CN110913793A - 用于牙齿假体的生产的安装元件、假体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于牙齿假体(1)的安装元件(2)，假体(1)包括至少一个齿桥，安装元件(2)和假体(1)是使用3D打印形成的。安装元件(2)具有伸长轴线(14)，并且包括用于固定地接合假体(1)的接合部分(15)和用于使得能够在机加工期间将假体(1)牢固地附接到夹具(6)的附接部分(19)。安装元件(2)还包括配准部分(17)，该配准部分用于在使用中于机加工期间将假体(1)以精确的位置和/或定向对准在夹具(6)上。配准部分(17)包括具有锥形渐缩外表面(20)的渐缩部分。还公开了制作牙齿假体(1)的方法和牙齿假体(1)。

Description

用于牙齿假体的生产的安装元件、假体及其制造方法
技术领域
本发明总体上涉及用于生产牙齿假体的技术。本发明更特别地涉及用于牙齿假体的生产的安装元件、假体以及制造牙齿假体的方法。
背景技术
在患者需要假体装置以将一颗或多颗人造牙齿保持在适当位置时，常常使用牙齿植入物。
也可以使用3D打印来制造牙冠。对于牙齿植入物和/或人造假体的生产，已证明3D激光打印是各种不同的3D打印中最合适的一种。这允许生产的人造假体或冠可以由材料诸如钛制成。为了能够产生人造假体或冠，对患者的口腔进行扫描以生成患者牙齿组的3D数字表示。然后，将该表示用于通过快速成型技术(rapid prototyping technology，快速原型技术)来生成用作主模型的物理体现。在主模型中，在牙齿植入物将在其处被***患者颌骨中的确切位置钻出机加工孔。牙齿固定装置以及至少一个牙齿植入物抵接部以形状配合的方式***到主模型的机加工孔中。然后，将主模型用于通过3D激光打印来产生牙齿植入物和/或人造假体。
已知使用板件利用3D激光打印来生产牙齿植入物和/或人造假体，该板件包括设置在该板件的第一表面中以存放牙齿植入物抵接部的至少一个抵接腔。牙齿植入物抵接部可以包括承载件部分和抵接本体，该至少一个抵接腔包括适于与所述牙齿植入物抵接部的承载件部分的至少一部分接合的第一腔部分，该至少一个抵接腔包括适于容纳所述牙齿植入物抵接部的所述抵接本体的第二腔部分。第一腔部分和第二腔部分与轴线同轴，并且第二腔部分大于抵接本体。
在使用3D激光打印来制造例如金属的牙齿假体时，通常形成一个或多个齿桥(bridge，牙托)。也就是说，通过3D激光打印在假体上形成一个或多个坯件或未经加工/未经机加工的齿桥，然后当假体在机加工夹具上时使用复杂的机加工工具进行机加工，以便生产处于其最终形状和形式(例如符合上述主模型)的齿桥(和假体)。在这种情况下，可能有必要以约1/100毫米的精度来完成机加工。如本文所使用的，(牙齿/人造)假体也可以被称为“框”或“框架”。
WO2013167903公开了一种制造物品(例如，牙齿修复物)的方法，该方法包括通过增材制造过程获取形成为初始状态的物品以及执行第二制造过程以将物品转变为第二状态，该第二制造过程包括：将物品安装在保持装置中；在物品上处理至少一个第一特征，包括在物品上处理至少一组安装特征；通过该至少一组安装特征重新安装物品；然后在物品上处理至少一个第二特征。
技术问题
本发明的目的是提供用于生产牙齿假体的安装元件、假体以及制造牙齿假体的方法，克服了需要假体相对于主模型与参考位置精确配准并因此需要由此使得能够将假体(例如，以形状配合的方式)以精确的位置和/或定向安装和对准在夹具上的技术的问题。
发明内容
通过权利要求1所述的安装元件、权利要求15所述的制造牙齿假体的方法和权利要求16所述的牙齿假体来实现上述目的。
为了克服上述问题，本发明涉及用于牙齿假体的安装元件，假体包括至少一个齿桥，安装元件和假体是使用3D打印形成的，安装元件具有伸长轴线并且包括：接合部分，接合部分被构造用于固定地接合假体；配准部分，配准部分被构造用于在使用中于机加工期间将假体以精确的位置和/或定向对准在夹具上；以及附接部分，附接部分被构造使得能够在所述机加工期间将假体牢固地附接到夹具；其中配准部分包括具有锥形渐缩外表面的渐缩部分。
本发明的优点在于，本发明使得能够将未经加工的牙齿假体定位在下述夹具中：该夹具具有与配准部分对应地成形的接收部分，从而使得能够将假体(例如，以形状配合的方式)以精确的位置和/或定向安装和对准在夹具上。
本发明的另外的有利效果是，本发明使得能够以一精度(例如，符合主模型的)，例如以约0.01mm的精度，对假体的未经加工的齿桥或其他元件进行机加工。
伸长轴线可以与包含假体的平面对准或平行。
优选地，锥形渐缩外表面是周向布置的外表面。
在实施方式中，由锥形渐缩外表面限定的第二轴线与伸长轴线对准或平行。
优选地，配准部分还包括平行于伸长轴线延伸的至少一个平面配准表面。优选地，配准部分还包括与圆锥形外表面连续的至少一个平面倾斜表面，该倾斜表面或每个倾斜表面相对于伸长轴线倾斜并且与相应的平面配准表面相交。
优选地，渐缩部分、锥形渐缩外表面相对于伸长轴线的渐缩角度和/或倾斜表面相对于伸长轴线的倾斜角度在8度至10度的范围内，更优选地在9度至11度的范围内，并且更优选地为10度。
优选地，安装元件还包括敞开的附接凹部，附接凹部例如具有T形的轴向截面。
优选地，附接凹部包括轴向延伸的伸长的下部凹部部分，下部凹部部分例如对应于“T”的下部部分，下部凹部部分被构造成在使用中接收用于将假体固定地附接到夹具的固定元件。优选地，所述下部凹部部分沿着配准部分的长度延伸。
优选地，所述附接凹部包括横向延伸的上部凹部部分，上部凹部部分例如对应于“T”的上部部分，上部凹部部分被构造成在使用中接收用于将假体固定地附接到夹具的固定元件的上部部分。优选地，上部凹部部分限定抵接表面，抵接表面位于横向于伸长轴线的平面中，并且抵接表面被构造成在使用中与固定元件的上部部分的表面接合。优选地，所述上部凹部部分包括平行于伸长轴线延伸的侧壁，侧壁被构造用于在使用中将固定元件的上部部分引导到上部凹部部分中。
优选地，所述上部凹部部分包括在与伸长轴线平行的平面中的端壁，端壁被构造用于在使用中将固定元件的上部部分的对应地成形的部分接收到上部凹部部分中；和/或其中，端壁布置在侧壁的与凹部的开口相反的一侧；和/或其中，端壁彼此呈一角度，该端壁之间的角度例如为120度。
根据本发明的另一方面，提供了制作牙齿假体的方法，包括：提供基底；使用3D打印在基底上形成未经加工的牙齿假体，假体包括至少一个齿桥和根据所附权利要求中的权利要求1至14中任一项所述的安装元件；将未经加工的牙齿假体从基底移除；将未经加工的牙齿假体定位在下述夹具中：该夹具具有与配准部分对应地成形的接收部分，从而使得能够将假体以形状配合的方式以精确的位置和/或定向安装和对准在夹具上；使用与安装元件和夹具接合的固定元件将未经加工的牙齿假体固定在适当位置；对该至少一个齿桥进行机加工以产生最终的牙齿假体；以及将最终的牙齿假体从夹具移除。
根据本发明的另一方面，提供了使用3D打印形成的牙齿假体，假体包括至少一个齿桥和根据所附权利要求中的权利要求1至14中任一项所述的安装元件。
优选地，所述安装元件是使用3D打印与假体一体地形成的。
附图说明
根据以下参考所附附图对非限制性实施方式的详细描述，本发明的另外的细节和优点将变得明显，附图中：
图1示出了(a)结合有根据本发明的实施方式的安装元件的牙齿假体的立体图和(b)侧视图以及(c)根据本发明的实施方式的在制作方法期间将假体安装在夹具上的整体立体图；
图2示出了图1的安装元件的(a)立体图、(b)正视图、(c)侧视图、(d)仰视图和(e)俯视图；以及
图3示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于制作牙齿假体的方法。
具体实施方式
在下面，除非本文另有说明，否则相同附图标记表示相同部件，并且任何实施方式的任何元件、设计特征或方法步骤可以与任何其他实施方式的元件、设计特征或方法步骤结合使用。
图1(a)示出了根据本发明的实施方式的结合了安装元件2的牙齿假体1的立体图。牙齿假体也可以称为“框”或“框架”。假体1包括其中设置了假体牙齿4的假体本体3。安装元件2可以通过机械附接(例如螺钉/螺栓)或粘合剂固定地附接到假体本体3；然而，假体1优选地通过3D激光打印而制作，其中安装元件2和假体本体3一体地形成。
假体1可以被处理以结合齿桥，并且在这方面，一旦假体1已经通过3D激光打印而制作，即包括未经加工的齿桥或坯件4’，则可以对其进行机加工(即，当在夹具上时)，如在下文中更详细地描述的。在图1(a)中，以适当大小/形状的形式示出了完成的/最终的齿桥4”(即在机加工之后)，以类似于牙齿。
图1(b)示出了根据本发明的实施方式的在制作方法期间安装在夹具6的保持器5上的假体1的侧视图，并且图1(c)示出了其整体立体图。保持器5具有锥形的上部部分，在上部部分的顶部具有锁定装置7，在使用夹具6期间，安装元件2附接到该锁定装置。如图1(c)所示，夹具6优选地包括可旋转的底座板8，在机加工假体1期间，在使用中保持器5可以在该底座板上旋转(例如绕竖向轴线)。
参照图1(c)，锁定装置7包括用于接收安装元件2的锁定凹部9，并且锁定凹部9优选地包括向内渐缩的内壁(未示出)，该内壁用于接收和定位安装元件2的下部部分，如在下文中更详细地描述的。优选地，锁定凹部9限定了前边缘10，该前边缘用于当安装元件2已经被接收在锁定凹部9中时抵接安装元件2的配准表面11。在操作期间，螺栓12例如通过保持器5中的内螺纹(未示出)或螺母来接合安装元件2的一部分并将其固定地附接到保持器5。替代性地，螺栓(未示出)从保持器5的顶部下方***，并与布置在安装元件2内的螺母(12)接合。
图2示出了图1的安装元件2的(a)立体图、(b)正视图、(c)侧视图、(d)仰视图和(e)俯视图。安装元件2包括上部部分15，该上部部分包括用于与假体(未示出)固定地接合的上表面16。安装元件2还包括配准部分17，该配准部分包括底表面18，该配准部分用于在使用中于机加工期间将假体以精确的位置和/或定向对准在夹具6(图1)上。安装元件2具有伸长轴线14。伸长轴线14可以与包含假体1的平面对准或平行。在这方面，弓形或大致半圆形的假体1，或穿过其中的中心线，被认为大体在平面内的路径中延伸。
尤其是在图2(b)和图2(c)中可以看出，配准部分17包括渐缩部分，该渐缩部分例如具有锥形渐缩外表面20。在该实施方式中，锥形渐缩外表面20是周向布置的外表面。在实施方式中，由锥形渐缩外表面20限定的第二轴线(即，通过下述圆的中心的轴线：该圆在给定的轴向位置处的圆周由在该点处的锥形渐缩外表面20提供)与伸长轴线14对准或平行。
优选地，配准部分17还包括平行于轴线延伸的至少一个平面配准表面11。在该实施方式中，配准部分17还包括与锥形渐缩外表面20连续的至少一个平面倾斜表面21，每个倾斜表面21相对于轴线14(图2(b))倾斜并且与相应的平面配准表面11相交。渐缩部分、锥形渐缩外表面20相对于轴线14的渐缩角度和/或倾斜表面21相对于该轴线的倾斜角度可以在8度至11度的范围内，更优选地在9度至10度的范围内，并且更优选地为10度。
最后，安装元件2还包括附接部分19，该附接部分用于使得能够在所述机加工期间将假体1牢固地附接到夹具6(图1)。在这方面，并且如在图2(b)和图2(c)中最佳地看出的，安装元件2还包括敞开的附接凹部22，该附接凹部例如具有T形的轴向截面。优选地，附接凹部22包括轴向延伸的伸长的下部凹部部分23，该下部凹部部分例如对应于“T”的下部部分，在使用中，固定元件(未示出；例如，图1中的螺栓12)穿过该下部凹部部分，用于将假体1固定地附接到夹具6(图1)。在该实施方式中，下部凹部部分23延伸配准部分17的长度。
另外，在该实施方式中，安装元件2还包括横向延伸的上部凹部部分24，该上部凹部部分例如对应于“T”的上部部分，在使用中，固定元件的上部部分布置在该上部凹部部分中，用于将假体固定地附接到夹具。
上部凹部部分24优选地限定抵接表面25，该抵接表面25位于横向于轴线14的平面中，并且该抵接表面在使用中与固定元件(例如，图1中的螺栓12)的上部部分的表面接合。另外，在该实施方式中，上部凹部部分24包括平行于轴线14延伸的侧壁26，该侧壁用于在使用中将固定元件(例如，图1中的螺栓12)的上部部分引导到上部凹部部分24中。
特别是在使用螺栓(例如六角头；例如图1中的螺栓12)作为固定元件的情况下，上部凹部部分24包括在平行于轴线14的平面中的端壁27，该端壁用于在使用中将固定元件的上部部分的对应地成形的部分接收到上部凹部部分24中。而且，端壁27适合地布置在侧壁26的与附接凹部22的开口相反的一侧。同样，在该实施方式中，端壁27彼此呈一角度，该端壁之间的角度例如为120度。
在图2中，对于特定实施方式，尺寸以mm给出。
图3示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于制作牙齿假体1的方法。首先，提供要在其上形成假体的基底(步骤s302)。下一步骤包括使用3D打印在基底上形成未经加工的牙齿假体1(步骤s304)，该假体包括至少一个齿桥(即，未经加工的齿桥4’；图1(a))和例如如上文关于图1和图2所描述的安装元件2。适合地，形成(步骤s304)包括使用3D激光打印。也被称为增材制造(AM)的这种3D打印是指用于合成三维物体的过程。金属中的3D打印主要是指使用烧结或熔化(即选择性激光烧结、直接金属激光烧结和选择性激光熔化)的增材制造过程。作为步骤s304的结果，形成了包括多个尚未经机加工/尚未经加工的齿桥4’的假体1。
接下来，返回图3，将未经加工的牙齿假体从基底移除(步骤s306)。然后，继续进行制作过程，从而将未经加工的牙齿假体定位(步骤s308)在下述夹具中：该夹具具有与配准部分17(参见图2)对应地成形的接收部分(参见图1)，从而使得能够将假体1以形状配合的方式以精确的位置和/或定向安装和对准在夹具6上(图1)。
如在图3中可以看出的，然后使用接合安装元件2和夹具6(图1)的固定元件12将未经加工的牙齿假体固定在适当位置(步骤s310)。在这种情况下，假体1处于精确配准(位置/定向)并准备好进行机加工。
接下来，对该至少一个齿桥4’进行机加工以产生最终的牙齿假体1(步骤s310)。这可以包括对(使用相对于夹具6可定位的细尖机加工工具以产生预定形状，诸如以符合主模型)一个或多个未经加工的齿桥4’进行机加工，以产生最终的成形齿桥4、4”(图1(a))。
尽管已经通过参考在其相应的实施方案中具有各种部件的勘测装置的实施方式描述了实施方式，但是应当理解，其他实施方式利用了这些部件和其他部件的其他组合和排列。
附图标记：
1 牙齿假体
2 安装元件
3 假体本体
4 假体牙齿
4’ 未经加工的齿桥
4” 已完成的齿桥
5 保持器
6 夹具
7 锁定装置
8 底座板
9 锁定凹部
10 前边缘
11 配准表面
12 螺栓
14 轴线
15 上部部分
16 上表面
17 配准部分
18 底表面
19 附接部分
20 外表面
21 倾斜表面
22 附接凹部
23 下部凹部部分
24 上部凹部部分
25 抵接表面
26 侧壁
27 端壁

Claims (17)

1.一种用于牙齿假体(1)的安装元件(2)，所述假体(1)包括至少一个齿桥，所述安装元件(2)和所述假体(1)是使用3D打印形成的，所述安装元件(2)具有伸长轴线(14)并且包括：
接合部分(15)，所述接合部分被构造用于固定地接合所述假体(1)；
配准部分(17)，所述配准部分被构造用于在使用中于机加工期间将所述假体(1)以精确的位置和/或定向对准在夹具(6)上；以及
附接部分(19)，所述附接部分被构造使得能够在所述机加工期间将所述假体(1)牢固地附接到所述夹具(6)；
其中，所述配准部分(17)包括具有锥形渐缩外表面(20)的渐缩部分。
2.根据权利要求1所述的安装元件(2)，其中，所述伸长轴线(14)与包含所述假体(1)的平面对准或平行。
3.根据权利要求1或2所述的安装元件(2)，其中，所述锥形渐缩外表面(20)是周向布置的外表面。
4.根据权利要求1、2或3所述的安装元件(2)，其中，由所述锥形渐缩外表面限定的第二轴线与所述伸长轴线(14)对准或平行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的安装元件(2)，其中，所述配准部分(17)还包括平行于所述伸长轴线(14)延伸的至少一个平面配准表面(11)。
6.根据权利要求5所述的安装元件(2)，其中，所述配准部分(17)还包括与所述锥形渐缩外表面(20)连续的至少一个平面倾斜表面(21)，所述倾斜表面或每个倾斜表面(21)相对于所述伸长轴线(14)倾斜并且与相应的平面配准表面(11)相交。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的安装元件(2)，其中，所述渐缩部分、所述锥形渐缩外表面(20)相对于所述伸长轴线(14)的渐缩角度和/或所述倾斜表面(21)相对于所述伸长轴线的倾斜角度在8度至11度的范围内，更优选地在9度至10度的范围内，并且更优选地为10度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的安装元件(2)，还包括敞开的附接凹部(22)，所述附接凹部例如具有T形的轴向截面。
9.根据权利要求6所述的安装元件(2)，其中，所述附接凹部(22)包括轴向延伸的伸长的下部凹部部分(23)，所述下部凹部部分例如对应于“T”的下部部分，所述下部凹部部分(23)被构造成在使用中接收用于将所述假体(1)固定地附接到所述夹具(6)的固定元件。
10.根据权利要求7所述的安装元件(2)，其中，所述下部凹部部分(23)沿着所述配准部分(17)的长度延伸。
11.根据权利要求6、7或8所述的安装元件(2)，其中，所述附接凹部(22)包括横向延伸的上部凹部部分(24)，所述上部凹部部分例如对应于“T”的上部部分，所述上部凹部部分(24)被构造成在使用中接收用于将所述假体(1)固定地附接到所述夹具(6)的固定元件的上部部分。
12.根据权利要求9所述的安装元件(2)，其中，所述上部凹部部分(24)限定抵接表面(25)，所述抵接表面(25)位于横向于所述伸长轴线(14)的平面中，并且所述抵接表面被构造成在使用中与所述固定元件的上部部分的表面接合。
13.根据权利要求9或10所述的安装元件(2)，其中，所述上部凹部部分(24)包括平行于所述伸长轴线(14)延伸的侧壁(26)，所述侧壁(26)被构造用于在使用中将所述固定元件的上部部分引导到所述上部凹部部分(24)中。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的安装元件(2)，其中，所述上部凹部部分(24)包括在平行于所述轴线(14)的平面中的端壁(27)，所述端壁(27)被构造用于在使用中将所述固定元件的上部部分的对应地成形的部分接收到所述上部凹部部分(24)中；和/或其中，所述端壁(27)布置在所述侧壁(26)的与凹部的开口相反的一侧；和/或其中，所述端壁(27)彼此呈一角度，所述端壁之间的角度例如为120度。
15.制作牙齿假体(1)的方法，包括：
提供基底；
使用3D打印在所述基底上形成未经加工的牙齿假体(1)，所述假体(1)包括至少一个齿桥和根据前述权利要求中任一项所述的安装元件(2)；
将所述未经加工的牙齿假体(1)从所述基底移除；
将所述未经加工的牙齿假体(1)定位在夹具(6)中，所述夹具具有与所述配准部分(17)对应地成形的接收部分，从而使得能够将所述假体(1)以形状配合的方式以精确的位置和/或定向安装和对准在所述夹具(6)上；
使用接合所述安装元件(2)和所述夹具(6)的固定元件将所述未经加工的牙齿假体(1)固定在适当位置；
对所述至少一个齿桥进行机加工以产生最终的牙齿假体(1)；以及
将所述最终的牙齿假体(1)从所述夹具(6)移除。
16.使用3D打印形成的牙齿假体(1)，所述假体(1)包括至少一个齿桥和根据前述权利要求中任一项所述的安装元件(2)。
17.根据权利要求14所述的牙齿假体(1)，其中，所述安装元件(2)是使用3D打印与所述假体(1)一体地形成的。
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