[发明专利]个性化牙科种植基台的增减材复合加工成型方法

说明书

本发明涉及增材制造领域，尤其是增材制造牙科种植领域，公开了一种个性化牙科种植基台的增减材复合加工成型方法。本发明公开的个性化牙科种植基台的增减材复合加工成型方法，包括如下步骤：设计个性化种植基台：根据病例情况设计出个性化种植基台；数据处理：对个性化种植基台上需要切削加工的部分设计切削余量，对基台进行增材制造所需的切片处理，并规划基台进行切削加工的切削刀路；增材制造：通过增材制造加工出基台半成品；减材制造：对基台半成品切削加工制造出个性化种植基台。该加工成型方法将增材制造和减材两种方式的优势结合起来，实现个性化种植基台的高效和高精度，其适用于钴铬合金，钛及钛合金等，可选用的材料范围更加广泛。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其是增材制造牙科种植领域，具体地，是一种个性化牙科种植基台的增减材复合加工成型方法。

背景技术

牙科种植手术是目前牙体缺失最有效的修复方式，其中种植体基台是牙种植体穿过牙龈暴露于口腔中的结构部分，基台是植入体和上部结构之间的连接部分。个性化种植基台根据患者牙龈的形态定制，拥有良好的解剖外形和修正角度；基台能最大程度地配合种植体内的机械结构、适合种植体周围牙龈解剖形态，制作简便、精度高，为患者和医生带来极大的便利，成为未来种植义齿的修复趋势。从结构上来讲，种植体基台通常包括修复连接部分、种植体连接部分及接口，所谓修复连接部分即是指种植体基台暴露于口腔中的部分，牙冠即是安装于其修复连接部分上；种植体连接部分即是指种植体其隐藏于牙龈中的部分，种植体连接部分设置有接口，用于与植入体相连接。

由于钴铬合金和钛合金材料在强度、硬度、耐磨性、和韧性方面具有优良的力学性能，因此成为了个性化种植基台最常用的材料。

目前常用的牙科金属种植支架的加工方式为机械切削法，在半成品基台的基础上进行切削，得到个性化基台。但这种成型方式耗时长、原材料利用率低，而且在精度方面欠缺。目前车针切削的精度最高能达到60μm级别，且个性化牙科种植基台的精确度和质量会因切削车针损耗而变低，切削过程中车针切削不到的地方无法成型，相邻的地方精度不佳，使基台与种植体、基台与上部修复体之间无法精密贴合，影响精度和种植修复的总体质量。而且半成品基台切削过程中，经常出现半成品基台无法满足个性化基台形态的情况。因此切削制造的加工方法已经不适合进行高性能、自动快速的制作个性化种植基台。

3D打印是增材制造的别称，其通过重建设计三维数字化模型，采用金属粉末逐层累加原理制造实体零件，让整个制造过程真正实现了智能化与数字化。激光选区熔化是应用最广泛的激光选区熔化技术，它是一种基于激光熔化金属粉末的技术，集激光技术、数字智能化控制技术、计算机辅助设计分析、快速成型于一体，能直接制造冶金结合、组织致密、力学性能良好、精度高的金属零部件。

其中，激光选区熔化技术具有个性化程度高、工序简单、制作周期短、材料利用率高等优点，可以满足口腔修复个性化、复杂化、高难度的技术要求，同时弥补现有技术的不足，不必再担心因为切削温度带来的种种影响。因此激光选区熔化已经越来越多的被应用到口腔修复体的制造当中，成为了口腔数字化加工不可或缺的新兴技术。

但是激光选区熔化在加工金属材料时，因为骤热骤冷的成型机理，种植支架在加工过程中热应力大，容易变形；对加工的种植支架添加了支撑进行3D打印后，零件后处理比较费时，且容易影响与种植体的接口处的精度，因此采用激光选区熔化直接加工个性化种植基台难度很大。由于目前采用激光选区熔化的零件通常要求精度不高，在一次性激光扫描后零件边缘有毛刺等不平滑结构，这也是在牙科种植基台中不允许的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种个性化牙科种植基台的增减材复合加工方法，将增材制造和减材两种方式的优势结合起来，实现个性化种植基台的高效和高精度。

本发明公开的个性化牙科种植基台的增减材复合加工成型方法，包括如下步骤：

设计个性化种植基台：根据病例情况设计出个性化种植基台；