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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren für
die Herstellung eines dentalen Brückengerüsts aus insbesondere Zirkonoxid
enthaltendem oder aus diesem bestehendem Keramikmaterial. Ferner nimmt
die Erfindung Bezug auf ein Positivmodell für ein aus keramischem Material
wie insbesondere Zirkonoxid bestehendes oder dieses enthaltendes
Brückengerüst, das
aus einem Rohling aus vorzugsweise vorgesintertem Keramikmaterial
wie Zirkonoxid auf der Basis des Positivmodells im CAM-Verfahren herstellbar
ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auch auf ein Brückengerüst unter
Verwendung von zumindest einem Rohling aus keramischem Material,
das durch CAM-Verfahren bearbeitet ist.
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Es sind eine Vielzahl von Vorrichtungen
und Verfahren zur Herstellung von künstlichen Zahnbrücken bekannt.
Im Allgemeinen wird nach der zahnärztlichen Präparation,
bei der die zur Verankerung dienenden Zähne zur Aufnahme der Zahnbrücke durch
Beschleifen vorbereitet werden oder z. B.
ein Stift implantiert wird, ein Abdruck der die Brücke aufnehmenden
Zahnstümpfe,
deren Umgebung und des Kiefers angefertigt. Dies erfolgt üblicherweise
mit Silikon-Vergussmassen, gleichwenn auch andere Materialien Verwendung
finden können.
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Aus dem Abdruck, der die Situation
im Mund des Patienten negativ darstellt, wird über eine Gipsabformung ein
sogen. Meistermodell hergestellt. Dieses Modell zeigt die Situation
im Mund des Patienten positiv. In diesem Modell modelliert der Zahntechniker
mit seinen handwerklichen Fähigkeiten
ein Modell des Grundgerüstes
des Zahnersatzes aus Wachs oder aus bei niedriger Temperatur schmelzendem
und polymerisierend aushärtendem
Kunststoff. Ein so hergestelltes Positivmodell dient sodann zur
Grundlage für
den Zahnersatz.
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Traditionell wird das von dem Zahntechniker erstellte
Modell in feuerfeste Massen eingebettet und ausgeschmolzen. In der
so entstandenen Gussform kann das Grundgerüst in den üblichen metallischen Dentallegierungen
durch Feinguss erstellt werden. Dabei werden zumindest Frontzahnbereiche
mit einer Verblendung aus Keramik oder Kunststoff versehen.
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Aus der WO 99/47065 ist es bekannt,
im Anschluss an die Bildung eines Wachsmodells dessen äußere und
innere Oberfläche
vollständig
zu digitalisieren. Hierzu kann das Wachsmodell bis zu 180° gedreht
werden, um die okklusal und kavital zugänglichen Oberflächen zu
digitalisieren. Auf der Basis eines so hergestellten Modells wird
sodann der Zahnersatz hergestellt.
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Metallische Brückengerüste sind in verschiedenen Ausführungen
bekannt. Dabei gibt es auch sogen. Geschiebe, die als lösbare Verbindungen
für herausnehmbare
Teilprothesen oder Suprakonstruktionen oder als fest zementierte
oder adhäsiv
befestigte Verbindungen dienen. Dabei können konfektionierte Hilfsteile
für Wachsmodellationen
zur Erzeugung von Geschiebeteilen an gegossenen metallischen Brückengerüsten verwendet
werden. Auch sind individuell modellierte Wachskonstruktionen zur
Erzeugung von Geschiebeteilen an gegossenen metallischen Brückengerüsten bekannt.
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Ferner sind einteilige Brückengerüste aus Hochleistungskeramik
bekannt, die z. B. aus Zirkonoxid bzw. Yttriumoxid-stabilisiertem
Zirkonoxid bestehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
das Problem zu Grunde, ein Verfahren und ein Positivmodell der eingangs
genannten Art zur Herstellung eines Brückengerüstes aus Keramik herzustellen,
dessen Länge
größer ist
als üblicherweise
zur Verfügung
stehende Keramik-Rohlinge.
Auch soll die Möglichkeit gegeben
sein, Brückengerüste auf
Zahnstümpfe
aufzubringen, die nicht zwingend parallel oder im Wesentlichen parallel
zueinander laufen.
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Erfindungsgemäß wird zur Herstellung eines entsprechenden
Brückengerüstes aus
Keramikmaterial vorgeschlagen,
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- – Anfertigen
eines Abdrucks eines Kiefers umfassend Zahnstümpfe und deren Umgebung, die
das herzustellende Brückengerüst aufnimmt,
- – Anfertigung
eines Meistermodells von dem Abdruck, - Modellieren eines Käppchens
auf einen (ersten) der Zahnstümpfe
des Meistermodells,
- – Verbinden
des Käppchens
mit einem konfektionierten Modellierhilfsteil zum Ausbilden eines
Primärteils,
- – handwerkliches
Bearbeiten des Modellierhilfsteils unter Berücksichtigung von Mindestgeometrien
einer aus dem Primärteil
zumindest im CAM-Verfahren herzustellenden Patrize,
- – Handmodellieren
eines auf das Modellierhilfsteil oder auf einer auf der Basis des
Modellierhilfsteils aus einem Keramikrohling hergestellten Patrize aufzusetzenden
den weiteren Zahnstumpf abdeckenden Sekundärteils, - Entfernen des Primär- und Sekundärteils bzw.
des Sekundärteils
von dem Meistermodell und Herstellung entweder von Matrize und der
Patrize bei Handmodellieren des Sekundärteils auf dessen Modellierhilfsmittel
oder von Matrize bei Handmodellieren des Sekundärteils auf der Patrize aus
jeweils einem Keramikrohling zur Herstellung des Brückengerüstes mit Teilungsgeschiebe.
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Dabei kann das Brückengerüst bzw. die Matrize und die
Patrize nach deren Herstellung zumindest im Frontbereich der Zähne verblendet
werden.
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Durch die erfindungsgemäße Lehre
wird unter Verwendung des konfektionierten Modellierhilfsteils ein
Primärteil
eines Positivmodells für
ein Teilungsgeschiebe einer Zahnbrüc ke zur Verfügung gestellt,
um Längen
zu erzielen, die über
die vorhandenen Rohlingslängen
hinausgehen. Dabei wird durch die Auslegung des konfektionierten
Modellierhilfsmittels auf Mindestgeometrien des herzustellenden
Brückengerüstes, d.
h. der Patrize sichergestellt, dass Zugspannungen und spannungserhöhende Kerbwirkungen
begrenzt werden, Einflüsse,
die für
metallische Brückengerüste dem
Grunde nach unbeachtlich sind.
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Die Fertigung von Brückengerüsten aus hochfester
Strukturkeramik wird in der Praxis grundsätzlich computergestützt mit
spanender Bearbeitung vorgenommen. Im Vergleich zur metallischen Gießtechnik
gelten andere Konstruktionsregeln. Somit sind Geometriebeschränkungen
bei Keramikteilen gegeben, insbesondere dann, wenn das Positivmodell
optisch digitalisiert wird.
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Dabei wird insbesondere ein konfektioniertes Modellierhilfsteil
verwendet, das aus Kunststoff besteht und aus einem konusförmigen Steg
und einem Kegelstumpf zusammengesetzt ist, wobei der Steg mit dem
Käppchen
derart verbunden ist, dass das Modellierhilfsteil auf den von dem
Sekundärteil
aufzunehmenden zweiten Zahnstumpf so ausgerichtet wird, dass Längsachse
des Kegelstumpfs parallel oder in etwa parallel zu dem zweiten Zahnstumpf, d.h.
Einschubrichtung verläuft,
entlang der die Matrize des Teilungsgeschiebes auf den zweiten Zahnstumpf
aufgeschoben wird.
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Insbesondere gibt das konfektionierte
Modellierhilfsteil einen Mindestquerschnitt und/oder Mindestradien
an Flächenkanten
der aus dem Primärteil
herzustellenden Patrize vor.
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Nach einem weiteren hervorzuhebenden Merkmal
der Erfindung wird das Modellierhilfsteil mit einen Mindestradius
in basalseitig verlaufendem Rand vorgebenden Fräswerkzeug bearbeitet.
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Durch diese Maßnahmen und durch die Geometrievorgaben
des konfektionierten Modellierhilfsteils kann eine Minimierung auftretender
mechanischer Zugspannungen erreicht werden.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass
der Steg und der Kegelstumpf innen- und außenseitig derart ausgelegt
werden, dass das Primärteil
in zwei um 180° oder
in etwa 180° zueinander
gedrehten Stellungen vollständig
oder nahezu vollständig über seine
gesamte Innen- und Außenfläche digitalisiert
werden kann.
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Nach einem weiteren Vorschlag der
Erfindung wird ein konfektioniertes Modellierhilfsteil verwendet,
das Markierungen aufweist, die kennzeichnen, wann beim Bearbeiten
Mindestgeometrien erreicht werden. Selbstverständlich kann das Modellierhilfsteil
auch additiv bearbeitet werden.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung
ist vorgesehen, dass auf den Kegelstumpf eine Folie vor dem Handmodellieren
des Sekundärteils
aufgebracht wird, um in der aus dem Sekundärteil herzustellenden Matrize
einen Zementspalt zur Patrize auszubilden.
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Ein Positivmodell für ein insbesondere
aus Zirkonoxid bestehendes oder dieses enthaltendes Brückengerüst, wobei
aus einem Rohling wie vorgesintertem Zirkonoxid oder dieses enthaltend
unter Zugrundelegung des Positivmodells im CAM-Verfahren das Brückengerüst herstellbar
ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Positivmodell aus einem
Primärteil
und einem Sekundärteil
besteht, dass das Primärteil
aus einem einen ersten Zahnstumpf umgebenden Käppchen und ein mit diesem verbundenen konfektionierten
Modellierhilfsteil besteht, das seinerseits aus einem mit dem Käppchen verbundenen Steg
und einem von diesem ausgehenden Kegelstumpf besteht, dass der Steg
und der Kegelstumpf außenseitig
eine Konusgeometrie derart aufweisen, dass ein vollständiges oder
nahezu vollständiges
Digitalisieren von Innen- und Außenfläche bei Scannen des Modellierhilfsteils
in zwei um 180° oder
nahezu 180° gedrehten
Position gegeben ist, und dass das Modellierhilfsteil Mindestgeometrien
für eine
aus dem Primärteil
herzustellende Patrize vorgibt. Dabei sind die Mindestgeometrien
insbesondere Querschnitt des Stegs und/oder Radien an jeweiligen
Flächenkanten
des Kegelstumpfs.
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Des Weiteren zeichnet sich das Modellierhilfsteil
dadurch aus, dass dieses in unbearbeitetem Zustand beabstandet zu
seiner Außenfläche verlaufend
und beim Bearbeiten nach Erreichen einer Mindestgeometrie zumindest
eine sichtbar werdende Markierung aufweist.
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In Weiterbildung der Erfindung wird
vorgeschlagen, dass zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil des
auf einem Meistermodell angeordneten Positivmodells eine Folie zur
Ausbildung eines Spalts im Überlappungsbereich
von aus dem Primär- und
Sekundärteil
herzustellender Matrize und Patrize vorgesehen ist. Die Folie stellt
somit einen entfernbaren Platzhalter dar und kann durch gleichwirkende andere
Elemente ausgetauscht werden kann. Die Spaltausbildung bietet außerdem den
Vorteil, Fertigungstoleranzen auszugleichen.
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Erfindungsgemäß wird ein zweiteiliges Positivmodell,
bestimmt für
ein aus hochfester Keramik bestehendes Brückengerüst, in Form eines Teilungsgeschiebes
zur Verfügung
gestellt. Dabei kann durch den Einsatz des konfektionierten Modellierhilfsteils sichergestellt
werden, dass das Brückengerüst in seiner
Endgeometrie Mindestmaße
erhält,
die mögliche Zugspannungen
minimieren. Gleichzeitig ist gewährleistet,
dass ein sicheres Ausrichten der Matrize sowohl auf den durch den
Kegelstumpf vorgegebenen Abschnitt der Patrize als auch den abzudeckenden Zahnstumpf
möglich
ist.
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Auch besteht die Möglichkeit,
das Zwischenglied derart auszubilden, dass dieses basalseitig ausschließlich oder
im Wesentlichen ausschließlich konvex
verläuft,
ohne dass Nachteile bei der Befestigung gegeben sind.
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Insbesondere ist die Erfindung jedoch
durch ein Brückengerüst unter
Verwendung von zumindest einem Rohling aus keramischem Material,
das durch CAM-Verfahren bearbeitet ist, gekennzeichnet, wobei das
Brückengerüst aus zumindest
zwei Teilen, jedes Teil aus einem im CAM-Verfahren bearbeiteten Rohling
aus keramischem Material besteht und als Vorlage für das Bearbeiten
von zumindest einem Rohling ein CAD-Modell oder ein handmodelliertes Modell
dient. Bei Verwendung eines CAD-Modells werden die Nebenbedingungen
im Wesentlichen erfüllt,
die auch für
das zuvor beschriebene handmodellierte Modell gelten, insbesondere
in Bezug auf die Mindestgeometrien.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und
Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den
diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern
auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch ein dreigliedriges Brückengerüst, das
ein Teilungsgeschiebe und divergente Pfeiler aufweist,
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2 Primärteil eines
Positivmodells bzw. Patrize des Teilungsgeschiebes gemäß 1,
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3 eine
Seitenansicht eines Modellierhilfsteils,
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4 das
Modellierhilfsteil gemäß 3 mit aufgesetzter Folie
und
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5 Rückansicht
des Modellierhilfsteils gemäß 3.
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Die erfindungsgemäße Lehre ermöglicht die Schaffung
eines Teilungsgeschiebes für
keramische Gerüste
mit spezieller Geometrie zur Minimierung mechanischer Zugspannungen.
Hierzu wird zunächst
ein Positivmodell hergestellt, das aus einem Primärteil und
einem Sekundärteil
besteht. Die Geometrie des Positivmodells entspricht der des Brückengerüstes. Unter
Zugrundelegung von Primär- und
Sekundärteil
werden unter Berücksichtigung
gezielt vorgegebener Geometrieoffsets eine Matrize und eine Patrize
hergestellt. Geometrieoffsets sind insbesondere dann zu berücksichtigen,
wenn aus einem Keramikrohling aus vorgesintertem insbesondere Yttriumoxid-stabilisiertem
Zirkonoxid, das anschließend
gesintert wird, Matrize und Patrize hergestellt werden.
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In 1 ist
ein Längsschnitt
durch ein dreigliedriges Brückengerüst 10 dargestellt,
das aus einer Matrize 12 und einer Patrize 14 zusammengesetzt ist.
Zwischen der Matrize 12 und der Patrize 14 verläuft ein
definierter Spalt 16, in den Bindungsmittel wie Zement
oder Klebstoff eingebracht wird, um die Matrize 12 mit
der Patrize 14 zu verbinden. Die Patrize 14 wird
auf einen ersten Zahnstumpf und die Matrize 12 auf einen
zweiten Zahnstumpf geschoben, die aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre
nicht zwingend parallel zueinander verlaufen müssen.
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Um die Matrize 12 und die
Patrize 14 aus einem Rohling herzustellen, wird zunächst ein
Positivmodell an einem Meistermodell oder entsprechenden Modell
modelliert, wobei erfindungsgemäß zumindest
ein konfektioniertes Modellierhilfsteil 18 benutzt wird,
das bei der Patrize 14 den Bereich 20 bildet.
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Das Modellierhilfsteil 18 besteht
aus einem kegelstumpfförmigen äußeren Abschnitt
(Kegelstumpf 22), der über
einen Steg 24 mit einem Käppchen 26 verbunden
wird, das zunächst
auf einen ersten Zahnstumpf, aufgesetzt wird.
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Das Modellierhilfsteil 18 bildet
zusammen mit dem Käppchen 26 ein
Primärteil 28,
das Vorlage für
die Patrize 14 ist. Um diese unter Zugrundelegung des Primärteils 28 auszubilden,
verlaufen die Außenflächen des
Stegs 24 und des Kegelstumpfs 22 sowie Innen-
und Außenflächen des
Käppchens 26 entlang von
Koni, so dass die Möglichkeit
besteht, Unterund Oberseite des Modellierhilfsteils 18 und
des Käppchens 26 vollständig zu
digitalisieren, indem das Primärteil 28 in
zwei um 180° gedrehten
Stellungen digitalisiert wird.
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Das Modellierhilfsteil l8 ist des
Weiteren derart ausgelegt, dass Mindestgeometrien für die herzustellende
Patrize 14 eingehalten werden. Diese Mindestgeometrien
beziehen sich u. a. auf den Querschnitt des Stegs 24 sowie
Innenradien 30, 32 an allen Flächenkanten.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass
mittels eines Fräswerkzeuges
beim Abarbeiten des unteren Randes des Steges 24, also
der basalen Bereiche, ein gewünschter
Mindestradius 27 eingehalten wird. Beim additiven Ausarbeiten
der Basalkontur kann zur Erzielung eines gewünschten Mindestradius 27 auch eine
Modellierhilfe (Rundelement) verwendet werden.
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Durch die vorgegebenen Mindestgeometrien und
dadurch, dass das Modellierhilfsteil 18 konfektioniert
ist, ergibt sich der Vorteil, dass Bearbeitungskerben minimiert
und sowohl ein definierter Minimalquerschnitt im Stegbereich als
auch gewünschte
Innenradien im Übergangsbereich
zwischen dem Steg und den angrenzenden Flächen eingehalten werden, so
dass eine Minimierung mechanischer Zugspannungen erzielbar ist.
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Da das Modellierhilfsteil 18 mit
dem Käppchen 26 verarbeitungsseitig
zusammengefügt
wird, nachdem das Käppchen 26 auf
den entsprechenden Zahnstumpf aufgesetzt ist, ergibt sich der weitere Vorteil,
dass die Achsrichtung des als kegeliges Hauptteil des Modellierhilfsteils 18 zu
bezeichnenden Kegelstumpfs 22 parallel zum Stumpf ausgerichtet werden
kann, auf den die Matrize 12 aufschiebbar ist (parallel
zur Einschubrichtung).
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Ferner sind unterhalb unbearbeiteter
Außenfläche des
Modellierhilfsteils 18 eine oder mehrere Markierungen 36 vorgesehen,
die kennzeichnen, wann beim Bearbeiten vorgegebene Minimalgeometrien
erreicht werden. Dadurch wird signalisiert, dass von einem weiteren
Materialabtrag abzusehen ist.
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Aus der 1 wird auch erkennbar, dass das Geschiebe
intra-koronal ausgebildet ist, d. h., dass das Geschiebe in einem
Zwischenglied verläuft.
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Wie die Rückansicht des Modellierhilfsteils 18 gemäß 5 verdeutlicht, verlaufen
die Außenflächen sowohl
des Steges 24 als auch des kegeligen Abschnitts 22 konusförmig, so
dass die gewünschte Digitalisierung
der gesamten Außenfläche möglich ist.
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Um gezielt den Spalt 16 zwischen
der Matrize 12 und der Patrize 14 auszubilden,
ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass auf den
kegelstumpfförmigen
Abschnitt 22 des Modellierhilfsteils 18 und bereichsweise
entlang des Stegs 24 sich erstreckend eine Folie aufgebracht
wird, auf der eine Vorlage für
die Matrize 12 bildendes Sekundärteil des Positivmodells modelliert
wird. Vor dem Scannen des entsprechenden Sekundärteils wird sodann das konfektionierte
Kappenelement 38 entfernt, so dass infolge dessen bei der
fertigen Matrize 12 ein gewünschter Spalt zu dem Abschnitt 20 der
Patrize 14 ausgebildet ist.
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Anstelle des kappenförmigen Elementes 38 kann
eine Folie (Platzhalter) vorgesehen sein.
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Um aus dem so hergestellten Positivmodell, also
dem Primärteil 28 und
dem nicht dargestellten Sekundärteil
das erfindungsgemäße Teilungsgeschiebe
in Form der Matrize 12 und der Patrize 14 des
keramischen Brückengerüstes herzustellen,
wird das Primärteil 28 bzw.
das Sekundärteil
in einem Halterahmen eingespannt, der seinerseits auf einer Welle
montiert ist, um ein Drehen um 180° zu ermöglichen. Weiterhin ist die
Welle auf einem in drei Achsen x, y, z präzise verfahrbaren Tisch montiert.
Die Drehachse der Welle liegt beispielsweise in y-Richtung. Der
Antrieb des Tisches kann in einem Gerätegehäuse montiert sein. Die für die Verfahrbewegung
des Tisches erforderliche Öffnung
in dem Gerätegehäuse kann
in jeder an sich bekannten Weise abgedeckt sein, z. B. durch einen
Faltenbalg oder über
eine Manschette.
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Weiterhin ist in dem Gerätegehäuse eine
optische Abtasteinheit zur Entfernungsmessung untergebracht. Die
Abtasteinheit umfasst eine nicht näher dargestellte Laserstrahlquelle,
z. B. eine Laserdiode, sowie zweckmäßig eine Einrichtung zur Einspiegelung
des Lichts der Laserdiode iri den Strahlengang der Abtasteinheit
und weitere optische Elemente, sowie eine in der Empfindlichkeit
auf den Laser abgestimmte CCD-Kamera. Vor der CCD-Kamera ist ein doppelbrechender
Kristall angeordnet, der das von dem Primär- bzw. Sekundärteil reflektierte
Laserlicht in einen ordentlichen und einen außerordentlichen Teil auftrennt,
wodurch auf dem CCD-Bildaufnehmer Hologramme mit Grenzbereichen
entstehen, die genau messbar sind und anhand derer der genaue Abstand
zum gemessenen Punkt ermittelt werden kann.
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Die Abtasteinheit ist so in dem Gerätegehäuse befestigt,
dass ein ausgesandtes Laserstrahlenbündel entlang der z-Achse verläuft. Nach
einmaliger Kalibrierung bei der Montage liefert die Abtasteinheit absolute
Informationen über
die Entfernung zu dem den Laserstrahl reflektierenden Objekt, also
zu dem in dem Halterahmen eingespannten Primäroder Sekundärteil nach
der sogenannten konoskopen Holographie. Einzelheiten dieses Messverfahrens
sind beispielsweise in
WO 99/64916 ,
US 5,953,137 ,
WO 99/42908 ,
US
5,892,602, US 5,291,314 ,
EP 0
394 137 ,
EP 0 394 138 und
US 4,976,504 beschrieben.
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Die hohe Intensität des Laserlichts erlaubt die
Verwendung eines Abbildungsobjektivs mit verhältnismäßig kleiner Öffnung,
so dass sich eine Schärfentiefe
ergibt, die größer ist,
als beispielsweise die typische Höhe der Zahnbrücke.
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Da die zuvor beschriebene Abtasteinheit Messwerte über die
absolute Entfernung des von dem Laserstrahl beleuchteten Punktes
aufgrund der Reflexion als Messwert ausgibt, wird bei der Montage des
Gerätes
nicht nur die Abtasteinheit derart justiert, dass der Laserstrahl
parallel zu der z-Achse des Tisches verläuft, sondern über eine
Referenzplatte, die in dem Halterahmen eingespannt wird, die Abtasteinheit
auch kalibriert. Dabei kann zugleich der Bereich der tolerierbaren
Unschärfe
(Schärfentiefe)
durch entsprechendes Verfahren des Tisches in z-Richtung ermittelt
werden.
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Bei einer späteren Vermessung des Positivmodells
bzw. dessen Teile wird der Halterahmen über den Tisch entlang der z-Achse
des Tisches entsprechend in den Fokusbereich der Abtasteinheit verfahren.
Das Gips- oder Positivmodell wird nun digitalisiert, indem der Halterahmen
und der Tisch definiert entlang der x- und y-Achse verfahren, z.
B. zeilen- oder spaltenweise, und diese Information mit der von der
Abtasteinheit ermittelten Abstandsinformation verknüpft wird.
Die Position des Tisches und damit des zu vermessenden Modells in
z-Richtung wird zur Bildung des Messdatensatzes von dem Abstandswert,
den die Abtasteinheit ausgibt, subtrahiert. Während der Abtastung des Modells
wird der Tisch entlang der z-Achse nicht verfahren, sondern nur
in x- und y-Richtung.
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Durch Verknüpfung der x- und y-Positionswerte
mit der Abstandsinformation der Abtasteinheit wird ein Datenmuster
erzeugt, das die dreidimensionale Gestaltung der der Abtasteinheit
zugewandten Seite des Positivmodells bzw. dessen Teile wiedergibt.
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Zur vollständigen dreidimensionalen Erfassung
des gesamten Modells wird jedes Teil des Positivmodells mitsamt
dem Halterahmen nach Durchlauf der Abtastung einer Seite um 180° z. B. um
die y-Achse gedreht und die Rückseite
wird in gleicher Weise vermessen.
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Es kann aber auch vor Beginn der
Messung der ersten Seite des Positivmodells ein Prescan (Vorabdurchlauf
des Verfahrens) vorgenommen werden, um einen Extremwert des Positivmodells
in z-Richtung zu ermitteln, z. B. dem Modellpunkt mit dem geringsten
Abstand zu der Abtasteinheit, und der zugehörige z-Wert der Koordinaten
als Referenzwert erfasst und somit die Abstandsinformation auf den
Modellpunkt als Referenzpunkt normiert werden. Dieser Referenzwert
kann zur Bildung einer Bezugsebene senkrecht zur z-Achse herangezogen
werden. Auf diese Weise können
die Maximalausdehnungen des vermessenen Modells direkt aus dem erzeugten
Datensatz entnommen werden.
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Soweit durch die Vermessung von zwei
Seiten redundante Messdaten erzeugt werden, können diese durch entsprechende
Nachbearbeitung durch Software später bei der Bildung des Volumenmodells entfernt
werden, um Fehlfunktionen bei der späteren Ansteuerung einer Bearbeitungsmaschine
bzw. eines Bearbeitungswerkzeuges wie einem Fräser zu vermeiden.
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Ein solcher Fräser ist zweckmäßig mit
in ein Gehäuse
integriert, beispielsweise bezogen auf den Tisch gegenüberliegend
von der optischen Abtasteinheit. Zweckmäßig weist der Fräser eine
feststehende Spindel auf. Ein Keramikrohling , beispielsweise aus einem
vorgesinterten Yttriumoxid-stabilisierten Zirkonoxid, wird in einem
weiteren Halterahmen, der mit dem rückseitigen Ende der Welle verbunden
ist, eingespannt. Die zur Bearbeitung der dem Fräser zugewandten Seite des Rohlings
erforderlichen Vorschubbewegungen in x-, y- und z-Richtung werden
durch entsprechendes Verfahren des Tisches mit der Welle und dem
Halterahmen durchgeführt.
Ist die dem Fräser
zugewandte Seite des Rohlings fertig bearbeitet, kann der Rohling
durch Vorschub in z-Richtung von dem Fräser weggefahren werden und
der Halterahmen wie bei der Abtastung des Positivmodells bzw. dessen
Teile um 180° gedreht
werden, um die andere Seite des Rohlings zu bearbeiten.
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Anzumerken ist, dass bevorzugterweise nach
dem Handmodellieren des Modellierhilfsteils auf dessen Basis eine
Patrize aus einem Keramikrohling wie Zirkonoxid hergestellt werden
kann, das anschließend
gesintert wird. Diese Patrize bildet sodann Basis für das herzustellende
Sekundärteil.