CN106109028A - 一种牙齿模型及利用该模型制备隐形矫治器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种牙齿模型，包括上部的牙冠部和下部的牙龈部，在牙龈部的下方设置截锥体片，截锥体片的上底面面积小于下底面面积，上底面的直径大于牙龈部的宽度，下底面与牙龈部底面齐平。利用上述牙齿模型制备隐形矫治器的方法：(1)通过三维建模和三维打印得到底部有截锥体片的牙齿模型；(2)将牙齿模型置于压膜机的金属板上进行压膜；(3)压膜完成后分离膜片和牙齿模型，轻轻弯曲热压膜片部分，使截锥体片翘起，用手扣住截锥体片，用力向上掀开膜片，得到初级牙套样板；(4)进一步加工得到隐形矫治器。本发明方法简单实用，操作起来速度快，不仅提高了效率，节省成本，而且还在最大程度上减小了高分子膜片在脱模时被破坏的几率。
Description
技术领域
本发明属于牙齿正畸领域，具体涉及一种用于制备隐形矫治器的牙齿模型，以及利用这种牙齿模型制备隐形矫治器的方法。
背景技术
随着人民生活水平日益的提高，人们对牙齿健康、美观越来越重视。无托槽隐形正畸技术正在迅速兴起和发展，产品生产商需要提供解决方案和压制出适合每个不同阶段的隐形矫治器，因此隐形矫治器的需求量也在不断的增加。现有的隐形矫治器压膜技术是将三维打印好的牙齿模型底座埋入压膜机的钢砂中，然后进行热压压膜。三维打印出的牙齿模型带有大约10到20毫米厚的底座，为保持牙齿模型在压膜时的稳固性，避免在钢砂中晃动，将牙齿模型的底座埋入到钢砂中，加热膜片进行压膜(图7)。压膜完成后牙齿模型的牙冠部分将会包裹在高分子膜片中，而埋在钢砂中的底座会从圆形膜片中突出，之后再用工具将膜片和牙齿模型分离。这样做的缺点在于，多出来的底座部分在用三维打印时会占用相当一部分的时间，延长牙齿模型的制作时间，在无形中延长了单个矫治器制作的周期。同时多出来的底座部分更是浪费三维打印的耗材，造成价格高昂的资源浪费，抬高了隐形矫治器的制作成本。如果不加底座，而是在牙齿模型上直接压膜，技工在剥离膜片和牙齿模型时又会出现很大困难，同时又容易破坏用膜片压制好的矫治器材。如果能解决这个问题，不仅会减少打印时间，缩短制作周期，更会在很大程度上节约资源，减少不必要的浪费。
发明内容
针对上述问题，为减少牙齿模型的打印时间、节省材料、缩短制作周期，本发明特提供一种新的牙齿模型。
一种牙齿模型，包括上部的牙冠部和下部的牙龈部，在牙龈部的下方设置截锥体片，截锥体片的上底面面积小于下底面面积，上底面的直径大于牙龈部的宽度，下底面与牙龈部底面齐平。
上述技术方案将厚厚的底座去掉，换成加有小巧的截锥体片的牙龈，牙龈厚度仅3-5毫米，不仅大大节省了打印时间和材料的消耗，同时截锥体的把手还可满足膜片与牙齿模型快速、简单分离的要求。截锥体片的上底面面积小于下底面面积，在剥离膜片与牙齿模型时更流畅，不会遇到阻隔。截锥体片上底面的直径大于牙龈部的宽度，是为了保证截锥体片在牙齿的内外两侧(即牙齿的舌侧和唇侧)均有分布，尽管在分离膜片与牙齿模型时只需在一侧分布即可形成把手，本发明采用两侧均有分布的原因是，用手扣住截锥体片一侧的时候，截锥体片的另一侧会因为杠杆原理形成向里推的力，会使得膜片与牙齿模型更容易分离。截锥体片的下底面与牙龈部底面齐平，是为了可以将牙齿模型整体平整、稳固地放置在压膜机的金属板上。
进一步地，截锥体片位于牙弓中部。膜片与牙齿模型分离时，以牙弓中部对称的两部分受力基本一致，利于分离，避免受力不均破坏压制好的膜片。
进一步地，牙齿模型为一体成型。通过三维打印，牙冠部、牙龈部和截锥体片一体成型，避免各自成型再连接时形成接缝或凸棱等影响阻碍膜片与牙齿模型的分离。
进一步地，截锥体片为截圆锥体或截多面锥体。更优选截圆锥体，由于表面光滑，更易剥离。
进一步地，截多面锥体的面数在8面及以上，面数越多越接近于截圆锥体。
进一步地，截锥体片的上底面面积为140-170mm2，下底面面积为300-330mm2，过小达不到分离效果，过大则造成材料浪费。
进一步地，截锥体片的底角角度为30°-50°，角度过小或过大都不利于膜片的剥离。
进一步地，截锥体片的高度为1.2-2mm，过薄会承受力小，容易断掉，过厚将不利于膜片分离。
上述牙齿模型的制备方法为：(1)通过三维建模，在牙龈部分的下方设计增加截锥体片；(2)将牙齿模型和截锥体接合成完整的三维模型图像；(3)通过三维打印打印出完整的底部带有截锥体片的树脂牙齿模型。
本发明的另一个目的是提供一种利用上述牙齿模型制备隐形矫治器的方法，包括以下步骤：(1)通过三维打印机得到带有截锥体把手的树脂牙齿模型；(2)将底部带有截锥体片的牙齿模型置于正压压膜机的金属板上进行压膜；(3)压膜完成后取出模型，对表面已经覆膜的树脂牙齿模型进行脱模分离，轻轻掰弯截锥体片上方部分的热压膜片，使截锥体片翘起，用手扣住截锥体片，用力向上掀开膜片，即可得到初级牙套样板；(4)对初级牙套样板进一步加工打磨得到适合口腔佩戴的隐形矫治器。
其中涉及到的三维建模、三维打印、压膜技术均是本领域的常规技术，按照常规技术手段进行操作即可，本发明中不做具体阐述。
本发明通过在三维模型建模时在牙齿前端底部嵌入一个有厚度的底大上小的截锥形物体，这样构建的牙齿模型上就多出了这样一个圆形把手。用三维打印机打印出来的牙齿模型底部也同样有该形状的圆形把手，在分离热压膜片和牙齿模型的时候，只需要轻轻弯曲热压膜片部分，该圆形把手处就会翘起，只需用手扣住截锥体，用力向上掀开，牙齿模型就会与压好的高分子膜片牙套很轻松的分离开。
本发明克服了现有技术的不足，用一种很简单的物理方法，解决了高分子膜片在脱模时遇到的困难。方法简单实用，操作起来速度快，不仅提高了效率，节省成本，而且还在最大程度上减小了高分子膜片在脱模时被破坏的几率。
本发明不需要为牙齿基础模型制作底座，只需要打印牙冠部、牙龈部及截锥体片，这样可以节省大约25％以上的打印时间。同时也可以节省价格昂贵的打印耗材的使用量，降低了每个矫治器的制作成本。制作时间的减少意味着提高了人工的效率。整体来看，在整个治疗周期中会累计节省的成本价格将会非常可观。
附图说明
图1本发明实施例1牙齿模型的立体结构示意图；
图2本发明实施例1牙齿模型的正面视图；
图3本发明实施例1牙齿模型的底面视图；
图4本发明实施例1截圆锥体片的立体结构示意图；
图5本发明实施例1、2压膜方式参考图；
图6本发明实施例2截多面锥体片的立体结构示意图；
图7现有技术压膜方式参考图；
图1-5中：1-牙冠部；2-截锥体片；3-牙龈部；4-膜片；5-牙齿模型；6-底座；7-钢砂；8-金属板。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1-3所示的牙齿模型，包括上部的牙冠部1和下部的牙龈部3，在牙龈部3的下方设置截锥体片2，截锥体片2的上底面面积小于下底面面积，上底面的直径大于牙龈部3的宽度，下底面与牙龈部底面齐平，如图3所示。
如图4所示，截锥体片2为截圆锥体，截锥体片2的高度为1.5mm，底角角度为40°，上底面面积约153.86mm2，下底面面积约314mm2。截锥体片2位于牙弓中部。膜片与牙齿模型分离时，以牙弓中部对称的两部分受力基本一致，利于分离，避免受力不均破坏压制好的膜片。
上述牙齿模型的制备方法为：(1)通过三维建模，在牙龈部分的下方设计增加截锥体片；(2)将牙齿模型和截锥体接合成完整的三维模型图像；(3)通过三维打印打印出完整的底部带有截锥体片的树脂牙齿模型，牙冠部1、牙龈部3和截锥体片2一体成型，避免各自成型再连接时形成接缝或凸棱等影响阻碍膜片与牙齿模型的分离。
进一步利用上述牙齿模型制备隐形矫治器，包括以下步骤：(1)通过三维打印机得到带有截锥体把手的树脂牙齿模型；(2)将底部带有截锥体片的牙齿模型置于正压压膜机的金属板上进行压膜，如图5所示；(3)压膜完成后取出模型，对表面已经覆膜的树脂牙齿模型进行脱模分离，轻轻掰弯截锥体片2上方部分的热压膜片，使截锥体片2翘起，用手扣住截锥体片2，用力向上掀开膜片，即可得到初级牙套样板；(4)对初级牙套样板进一步加工打磨得到适合口腔佩戴的隐形矫治器。
上述牙齿模型在制作时，未打印底座，只打印了牙冠部1、牙龈部3及截锥体片2，相比于打印10mm厚的底座，节省了28％的打印时间。同时也节省了价格昂贵的打印耗材的使用量，每个牙齿树脂模型的制作原料可节省50％。
实施例2
如图6所示，截锥体片2为截多面锥体，截锥体片2的高度为1.8mm，底角角度为50°，上底面面积约145.32mm2，下底面面积约330mm2。
其余同实施例1。
上述牙齿模型在制作时，未打印底座，只打印了牙冠部1、牙龈部3及截锥体片2，相比于打印8mm厚的底座，节省了26％的打印时间。同时也节省了价格昂贵的打印耗材的使用量，每个矫治器的制作成本可降低20％～30％。
Claims (10)
1.一种牙齿模型，其特征在于，包括上部的牙冠部(1)和下部的牙龈部(3)，在牙龈部(3)的下方设置截锥体片(2)，截锥体片(2)的上底面面积小于下底面面积，上底面的直径大于牙龈部(3)的宽度，下底面与牙龈部(3)底面齐平。
2.根据权利要求1所述的牙齿模型，其特征在于，截锥体片(2)位于牙弓中部。
3.根据权利要求1或2所述的牙齿模型，其特征在于，牙齿模型为一体成型。
4.根据权利要求3所述的牙齿模型，其特征在于，截锥体片(2)为截圆锥体或截多面锥体。
5.根据权利要求4所述的牙齿模型，其特征在于，截多面锥体的面数在8面及以上。
6.根据权利要求1或2所述的牙齿模型，其特征在于，截锥体片(2)的上底面面积为140-170mm2，下底面面积为300-330mm2。
7.根据权利要求1或2所述的牙齿模型，其特征在于，截锥体片(2)的底角角度为30°-50°。
8.根据权利要求1或2所述的牙齿模型，其特征在于，截锥体片(2)的高度为1.2-2mm。
9.权利要求1-8任一所述牙齿模型的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)通过三维建模，在牙龈部分的下方设计增加截锥体片；(2)将牙齿模型和截锥体接合成完整的三维模型图像；(3)通过三维打印打印出完整的底部带有截锥体片的树脂牙齿模型。
10.一种利用权利要求1-8任一所述牙齿模型制备隐形矫治器的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过三维打印机得到带有截锥体把手的树脂牙齿模型；(2)将底部带有截锥体片的牙齿模型置于正压压膜机的金属板上进行压膜；(3)压膜完成后取出模型，对表面已经覆膜的树脂牙齿模型进行脱模分离，轻轻掰弯截锥体片上方部分的热压膜片，使截锥体片翘起，用手扣住截锥体片，用力向上掀开膜片，即可得到初级牙套样板；(4)对初级牙套样板进一步加工打磨得到适合口腔佩戴的隐形矫治器。
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