レーザー積層造形法の歯科補綴装置への応用の評価と実用化

激光增材制造在牙科修复装置中的评估和实际应用

• 批准号: 25893069
• 负责人: 高市 敦士
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25893069/
• 关键词: CAD/CAM; コバルトクロム合金

現在、義歯メタルフレームを始めクラウン、ブリッジ等の金属を使用する歯科補綴装置の多くは歯科鋳造法によって作製されている。しかしながら、歯科鋳造法は技工操作が煩雑で品質は術者の技能に依存するといった品質管理における問題点が指摘されている。そこで、CAD/CAM技術の一つで任意形状を比較的短時間に安定的に加工できるレーザー積層造形法に注目した。本研究の目的は、レーザー積層造形法により作製したコバルトクロム合金の理工学的性質と生体安全性の検討を行い、レーザー積層造形法の包括的なエビデンスを構築し、歯科補綴装置製作プロセスとしての信頼性を確立することである。理工学的性質の検討として、レーザー積層造形方向に対して0°、45°、90°の異なる角度で引張試験片を作製し、引張り試験を行い、得られた応力ーひずみ曲線から0.2％耐力、引張り強さ、伸びを算出し、レーザー積層造形法により作製したコバルトクロム合金の材料特性値を求める。クラスプを模擬した疲労試験片を作製し疲労試験を行い、力学的異方性の疲労強度に与える影響を明らかにする。疲労試験片および歯科補綴装置の3次元形態を基にそれぞれの有限要素モデルを構築し、各要素に引張試験から求めた材料特性値を代入して、それぞれ実験と同じ荷重、咬合圧に相当する荷重を負荷した時に生じる応力と歪みの解析を行う。金属組織を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡、X線回折装置、結晶方位解析装置付走査型電子顕微鏡(SEM-EBSD)を用いて分析し疲労強度に関する金属組織の影響を明らかにする。H25年度は疲労試験片の形状の検討ならびにモデルの作製を行った。レーザー積層造形法の造形時に発生する熱量は複数のパラメーターにより制御されており造形物の表面性状も影響される。今回試作した造形体は表面性状が荒く、今後最適なパラメーターの検討を行い実験を進めていく予定である。

目前，许多使用金属（例如义齿金属框架，牙冠和桥梁）的牙科假肢都是由牙科铸造法制成的。但是，已经指出，牙齿铸造方法对技术操作变得复杂，质量取决于外科医生的技能。因此，我们专注于激光层次的建模方法，该方法可以使用一种CAD/CAM技术在相对较短的时间内处理自愿形状。这项研究的目的是检查由激光层的建模方法创建的钴铬合金的科学和工程性质以及生物学安全，并为激光层压建模方法提供了全面的证据，并制定了牙科假体设备生产过程。建立可靠性。作为科学和工程特性的研究，在激光层压模型方向上以不同角度，45°和90°的角度制备拉伸测试片，并进行拉伸测试，并从获得的应力中进行应力。 - 延伸的曲线为0.2％。对扣子进行了疲劳测试，进行疲劳测试，并阐明对机械各向异性疲劳强度的影响。每个成品元素模型都是根据疲劳测试和牙齿假体设备的三维形式构建的，并从每个元素的拉伸测试中获得的材料特征值分配给相同的负载和压力分析加载负载时产生的失真。使用光学显微镜，光学电子显微镜，X射线衍射装置和具有晶体方向分析装置的扫描电子显微镜（SEM-EBSD）分析金属组织，以阐明与疲劳强度相关的金属组织的影响。在2015财年，我们检查了疲劳测试的形状，并制定了模型。在激光层压建模方法中产生的热量由多个参数控制，并且建模对象的表面性质也受到影响。这次原型的原型很粗糙，将来将检查最佳参数，并将促进实验。