一种齿科全瓷修复体的制造设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿科修复技术，具体为一种齿科全瓷修复体的制造设备和方法。
【背景技术】
[0002]齿科全瓷修复体具有良好的色泽和半透明性，外观接近天然牙齿。特别是齿科全瓷修复体还具有优异的生物相容性、抗腐蚀性以及杰出的耐磨损性能，是目前齿科修复技术的研发重点。
[0003]目前，齿科全瓷修复体的制作工艺方法有:传统粉浆烧结陶瓷法、粉浆涂塑玻璃渗透陶瓷法、CAD/CAM可切削陶瓷法、电泳沉积陶瓷、铸造玻璃陶瓷法和热压铸玻璃陶瓷法。
[0004]1.传统粉浆烧结陶瓷法
[0005]粉浆烧结陶瓷法制作工艺是采用一定量的白榴石晶体粉末和长石瓷粉末混合在一起，与专用混合液调拌成粉浆，涂塑在特种耐火代型材料上，经过高温烧结制成全瓷修复体的技术。一般都是通过一次成型就能完成全瓷修复体的制作。这种技术的优点在于瓷粉含有长石瓷，色泽和透光性比较好;缺点在于烧结体积收缩大(高达30-40%)，牙齿形大;该方法由于采用了多层涂布，在烧结时不能保证层间均匀融合，因而修复体强度较低，仅适于制作贴面和前牙单冠。
[0006]2.粉浆涂塑玻璃渗透法
[0007]粉浆涂塑玻璃渗透陶瓷法是根据工业上相互渗透符合理论设计的:将氧化铝用蒸馏水调拌成粉浆，在特种耐火代型材料上涂塑，预烧形成氧化铝立体网络，耐火代型上的孔隙能够经毛细管作用虹吸粉浆中水分，使涂塑体致密，通过高温烧结形成冠核，再在表面形成饰瓷，即可完成全瓷冠修复体。粉浆涂塑玻璃渗透的抗折性能是普通陶瓷的10倍，且色泽逼真，适合性良好。可用于制作前后牙全瓷冠和全瓷桥。但其缺点是烧结需要专用烧烤设备，费用高，时间长，推广难。
[0008]3.CAD/CAM可切削陶瓷法
[0009]CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助加工)最早是应用于工业自动化的高技术，经过口腔医生和技术人员长期研究，CAD/CAM系统被用于牙科医学领域。这种系统不仅可以用来制作嵌体、高嵌体和贴面，还能制作基底冠及咬合面形态较完整的全瓷冠。目前牙科可切削陶瓷有三种:①玻璃陶瓷，如Macor-M、Dicor MGC等；②氧化铝陶瓷，如Procera Al ICeram、Ce I ay系统等;③氧化错陶瓷。
[0010]4.电泳沉积陶瓷法
[0011 ]全瓷沉积技术是渗透陶瓷底冠成型新技术。它是由德国Wolceram公司推出的一种类似于金沉积的陶瓷电泳沉积技术，使用Vita公司的氧化招全瓷(In-Ceram Alumina)、氧化错全瓷(In-Ceram Zirconia)或尖晶石全瓷(In-Ceram Spinell)为材料，用电泳沉积方法成型渗透陶瓷底冠，其中氧化锆全瓷(In-Ceram Zirconia)挠曲强度为513?620MPa。它们与传统粉浆涂塑成型底冠相比，不需要翻制耐火材料模型、不需要预烧结，具有速度快、精度高、成本低等特点。
[0012]5.铸造玻璃陶瓷法
[0013]铸造玻璃陶瓷法是采用失蜡法和离心铸造技术，将成品瓷块制作成完整的修复体，再经过热处理使其玻璃晶化，以提高修复体的强度，最终形成玻璃相和结晶相共存的玻璃陶瓷的方法。但该方法需要专门着色，工艺过程比较复杂。比较有代表性的铸造玻璃陶瓷主要有两类:一类是以Dicor为代表的云母系铸造陶瓷，晶化前其玻璃基质中S12含量多，结晶后主晶相为娃氟云母(K2Mg5Si802()F4)；另一类是磷灰石系玻璃陶瓷，其玻璃基质属于磷酸盐玻璃，瓷化后主晶相为磷灰石结晶(Ca 1 (P04) 6 (OH，F) 2)，主要以Cerapearl (商品名)玻璃陶瓷为代表，Cerapear I抗弯强度300Mpa，边缘密合性好。
[0014]6.热压铸玻璃陶瓷法
[0015]热压铸陶瓷技术是由苏黎世大学于1983年首先研制成功，然后其与义获嘉公司合作开发研制出IPS-Empress瓷块和Empress EP500热压炉。热压铸陶瓷法的制作流程是:将成品的瓷块在高温下熔化，放置于专用的热压炉中，设定好热压铸参数，通过失蜡法将熔化的瓷块压入铸模腔中。目前，热压铸技术不仅是全瓷修复体的一种技术方法，而且通过热压铸技术可以提高陶瓷的致密度和晶体的含量。在陶瓷材料高温下降至室温时，其收缩过程通过包埋材料的热膨胀系数可以控制，所以修复体边缘适合性良好。目前已有多种热压铸陶瓷问世:根据材料内晶体类型的不同，分为白榴石注射成型玻璃陶瓷，二硅酸锂注射成型玻璃陶瓷及尖晶石注射成型核瓷。代表产品主要为IPS-Empress系列。
【发明内容】
[0016]针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种齿科全瓷修复体的制造设备和方法，这种制造方法所需工序少，制造周期短，设备简单，易于操作，节省材料，无需专用耐火代型，可以简单快速的制作出外形复杂的陶瓷制品，特别是制作出外形美观、生物相容性好及力学性能良好的齿科全瓷修复体。
[0017]本发明解决所述制造设备技术问题的技术方案是，设计一种齿科全瓷修复体的制造设备，该制造设备包括三维运动控制平台、陶瓷浆料挤压成形头、供料机构、供气及气压控制装置和控制系统;所述三维运动控制平台包括成形平台、龙门支架、底座、X向传动机构、X向精密线性模组滑块、Y向传动机构、Y向精密线性模组滑块、Z向传动机构和Z向精密线性模组的滑块;所述成形平台安装在Y向精密线性模组滑块上，龙门支架固定在底座上，X向传动机构固定在龙门支架上，Y向传动机构固定在底座上，Z向传动机构固定在X向精密线性模组滑块上;所述底座和龙门支架之间螺纹连接;所述X向传动机构安装在与龙门支架螺纹连接的支架上;所述X向3向、z向的传动机构均为丝杠螺母传动；
[0018]所述陶瓷浆料挤出成形头包括腔盖、供料腔、两位两通电磁阀、喷嘴和输送气压的气体导管；陶瓷浆料挤出成形头安装在Z向精密线性模组的滑块的挤出成形头支架上;所述挤出成形头支架与Z向线性模组滑块螺纹连接;所述供料系统主要包括供料箱、输料管和两位两通电磁阀；所述供气及气压控制装置主要包括气栗、减压阀和两位三通电气阀；所述的控制系统包括控制装置、计算机;控制装置通过通用扩展槽与计算机相连接。
[0019]本发明解决所述制造方法技术问题的技术方案是，设计一种齿科全瓷修复体的制造方法，该制造方法采用本发明所述的制造设备和如下工艺步骤:
[0020]步骤I，配置陶瓷浆料;将陶瓷粉体、水和添加剂按质量比7:2:1-5:3: 2混合后，置于球磨罐中800r/min的转速下球磨4h，得到混合均勾的陶瓷楽料；
[0021]步骤2，修复体坯体的成形;将所得陶瓷浆料放于制造设备的供料机构中，在该制造设备的工作台上“3D打印”成形，得到高精度的修复体坯体；
[0022]步骤3，多孔陶瓷的制造;将得到的修复体坯体先置于烘干炉中150_300°C下烘干100-120min，再将干燥后的坯体置于1200-1500°C的高温烧结炉中烧结3-5h，得到孔隙率在30-65%的多孔陶瓷；
[0023]步骤4，玻璃-陶瓷复合相的制造;首先制造渗透相玻璃粉体，再按渗透玻璃粉:球:水=1: 2:1的质量比放入球磨机中。在800-1000r/min下球磨3-5h，然后将混合均勾的玻璃粉均匀涂塑在多孔坯体上，在1150-1250°C下进行高温渗透，得到玻璃-陶瓷复合体；
[0024]步骤5，对所得玻璃-陶瓷复合体进行调磨处理，即得到齿科全瓷修复体。
[0025]与现有技术相比，本发明制造设备和方法基于“3D打印”成形方法，供料与挤出可以各自互不干涉的独立完成，并具有简单、方便、快捷的制造特点。并且本发明的工艺方法将多孔陶瓷、3D打印技术及玻璃渗透技术有机地结合在一起，可以在较短的周期内做出美观、生物相容性好及力学性能优良的齿科全瓷修复体。
【附图说明】
[0026]图1为本发明齿科全瓷修复体制造设备一种实施例的总体结构示意图；
[0027]图2为本发明齿科全瓷修复体制造设备一种实施例的成型过程流程示意图；
[0028]图3为本发明齿科全瓷修复体制造方法一种实施例的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。
[0030]本发明设计的一种齿科全瓷修复体制造设备(简称设