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。

At present, dental prostheses are manufactured by various methods such as dental prostheses, etc. In addition, the quality of dental engineering is dependent on the skill of the technician. CAD/CAM technology is a relatively short time and stable processing of arbitrary shapes. The purpose of this study is to investigate the scientific properties and biological safety of dental alloys manufactured by multilayer molding methods, to construct dental alloys including multilayer molding methods, and to establish the reliability of dental repair devices. The properties of science and engineering are discussed in detail. The direction of lay-up formation is different from 0°, 45° and 90°. The tensile test piece is manufactured. The tensile test is carried out. The tensile strength curve is 0.2%. The tensile strength and elongation are calculated. The material characteristics of the alloy are calculated in the lay-up formation method. The fatigue test piece of the simulation is controlled, the fatigue test is carried out, and the fatigue intensity of the mechanical heterogeneity is affected. The three-dimensional shape of the fatigue test piece and the dental repair device are based on the finite elements of the structure, the tension test piece and the material characteristics. The influence of metal structure on fatigue intensity is analyzed by optical microscope, scanning electron microscope, X-ray retroreflector, crystal orientation analyzer and scanning electron microscope (SEM-EBSD). H25-year review of the shape of the fatigue test piece and the manufacture of the test piece The heat generated during the molding of the multilayer molding method affects the surface properties of the molding. This time, try to make the shape of the surface, the future of the most suitable for the discussion of the middle of the process, the middle of the predetermined period