科正畸系列隐形牙套。
步骤3)设置每层的厚度为50μm。
所述的步骤4)的打印材料采用光敏树脂即环氧一丙烯酸树脂。
所述步骤4)获得的牙颌模型用酒精进行清洗表面未固化的树脂，清洗完毕后，将牙颌模型放在高压汞灯下曝光，使其内部未固化的树脂固化，增加机械强度。
本发明不同于cad/cam这种减材数字化切削的原理，是通过3d打印(dlp，面曝光成型)增材制造技术，来制作出矫治过程中的牙颌模型，具体原理是根据dlp技术的dmd在工作面成像作为动态掩膜，对成型材料进行曝光操作，每次曝光制作一层，逐层累加。本发明所述的方法相比于其他制造方法，具有以下特点：成型速度快，设计制造智能化，制作成本低，高度柔性。
由于本发明牙颌模型的材料采用的是光敏树脂(环氧一丙烯酸树脂)，光敏树脂是由树脂单体(monomer)及预聚体(oligomer)组成，含有活性官能团，其在紫外线(波长250-300纳米)照射下借助光敏剂(lightinitiator)的作用下引发聚合反应。所述材料稳定度高，耐受性强，有利于制作隐形矫治器。
本发明与传统石膏制作牙颌模型的技术相比其效果体现在：
1、生产效率有所提高，克服了以石膏灌注技术的繁琐性，耗时性；
2、牙颌模型保留了其数字化模型的数据，方便保存；
3、牙颌模型在制作隐形矫治器的阶段也提供了便利，可以通过打印一组牙颌模型，再通过热塑压膜机制作一套隐形矫治器，克服手工对石膏模型操作产生的误差；
4、牙颌模型材料采用的是用于3d打印的光敏树脂材料，稳定性高，耐受性强，质量轻，易于贮存和运输；
5、dlp(面曝光成型)3d打印工艺，制作成本低，打印精度相对较高，成型速度快，适合批量化生产。
具体实施方式
将获取的带矫治患者的口腔三维数据导入计算机，通过计算机软件设计出矫治过程的牙颌模型，所述的牙颌模型包括牙冠和部分牙龈，期内部在空间结构上为实体，且牙冠和部分牙龈为一体结构设计。尺寸大小与待矫治患者的牙颌数据1:1。
本发明牙颌的材料是用于3d打印的光敏树脂即环氧一丙烯酸树脂；采用dlp(面曝光成型)的3d打印成型工艺。
本发明是通过以下方法设计加工的：
1)导入三维点云数据：将从扫描仪获得的点云数据即牙颌模型的三维点云数据“导入”逆向工程软件得到该待设计的牙颌模型；
2)修复模型：数据处理软件中对牙颌模型进行修复操作，使其成为一个完整，平滑，形态表现完好的三维模型，并以stl文件格式存储；
3)导入stl文件：将步骤2)中获得的stl格式的文件导入dlp(面曝光成型)3d打印成型设备的软件中，对其进行切片处理，设置每层的厚度(一般选择50μm)，并以切片文件格式存储；
4)导入3d打印机：通过以上几个步骤完成后获得的切片文件格式数据导入dlp3d打印机程序处理终端，进行层面信息处理和设置打印参数，选择光敏树脂即环氧一丙烯酸树脂为打印材料，选择执行打印功能。3d打印成型设备将按照预定程序，基于三维模型的切层图像，生成动态掩膜。紫外光照到掩膜上以后，经过透射和反射，形成和掩膜图像一样的图案，然后透过缩小透镜，最终在盛着液态光敏树脂的树脂池中，光敏树脂生成缩小的掩膜图像。被掩膜图像亮处照到的图像就固化形成一个薄层，没照到的地方则还是液态，这样使用每个掩膜照射一次就能制作一层，这样一层一层重复，从下到上堆叠最终打印完成牙颌模型；
将获得牙颌模型将用酒精进行清洗表面未固化的树脂，清洗完毕后，将牙颌模型放在高压汞灯下曝光一段时间，使其内部未固化的树脂固化，增加其机械强度；
5)根据实际矫治计划，规划医疗周期，重复步骤1)-4)分别打印每个周期的牙颌模型；
6)根据步骤5)打印的每个周期的牙颌模型利用热塑成型技术及精密磨削处理，制成齿科正畸系列隐形牙套。
本发明改变传统石膏灌注印模制备牙颌模型的方法，提高了牙颌模型的制作效率，将数字化模型数据通过3d打印成型设备，运用增材制造的原理，不仅提高了模型的精度，也降低了制作成本。所述的基于dlp3d打印工艺制作的牙颌模型既能用于正畸医生对带矫治患者的正畸方案的规划，同时也是制作隐形矫治器的工具，通过真空吸塑，直接热压膜片制作出隐形矫治器。本发明采用dlp(面曝光成型)与传统的光固化有所区别，传统光固化是逐点扫描固化成型，而面曝光是逐面固化成型的，这样能明显的提高成型速度。并且打印材料是光敏树脂相比较于传统的石膏，牙颌模型的重量大大减小，有利于保存和运输。