应用快速成型法制作磨牙树脂全冠.doc

应用快速成型法制作磨牙树脂全冠

作者：金树人，姚月玲，高勃，王忠义

【关键词】 磨牙

【Abstract】AIM：To make the fabrication of the molar

resin crown with rapid prototyping (RP) technology. METHODS: By

the CNC laser scan system, the wax pattern of full crown was

scanned and the 3D shape was retrieved in the computer. Using

the digital model, the crown was fabricated by RP system. RESULTS:

The digital model was established and the resin crown was

successfully made. CONCLUSION: The RP system can be applied in

the fabrication of the molar resin crown.

【Keywords full crown；rapid prototyping； molar；

resins

【摘 要】目的： 应用快速成型的方法制作磨牙树脂全冠.

方法：用 CNC 镭射扫描系统，将全冠的蜡型进行扫描，在计算机中形

成全冠的三维图像.应用逆向工程软件形成全冠的数字模型， 将该数字

模型输入到 SPS250 激光快速成型机内，加工出树脂全冠.结果：得到

了全冠的三维重建数字模型，成功制作出树脂全冠.结论：快速成型的

方法制作磨牙树脂全冠便捷可行.

【关键词】 全冠；快速成型；磨牙；树脂类

0 引言

1

快 速 成 型 及 制 造 技 术 （ rapid prototyping &

manufacturing， RPM）是起源于 20 世纪 80 年代末的一种全新的制造

技术.它与传统的去除材料和材料受迫成型方法有本质的不同， 它是用

积分方法， 逐层累加来制造三维实体.它能以最快的速度将设计思想物

化为具有一定结构功能的产品原型直接制造零件，从而使产品设计开

发可能进行快速评价、测试、改进，以完成设计制造过程. 快速成型

技术在医学领域，尤其是在人工骨的制造方面，学者们进行了积极的

探索［1-5］ 在口腔修复体制作方面则未见相关报道.我们对利用快速 ，

成型技术制作磨牙全冠进行试验研究.

1 材料和方法

1．1 材料 台湾产四轴 CNC 镭射扫描系统，该系统通过半导

体激光器及光学系统形成结构光即光刀，通过微机控制机械平台的移

动，采用旋转平台实现对物体的 360 度的轮廓测量.数据参数：波长

650 nm，扫描宽度 50 mm，测量景深 150 mm，测量精度 001 mm，CCD 双

排列，控制方式为计算机控制三轴平移，一轴旋转，扫描步距 001

mm.Intel PⅢ800 处理器，256 M 内存，60 G 硬盘，SVGA 高分辨率彩

色显示器，SURFACER （10.5）软件.西安交通大学产 SPS250 型激光快

速成型机，HXJ－971 光敏树脂.在临床上选取下颌第一磨牙全冠基牙

预备后石膏模型，用嵌体蜡制作全冠蜡型.

1．2 方法 将蜡型置于扫描平台，通过计算机控制机械平台

的移动，平台在 X-Y 方向倾斜和 Z 方向旋转，以便于测量到蜡型的各

个表面.激光发射装置产生激光束，入射光与水平面垂直.双 CCD 的接

2

收光束与入射光束的夹角均为 45°.当线状光束投射到蜡型表面发生

反射后，其反射光被传感接收装置接收并输入到计算机，然后根据不

同部位不同高度反射光光强的不同，利用三角测量原理，用计算机测

出蜡型表面的高度值，建立该表面各测量点的三维坐标，然后合成蜡

型的三维形状.扫描步距 001 mm.逆向工程软件 SURFACER 实施牙冠外

型的三维重建， 同时将三维数据格式转换成 STL 文件.将该 STL 文件输

入 SPS250 型激光快速成型机，加工层厚 01 mm,光斑直径 02 mm,扫描

速度 02 m・s1. 加工从最底部开始，用紫外激光在光敏树脂

表面扫描，每次产生冠的一层.扫描固化成的第一层粘附在一个平台

上，此时平台的位置比树脂表面稍微低一点，每一层固化完毕之后，

平台向下移动一个新的高度，然后将树脂涂在前一层上，如此反复，

每形成新的一层均粘附到前一层上，直到制作完冠的最后一层.

2 结果

本研究采用激光扫描的方法，实现了全冠蜡型的三维重建，

获得了用快速成型技术制作金属全冠所需的数据文件.由于采用双

CCD 接收反射光，同一测点不需获取两幅或多幅图像，因而大大加快

了测量速度，由计算机控制平台的倾斜与旋转，能够测量到倒凹区，

测 量 精 度 较 高 .SURFACER10.5 （ Imageware ） 是 SDRC （ Structural

Dynamics Research Corporation）公司著名的逆向工程、计算机辅助

曲面检测和曲面造型软件，由其重建蜡型的各个表面，并以 STL 格式

贮存文件.由于该模型采用激光扫描的方法取得，精度较其他方法高.

模型可以长期保存在计算机当中，随时查找，也可以直接输入到快速

3