超音波を併用した数値制御切削加工による新しいセラミック修復物の成形

采用数控切割结合超声波形成新型陶瓷修复体

基本信息

批准号：
14657509
负责人：
堀田康弘
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Showa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657509/
关键词：
CAD CAM 切削加工加工ツール耐久性

项目摘要

前年度までに,本CAD/CAMシステムで採用しているセラミックスの切削加工に用いられる各種加工ツールの改良と試作を行ってきた.また,セラミックスを切削加工した場合の各種試作ツールの消耗について検討したところ,その耐久性に問題があり加工コストの点で不利であることがわかってきた.そこで,本年度は加工方法そのものに焦点を当て,まず本システムの加工機部分に超音波発信装置を組み込むための検討を行なったが,その後の調査で,超音波振動による駆動系の耐久性に問題が生じることが分かった.また,これを回避した上で必要とされるモーターの性能を実現するためには,機械そのものの大型化が必要となるため,現実的な方法ではないことも判明した.そのため,現実的な解決方法として,現在のモーターを利用した研削加工について検討を行った.これまで本システムでは,チタンなどの金属材料も加工の対象としてきたため,加工時間の短縮や,加工精度の向上といった性能を高めるために,低速でも高トルクのモーターを採用してきた.しかし,この切削加工という加工方法の制約上,セラミックでは使える材料が制限されてしまっていた.そこで今回,研削加工用ツールを新たに試作し,歯科用キャスタブルセラミックスのクリセラ(九耐デントセラム(株))を用いたセラミッククラウンの加工を行い,従来の切削加工法ならびに,本システムで加工したワックスパターンを鋳造法で製作したセラミッククラウンとの間での強度の変化について比較を行なった.完成したクラウンの適合に関しては,いずれのクラウンにおいても目視レベルでは十分な適合が得られていたが,同じデータを用いたにもかかわらず,研削加工のものでは,がたつきはないが少し緩めな適合であった.また,破壊強度は,鋳造法で製作したクラウンが一番高い値を示し,研削加工により製作したクラウンではこれにほぼ近い値となった.一方,切削加工により製作したクラウンは有意に低い値を示しており,切削による応力が必要以上に材料表面にかかっていたのではないかと考えられる.これらのことより,精度的な面で問題があるが本システムでの研削加工が,セラミックスの加工に有利であることが分かった.

直到上一年，我们已经改进并生产了用于切割此CAD/CAM系统中的陶瓷的各种加工工具。我们还检查了切割陶瓷时各种原型工具的磨损，并发现它们在加工成本方面不利。因此，今年我们专注于加工方法本身，并首先考虑将超声波传输设备掺入该系统的加工机器部分，但随后的研究导致由于超声波振动而引起的驱动系统耐用性问题。还发现为了避免这种情况，有必要增加机器本身的大小，因此这不是现实的方法。因此，作为一种现实的解决方案，我们已经使用电流电动机检查了研磨。过去，该系统还针对金属材料（例如钛），因此即使在低速下也采用了高扭矩电动机来提高性能，例如缩短加工时间和提高加工精度。但是，这种加工方法基于切割方法。陶瓷在多大程度上限制了可以使用的材料。因此，我们创建了一个新的研磨工具的原型，并且我们使用了一种可铸造的陶瓷Chrysera比较Chrysera（Kyu Dent Ceram Co.，Ltd.）之间的强度变化，一种陶瓷冠，并比较了使用此系统的铸造方法进行的常规切割方法和使用焊接模式的铸造方法进行比较。关于完成的冠的兼容性，所有冠在视觉级别上都具有足够的兼容性，但使用了相同的日期。尽管使用了TUR，但拟合度略有较宽，但并没有嘎嘎作响。此外，由铸件制造的冠值显示出最高的价值，而磨碎制造的冠几乎接近通过研磨制造的皇冠的值。另一方面，通过切割制造的牙冠表现出明显较低的值，并且认为切割引起的压力比必要的比更大。从这些发现，尽管准确性存在问题，但发现该系统中的磨削对于陶瓷加工是有利的。