一種牙頜模型及其設(shè)計加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種牙頜模型，包括牙冠和牙齦基座，所述牙冠內(nèi)部在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座近頜側(cè)開口。本發(fā)明還公開了一種牙頜模型的設(shè)計加工方法，依次包括如下步驟：1）導(dǎo)入數(shù)字化模型；2）衰減模型曲面；3）修復(fù)模型壞邊；4）鏤空模型；5）3D打印成型。本發(fā)明可以減少樹脂原材料的消耗量，降低了牙頜模型的重量，提高打印成型的加工效率，節(jié)省生產(chǎn)成本和輸送成本。
【專利說明】一種牙頜模型及其設(shè)計加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒科【技術(shù)領(lǐng)域】，更確切地說，涉及一種牙頜模型及其設(shè)計加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，口腔正畸隱形矯治技術(shù)在我國逐步發(fā)展并走向成熟。隨著美國、中國等一些國家的正畸醫(yī)師與計算機軟件工程師跨學(xué)科協(xié)作，采用CAD/CAM技術(shù)，運用先進的制作方法，制作一種個性化的高分子塑料矯治器。該矯治器能產(chǎn)生一定大小的矯正力而使牙齒逐步緩慢移動，從而克服了傳統(tǒng)正畸方法的缺點。該方法是通過3D打印成型機打印出矯治過程中的牙頜模型，再使用正壓壓膜機在所述牙頜模型上壓制加工出隱形矯治器。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過3D打印成型機獲得的壓制隱形矯治器的光敏樹脂牙頜模型均為實心模型。根據(jù)3D打印為逐層疊加、堆積成型的原理，所述實心模型通過打印成型的時間較長，影響了加工效率；其消耗的光敏樹脂原料也多，一定程度上造成了原材料的浪費，生產(chǎn)成本高；其質(zhì)量相對空心模型更重，在模型批量轉(zhuǎn)運時花費更多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種牙頜模型及其設(shè)計加工方法，既大大減少了樹脂原材料的消耗量，又提高了打印成型加工效率，從而節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種牙頜模型，包括牙冠和牙齦基座，所述牙冠內(nèi)部在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座近頜側(cè)開口。
[0005]所述牙冠空腔與所述牙齦基座空腔為連通空腔。
[0006]所述牙冠空腔與所述牙齦基座空腔內(nèi)以填充劑填充。
[0007]所述填充劑為硬質(zhì)石膏。
[0008]所述厚壁壁厚1.5mm?3.0mm。
[0009]所述牙齦基座空腔結(jié)構(gòu)開口側(cè)設(shè)有連接件。
[0010]所述連接件與牙頜模型為一體結(jié)構(gòu)。
[0011]一種牙頜模型的設(shè)計加工方法，包括如下步驟:
O導(dǎo)入數(shù)字化模型:將待設(shè)計的牙頜模型三維數(shù)據(jù)“導(dǎo)入”逆向工程軟件；
2)衰減模型曲面:通過逆向工程軟件工具“縮減三角面片”操作；
3)修復(fù)模型壞邊:通過逆向工程軟件工具“修復(fù)向?qū)А辈僮鳎?br> 4)鏤空模型:通過逆向工程軟件工具“部分空洞”操作，設(shè)置壁厚為1.5mm?3.0mm,即可生成內(nèi)部空心的牙頜模型；
5)3D打印成型:將上述步驟4)獲得的三維數(shù)字牙頜模型導(dǎo)入3D打印成型設(shè)備終端，啟動打印，獲得牙頜模型。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種牙頜模型及其設(shè)計加工方法的有益效果體現(xiàn)在以下方面:首先，本發(fā)明改變了通過3D打印成型機獲得的光敏樹脂牙頜模型均為實心模型的特點，節(jié)省了大量光敏樹脂原料，降低了生產(chǎn)成本；其次，由于空腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計而縮小了打印加工的面積，縮短了打印成型的時間，提高了加工效率；第三，由于采用空腔結(jié)構(gòu)，本發(fā)明牙頜模型的重量大大減少，有利于節(jié)省輸送成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明另一種實施方式空腔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明一種實施方式半剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明正視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，請參閱圖1?圖4。
[0018]在牙頜畸形正畸矯治領(lǐng)域，隱形矯治器壓膜成型工藝所用到的牙頜模型可采用本發(fā)明產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)及工作原理如下。
[0019]將獲取的待矯治患者的口腔牙頜三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，并通過計算機軟件設(shè)計出矯治過程的牙頜模型，所述牙頜模型包括牙冠I和牙齦基座2，所述牙冠I內(nèi)部在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁3空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座2在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁3空腔結(jié)構(gòu)，所述牙銀基座2近頜側(cè)開口，請參閱圖1?圖2。
[0020]所述牙冠空腔4與所述牙齦基座空腔5為連通空腔，請參閱圖2?圖4。
[0021]所述牙冠空腔4與所述牙齦基座空腔5內(nèi)以填充劑填充。
[0022]所述厚壁3壁厚為1.5mm?3.0mm。
[0023]所述牙齦基座空腔5結(jié)構(gòu)開口側(cè)設(shè)有連接件6，請參閱圖4。
[0024]作為優(yōu)選實施方式，所述填充劑為硬質(zhì)石膏。
[0025]作為優(yōu)選實施方式，所述連接件6與牙頜模型為一體結(jié)構(gòu)。
[0026]作為優(yōu)選實施方式，可以通過3D打印成型機以光敏樹脂為原料打印獲得所述牙頜模型，壁厚為3.0mm。為了保證在壓膜成型工藝中牙頜模型不會變形，需要在所述牙冠空腔和牙齦基座空腔或連通空腔中填充足夠的填充劑至與頜側(cè)厚壁邊緣齊平，待填充劑固化后作為空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部支撐物。所述填充劑優(yōu)選硬質(zhì)石膏。作為另一【具體實施方式】，所述空腔牙頜模型的壁厚為1.5_，在所述填充劑充滿的牙頜模型上壓制成型的矯治器精度保持穩(wěn)定，并且與上一實施例中獲得的矯治器無差異。
[0027]本發(fā)明是通過以下方法設(shè)計加工的:
1)導(dǎo)入數(shù)字化模型:將待設(shè)計的牙頜模型三維數(shù)據(jù)“導(dǎo)入”Magics逆向工程軟件，并以STL文件格式存儲；
2)衰減模型曲面:通過Magics逆向工程軟件工具“縮減三角面片”操作，可使構(gòu)成模型表面的三角面片數(shù)量減少，單片三角面片面積增大；
3)修復(fù)模型壞邊:通過Magics逆向工程軟件工具“修復(fù)向?qū)А辈僮?，實現(xiàn)因三角面片增大所引起的邊緣不齊現(xiàn)象；
4)鏤空模型:通過Magics逆向工程軟件工具“部分空洞”操作，設(shè)置壁厚為1.5mm?
3.0mm，操作完成即可生成內(nèi)部空心的牙頜模型； 5)通過上述四步操作，即完成了牙頜模型的鏤空設(shè)計。將上述步驟4)完成后所獲得的鏤空牙頜模型數(shù)據(jù)以STL文件格式導(dǎo)入3D打印機程序處理終端，進行層面信息處理和設(shè)置打印參數(shù)，選擇執(zhí)行打印功能。然后，3D打印機噴頭將按預(yù)定程序，以光敏樹脂為原材料逐層制造與粘結(jié)，逐層紫外光固化，并且在模型鏤空區(qū)域?qū)o光敏樹脂原材料噴出，從而逐層堆積成鏤空結(jié)構(gòu)的原型。
[0028]作為本發(fā)明設(shè)計加工方法的進一步改進，本發(fā)明還可以通過如下方法實現(xiàn):
1)導(dǎo)入數(shù)字化模型:將待設(shè)計的牙頜模型三維數(shù)據(jù)“導(dǎo)入”Magics逆向工程軟件，并以STL文件格式存儲；
2)衰減模型曲面:通過Magics逆向工程軟件工具“縮減三角面片”操作，可使構(gòu)成模型表面的三角面片數(shù)量減少，單片三角面片面積增大；
3)修復(fù)模型壞邊:通過Magics逆向工程軟件工具“修復(fù)向?qū)А辈僮鳎瑢崿F(xiàn)因三角面片增大所引起的邊緣不齊現(xiàn)象；
4)鏤空模型:通過Magics逆向工程軟件工具“部分空洞”操作，設(shè)置壁厚為1.5mm?
3.0mm，操作完成即可生成內(nèi)部空心的牙頜模型；
5)切割牙齦基座:通過Magics逆向工程軟件工具“切割”操作，設(shè)置切割方式為直線切割，沿牙齦線最低處下方水平切割；
6)加底板:在Magics逆向工程軟件中選擇預(yù)先設(shè)計好的底座與所述切割后牙頜模型的頜側(cè)拼接；
上述步驟5)和6)的實施，將虛擬牙頜模型多余的牙齦基座部分去除，減少了原材料的浪費，同時，添加起支撐作用的底板，使整盤待打印的模型保持同等的高度，有利于控制打印結(jié)束時間的一致，便于工廠批量快速生產(chǎn)。
[0029]7)通過上述六步操作，即完成了牙頜模型的鏤空設(shè)計。將上述步驟6)完成后所獲得的鏤空牙頜模型數(shù)據(jù)以STL文件格式導(dǎo)入3D打印機程序處理終端，進行層面信息處理和設(shè)置打印參數(shù)，選擇執(zhí)行打印功能。然后，3D打印機噴頭將按預(yù)定程序，以光敏樹脂為原材料逐層制造與粘結(jié)，逐層紫外光固化，并且在模型鏤空區(qū)域?qū)o光敏樹脂原材料噴出，從而逐層堆積成鏤空結(jié)構(gòu)的原型。
[0030]本發(fā)明改變了通過3D打印成型機獲得的光敏樹脂牙頜模型均為實心模型的特點，節(jié)省了大量光敏樹脂原料，降低了生產(chǎn)成本；其次，由于空腔結(jié)構(gòu)的存在而縮小了打印加工的面積，縮短了打印成型的時間，提高了加工效率；第三，由于牙冠和牙齦基座都采用了空腔結(jié)構(gòu)，牙頜模型的重量大大減少，有利于節(jié)省輸送成本。
[0031]以上描述僅為本發(fā)明的實施例，諒能理解，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，對本發(fā)明的簡單修改和替換皆應(yīng)包含在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種牙頜模型，包括牙冠和牙齦基座，其特征在于:所述牙冠內(nèi)部在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座在空間結(jié)構(gòu)上為一種三維厚壁空腔結(jié)構(gòu)，所述牙齦基座近頜側(cè)開口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種牙頜模型，其特征在于:所述牙冠空腔與所述牙齦基座空腔為連通空腔。
3.如權(quán)利要求1所述的一種牙頜模型，其特征在于:所述牙冠空腔與所述牙齦基座空腔內(nèi)以填充劑填充。
4.如權(quán)利要求3所述的牙頜模型，其特征在于:所述填充劑為硬質(zhì)石膏。
5.如權(quán)利要求1所述的一種牙頜模型，其特征在于:所述厚壁壁厚1.5mm?3.0mm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種牙頜模型，其特征在于:所述牙齦基座空腔結(jié)構(gòu)開口側(cè)設(shè)有連接件。
7.如權(quán)利要求6所述的牙頜模型，其特征在于:所述連接件與牙頜模型為一體結(jié)構(gòu)。
8.一種牙頜模型的設(shè)計加工方法，其特征在于，依次包括如下步驟: O導(dǎo)入數(shù)字化模型:通過逆向工程軟件導(dǎo)入待設(shè)計的牙頜模型三維數(shù)據(jù)； 2)衰減模型曲面:在逆向工程軟件中，縮減三角面片數(shù)量； 3)修復(fù)模型壞邊:在逆向工程軟件中，修復(fù)上述步驟2)所產(chǎn)生的壞邊； 4)鏤空模型:在逆向工程軟件中，生成中心部分空洞的牙頜模型，設(shè)置壁厚為1.5mm?.3.0mm ； 5)3D打印成型:將上述步驟4)獲得的三維數(shù)字牙頜模型導(dǎo)入3D打印成型設(shè)備終端，打印獲得牙頜模型。
【文檔編號】A61C13/34GK104200729SQ201410431770
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】姚峻峰, 雷先德 申請人:浙江隱齒麗醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司