[发明专利]成型体的制造方法

说明书

本发明涉及一种用于制造成型体的机械和自动化方法以及一种通过所述方法制造的成型体。

技术领域

本发明涉及一种用于制造成型体的机械方法以及一种通过所述方法制造的成型体。

背景技术

定制和精确生产制造一次性、个性化或不规则形状的成型体通常伴随高昂的经济和技术投入。即使在很多情况下生产是基于计算机的，例如通过将原型数字化并使用CAD/CAM模块进行生产，在大多数情况下后续加工中仍无法避免人工再加工和修改。如果除了尺寸和装配精度之外，其他特性(如成型体的美观性)对于相应的应用也很重要，则尤其如此。医疗和美容用途在这里尤其值得一提，例如在整形外科和牙科修复领域。即使在光学特性不甚重要的领域中，例如在汽车工业或机械和模具制造工业中，成型体的表面和功能特性也是使其物理特性符合相应要求的重要因素。例如，一个成型体的表面和材料结构的恰当设计可以对机械、物理和化学载荷的耐受力产生影响。

由于在许多情况下最佳的成型体可以由不同的材料和材料层组成，并且必须在多阶段的工艺步骤中进行生产，因此使相应的成型体的生产更加困难。特别地，例如在牙科领域中通过饰面来生产多层成型体的加工技术要求非常高，因为各层必须单独地手动涂覆和加工。

现有技术中已知许多方法，这些方法描述了借助于机器辅助的方法来制造成型体。

DE 10 2010 037 160描述了一种用于制造假牙的方法，其中为了在支架上生产饰面，将包含至少一种材料混合物的多层根据假牙的数字模型机械地，特别是由计算机控制地涂覆到在空间内弯曲布置的支架外表面上。其中材料混合物的各层作为在空间中弯曲布置的涂层涂覆。该方法的特征在于直接连续涂覆多层材料混合物。

DE 199 22 870公开了一种用于自动化、个性化地调整牙齿修复体的颜色、透明度、亮度和荧光渲染的方法，该方法的基本步骤是数据获取、生成用于描述形状的CAD数据和用于记录涂层涂覆信息的CAD/CAM数据、对以上结果的全自动检查、与预设值校核、该层各部分的一个或多个必要的尺寸标注、数据输入的校正和再次涂覆。

DE 10 2009 011 175涉及一种借助生产设备用于牙科修复体支架的牙科陶瓷自动饰面的方法，该生产设备具有至少一个保持和定位单元、至少具有一个涂覆喷嘴的涂覆单元、一个控制单元以及优选地一个燃烧室，此方法中使用了CAD/CAM数据来记录饰面涂覆过程，而在涂覆过程中支架相对于喷嘴的位置变化仅通过保持和定位单元相对于喷嘴的移动来实现。此外该生产设备的特征在于，保持和定位单元可绕五个或更多轴移动，并且喷嘴被设计成固定的。

US 2004/245663A1公开了一种通过将基于硅氧烷聚合物的带子绑到陶瓷支架上来生产成型体的方法。

现有技术中已知的方法具有以下缺点：在大多数情况下，最终处理必须手动进行，或者必须进行复杂的测量以检查结果。通常，增材和减材制造的各步骤必须分别在不同的机器中或部分手动进行。

现有技术中描述的方法的另一个缺点是，在大多数情况下，增材制造是使用激光进行的。这会产生热应力，可能会对基材产生负面影响。

此外，现有技术中描述的方法不允许连续地自动涂覆几种材料或不同颜色。

US 2016/0129528尤其描述了一种将涂层涂覆到部件上的方法，其中该涂层被制成膜的形式并使用激光熔化到该部件上。

US 2017/0057011和US 2017/0008127涉及一种用于将材料涂覆到组件上的打印头。组件被夹紧在第一支架中，打印头被夹紧在第二支架中。用该待涂覆的材料喷射基材的局部，并在该涂覆期间对其进行加热。

因此，仍然需要一种完全自动化的方法，该方法允许生产具有高尺寸精度和涂覆有单独适配的不同涂层和材料性能的多层成型体，以获得成型体的最佳性能，特别是在功能和美观方面，以及避免繁重的人工再加工。还需要一种全自动方法，其中优选将基材上的热应力保持在较低水平。