牙齒模製件的製造方法

2023-10-06 07:44:44 2

專利名稱：牙齒模製件的製造方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1的前序部分的牙齒模製件的製造 方法。
背景技術：
通過注射成型或注射方法製造牙齒模製件的方法在牙科工程 領域中是公知的。在德國專利公開文獻No. 1779542中公開了一種這樣的方法。 為了實現均勻填充成型槽(cuvette)的模腔，並且為了通過避免 最終的義齒結構中的漩渦而提高最終的義齒的性能，提出了將位 於套筒中的熱塑性塑料液化，並以較高的壓力且非常快地(幾分 之一 秒)將熱塑性塑料注射到被回火至大約50攝氏度的成型槽 的模腔中。這種非常快的注射使得更好地填充模腔，但是對於復 雜的形狀和較長的流道反覆地出現填充部位不足的缺點。此外， 已經證明的是，如此製成的義齒部件的強度和尺寸精度是較差的， 從而利用這些技術無法製造長期使用的且高品質的義齒。歐洲專利公開文獻EP 0917860B1公開了另一種方法。這涉 及到製造框架作為牙齒模製件，其可以錨固在剩餘牙齒上，並且 其上緊固至少一個補換牙齒。所使用的芳香熱塑性塑料(aromatic thermoplastic)是聚醚醚酮(PEEK)。儘管PEEK是具有優異機械 性能的塑料，但是由這種公知的方法所製造的義齒的強度是非常 令人失望的。而且，已知的方法並不可用於加工具有加強纖維的熱塑性塑料。此外，公知的是，在牙科工程中使用裹覆體(muffle)中的 成型化合物由可壓陶瓷製造牙齒模製件，其中所述裹覆體具有帶 有凸出部的基部構件，其中所述凸出部對應於預壓空間的反體， 柱塞被引入到所述預壓空間中，以便將陶瓷成分擠壓到模腔中(德 國專利公開文獻DE 10136584A1)。因為陶瓷將表現出裂紋裂縫， 所以這種方法僅僅允許製造單獨的牙冠以及至多三個單元牙橋， 用於收縮的區域(具有較小負載的門齒區域)。此外，冠蓋(crown coping)以及橋錨固部蓋(bridge anchor coping)必須被完成具有 不小於1.5 mm的最小壁厚，這是由於易受可壓陶瓷影響的與裂 紋裂縫相連出現的咀嚼力。這造成了這樣的結果，例如在牙冠的 情況中，剩餘的天然牙齒必須被研磨掉至特定的預備高度，這在 某些情況中可造成牙齒神經的創傷和敏感。在牙根區域中的牙齒 模製件的壁厚越大，則牙醫就必須越多地研磨天然牙齒，並且越 多地去除牙齒物質，並且出現上述缺點。在牙科中，期望一種具 有較高強度的沒有金屬的義齒，允許最小化侵入預備牙根。發明內容本發明的目的是提供一種義齒，可以通過簡單的方法製造所 述義齒，並且所述義齒具有較高的強度以及其各向同性的較高的 尺寸精度，甚至具有輕巧的框架結構。本發明通過權利要求書中的方法實現。權利要求書反映出本 發明的優選實施例。而且，請求保護用於實現本發明方法的優選 的裝置，以及優選的坯料和優選的牙齒模製件。根據本發明的方法，在將熱塑性塑料引入模腔中時，至少在 模腔的區域中，成型化合物具有至少15(TC的溫度、優選至少200°C、特別地超過250°C。這種強烈加熱成型化合物使得提高機械 性能，並且減少內應力和收縮以及翹曲，因而導致牙齒模製件的 更好的尺寸穩定性和尺寸精度，以及提高的機械性能。首先，機 械性能在所有方向被穩定，從而在牙齒模製件中出現各向同性特 性，其中所述牙齒模製件在所有方向具有相同的機械特性。在口 腔區域中，由於在咀嚼負載時出現的周期力，這是非常重要的， 這是因為牙齒的本身的活動性還在牙齒模製件中造成了非常強烈 的扭矩負載。
研究已經表明，在現有技術的方法中，在加熱至加工溫度的 熱塑性塑料被引入到冷的或溫暖的成型化合物的模腔中時，出現 了與流向相連的由擠壓過程所指向的熱塑性塑料分子的冷卻。就 在加熱的熱塑性塑料與成型化合物(澆鑄口、模腔)內的較冷的 壁接觸之後，出現了牙齒模製件的表面區域的固化。在熱塑性塑 料中，仍處於加工溫度的區域通過壓力被進一步壓入模腔中，從 而不同的溫度區域以及還有不同的形態結構或層在牙齒模製件的 橫截面中發展。機械特性因而非常顯著地減小，結果是牙齒模製 件具有各向異性特性以及較低的扭轉負載能力。此外，這造成了 非常強的內應力， 一方面，其顯著減小了機械特性，並且另一方 面，導致了牙齒模製件的翹曲，因而對於尺寸準確性和尺寸穩定 性具有負面影響。
特別在半晶態熱塑性塑料中，這種較快的固化非常顯著地阻 礙了熱塑性塑料的結晶，從而僅僅獲得程度減小的結晶。程度減 小的結晶反過來減小了密度，並且因而還減小了牙齒模製件的機 械性能。此外，這在半晶態熱塑性塑料中造成了球粒的較大的尺 寸差異以及非均勻分布。這種程度減小的結晶以及球粒中的非均 勻性和尺寸差異造成了較強的內應力以及收縮，結果是，損害了機械特性以及尺寸準確性(翹曲)的結果。
此外，在現有技術的方法中已經確定的是，在完成了牙齒模 製件的製造之後，出現了後結晶過程，其有時候可持續幾周或幾
月。特別地，具有低於100攝氏度的Tg的、特別具有低於50攝 氏度的Tg的熱塑性塑料，例如熱塑POM，將表現出強烈的後結 晶。在所述後結晶之後，還出現了後收縮以及附加的內應力，它 們反過來隨後負面地影響尺寸精度。這還導致了，已經塗覆有附 加的塑料或者以其它方式貼面(輕質固化材料的美觀貼面)的由 此製成的牙齒模製件可表現出粘合的問題以及尤其貼面層的不期 望的脫離連接，這是由於尺寸改變和翹曲。
這些缺點都涉及到非晶態熱塑性塑料，但是尤其涉及半晶態 熱塑性塑料。
通過本發明的方法製造牙齒模製件顯著地減小了取決於加工 溫度和成型化合物的溫度之間的差異的所有這些上述缺點，並且 完全地避免了它們，如果成型化合物溫度匹配加工溫度，尤其是 在半晶態熱塑性塑料中。這導致了球粒以相同的尺寸均勻和一致 的分布和形成，從而密度增加，並且避免了內應力和收縮以及翹 曲。這還避免了後結晶，這是因為熱塑性塑料在引入之後並在冷 卻之後已經可以理想地結晶出。
成型化合物在模腔的區域中的本發明的加熱避免了熱塑性塑 料的不期望的冷卻和固化以及連接部中的分子定向。
在纖維加強的熱塑性塑料中，除了上述缺點以外，加強纖維 的定向被避免，從而在根據本發明製造時牙齒模製件在所有方向 中具有各向同性的機械特性以及尺寸穩定性。
本發明製造的熱塑性塑料牙齒模製件導致了形態結構的均勻形成，造成牙齒模製件具有優異的機械特性、尤其非常高的斷裂 強度、主要是牙齒模製件所需的周期維持負載。
此外，本發明的方法增加了牙齒模製件的密度以及因而牙齒 模製件的剛度。韌度也被提高，並且避免了收縮，從而得到了牙 齒模製件的較高改進的尺寸精度。
同樣，根據本發明模腔的區域中的成型化合物的高溫實現了 在牙齒模製件的所有區域中的一致的溫度分布，因而防止了牙齒 模製件中的內冷卻以及定向應力，它們可導致機械強度的減小以 及牙齒模製件的翹曲。
分子在外側表面上的定向不僅取決於成型化合物的溫度，還 取決於引入速度和與其相關的剪切力。出於該原因，加熱的熱塑 性塑料優選緩慢地被引入到模腔中。
本發明的方法不僅避免了內部分子應力還避免了內部冷卻應力。
明顯的是，如果在成型化合物中設置有連接元件，其中所述 連接元件將模腔連接至成型化合物的外側，或者如果設置預壓空 間，則這些區域也被加熱至大致與模腔相同的溫度，以便優化功 能。
模腔的壁的本發明的高溫防止了熱塑性塑料的分子沿流向的 定向，因而確保了牙齒模製件的較高的扭轉強度。
因而，本發明的牙齒模製件還耐受在咀嚼的過程中沿多個方
向出現的高扭矩力，所述力是通過天然牙齒的懸置器具(Sharpey 纖維)造成的。由於牙齒模製件的各向同性的特性造成的較高的 扭矩強度對於任何發明的義齒是有利的，也就是不僅固定的義齒， 例如牙冠、牙橋、種植基牙等，還有可拆卸的義齒。本發明的方法可以用於尤其形成當前通過模型鑄造技術由金 屬製造的所有牙齒模製件，例如顎板或顎杆，尤其用於連接至剩 餘牙齒的扣鉤。大體上，本發明的方法尤其適於製造用於上顎或 下顎的可拆卸的義齒。其還可以用於製造尤其用於全口託牙的加 強元件，例如基板。
特別地，本發明的方法可以用於製造牙冠、牙橋和種植基牙 以及用於連接技術的具有細長結構和較高強度的部件。其它的優 點是使用由本發明的方法製造的牙齒模製件，以用於長期持續的、 永久固定的義齒，例如牙冠、牙橋、種植基牙。熱塑性塑料迄今 僅僅在這樣的應用中具有使用臨時可能性，由於它們的上述較差 的強度值，導致了在周期負載下的牙齒模製件的斷裂。
根據本發明方法，在加熱至加工溫度的熱塑性塑料正被引入 到成型化合物中的模腔中時，成型化合物優選在模腔的區域中具
有這樣的溫度，其低於熱塑性塑料的加工溫度不超過IO(TC。特 別地，成型化合物在模腔的區域中的溫度低於引入熱塑性塑料時 的熱塑性塑料的加工溫度不超過5(TC，優選不超過15'C。熱塑性
塑料的加工溫度是熱塑性塑料在壓力的作用下引入到成型化合物 中的模腔中的溫度。
對於非晶態熱塑性塑料而言，加工溫度高於玻璃轉變溫度 (Tg),並且對於半晶態熱塑性塑料而言，加工溫度高於熔化溫 度。
在半晶態熱塑性塑料的加工中，成型化合物優選加熱至與未 填充的熱塑性塑料的熔點對應或高於其的溫度。
對於芳香熱塑性塑料而言，加工溫度大體上高於30(TC,尤 其高於330°C。在熱塑性塑料通過加強纖維等被加強時，加工溫度增加。因
而，未加強的聚芳醚酮的加工溫度大約是330攝氏度至400攝氏 度，取決於醚與酮基比，並且對於加強的或填充的聚芳醚酮，加 工溫度大約是360攝氏度至450攝氏度。
本發明的牙齒模製件尤其可以形成嵌體、高嵌體、牙冠、牙 橋、牙根、後基牙、具有陽性和/或陰性部件的基牙部件、或種植 基牙。本發明的牙齒模製件還可形成僅僅那些由附加的塑料貼面 的框架部件。本發明的牙齒模製件還可具有施加至其的假牙。此 外，牙齒模製件可形成可拆卸的義齒的一部分，主要是承載部分 或加固扣鉤。
本發明製造的牙齒模製件大體上出於美觀的原因例如由現有 技術中公知的、可以合適地著色的輕質固化塑料貼面。
本發明的方法允許牙齒模製件，例如牙冠，被構造成特別薄， 而並不損失較高的強度。由於顯著加熱的成型化合物，熱塑性塑 料可以被均勻地壓入到非常薄的腔體中，而沒有形態上的不均勻 性或出現在牙齒模製件中的內應力，這將減少牙齒模製件的機械 特性或造成翹曲。
這還優選應用於含有加強纖維或類似填料的熱塑性塑料。因 而，根據本發明可以實現具有最小侵入性的義齒。
除了加強纖維以外，熱塑性塑料可以例如用諸如中空玻璃微 珠的晶須或功能性纖維被加強。
本發明的方法因而尤其適用於製造具有加強纖維的薄壁模製 件。例如，這允許冠蓋中的縮窄端部被構造成非常薄。然而，這 還應用於顎板、可拆卸的義齒中的緊固扣鉤或者具有薄壁部分的 其它牙齒模製件。本發明牙齒模製件的成形模優選是通過生成式(generative) 製造方法(快速光刻)製造的。這種方法允許基於計算機內部數 據製造成形模，而不需要牙齒印模或牙齒模型的任何精細製作。 以前，牙醫掃描牙齒的口腔方位，並且基於這些數據，成形模是 由無殘留可去除的材料製成，這些數據可選地可以在計算機上被 調整適合於通過以下生成式方法所使用的材料，例如立體光刻 (STL或SLA)、選擇性雷射燒結(SLS)，雷射產生、熔融沉積 成型(FDM)、疊層成型(laminated object modeling) (LOM)、 3D印製、輪廓工藝和多噴嘴成型。
用於製造根據本發明的牙齒模製件的熱塑性塑料優選是芳香 熱塑性塑料，特別地是在主鏈中具有芳基的芳香熱塑性塑料。主 鏈中具有芳基的合適的芳香熱塑性塑料尤其是高溫熱塑性塑料， 例如聚芳酯；聚芳硫醚；聚碸;液晶聚合物，尤其是液晶聚酯； 聚醯亞胺；聚醚醯亞胺；醯胺(醯)亞胺或聚芳醚酮；以及上述聚 合物中的至少兩個的共聚物或者上述聚合物中的至少兩個的混合 物。
這裡，優選的是使用聚芳醚酮(PAEK)，例如聚醚酮(PEK); 聚醚醚酮(PEEK);聚醚酮酮(PEKK);聚醚醚酮酮(PEEKK); 聚醚酮醚酮酮(PEKEKK);或者醚和酮單元的類似結合物；或者 所述聚合物中的至少兩個的共聚物或所述聚合物中的至少兩個的 混合物。
尤其優選的是使用這樣的聚芳醚酮，其具有大約L 1的醚與 酮基之比(例如，PEEKK)或者其中酮基多於醚基(例如，PEKK)。 這種聚芳醚酮具有較高的Tg，並因而具有較高的強度，但是由於 較高的Tg，還具有較高的加工溫度以及較小的加工窗。還有在這 種情況中，利用本發明的方法(如此)避免較高強度的牙齒模製件，同時避免已知的缺點。
大體上，本發明的方法可以被用於由熱塑性塑料製造牙齒模 製件，其中所述熱塑性塑料不可容易地被加工或者根本不能以其 它傳統的注射成型設備被加工，例如將用於擠出成型加工的自加 強的熱塑性塑料，其由於芳香主鏈結構(所謂的剛棒聚合物)而 是剛性的。
聚芳醚酮的特徵在於優異的交替負載抵抗性、蠕變強度、形 狀穩定性和耐溫性。而且，本發明的方法賦予了它們良好的加工 性。同樣，所述熱塑性塑料將不表現出甚至在較高加工溫度的熱 氧化作用，從而沒有損害加工設備的氣體出現。所述聚芳醚酮的 其它優點是它們較低的吸溼能力，這尤其對於口腔領域而言是重 要的。
根據本發明，優選的是使用含有填料的熱塑性塑料。結合本 發明，填料應該被理解為熱塑性塑料的任何添加劑。特別地，它
們是這樣的填料，例如，顏色添加劑或加強纖維或影響加工性或 機械或熱學特性的任何功能性填料。
因而，根據本發明，熱塑性塑料可包含總共超過10wt。/。的填 料，優選超過30 wt%。同樣，加強纖維的含量可以是至少25 wt%， 特別地至少30wt。/。。然而，也可以使明顯較高的含量，例如加強 纖維的含量還可以是大於70 wt%，特別地大於90 wt。/。並且更多。
特別的優點是，本發明的方法使得可以加工這樣的熱塑性塑 料，所述熱塑性塑料充滿直徑在3微米至15微米的加強纖維，並 且纖維的容積量大於30 vol%，優選大於40vo1。/。，特別優選地大 於50 vol%。
通過本發明製造纖維加強的牙齒模製件的其它特別優點是，顯著減小纖維的危險。在將成型化合物加熱至熱塑性塑料的加工 溫度之後，在半晶態熱塑性塑料大於熱塑性塑料的熔化溫度的情 況中，纖維危險和纖維縮短被完全避免，從而纖維在牙齒模製件 中具有與所使用的坯料中的相同的長度。除了加強作用以外，用加強纖維填充熱塑性塑料還涉及以下 優點，即減少收縮，以及更好的尺寸穩定性和尺寸精度，還有進 一步減少的吸溼性。這些優點對於準確地將牙齒模製件裝配在口 腔區域中是非常重要的。可行的加強纖維是所有已知的有機和無機纖維性材料，例如， 合成纖維、玻璃纖維、碳纖維等。優選的是，使用這樣的纖維，其纖維直徑是在3微米與5微米之間，特別優選地是5微米至13 微米。其它優選的實施例是在熱塑性塑料中使用納米纖維。用熱塑性塑料填充成型化合物中的模腔根據本發明以較低的 速度完成，優選地是在超過1秒的時間段內，優選超過3秒，特 別地超過6秒。與較高的成型化合物溫度相互作用，這防止了沿 流向的分子的定向，或者如果設置加強纖維，則防止了具有上述 缺點的分子定位。此外，這避免了熔化的熱塑性塑料中的剪切負 載，其可導致分子鏈斷裂，並因而導致機械特性的減小。此外， 這種避免剪切力避免了填料的負面損害，尤其是纖維損害。對於特別表現出熱學氧化並因而機械特性降低的溫度敏感的 熱塑性塑料而言，已經證明有利的是，在真空或在諸如氮或氬的 惰性氣體的環境中，將熱塑性塑料引入到加熱的成型化合物中的 模腔中。還已經證明有利的是，在將熱塑性塑料引入到模腔中之後，在壓力的作用下，冷卻成型化合物中的熱塑性塑料牙齒模製件。出於該目的，通過柱塞維持大致較大的壓力，利用所述柱塞， 熱塑性塑料可被引入到模腔中。這獲得了較高的成形精度，而沒 有任何收縮出現。成型化合物中的熱塑性塑料牙齒模製件優選以加速的方式被 冷卻，例如通過安置在冷卻設備中、風扇或者通過用空氣或惰性 氣體淨化。成型化合物中熱塑性塑料牙齒模製件的冷卻優選是以小於20°C/mm的速度實現，特別地小於10°C/mm，特別優選地小 於5°C/mm。還已經證明有利的是，針對本發明的方法使用預乾燥的熱塑 性塑料。預乾燥去除了殘餘的水分，所述水分將在牙齒模製件中 導致氣泡、條紋等。預乾燥優選是以超過13(TC的溫度完成優選 幾個小時，例如對於PEEK,在大約15(TC而至少3小時。預乾燥的熱塑性塑料可用於優選加工成真空包裝的形式。這 使得不必在牙科實驗室中加工之前預乾燥熱塑性塑料。此外，已經證明有利的是，使用預製的坯料或球的形式的熱 塑性塑料。坯料優選具有大致對應於將被製造的牙齒模製件的容 積。也就是說，牙科技術人員因而例如對於諸如冠蓋的特定的牙 齒模製件，使用具有相應尺寸的用於此的坯料。必須考慮到的是， 根據本發明優選使用的聚芳醚酮以及主鏈中具有芳基的其它芳香 熱塑性塑料在某些情況中是相當便宜的塑料，從而這避免了過多 損失材料。也就是說，預製的坯料的容積優選對應於模腔以及可 選的連接通道還有例如至多25 vol。/。的安全餘量的容積，其中連 接通道用於將模腔連接至成型化合物的外側。坯料具有這樣的優點，熱塑性塑料以均勻可塑的形式被提供，並不具有空氣的任何夾雜，並且如果使用填料和加強纖維，則它 們已經均勻地在熱塑性塑料基體中擴散。而且，控制具有較小的 預壓空間的壓縮的坯料或預成形體。坯料可具有任何期望的形式，例如被構造成圓柱形、稜形、 環形或中空的圓柱形。坯料例如可通過擠出成型、注射成型、轉 移成型或壓縮成型被形成。預製的坯料可以例如被構造成是環形或盤形的，也就是寬度 大於高度。然而，優選的是，使用高度大於寬度的坯料。這允許 以與擠壓柱塞的相同的力製造較大的壓力，這是因為由柱塞作用 的面積比例上小於力。優選的是，製造設有預壓空間的成型化合物，以便接收熱塑 性塑料。這允許通過施加壓力而將熱塑性塑料容易地引入到模腔 中。可以以任何期望的方式實現熱塑性塑料引入到模腔中，例如 通過擠出成型、注射等。然而，優選的是，使用擠壓方法。例如， 這可以使用擠壓柱塞或其它柱塞形元件實現。預壓空間是坯料放 入其中的並且柱塞引入到其中的空間。在引入到預壓空間中之前， 坯料可以被加熱，並且然後在預壓空間內通過熱的成型化合物被 進一步加熱。為了形成預壓空間，優選的是將由蠟、塑料或類似 的可熔、可燃或其它無殘留可去除的材料製成的成形體嵌入到成 型化合物中，並且在成型化合物已經固化之後，無殘留地將其去 除。然而，用於預壓空間的成形體還可以連接至裹覆體基部並且 在成型化合物已經固化之後被去除。用於預壓空間的成形體和裹 覆體基部可以形成由相同材料製成的單元。坯料可以在冷卻或預熱的狀態中被引入到預壓空間中，但是坯料優選預加熱到至少150°C，特別地正在加熱溫度之下，並然 後通過成型化合物被加熱至加工溫度。擠壓柱塞同樣優選地在引入熱塑性塑料之前被預加熱到至少150°C，並且優選正在加工溫度之下。為了通過柱塞密封預壓空間，柱塞優選具有與成型化合物相 同的熱膨脹係數。因而，柱塞至少在前側區域中優選同樣包括成 型化合物。已經證明有利的是，在護套內例如在爐內預加熱坯料，獨立 於成型化合物。例如由金屬、陶瓷或成型化合物組成的護套的內 徑大致對應於擠壓柱塞的外徑。護套可具有底部。底部然後設有 用於將熱塑性塑料引入到模腔中的通道。如果成型化合物具有預 壓空間，則護套的外徑大致對應於預壓空間的直徑。然而，這種 護套在任何情況中還可以連接在成型化合物外側，同時配合成型 化合物。如果成型化合物以及可選的擠壓柱塞例如在爐內也已經之前 被加熱到至少15(TC的本發明的溫度，則附加加熱成型化合物可 因而可選地在擠壓工藝中被完全地省略。因而可以使用結構非常 簡單的設備，以便將壓力施加至坯料和/或在冷卻牙齒模製件(取 出)的過程中施加壓力。因而，例如僅僅引導的重物或彈簧可以 加載擠壓柱塞，以將熱塑性塑料擠壓到成型化合物的模腔中和/ 或維持後壓力。有利地，成型化合物在爐內被加熱到熱塑性塑料的加工溫度 之上。隨後，預加熱但仍可流動的坯料插入到預壓空間中，並通 過柱塞承受壓力。由於成型化合物的絕緣特性，所以存儲的熱量 被釋放到熱塑性塑料，並且後者達到加工溫度，從而在達到流動性之後，可以簡單地引入熱塑性塑料，而無需通過精細結構的任 何其它外部熱源。所使用的成型化合物例如可以是牙科技術中常用的石膏、以及常用的石膏結合或磷酸鹽結合熔模化合物(gypsum-bound or phosphate-bound investment compound)。 基本上可使用任何化合 物作為成型化合物，其中所述成型化合物可以以液態和固化的狀 態定位成包圍成形模，並且具有去除成形模所必須的特性(例如， 去除溫度之後的熱學穩定性或者化學去除之後的化學穩定性)，以 及將熱塑性塑料引入到模腔中所需的熱學穩定性和壓縮強度，以 及所需的尺寸精度，尤其相對於熱塑性塑料與成型化合物之間的 膨脹和收縮特性的相互作用。特別地，成型化合物優選是，無需被加熱超過熱塑性塑料的 加工溫度，以達到擠壓過程所需的強度，主要是可透空氣的成型 化合物，從而在模腔中所封閉的空氣可逃出。非常優選的是，使 用具有大約400攝氏度至450攝氏度的最終溫度的成型化合物， 這是因為它們然後已經具有最終的硬度，並且無需被加熱得更高 (例如，具有大約600攝氏度至700攝氏度的加熱溫度的磷酸鹽 結合熔模化合物)。這節約了時間，因為無需等待冷卻時間段，並 且在冷卻的過程中在成型化合物中並不出現微裂縫，其可導致較 差的成型或者在擠壓的過程中成型化合物的不期望的斷裂。因此，石膏結合成型化合物是優選的。本發明的方法使得熱塑性塑料引入到成型化合物的模腔中主 要是通過熔模化合物的溫度被控制。成型化合物越熱，則熱塑性 塑料中的分子移動得越快，並且熱塑性塑料就越變為液態，從而 表現出以較低的壓力的引入導致了模腔的良好的填充。熱塑性塑 料中的分子以及設置的任何纖維都免於分子損害或定向，因而允許得到具有極高強度的最終的牙齒模製件。在優選的實施例中，在引入熱塑性塑料之前，成型化合物被 熱學調節或均勻化，從而大致在所有區域中具有相同的溫度。這 造成了擠壓多個物體例如多個牙冠或牙橋的優點。本發明的方法基本上無需成型化合物的任何加強物。然而，當然可以使用這種加強物，例如，形式為包圍成型化 合物的金屬封閉體。本發明的方法使得可以在將熱塑性塑料引入到模腔的過程中避免較高的應力。例如，施加至擠壓柱塞的大約2公斤至5公斤 的重量施加至擠壓柱塞，已經足以滿足均勻引入。這使得可以實 現有利的設備。


此後，參照附圖藉助於實例將更加詳細說明本發明，在其中 圖1和2示出了由熱塑性塑料製成的坯料； 圖3示出了裹覆體的剖視圖；圖4示出了根據圖3的裹覆體的裹覆體基部的視圖；圖5示出了利用擠壓設備固化的成型化合物的剖視圖；圖6和7示出了根據其它實施例的固化的成型化合物的剖視圖。
具體實施方式
根據圖1，由熱塑性塑料形成的坯料1具有圓柱形的形式， 其高度大於其直徑。根據圖2，坯料l被另外構造成盤形。根據圖3，裹覆體2包括裹覆體基部3，裹覆體壁或套4以及 裹覆體蓋5。裹覆體基部3在中間部分中具有凸出部6，所述凸出部6的 直徑對應於坯料1。根據圖3，在凸出部6上方安置將被製造的牙齒模製件、例 如兩個冠蓋的蠟模7。蠟模7利用蠟杆8等連接至凸出部6。裹覆 體2充滿耐熱固化成型化合物9。成型化合物9隨後在裹覆體2中固化。此後，蓋5、裹覆體 壁4和裹覆體基部3被去除。包括蠟杆8的蠟模7然後熔化。因而，在成型化合物9中形 成與將被製造的牙齒模製件的反體對應的模腔11、以及與凸出部 6對應的預壓空間12、以及供料通道13，所述供料通道將模腔11 連接至預壓空間12 (圖5)。預壓空間12填充坯料1，並且坯料1通過柱塞14承受壓力， 以將熱塑性塑料擠壓通過通道13進入模腔11中。擠壓柱塞14，至少在柱塞的前側區域中包括與成型化合物9 相同的成型化合物。柱塞14的後側區域例如還可包括陶瓷。柱塞 14承受安置在推桿18上的重物17，所述推桿18由引導裝置19 引導，並且抵靠柱塞14上的止擋面20。熱塑性塑料坯料1已經通過加熱裝置(未示出)被預加熱至 例如30(TC的加工溫度。同時，成型化合物9通過加熱裝置(未 示出)例如被加熱至33(TC的溫度。在熱塑性塑料1已經被壓入 模腔ll中之後，成型化合物9被冷卻，並且在模腔ll中的熱塑 性塑料固化之後，牙齒模製件通過由通道11所形成的柵門被釋 放。根據圖6的實施例與根據圖5的實施例的不同之處主要在於，並非是預壓空間12用於接收坯料，供料漏鬥15設置成接收由坯 料1形成的熔化的熱塑性塑料，以將其通過連接通道13供應到模 腔11。在供料漏鬥15中引導有擠壓柱塞14。在根據圖7的實施例中，坯料1安置在護套22中，其中所述 護套例如是由金屬或陶瓷製成。護套22以及坯料1例如在爐子內 獨立於成型化合物9被預加熱。護套22的外徑對應於成型化合物 9中的預壓空間12的外徑。護套22的內徑對應於柱塞14的外徑。 護套22的底部23具有通道24，所述通道與供料通道13平齊。
權利要求
1.一種由熱塑性塑料製造牙齒模製件的方法，其中由蠟、塑料或類似的可熔、可燃或其它無殘留可去除的材料製成所期望的牙齒模製件的成形模(7)，所述成形模(7)嵌入在耐熱成型化合物(9)中，所述成形模(7)具有直接或至少通過蠟、塑料或類似的可熔、可燃或其它無殘留可去除的材料的連接元件(8)與所述成型化合物(9)的外側相連的連接部，所述成型化合物(9)被固化，並且所述成形模(7)和可選設置的至少一個連接元件(8)優選通過加熱作用從所述成型化合物(9)被去除，以形成與所期望的牙齒模製件的反體對應的模腔(11)，被加熱至加工溫度的所述熱塑性塑料通過所述成型化合物外側的連接部在壓力的作用下被引入到所述成型化合物(9)中的所形成的模腔(11)中，並且在固化之後，釋放形成所期望的牙齒模製件的熱塑性塑料，其特徵在於，在引入所述熱塑性塑料時，所述成型化合物(9)在所述模腔(11)的區域內具有至少150℃的溫度。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述模腔(ll) 的區域內的所述成型化合物(9)的溫度不低於所述熱塑性塑料的 加工溫度以下100。C。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在引入所述熱 塑性塑料時，所述成型化合物(9)的溫度至少對應於所述熱塑性 塑料的加工溫度。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過生成式制 造方法製造所述牙齒模製件的成形模(7)。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，用於所述牙齒 模製件的熱塑性塑料是半晶態熱塑性塑料。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，用於所述牙齒 模製件的熱塑性塑料是芳香熱塑性塑料。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所使用的芳香 熱塑性塑料是聚芳酯；聚芳硫醚；聚碸；液晶聚合物；聚醯亞胺； 聚醚醯亞胺；聚醯胺醯亞胺或聚芳醚酮；或者所述聚合物中的至 少兩個的共聚物或所述聚合物中的至少兩個的混合物。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所使用的聚芳 醚酮(PAEK)是聚醚酮(PEK);聚醚醚酮(PEEK);聚醚酮酮(PEKK);聚醚醚酮酮(PEEKK);聚醚酮醚酮酮(PEKEKK); 或者所述聚合物中的至少兩個的共聚物或所述聚合物中的至少兩 個的混合物。
9. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述熱塑性塑 料包含填料。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述熱塑性塑料包含加強纖維和/或顏色添加劑作為填料。
11. 根據權利要求9或IO所述的方法，其特徵在於，所述熱 塑性塑料包含的填料，總共大於10wtn/。，優選大於30wtn/。。
12. 根據權利要求IO所述的方法，其特徵在於，加強纖維的含量至少為25 wt%，優選至少為30 wt%。
13. 根據權利要求IO所述的方法，其特徵在於，加強纖維的 含量至少為30 wt%，優選至少為40 wt°/。。
14. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過將所述 熱塑性塑料引入到所述成型化合物(9)中而填充所述模腔(11) 持續超過1秒，優選持續超過3秒。
15. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述熱塑性 塑料通過以下方法引入到所述成型化合物的模腔(11)中，即注 射成型方法、轉移成型方法、擠壓成型方法、注射方法或擠出成 型方法。
16. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在壓力的作 用下，在所述成型化合物(9)中實現所述熱塑性塑料牙齒模製件 的冷卻。
17. 根據前述權利要求任一所述的方法，其特徵在於，以小 於20'C/min的速度、尤其是小於10°C/min的速度冷卻所述熱塑 性塑料牙齒模製件。
18. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，使用預乾燥 的熱塑性塑料。
19. 根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，預乾燥的熱 塑性塑料可被用於加工成真空包裝的形式。
20. 根據前述權利要求任一所述的方法，其特徵在於，使用 形式為預製的坯料(1)的熱塑性塑料。
21. 根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述坯料(1) 的高度大於寬度。
22. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述成型 化合物(9)中設置預壓空間(12)，以便接收所述熱塑性塑料。
23. 根據權利要求22所述的方法，其特徵在於，所述熱塑性 塑料在所述預壓空間(12)內被加熱直至所述加工溫度。
24. 根據權利要求20或22所述的方法，其特徵在於，所述 坯料(1)的橫截面和/或外徑大致對應於所述預壓空間(12)的 橫截面和/或內徑。
25. 根據前述權利要求任一所述的方法，其特徵在於，通過 柱塞U4)，壓力施加在所述熱塑性塑料上，所述柱塞的橫截面和 /或外徑大致對應於所述預壓空間(12)的橫截面和/或內徑。
26. 根據權利要求25所述的方法，其特徵在於，在引入所述 熱塑性塑料之前，加熱所述柱塞(14)。
27. 根據前述權利要求任一所述的方法，其特徵在於，在引 入所述熱塑性塑料之後，所述柱塞(14)的溫度對應於所述成型 化合物(9)的溫度或者在其之上。
28. —種用於實現根據前述權利要求任一所述方法的裝置， 其特徵在於， 一種用於將壓力施加至所述柱塞(14)以便將所述 熱塑性塑料引入到所述成型化合物(9)的模腔(11)中的裝置。
29. —種用於根據前述任一權利要求所述方法中的熱塑性塑 料坯料(1)。
30. —種根據任一權利要求1至27所述方法所獲得的牙齒模 製件。
31. 根據權利要求30所述的牙齒模製件，其特徵在於，所述牙齒模製件是可拆卸的和/或固定的義齒或者可拆卸的和固定的 義齒的組合。
全文摘要
為了製造用於義齒的牙齒成型部件，期望的牙齒成型部件的成形模(7)例如是由蠟製成。該成形模嵌入耐熱成型化合物(9)中。所述成型化合物(9)大致是硬質的，並且蠟模(7)熔化從而形成與所期望的牙齒成型部件的反體對應的模腔(11)。加熱至加工溫度的熱塑性塑料由於壓力被引入到成型化合物(9)中形成的模腔(11)中，並且在成型化合物(9)固化之後，形成期望的牙齒成型部件的熱塑性塑料從模具中被取出。成型化合物(9)具有至少150℃的溫度，在該溫度點時，熱塑性塑料被引入。
文檔編號A61C13/20GK101252893SQ200680020862
公開日2008年8月27日 申請日期2006年4月12日 優先權日2005年4月12日
發明者E·弗雷施曼, F·韋科雷 申請人:F·韋科雷