[发明专利]一种牙种植体坯体的制备方法

说明书

本发明公开了一种牙种植体坯体的制备方法，其包括如下工艺步骤：1)采用三维软件设计牙种植体坯体模型；2)将STL格式文件导入Magics软件，得牙种植体坯体STL模型；3)按原料质量百分比计为60～70％的金属粉末与30～40％的粘结剂混合均匀，得混合料；4)根据牙种植体坯体STL模型，采用金属注射成型工艺获得牙种植体预制坯，后经脱除粘胶剂，得牙种植体金属成型坯；5)高温烧结，得牙种植体坯体成品。本发明通过引入金属注射成型工艺，制备出高精确度、高密度的牙种植体坯体成品，其可一次成型较为复杂的牙种植体表面微结构，且可免去二次加工工艺。

技术领域

本发明涉及牙种植体领域，特别涉及一种牙种植体坯体的制备方法。

背景技术

种植修复因能恢复缺牙患者的美观及咀嚼功能成为目前最佳的修复方式。现有牙种植体多为机加工成型，对于具有复杂多孔结构的牙种植体，传统机加工无法实现其复杂结构的加工制造。此外，机加工的实心结构牙种植体弹性模量、屈服强度远大于骨组织，极易发生应力屏蔽效应，从而影响骨组织的再生，不利于骨结合，最终影响种植体的稳定性以及使用寿命。

随着3D打印技术(选区激光熔化技术SLM)的发展，人们采用3D打印的方法制造出牙种植体，以解决应力屏蔽问题。然而，采用3D打印制造具有复杂结构的牙种植体，其加工精度受到一定限制，容易出现加工缺陷，在精细结构处出现应力集中的情况，最终导致牙种植体成品的力学强度不达标。例如，采用3D打印技术制造多孔结构种植体，多孔结构孔径和厚度必须在0.5mm以上。此外，打印成型后的尺寸精度不高，会存在0.025～0.05mm的误差，且打印件表面粗糙度只能达到Ra10～30μm，大大增加了打印后对打印件的打磨抛光工作，也影响打印件的尺寸精度。成型后的打印件强度、抗疲劳性能较低，易出现加工缺陷以及应力集中情况，从而影响了其与骨结合的进程。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种牙种植体坯体的制备方法，其不仅适用于制备具有复杂结构的牙种植体，且成品尺寸厚度最小可达0.2mm，同时兼具有高致密性、高强度和高韧性。

本发明所采取的技术方案是：一种牙种植体坯体的制备方法，其包括如下工艺步骤：

1)采用三维软件设计牙种植体坯体模型，获得STL格式文件；

2)将STL格式文件导入Magics软件，设计牙种植体结构类型及精细结构参数并输出，得牙种植体坯体STL模型；

3)按原料质量百分比计为60～70％的金属粉末与30～40％的粘结剂混合均匀，得混合料；

4)根据步骤2)的牙种植体坯体STL模型，取步骤3)所得混合料投入喂料机中，采用金属注射成型工艺获得牙种植体预制坯，后经脱除粘胶剂，得牙种植体金属成型坯；

5)取步骤4)所得牙种植体金属成型坯进行高温烧结，经保温，得牙种植体坯体成品。

现有的牙种植体表面一般具有较为复杂的微结构，如具有微槽的多孔结构，其能有效的增加牙种植体整体的自攻性，增大与牙槽骨的接触面积，从而有效加快骨结合过程。随着金属注射成型技术的不断完善，其逐渐被尝试应用到机械制造、医疗机械等领域。然而金属注射成型技术对重要工艺参数和用料的适配性要求极高，如其中对注射用料的特殊限定和加热温度的准确控制，对金属注射成型所得成品的各项性能有重要影响。

具体地，本发明步骤3)中对金属粉末与粘结剂的添加量进行限定，可使得混合料中的金属粉末被均匀地涂上粘结剂并形成颗粒状，从而保证后续加工过程中粘结剂有效的脱除以及良好的烧结收缩率。作为上述方案的进一步改进，本发明步骤4)中所述的金属注射成型工艺的加热温度为300～600℃，其可有效脱除牙种植体金属成型坯中98％的粘结剂。