[发明专利]一种个性化舌侧托槽底板的开模方法及采用该开模方法所得模具生产个性化舌侧托槽的方法

说明书

本发明提供了一种个性化舌侧托槽底板的开模方法，具体步骤包括1．获得患者口腔的牙模数字模型；2、确定模具尺寸：首先根据不同牙位的个性化舌侧托槽底板的尺寸范围确定模具基板尺寸；3、牙齿模型在模具基板中的装配调适：4、模具基板中凹模及凸模的获得；5、通过布尔运算得到最终的个性化舌侧托槽底板模具：凹模型腔。采用本发明提供的个性化舌侧托槽底板开模方法制备所得的模具可以更好地为上述托槽制备方法提供批量生产条件，所有工序都可以在本模具的凹模上完成。可以实现高度自动化、机械化生产，进而大大缩短个性化舌侧托槽的制造周期、降低成本、可实现批量生产。

技术领域

本发明涉及口腔正畸领域，具体涉及一种个性化舌侧托槽的底板开模方法和托槽制造方法。

背景技术

传统舌侧托槽由于托槽底板是标准化制造的，而每个个体的牙齿舌面形态存在很大差异，舌侧托槽需要依靠大量粘结剂填充底板与牙面的空隙，这会造成托槽易脱落、粘贴位置不精确等导致一系列不良反应，严重的可能影响矫治效果。由于当时制造水平的限制，舌侧托槽的这一巨大缺陷一直未能改善，舌侧矫治技术因此几乎陷入停滞不前的状态。

随着数字化技术及3D打印技术的快速发展，2001年，德国的Dirk Wiechmann医生应用计算机辅助设计制造技术(CAD/CAM)研制出第一款个性化舌侧矫治系统(Incognito)，使舌侧正畸迎来了技术发展的又一次春天。该个性化舌侧托槽的制造流程主要分为两步：3D打印个性化舌侧托槽蜡模；然后利用熔模铸造完成托槽的制作。但这种制造方法程序繁琐、效率很低、生产周期长，从而导致生产成本很高。

近年来，随着金属3D打印技术的日益成熟，用金属3D打印技术直接打印个性化舌侧托槽成为可能，但由于托槽对精度、粗糙度的要求很高，尤其是槽沟，因此直接金属3D打印的个性化舌侧托槽不能满足临床应用的要求。通过对金属3D打印的个性化舌侧托槽做电解或电镀等后处理，可以改善托槽表面质量，但这两种后处理的加工精度和加工稳定性都不高，不适用于个性化零件的批量生产。

由于个性化托槽的个性化主要体现在托槽底板，而托槽上部结构差异小，可标准化制造。因此基于金属3D打印制造个性化舌侧托槽底板、再用标准化托槽上部结构焊接到托槽底板的方法具有一定的可行性；或者用金属3D打印个性化舌侧托槽的毛坯、而对于精度要求较高的槽沟再采用机加工的方法。这些方法虽然使槽沟精度满足临床应用要求，但金属3D打印的托槽底板存在抛光困难的问题。而如果用雕刻机雕刻薄板获得个性化舌侧托槽底板，然后用标准托槽上部结构通过激光焊接技术焊接到底板上，由于雕刻0.35mm厚的薄板成齿面的形状实际很难实现，效率较低；另一方面，由于个性化舌侧托槽舌侧空间狭小，激光焊接可能存在结扎翼挡住激光射入焊缝的路线，导致焊接不完全，影响焊接质量，为使焊缝暴露可能需要抬高标准托槽上部结构，或者改变激光射入的角度，这就需要不断的调整，不利于实现托槽的高效批量生产。

虽然加工个性化舌侧托槽的方法很多，但目前市面上的个性化舌侧托槽基本上都采用与20年前Dirk Wiechmann医生类似的方法，其原因有金属3D打印的托槽满足不了临床应用要求，结合后处理或者其他工艺后加工成本很高，都不适用批量生产。

冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。复杂曲面的薄板常见的制造方法为冲压成形，冲压是靠压力机和模具对板材、带材和型材等施加外力，使之产生塑性变形，从而获得形状较复杂工件的成形方法。个性化舌侧托槽底板为厚度0.3mm~0.5mm复杂曲面薄板，因此可以用不锈钢薄板冲压成形。但模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间，而金属3D打印技术正好可以解决这一问题。因此，提出一种结合金属3D打印与冲压技术的个性化舌侧托槽制造方法，将可充分发挥两种加工工艺的优势，缩短制造时间、提高个性化舌侧托槽的质量，使之即可满足临床需求，又可批量生产。

发明内容