金属積層造形による内部ラティス構造が部分床義歯フレームワークの特性に及ぼす影響

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1.本研究の目的：近年、金属粉末をレーザーにて積層する方法(Selective Laser Sintering: SLS)が急速な進化を遂げ、部分床義歯のメタルフレームワークの製作にも適用されるようになった。SLSで製作したコバルトクロム(以下Co-Cr）合金は、均質な微細構造や優れた機械的特性を示すことが報告されており、複雑な形状や内部構造を付与することも可能としている。メタルフレームワークにおいては、構成要素によって求められる機械的特性が異なる。そこで本研究は、部分床義歯のフレームワークの構成要素に最適な構造特性を付与することを目的として、SLSで付与した内部構造がCo-Cr合金の機械的特性に及ぼす影響を検討することとした。2.研究実績：円柱状ダンベル型試験片の３Dデータを、ISO22674: 2016に基づき設計した。設計データより、Casting、Milling、SLS充実型、SLS中空型の４条件で試験片を製作した。SLS中空型は、試験片の平行部の長軸方向に1辺0.25mm、長さ18.0mmの六角柱の中空構造を付与した。3.研究成績：引張試験から得られた応力ひずみ曲線から、 弾性率に関しては、Casting、Milling、SLS充実型、およびSLS中空型の４条件間で有意差は認められなかったが、SLS中空型では最も小さな値を示し、内部構造の付与により弾性率は減少することが判明した、最大引張強さと0.2％耐力に関しては、SLS充実型をCastingおよびMillingと比較すると、両測定結果ともに高い値を示した。一方、SLS中空型を同様にCastingおよびMillingと比較すると、最大引張強さにおいてMillingと近似した値であったが、0.2％耐力では高い値を示した。