一种基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710160059.0 (22)申请日 2017.03.17 (71)申请人 西安增材制造国家研究院有限公司 地址 710075 陕西省西安市高新区锦业路 都市之门A座1606室 (72)发明人 罗辰宇 卢秉恒 王晶 (74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 代理人 张震国 (51)Int.Cl. A61C 9/00(2006.01) B33Y 80/00(2015.01) (54)发明名称 一种基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的 方法 (57)摘

2、要 本申请提供了一种基于DLP工艺的3D打印牙 齿印模托盘的方法， 印模托盘包括上颌托盘和下 颌托盘， 托盘结构包括托盘底板和托盘翼等部 分。 根据患者的牙弓数据， 通过数字化设计制作 出针对此类牙弓情况的患者们使用的印模托盘， 打印材料采用光敏树脂。 印模托盘的制作方法， 依次包括以下步骤： (1)测量患者的牙弓数据， (2)根据牙弓数据进行数字化建模， (3)模型修复 及数据分层， (4)3D打印快速成型。 本发明相比于 传统的印模托盘， 能提高印模的精确度和患者的 舒适度， 打印材料结构稳定， 可接触口腔组织， 无 毒害， 环保可重复利用。 权利要求书1页 说明书2页 CN 106974

3、738 A 2017.07.25 CN 106974738 A 1.一种基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的方法， 其特征在于包括以下步骤： 1)测量牙弓数据， 即牙弓形态， 大小和bolton系数等； 2)根据步骤1)测得的牙弓数据， 进行计算机软件建模， 得到上下颌托盘的数字化模型； 3)将步骤2)建立的数字化模型导入修复软件中， 检查模型存在的错误并修复； 4)将步骤3)修复的模型导入切片软件， 进行切片处理； 5)将步骤4)切片完成的数据导入3D打印设备， 打印出所需的牙齿印模托盘。 2.根据权利要求1所述的基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的方法， 其特征在于： 所 述步骤4)中

4、切片厚度为50 m。 3.根据权利要求1所述的基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的方法， 其特征在于： 所 述将步骤5)打印出的牙齿印模托盘用无水酒精清洗、 晾干。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106974738 A 2 一种基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的方法 技术领域 0001 本发明涉及增材制造(3D打印)和齿科正畸领域， 具体涉及一种基于DLP工艺的3D 打印牙齿印模托盘的方法。 背景技术 0002 托盘是口腔临床医学中制取牙颌印模所必需的医疗设备， 其形状和尺寸大小应与 牙弓相匹配， 根据口腔内上下牙颌的生理构造不同， 托盘分为上颌托盘和下颌托盘。 0003 目

5、前市面上常见的托盘材料有铝制， 不锈钢， 金属网和一次性塑料等材料。 然而各 种材料的托盘都存在一定缺陷和问题， 一次性塑料托盘存在一定的安全隐患， 耗材且不环 保； 金属网托盘强度一般， 会影响印模的稳定性和准确性； 铝制和不锈钢托盘强度高， 但患 者印模的舒适度不够， 往往会造成印模不够准确。 0004 因此需要一种针对患者个性化定制的牙颌印模托盘， 能够克服上述现有托盘所存 在的问题。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种个性化定制的基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的 方法， 用于制作取患者口内牙颌形态的印模托盘。 0006 为达到上述目的， 本发明采用的技术方案是： 000

6、7 1)测量牙弓数据， 即牙弓形态， 大小和bolton系数等； 0008 2)根据步骤1)测得的牙弓数据， 进行计算机软件建模， 得到上下颌托盘的数字化 模型； 0009 3)将步骤2)建立的数字化模型导入修复软件中， 检查模型存在的错误并修复； 0010 4)将步骤3)修复的模型导入切片软件， 进行切片处理； 0011 5)将步骤4)切片完成的数据导入3D打印设备， 打印出所需的牙齿印模托盘。 0012 所述步骤4)中切片厚度为50 m。 0013 所述将步骤5)打印出的牙齿印模托盘用无水酒精清洗、 晾干。 0014 本发明不同于CAD/CAM这种减材数字化切削的原理， 是通过增材制造(3

7、D打印)DLP 工艺， 来制作出印模所用的上下颌托盘， 具体原理是根据DLP中的DMD在工作面成像作为动 态掩膜， 对成型材料进行曝光操作， 每次曝光制作一层， 逐层累加。 本发明所述的方法相比 于其他制造方法， 具有以下特点： 成型速度快， 设计制造智能化， 高度柔性。 0015 由于本发明印模托盘的材料采用的是光敏树脂(环氧一丙烯酸树脂)， 光敏树脂是 由树脂单体(monomer)及预聚体(oligomer)组成， 含有活性官能团， 其在紫外线(波长250- 300纳米)照射下借助光敏剂(light initiator)的作用下引发聚合反应。 所述材料稳定度 高， 耐受性强。 0016 本

8、发明制作的托盘与传统托盘相比其效果体现在： 0017 1、 针对不同的患者采取个性化定制， 降低患者在印模过程中的不适性； 说 明 书 1/2 页 3 CN 106974738 A 3 0018 2、 运用计算机软件数字化建模， 可以提高印模的精确性； 0019 3、 印模托盘的材料采用的是用于3D打印的光敏树脂材料， 稳定性高， 耐受性强， 质 量轻， 易于保管， 环保； 0020 4、 DLP3D打印工艺， 成型速度快， 适合批量化生产。 具体实施方式 0021 基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的制备方法的步骤： 0022 1)测量数据： 医生通过看诊和工具测量得到患者的牙弓数据， 即

9、牙弓形态， 大小和 bolton系数； 0023 2)数字建模： 根据步骤1)测得的牙弓数据， 通过计算机软件建模， 得到上下颌托盘 的数字化模型； 0024 3)模型修复： 将步骤2)中建立好的数字化模型导入模型修复软件， 检查模型存在 的错误数据， 参考修改意见对模型进行修复； 0025 4)切片处理： 将步骤3)中修复完成的模型进行分层切片的处理， 即根据实际托盘 的尺寸设置层厚为50 m； 0026 5)打印制备： 通过以上几个步骤完成后获得的模型数据导入DLP3D打印机程序处 理终端， 设置打印参数， 选择光敏树脂即环氧一丙烯酸树脂为打印材料， 选择执行打印功 能。 3D打印成型设备

10、将按照预定程序， 基于三维模型的切层图像， 按照不同的制作要求， 生 成动态掩膜。 紫外光找到掩膜上以后， 经过透射和反射， 形成和掩膜图像一样的图案， 然后 透过缩小透镜， 最终在盛着液态光敏树脂的树脂池中， 光敏树脂生成缩小的掩膜图像。 被掩 膜图像亮处照到的图像就固化形成一个薄层， 没照到的地方则还是液态， 这样使用每个掩 膜照射一次就能制作一层， 这样一层一层重复， 从下到上堆叠最终打印完成印模托盘； 0027 6)模型清洗及后处理： 0028 将步骤5)中打印制作完成的印模托盘从成型台上取下， 用无水酒精清洗掉印模托 盘表面未固化的树脂， 放置通风处晾干即可。 0029 本发明提出了新的牙齿印模托盘的制作方法， 运用计算机数字化设计以及增材制 造(3D打印)等技术， 个性化为患者定制印模托盘， 不仅可以有效提高印模的精度， 同时提高 了患者佩戴舒适度。 所述的一种基于DLP工艺的3D打印牙齿印模托盘的制备方法采用DLP3D 打印工艺与传统的光固化有所区别， 传统光固化是逐点扫描固化成型， 而面曝光是逐面固 化成型的， 这样能明显的提高成型速度。 并且打印材料是光敏树脂相比较于传统印模托盘 的材料， 更加环保， 有利于保存和运输。 说 明 书 2/2 页 4 CN 106974738 A 4