[go: up one dir, main page]

WO2024251724A1 - Verfahren zum herstellen von herausnehmbarem zahnersatz und nach dem verfahren hergestellter herausnehmbarer zahnersatz - Google Patents

Verfahren zum herstellen von herausnehmbarem zahnersatz und nach dem verfahren hergestellter herausnehmbarer zahnersatz Download PDF

Info

Publication number
WO2024251724A1
WO2024251724A1 PCT/EP2024/065311 EP2024065311W WO2024251724A1 WO 2024251724 A1 WO2024251724 A1 WO 2024251724A1 EP 2024065311 W EP2024065311 W EP 2024065311W WO 2024251724 A1 WO2024251724 A1 WO 2024251724A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connecting element
dental prosthesis
removable dental
powder
fitting surface
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/065311
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Schweiger
Max Horn
Oliver Schubert
Kurt-Jürgen ERDELT
Jan-Frederik GÜTH
Original Assignee
Josef Schweiger
Max Horn
Oliver Schubert
Erdelt Kurt Juergen
Gueth Jan Frederik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Schweiger, Max Horn, Oliver Schubert, Erdelt Kurt Juergen, Gueth Jan Frederik filed Critical Josef Schweiger
Publication of WO2024251724A1 publication Critical patent/WO2024251724A1/de

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0006Production methods
    • A61C13/0018Production methods using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/225Fastening prostheses in the mouth
    • A61C13/26Dentures without palates; Partial dentures, e.g. bridges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/225Fastening prostheses in the mouth
    • A61C13/265Sliding or snap attachments
    • A61C13/2653Sliding attachments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/225Fastening prostheses in the mouth
    • A61C13/277Telescopic anchoring, i.e. using spring biased detents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30Process control
    • B22F10/36Process control of energy beam parameters
    • B22F10/366Scanning parameters, e.g. hatch distance or scanning strategy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40Radiation means
    • B22F12/44Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
    • B22F12/45Two or more
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0048Connecting the upper structure to the implant, e.g. bridging bars

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a first connecting element of a removable dental prosthesis, which is suitable for a sliding connection between a first fitting surface of the first connecting element and a second fitting surface of a second connecting element of the removable dental prosthesis, as well as to a removable dental prosthesis produced according to this method.
  • Removable dentures are a central solution in the case of tooth loss, due to their ease of cleaning, expandability, ease of handling and high level of comfort.
  • Telescopic crowns also known as double crowns, are a particularly aesthetic solution.
  • an inner telescope primary part
  • the outer telescope secondary part
  • the entire prosthesis is connected to the secondary part.
  • Different adhesion mechanisms primarily friction and adhesion, are responsible for the secure fit of the secondary parts on the primary parts and prevent the prosthesis from coming loose accidentally.
  • the functionality and ease of use of the double crown as a dental prosthesis depends largely on the fit between the primary and secondary parts, which primarily represents a production-technical challenge.
  • Attachment and bar attachment prostheses use the same adhesion principle, but differ from telescopic prostheses in the geometry of the connecting elements (primary and secondary parts).
  • Precious metal alloys are particularly suitable for the production of double crowns, attachments or bar attachments, as the materials are biocompatible and at the same time ductile, and so small deformations occur when the primary and secondary parts are joined together, which ultimately enable a transition fit and thus frictional adhesion.
  • Another option for producing double crowns is so-called "adhesion telescopes". These are not based on the principle of friction, but on the principle of adhesion. This requires an extremely high degree of precision between the primary and secondary parts.
  • To produce adhesion telescopes a very thin secondary part made of fine gold is currently often deposited directly on the primary part using electroplating technology. Since the wafer-thin fine gold secondary parts are very sensitive, they have to be glued into a so-called tertiary structure made of a strength-giving material, often cobalt-chromium alloys, which means considerable manual effort and high overall costs.
  • Telescopic crowns available on the market, Attachments and bar attachments made of non-precious metal alloys or ceramics therefore have poorer and less uniform adhesion properties than telescopic crowns, attachments or bar attachments with a precious metal component. For this reason, additional retention elements are often used, such as in the Marburg double crown.
  • the object of the invention is to provide a more advantageous method for producing removable dental prostheses, in particular telescopic, sliding and bar-sliding dental prostheses, as well as a removable dental prosthesis produced according to this method.
  • this object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the first connecting element is produced by joining a strength-giving material and a ductile material forming the first fitting surface in an additive multi-material manufacturing process.
  • connecting element is to be understood in this case as referring to embodiments in which the fitting surfaces are aligned parallel to the sliding axis, as well as embodiments in which the fitting surfaces are inclined to the sliding axis at an angle that is often referred to as a "cone angle”.
  • primary part is understood to mean the first or second connecting element that is intended for attachment in the mouth, while the term “secondary part” is the removable first or second connecting element.
  • connecting element includes in particular telescopic parts of telescopic dentures and/or double crowns as well as sliding or bar sliding parts of sliding or bar sliding dentures.
  • the manufacturing process according to the invention solves current challenges by combining different manufacturing technologies for the production of removable dental prostheses in Combination with the application of different materials.
  • the use of additive and subtractive processes is expanded to include the possibility of additive multi-material manufacturing of metals.
  • the primary and secondary parts are constructed in a single production job using additive multi-material manufacturing from a material that provides strength and a material with a sufficiently low modulus of elasticity, which allows a suitable transition fit while taking into account the achievable manufacturing accuracies of the overall process chain.
  • the ductile material required for the transition fit is used on the fitting surfaces and is built up with an excess so that these surfaces can then be subtractively precisely reworked using CNC milling technology.
  • Strength-giving, durable materials should be used for all areas of the primary and secondary parts that do not directly make up the fitting surface.
  • the secondary structure contains a second material which, taking into account possible manufacturing accuracies, enables a desired transition fit through machining.
  • the invention enables a secondary structure with a geometrically defined, local arrangement of the second material, i.e. an integral production of secondary and tertiary structure.
  • the primary part can also be produced using the method according to the invention, i.e. with a core made of a strength-giving material and a coating made of a material with a sufficiently low modulus of elasticity.
  • connection between the two materials is preferably material-locking. However, a (micro) form fit can also be created.
  • the material pairing of the strength-giving and the ductile material includes in particular a structural material which gives the entire product its strength
  • cobalt-chromium alloys CoCr
  • titanium Ti
  • titanium alloys e.g. Ti6AI4V
  • stainless steels e.g. 1.4404
  • ceramics and high-performance plastics are suitable.
  • a CoCr alloy is preferred.
  • the material pairing also includes a functional material which, due to a lower modulus of elasticity or compression modulus and the associated greater ductility, can be machined more easily and with greater precision and enables a high degree of fit between the primary and secondary structure.
  • a functional material which, due to a lower modulus of elasticity or compression modulus and the associated greater ductility, can be machined more easily and with greater precision and enables a high degree of fit between the primary and secondary structure.
  • gold and other precious metals or their alloys e.g. Ti Grade 1
  • copper and copper alloys or polymers e.g. PEEK
  • An alloy with a high gold content is preferred.
  • a third material can be used between the structural and functional material to optimize the connection between the two materials. Although this is preferably avoided and not desirable, it may be advantageous from a manufacturing point of view.
  • PBF powder bed fusion
  • the functional material is preferably applied using a powder application nozzle in the form of individual tracks.
  • the powder bed is freed from the structural and/or third material using a suction nozzle, then thin powder tracks are deposited locally using a powder application nozzle and then solidified.
  • the structural material can be applied using a surface or local mechanism.
  • process sequence according to the invention is divided into a pre-process, an in-process and a post-process, the following process sequence preferably results:
  • abutment teeth and/or placing the implants After grinding the abutment teeth and/or placing the implants, these and their position in the mouth are digitally recorded using an intraoral scanner.
  • the tooth and/or implant-borne primary structure and the secondary structure are then constructed using suitable CAM software.
  • the arrangement of the functional material is implemented in the CAD model as separate areas (extra STL model or corresponding information in extended data formats such as 3MF or AMF). Mutual penetration is possible. of the two (or three) materials.
  • analogue jaw impressions can be made, which are then cast in plaster. Both the impressions and the jaw models made of plaster can be digitally recorded using a dental laboratory scanner.
  • the penetration or overlap of the materials is preferably between -1 mm (gap) and +1 mm (overlap).
  • the penetration is preferably between -0.3 and +0.3 mm, whereby the penetration can vary depending on the orientation in 3D space.
  • the overlap can be achieved by the appropriate placement position of the powder materials, by the position of the scan vectors of the respective solidification strategy, or a combination of both.
  • an allowance for the removal fine machining is expediently provided on surfaces relevant to the fit.
  • the powders are preferably applied over a large area and the structural material is either vacuumed over a large area or selectively.
  • the functional material and other materials are applied over a large area or selectively and also vacuumed over a large area or selectively.
  • the energy input in the transition or penetration area of the materials is preferably between the energy inputs of the individual materials used in the monomaterial area.
  • a red laser (wavelength approx. 1064 nm) is preferably used as the laser source. However, lasers with other wavelengths (e.g. blue or green) or electron beams can also be used.
  • an optional post-heat treatment can be carried out to reduce residual stresses in the product (stress relief annealing) and/or improve the ductility of the functional material.
  • the fit between the primary part and the functional material of the secondary part can then be achieved using suitable removal processes. Due to the high requirements for fitting accuracy, machining processes with geometrically defined cutting edges (e.g. milling) are particularly suitable.
  • the recording of the actual geometry after the additive manufacturing process ("as built"), the comparison with the target geometry and the corresponding adjustment (in particular shifting) of the data for machining from the pre-process can be carried out tactilely or optically and with the aid of appropriate software.
  • the connection is made by material bonding or form bonding or a combination of both types of connection of the two materials.
  • the additive multi-material manufacturing process is carried out as a powder bed-based melting process with a directed laser beam or a directed electron beam.
  • the powder bed-based melting process is carried out with a powder deposition strategy in which powder layers of the different materials are deposited in the area of the connection either at a mutual distance or adjacent to one another or overlapping one another.
  • the powder layers of the different materials in the area of the connection can be deposited simultaneously or sequentially.
  • the powder deposition can take place before and after exposure to the laser.
  • a powder layer is deposited, a part is solidified and then the next powder layer is deposited and also solidified.
  • the overlapping deposition can take place in such a way that the powder layers completely overlap.
  • the materials can also be deposited flat and then vacuumed away again. During solidification, the laser defines where which material is ultimately located.
  • the powder bed-based melting process is carried out with a solidification strategy in which the different scan patterns of the beams irradiated onto the powder particles of the different materials are arranged in the area of the connection either at a mutual distance or adjacent to one another or overlapping one another.
  • the exposure parameters and scan patterns can be specifically adapted to the respective powder materials and/or their overlap.
  • the fitting surface of the first connecting element produced by multi-material production is subtractively or formatively reworked to set a so-called transition fit with respect to the second connecting element.
  • the first connecting element can be a secondary part and the second connecting element a primary part of a removable dental prosthesis, and/or the first connecting element can be a The primary part and the second connecting element can be a secondary part of a removable dental prosthesis.
  • the first attachment part can be a secondary part and the second attachment part a primary part of an attachment dental prosthesis, and/or the first attachment part can be a primary part and the second attachment part a secondary part of an attachment dental prosthesis.
  • the first bar attachment part can be a secondary part and the second bar attachment part a primary part of a bar attachment dental prosthesis, and/or the first bar attachment part can be a primary part and the second bar attachment part a secondary part of a bar attachment dental prosthesis.
  • the object underlying the invention is achieved by a telescopic, sliding or bar-mounted dental prosthesis with a first telescopic, sliding or bar-mounted part that is suitable for a telescopic, sliding or bar-mounted connection between a first fitting surface of the first telescopic, sliding or bar-mounted part and a second fitting surface of a second telescopic, sliding or bar-mounted part attached in the mouth, wherein the first telescopic, sliding or bar-mounted part is made of a multi-material material that provides strength and a ductile material connected thereto that forms the first fitting surface.
  • the fitting surfaces are inclined relative to the telescope axis at an angle which is less than or equal to 10 degrees, in particular less than or equal to 6 degrees or in particular equal to zero.
  • the invention further extends to a telescopic, sliding or bar-sliding dental prosthesis obtained by manufacturing prefabricated dental prostheses according to the method according to the invention.
  • Fig. 1 The in-process of additive multi-material manufacturing using powder bed-based melting and
  • Figs. 2a, b possible multi-material powder deposition mechanisms and Fig. 3 possible relative powder deposition positions and
  • Figs. 5a, b the product according to the invention in context.
  • Fig. 1 shows the integral manufacture of a secondary part 3 of a telescopic crown, consisting of material A with a more ductile inner layer 4 made of material B.
  • material A makes up the powder bed 1 and material B was selectively applied only where it is to be subsequently solidified. It is particularly advantageous if the inner layer 4 is materially bonded to the secondary part 3 and thus becomes an integral part of the telescopic crown.
  • the left half of the image shows the areas of the product that have already been melted and solidified by the energy source 5.
  • the right half shows the areas 1 and 2 of the product that are not yet solidified in the layer shown.
  • the process preferably takes place on a construction platform 6, but “free floating” in the powder bed would also be conceivable.
  • FIG. 3 shows the powder particles of materials A and B of powder beds 1 and 2. Only two materials are shown as examples. However, the concept can be transferred to other materials.
  • Fig. 3 shows a distance 11 between the powder deposits, a discrete transition 12 of the powder materials and an area 13 in which both materials are present.
  • FIG. 4 shows relevant arrangements of the powder solidification strategies in relation to one another, with solidification strategy A 14 being used for material A 1 and solidification strategy B 15 being used for material B 2.
  • any other solidification strategies which differ from solidification strategies A and B and are exemplified by solidification strategy C 19 can be applied to the materials at any position and at any time.
  • any solidification sequence can be used.
  • the solidification strategies can also be identical.
  • each material and component area is assigned a separate solidification strategy.
  • Any relative sequence of the powder deposits and solidification strategies can be used.
  • the powder deposits and solidification strategies can have any relative positions to one another.
  • the contours of the powder deposits and the exposure strategies can have any shape. In figures. 3 and 4 show examples of straight contours. These can, however, be wave-shaped, circular or interlocked.
  • a distance 11 between powder deposits 1 and 2 and a distance 16 between the exposure strategies 14 and 15 can be set, whereby the center lines of the distances 11 and 16 are congruent and the outer contours of the powder deposits 11 and 12 and the exposure strategies 14 and 15 have an interlocking dovetail structure in the transition area.
  • it is advantageous for the invention if a material bond between the materials is achieved and the powders 1 and 2 have no gap 12 or a small overlap 13, whereby the overlap 13 should be between 0 pm and 1 mm, but in particular between 0 pm and 500 pm.
  • FIG. 5a a product variant is shown in the context of the application.
  • the product of the manufacturing process according to the invention consisting of the secondary part 3 with functional surface 4, is shown in an exploded diagram (Fig. 5a).
  • the prosthesis can be integrated implant-supported 20, on a ground abutment tooth 21, or any combination thereof with any number of implants and abutments.
  • a monolithic primary part 22 above the gum 23 was shown for the abutment 21.
  • Monolithic primary parts, or primary parts manufactured using the method according to the invention, consisting of a structural material 24 and a correspondingly materially bonded outer layer 25, can also be used on implants. From a cost perspective, conventionally manufactured, monolithic primary parts are advantageous.
  • the product 3 with 4 according to the invention can also be veneered with a corresponding structure 26.
  • Figure 5b shows the exemplary prosthesis in its integrated form. From the outside, this is very similar to natural teeth 27.
  • the precisely adjusted fit between the inner surfaces 4 of the secondary part 3 and the surfaces 22 and 25 ensures that the prosthesis is held firmly and prevents it from accidentally falling out.
  • the retention forces can be adjusted so that targeted, manual removal, e.g. for cleaning, is possible.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines ersten Verbindungselements eines herausnehmbaren Zahnersatzes, das für eine Schiebeverbindung zwischen einer ersten Passungsfläche des ersten Verbindungselements und einer zweiten Passungsfläche eines zweiten Verbindungselements des herausnehmbaren Zahnersatzes geeignet ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement durch Verbinden eines festigkeitsgebenden Werkstoffs und eines die erste Passungsfläche bildenden duktilen Werkstoffs in einem additiven Multimaterialfertigungsverfahren hergestellt wird.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON HERAUSNEHMBAREM ZAHNERSATZ UND NACH DEM VERFAHREN HERGESTELLTER HERAUSNEHMBARER ZAHNERSATZ
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines ersten Verbindungselements eines herausnehmbaren Zahnersatzes, das für eine Schiebeverbindung zwischen einer ersten Passungsfläche des ersten Verbindungselements und einer zweiten Passungsfläche eines zweiten Verbindungselements des herausnehmbaren Zahnersatzes geeignet ist, sowie auf einen nach diesem Verfahren hergestellten herausnehmbaren Zahnersatz.
Herausnehmbarer Zahnersatz stellt, u.a. aufgrund seiner Reinigbarkeit, Erweiterbarkeit sowie der guten Handhabbarkeit und des hohen Tragekomforts, eine zentrale Versorgungslösung im Falle von Zahnverslust dar. Teleskopkronen, auch Doppelkronen genannt, sind dabei eine besonders ästhetische Versorgungslösung. Dabei wird beispielsweise ein Innenteleskop (Primärteil) fest im Mund zementiert, während das Außenteleskop (Sekundärteil) herausnehmbar ist. Mit dem Sekundärteil ist die komplette Prothese verbunden. Unterschiedliche Haftmechanismen, vorrangig Friktion und Adhäsion, sind für den festen Sitz der Sekundärteile auf den Primärteilen verantwortlich und verhindern ein ungewolltes Lösen der Prothese. Die Funktionalität und Anwendungsfreundlichkeit der Doppelkrone als Zahnersatz hängt dabei maßgeblich von der Passung zwischen Primär- und Sekundärteil ab, was in erster Linie eine produktionstechnische Herausforderung darstellt. Geschiebe- und Steggeschiebeprothesen bedienen sich desselben Haftprinzips, unterscheiden sich zu den Teleskopprothesen aber durch die Geometrie der Verbindungselemente (Primär- und Sekundärteil).
Zur Fertigung von Doppelkronen, Geschieben oder Steggeschieben eignen sich insbesondere Edelmetalllegierungen, da die Werkstoffe biokompatibel und gleichzeitig duktil sind und so beim Zusammenfügen zwischen Primär- und Sekundärteil geringe Verformungen entstehen, welche letztendlich eine Übergangspassung und damit eine Friktionshaftung ermöglichen. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Doppelkronen sind sogenannte „Adhäsionsteleskope“. Diese beruhen nicht auf dem Prinzip der Friktion, sondern auf dem Prinzip der Adhäsion. Dazu ist eine extrem hohe Passgenauigkeit zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil notwendig. Zur Herstellung von Adhäsionsteleskopen wird derzeit häufig ein sehr dünnes Sekundärteil aus Feingold direkt auf dem Primärteil mittels Galvanotechnik abgeschieden. Da die hauchdünnen Feingoldsekundärteile sehr empfindlich sind, müssen diese in eine sogenannte Tertiärstruktur aus einem festigkeitsgebenden Werkstoff, häufig Kobalt-Chrom-Legierungen, eingeklebt werden, was einen erheblichen manuellen Aufwand und hohe Gesamtkosten bedeutet.
Aufgrund der hohen Edelmetallpreise und des großen manuellen Aufwands, wird häufig versucht, Doppelkronen, Geschiebe oder Steggeschiebe sowie deren Restaurierungen ohne die Edelmetallsekundärteile zu fertigen, also ausschließlich Nicht- Edelmetalllegierungen zu verarbeiten. Die Herstellung der Primär- und insbesondere der Sekundärteile erfolgt dabei häufig mithilfe der Gusstechnik, mittels Laser-Strahlschmelzen, oder mittels spanender Fertigung aus entsprechenden Rohlingen („CAD/CAM-Fertigung“). Unabhängig vom Herstellungsverfahren, muss die Passung zwischen Primär- und Sekundärteil mittels spanender Bearbeitung hergestellt werden (Hybridfertigung). Aufgrund der hohen E-Module von dentaltechnisch geeigneten Nicht-Edelmetalllegierungen oder Keramiken sowie aktuell erreichbaren Gesamtfertigungsgenauigkeiten, ist es allerdings nur mit einem extrem hohen Aufwand möglich, Teleskopkronen, Geschiebe und Steggeschiebe mit den notwendigen Passungen zu fertigen. Am Markt verfügbare Teleskopkronen, Geschiebe und Steggeschiebe aus Nicht-Edelmetalllegierungen oder Keramiken weisen demnach schlechtere und weniger gleichmäßige Hafteigenschaften als Teleskopkronen, Geschiebe oder Steggeschiebe mit Edelmetallanteil auf. Aus diesem Grund werden häufig zusätzliche Haltelemente, wie beispielsweise bei der Marburger Doppelkrone, verwendet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhafteres Verfahren zur Herstellung von herausnehmbaren Zahnersatz, insbesondere Teleskop-, Geschiebe- und Steggeschiebe-Zahnersatz sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten herausnehmbaren Zahnersatz zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das erste Verbindungselement durch Verbinden eines festigkeitsgebenden Werkstoffs und eines die erste Passungsfläche bildenden duktilen Werkstoffs in einem additiven Multimaterialfertigungsverfahren hergestellt wird.
Der Begriff „Verbindungselement“ ist vorliegend so zu verstehen, dass er sowohl Ausführungsformen betrifft, bei denen die Passungsflächen parallel zur Schiebeachse ausgerichtet sind, als auch Ausführungsformen, bei denen die Passungsflächen gegen die Schiebeachse unter einem Winkel, der häufig als „Konus-Winkel“ bezeichnet wird, geneigt sind. Ferner wird unter „Primärteil“ dasjenige erste oder zweite Verbindungselement verstanden, das zur Befestigung im Mund bestimmt ist, während als „Sekundärteil“ das jeweils herausnehmbare erste oder zweite Verbindungselement bezeichnet wird. Weiterhin umfasst der Begriff „Verbindungselement“ insbesondere Teleskopteile von Teleskopzahnersatz und/oder Doppelkronen sowie Geschiebe- oder Steggeschiebeteile von Geschiebe- oder Steggeschiebe-Zahnersatz.
Bei der erfindungsgemäß angewendeten additiven Multimaterialfertigung mittels pulverbettbasiertem Schmelzen von Metallen können nun mehrere Werkstoffe gleichzeitig in einem einzigen Prozess verarbeitet werden. Die Werkstoffe liegen dabei zu Beginn als getrennte Pulver vor. Während des Fertigungsprozesses wird aus den verschiedenen Pulvern ein Werkstück hergestellt, wobei prinzipiell jedem Voxel ein separater Werkstoff zugeordnet werden kann. Dies bringt große Vorteile hinsichtlich der Designfreiheit mit sich und ermöglicht es, inhärente Eigenschaften unterschiedlicher Werkstoffe miteinander zu kombinieren und auf diese Weise leistungsfähigere, funktionsangepasste Werkstücke herzustellen.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren löst aktuelle Herausforderungen, indem verschiedene Fertigungstechnologien zur Herstellung von herausnehmbarem Zahnersatz in Kombination mit der Anwendung verschiedener Werkstoffe vereint werden. Der Einsatz von additiven und subtraktiven Verfahren wird dabei um die Möglichkeit der additiven Multimaterialfertigung von Metallen erweitert.
Konkret bedeutet dies, dass nach der Datenerfassung und -Verarbeitung die Primär- und Sekundärteile mittels additiver Multimaterialfertigung aus einem festigkeitsgebenden Werkstoff und einem Werkstoff mit hinreichend niedrigem E-Modul, welcher unter Berücksichtigung erreichbarer Fertigungsgenauigkeiten der Gesamtprozesskette eine passende Übergangspassung ermöglicht, in einem einzigen Fertigungsjob aufgebaut werden. Der für die Übergangspassung notwendige, duktile Werkstoff kommt an den Passungsflächen zum Einsatz und wird mit einem Übermaß aufgebaut, sodass diese Flächen anschließend mittels CNC-Frästechnik subtraktiv präzise nachbearbeitet werden. Für alle Bereiche der Primär- und Sekundärteile, welche nicht direkt die Passungsfläche ausmachen, sollen festigkeitsgebende, langlebige Werkstoffe zum Einsatz kommen.
Durch die Kombination von festigkeitsgebenden Werkstoffen und Werkstoffen mit geeigneten E-Modulen, mit deren Hilfe das Funktionsprinzip der Übergangspassung (Friktion) optimal eingestellt werden kann, ist es erstmals möglich, Doppelkronen mit gewünschter Haftungsmechanik durch digitale Fertigungsverfahren herzustellen. Zudem wird, im Vergleich zur Galvanotechnik, durch den Einsatz der additiven Multimaterialfertigung die Anzahl der bisherigen Bauteile der Überwurfstruktur von zwei auf eins reduziert. Die Sekundärstruktur enthält erfindungsgemäß einen zweiten Werkstoff, welcher unter Berücksichtigung möglicher Fertigungsgenauigkeiten eine gewünschte Übergangspassung durch spanende Nachbearbeitung ermöglicht.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine Sekundärstruktur mit geometrisch definierter, lokaler Anordnung des zweiten Werkstoffs, also eine integrale Fertigung von Sekundär- und Tertiärstruktur. Außer dem Sekundärteil kann auch das Primärteil durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden, also mit einem Kern aus einem festigkeitsgebenden Werkstoff und einem Überzug aus einem Werkstoff mit hinreichend niedrigem E-ModuL Dies ist zwar aus Kostengründen weniger relevant, aber technisch denkbar.
Die Verbindung der beiden Werkstoffe ist zweckmäßigerweise stoffschlüssig. Es kann aber auch ein (Mikro-)Formschluss hergestellt werden.
Die Materialpaarung aus dem festigkeitsgebenden und dem duktilen Werkstoff umfasst insbesondere einen Strukturwerkstoff, welcher dem gesamten Erzeugnis seine Festigkeit gibt. Medizintechnisch sind Kobalt-Chrom-Legierungen (CoCr), Titan (Ti) und Titanlegierungen (bspw. Ti6AI4V), rostfreie Stähle (bspw. 1.4404), Keramiken und Hochleistungskunststoffe geeignet. Bevorzugt ist eine CoCr-Legierung.
Die Materialpaarung umfasst ferner einen Funktionswerkstoff, welcher aufgrund eines geringeren E-Moduls oder Kompressionsmoduls und damit einhergehender größerer Duktilität, einfacher und mit höherer Genauigkeit spanend bearbeitet werden kann und die hohe Passgenauigkeit zwischen Primär- und Sekundärstruktur ermöglicht. Grundsätzlich kommen Gold- und weitere Edelmetalle bzw. deren Legierungen, sauerstoffarmes Reintitan (bspw. Ti Grade 1 ), Kupfer und Kupferlegierungen oder Polymere (bspw. PEEK) in Frage. Bevorzugt wird eine hochgoldhaltige Legierung.
Wahlweise kann ein dritter Werkstoff zwischen Struktur- und Funktionswerkstoff verwendet werden, um die Verbindung der beiden Materialien zu optimieren. Zwar ist dies vorzugsweise zu vermeiden und nicht wünschenswert, aber eventuell fertigungstechnisch vorteilhalft.
Als additives Multimaterial-Fertigungsverfahren kommt aufgrund der hohen Anforderungen an die Bauteilauflösung vorzugsweise das pulverbettbasierte Schmelzen (engl. Powder Bed Fusion, PBF) in Frage. Die Energiequelle beim PBF ist bevorzugt ein Laserstrahl. Alternativ kann ein Elektronenstrahl zum Einsatz kommen.
Der Werkstoffauftrag des Funktionswerkstoffs erfolgt vorzugsweise mittels Pulverauftragsdüse in Form von Einzelspuren. Dabei wird das Pulverbett mittels Absaugdüse vom Struktur- und/oder Drittwerkstoff befreit, dann lokal mittels Pulverauftragsdüse dünne Pulverspuren abgelegt und anschließend verfestigt. Der Strukturwerkstoff kann mittels flächigem oder lokalem Mechanismus aufgetragen werden.
Bei einer Einteilung des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs in einen Pre-Prozess, einen In-Prozess und einen Post-Prozess ergibt sich vorzugsweise der folgende Verfahrensablauf:
Nach Beschleifen der Pfeilerzähne und/oder Setzen der Implantate werden diese und deren Position im Mund mittels Intraoralscanner digital erfasst. Anschließend wird die zahn- und/oder implantatgetragene Primärstruktur und die Sekundärstruktur mittels geeigneter CAM-Software konstruiert. Die Anordnung des Funktionswerkstoffs wird im CAD-Modell als separate Bereiche (extra STL-Modell oder entsprechende Informationen bei erweiterten Datenformaten wie 3MF oder AMF) umgesetzt. Dabei ist eine gegenseitige Durchdringung der beiden (oder drei) Werkstoffe möglich. Alternativ können aber auch analoge Kieferabformungen erstellt werden, welche mit Gips ausgegossen werden. Sowohl die Abdrücke als auch die Kiefermodelle aus Gips können mittels dentaltechnischem Laborscanner digital erfasst werden.
Die Durchdringung bzw. der Überlapp der Werkstoffe, gemessen am Abstand der unterschiedlichen Scanvektoren, liegt zweckmäßig zwischen -1 mm (Spalt) und +1 mm (Überlapp). Vorzugsweise liegt die Durchdringung zwischen -0,3 und +0,3 mm, wobei die Durchdringung je nach Orientierung im 3-D-Raum variieren kann. Der Überlapp kann durch entsprechende Ablageposition der Pulverwerkstoffe, durch die Position der Scanvektoren der jeweiligen Verfestigungsstrategie, oder eine Kombination aus beidem erfolgen. Für den Funktionswerkstoff im Sekundärteil (ehemals Sekundärkäppchen) wird an passungsrelevanten Oberflächen zweckmäßigerweise ein Aufmaß für die abtragende Feinbearbeitung vorgesehen.
Im In-Prozess werden vorzugsweise die Pulver flächig aufgetragen und der Strukturwerkstoff entweder flächig oder selektiv wieder abgesaugt. Der Funktionswerkstoff und weitere Werkstoffe werden flächig oder selektiv aufgetragen und ebenfalls flächig oder selektiv wieder abgesaugt. Der Energieeintrag im Übergangs- bzw. Durchdringungsbereich der Werkstoffe liegt vorzugsweise zwischen den im Monomaterialbereich verwendeten Energieeinträgen der einzelnen Werkstoffe. Als Stahlquelle wird bevorzugt ein roter Laser (Wellenlänge ca. 1064 nm) verwendet. Es können aber auch Laser in anderen Wellenlängen (bspw. blau oder grün) oder Elektronenstrahlen verwendet werden.
Im Post-Prozess nach Fertigstellung des Baujobs und Entpulverung kann optional eine Wärmenachbehandlung durchgeführt werden, um Eigenspannungen im Erzeugnis abzubauen (Spannungsarmglühen) und/oder die Duktilität im Funktionswerkstoff zu verbessern. Die Passung zwischen Primärteil und Funktionswerkstoff des Sekundärteils kann abschließend mittels geeigneter abtragender Verfahren erfolgen. Aufgrund der hohen Anforderungen an Passgenauigkeiten, sind spanende Verfahren mit geometrisch bestimmter Schneide (bspw. Fräsen) besonders gut geeignet. Die Erfassung der Ist- Geometrie nach dem additiven Fertigungsprozess („wie gebaut“), der Abgleich mit der Soll- Geometrie sowie die entsprechende Anpassung (insbesondere Verschiebung) der Daten für die spanende Bearbeitung aus dem Pre-Prozess kann taktil oder optisch und unter Zuhilfenahme entsprechender Software erfolgen. In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird die Verbindung durch Stoffschluss oder Formschluss oder eine Kombination aus beiden Verbindungsarten der beiden Werkstoffe hergestellt.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform wird das additive Multimaterialfertigungsverfahren als pulverbettbasiertes Schmelzverfahren mit einem gerichteten Laserstrahl oder einem gerichteten Elektronenstrahl ausgeführt.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform wird das pulverbettbasierte Schmelzverfahren mit einer Pulverablagestrategie ausgeführt, in der Pulverschichten der unterschiedlichen Werkstoffe im Bereich der Verbindung entweder in einem gegenseitigen Abstand oder aneinander angrenzend oder einander überlappend abgelegt werden. Dabei können die Pulverschichten der unterschiedlichen Werkstoffe im Bereich der Verbindung zeitgleich oder auch sequentiell abgelegt werden. Insbesondere kann dabei die Pulverablage jeweils vor und nach einer Belichtung durch den Laser erfolgen. Insbesondere wird eine Pulverschicht abgelegt, ein Teil verfestigt und dann die nächste Pulverschicht abgelegt und ebenfalls verfestigt. Weiterhin kann die einander überlappende Ablage derart erfolgen, dass sich die Pulverschichten vollständig überlagern. Weiterhin können die Werkstoffe auch flächig abgelegt und wieder abgesaugt werden. Hierbei definiert der Laser beim Verfestigen, wo welches Material letztendlich angeordnet ist.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform wird das pulverbettbasierte Schmelzverfahren mit einer Verfestigungsstrategie ausgeführt, in der die unterschiedlichen Scan-Muster der auf die Pulverpartikel der unterschiedlichen Werkstoffe eingestrahlten Strahlen im Bereich der Verbindung entweder in einem gegenseitigen Abstand oder aneinander angrenzend oder einander überlappend angeordnet sind. In allen Fällen können die Belichtungsparameter und Scan-Muster gezielt an die jeweiligen Pulverwerkstoffe und/oder deren Überlapp angepasst werden.
In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform wird die Passungsfläche des durch die Multimaterialfertigung hergestellten ersten Verbindungselements zur Einstellung einer sogenannten Übergangspassung bezüglich des zweiten Verbindungselements subtraktiv oder formativ nachbearbeitet.
In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erste Verbindungselement ein Sekundärteil und das zweite Verbindungselement ein Primärteil eines herausnehmbaren Zahnersatzes sein, und/oder das erste Verbindungselement ein Primärteil und das zweite Verbindungselement ein Sekundärteil eines herausnehmbaren Zahnersatzes sein.
In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erste Geschiebeteil ein Sekundärteil und das zweite Geschiebeteil ein Primärteil eines Geschiebe- Zahnersatzes sein, und/oder das erste Geschiebeteil ein Primärteil und das zweite Geschiebeteil ein Sekundärteil eines Geschiebe-Zahnersatzes sein.
In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erste Steggeschiebeteil ein Sekundärteil und das zweite Steggeschiebeteil ein Primärteil eines Steggeschiebe-Zahnersatzes sein, und/oder das erste Steggeschiebeteil ein Primärteil und das zweite Steggeschiebeteil ein Sekundärteil eines Steggeschiebe-Zahnersatzes sein.
In erzeugnismäßiger Hinsicht wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch einen Teleskop-, Geschiebe- oder Steggeschiebe-Zahnersatz mit einem ersten Teleskop-, Geschiebe- oder Steggeschiebeteil, das für eine Teleskop-, Geschiebe- oder Steggeschiebeverbindung zwischen einer ersten Passungsfläche des ersten Teleskop-, Geschiebe- oder Steggeschiebeteils und einer zweiten Passungsfläche eines im Mund befestigten zweiten Teleskop-, Geschiebe- oder Steggeschiebeteils geeignet ist, gelöst, wobei das erste Teleskop-, Geschiebe- oder Steggeschiebeteil aus einem festigkeitsgebenden Werkstoff und einem damit verbundenen, die erste Passungsfläche bildenden duktilen Werkstoff multimaterialgefertigt ist.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Passungsflächen gegen die Teleskopachse unter einem Winkel geneigt, der kleiner oder gleich 10 Grad, insbesondere kleiner oder gleich 6 Grad oder insbesondere gleich Null ist.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf einen durch Fertigung von konfektioniertem Zahnersatz nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Teleskop-, Geschiebeoder Steggeschiebe-Zahnersatz.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert.
Darin zeigen
Fig. 1 Den In-Prozess der additiven Multimaterialfertigung mittels pulverbettbasierten Schmelzens und
Fign. 2a, b mögliche Multimaterial-Pulverauftragsmechanismen und Fig. 3 mögliche relative Pulverablagepositionen und
Fig. 4 mögliche Relativpositionen der Verfestigungsstrategien und
Fign. 5a, b das erfindungsgemäße Erzeugnis im Kontext.
Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 2a, b sind dort jeweils Ausschnitte des In- Prozesses der additiven Multimaterialfertigung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Exemplarisch sind nur Teleskope dargestellt, da das Funktionsprinzip der Haftung bei Geschieben und Steggeschieben identisch ist.
Fig. 1 zeigt die integrale Herstellung eines Sekundärteils 3 einer Teleskopkrone, bestehend aus Werkstoff A mit duktilerer Innenschicht 4 aus Werkstoff B. In diesem Fall Macht Werkstoff A das Pulverbett 1 aus und Werkstoff B wurde selektiv nur dort aufgetragen, wo er anschließend verfestigt werden soll. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Innenschicht 4 stoffschlüssig mit dem Sekundärteil 3 verbunden ist und damit integraler Bestandteil der Teleskopkrone wird. Die linke Bildhälfte zeigt dabei die bereits durch die Energiequelle 5 aufgeschmolzenen und erstarrten Bereiche des Erzeugnisses. Rechts sind die in der dargestellten Schicht noch unverfestigten Bereiche 1 und 2 des Erzeugnisses dargestellt. Der Prozess findet bevorzugt auf einer Bauplattform 6 angebunden statt, wäre aber grundsätzlich auch „free floating“ im Pulverbett denkbar.
Für den Multimaterial-Pulverauftrag sind unterschiedliche Varianten möglich. In Figuren 2a, b sind denkbare Ansätze dargestellt. Grundsätzlich lassen sich flächige 7 und 10 sowie selektive Auftragsmechanismen 9 kombinieren. Pulverzustellungen von oben 10 oder über eine Dosierplattform 8 von unten sind dabei gleichermaßen anwendbar. Es ist allerdings vorteilhaft, wenn der Werkstoff, welcher den höchsten Volumenanteil am Enderzeugnis hat, flächig aufgetragen wird. Für hochpreisige Werkstoffe ist es vorteilhaft, wenn sie selektiv aufgetragen werden. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, alle Werkstoffe selektiv aufzutragen. Für den Anwendungsfall ist es besonders vorteilhaft, wenn der Funktionswerkstoff selektiv mittels verfahrbarer Pulverauftragsdüse in Form von Einzelspuren abgelegt wird. Ggfs. kann es vorteilhaft sein, un verfestigtes Pulver eines Werkstoffs vor dem Aufträgen eines zweiten Werkstoffs mittels (ggfs. lokaler) Pulverabsaugdüse abzutragen. Des Weiteren sind andere Multimaterial- Pulverablagesysteme, wie in DE 10 2019 119 113 A1 und WO 002019185626 A1 beschrieben, ebenfalls anwendbar. Bezugnehmend auf die Figuren 3 und 4 sind dort mögliche, relative Pulverablagen (Fig. 3) und mögliche Positionen der Strategien zur Verfestigung der Bauteile (Fig. 4) dargestellt. In der Figur 3 sind die Pulverpartikel der Werkstoffe A und B des Pulverbetts 1 und 2 zu sehen. Exemplarisch sind nur zwei Werkstoffe dargestellt. Das Konzept ist aber auf weitere Werkstoffe übertragbar. Fig. 3 zeigt einen Abstand 11 zwischen den Pulverablagen, einen diskreten Übergang 12 der Pulverwerkstoffe und einen Bereich 13, in welchem beide Werkstoffe vorliegen. Die Darstellung bezieht sich dabei lediglich auf die Relativposition der Pulver zueinander. Die Pulverwerkstoffe können konsekutiv abgelegt, verfestigt und abgetragen werden, sodass sie sich ggfs. nicht durchmischen, obwohl sie am geometrisch identischen Ort, im Bereich 13, aufgetragen werden. Diese relativen Pulverpositionen können in allen Raumrichtungen auftreten. Fig. 4 zeigt relevante Anordnungen der Pulververfestigungsstrategien zueinander, wobei für Werkstoff A 1 Verfestigungsstrategie A 14 und für Werkstoff B 2 Verfestigungsstrategie B 15 verwendet werden soll. Außerdem können beliebige weitere Verfestigungsstrategien, welche sich von den Verfestigungsstrategien A und B unterscheiden und exemplarisch durch Verfestigungsstrategie C 19 dargestellt sind, an beliebiger Position und zu einem beliebigen Zeitpunkt auf die Werkstoffe angewandt werden. Insgesamt können beliebige Verfestigungsreihenfolgen Anwendung finden. Die Verfestigungsstrategien können dabei auch identisch sein. Für die Erfindung ist es allerdings vorteilhaft, wenn jedem Werkstoff und Bauteilbereich eine separate Verfestigungsstrategie zugeordnet wird. Dabei sind beliebige relative Reihenfolgen der Pulverablagen und Verfestigungsstrategien zueinander anwendbar. Abhängig vom gewünschten Übergang der Werkstoffe im Erzeugnis, können die Pulverablagen und Verfestigungsstrategien beliebige Relativpositionen zueinander vorweisen. Zudem können die Konturen der Pulverablagen und der Belichtungsstrategien eine beliebige Form aufweisen. In Figuren. 3 und 4 sind exemplarisch geradlinige Konturen dargestellt. Diese können aber bspw. wellenförmig, kreisförmig oder ineinander verschränkt sein. Soll bspw. ein Formschluss zwischen den verwendeten Werkstoffen 3 und 4 nach Verfestigen, ohne eine stoffschlüssige Durchmischung, eingestellt werden, kann bspw. ein Abstand 11 zwischen Pulverablagen 1 und 2 sowie ein Abstand 16 zwischen den Belichtungsstrategien 14 und 15 eingestellt werden, wobei die Mittellinien der Abstände 11 und 16 deckungsgleich sind und die Außenkonturen der Pulverablagen 11 und 12 sowie der Belichtungsstrategien 14 und 15 im Übergangsbereich eine ineinander verschränkte Schwalbenschwanzstruktur aufweisen. Für die Erfindung ist es aber vorteilhaft, wenn eine stoffschlüssige Verbindung der Werkstoffe erzielt wird und die Pulver 1 und 2 keinen Abstand 12 oder einen geringen Überlapp 13 vorweisen, wobei der Überlapp 13 zwischen 0 pm und 1 mm, insbesondere aber zwischen 0 pm und 500 pm, betragen sollte. Des Weiteren ist es vorteilhaft, einen Überlapp 18 der Belichtungsstrategien 14 und 15 anzuwenden, wobei es wiederum vorteilhaft ist, wenn die Mittellinie des Überlappbereichs 18 der Belichtungsstrategien 14 und 15 deckungsgleich mit der Mittellinie des Überlappbereichs 13, bzw. dem diskreten Übergang 12, der Pulverablage ist und der Überlapp 18 eine Breite zwischen 0 pm und 1 mm, insbesondere aber zwischen 0 pm und 500 pm, aufweist.
Bezugnehmend auf die Figuren 5a und b ist dort eine Erzeugnisvariante im Kontext des Anwendungsfalls gezeigt. Das Erzeugnis des erfindungsgemäßen Herstellungsprozesses, bestehend aus dem Sekundärteil 3 mit Funktionsfläche 4, ist dabei in einem Explosionsschema (Fig. 5a) dargestellt. Die Eingliederung der Prothese kann implantatgetragen 20, auf einem abgeschliffenen Pfeilerzahn 21 , oder beliebigen Kombinationen daraus mit einer beliebigen Anzahl an Implantaten und Pfeilern erfolgen. Exemplarisch wurde für den Pfeiler 21 ein monolithisches Primärteil 22 oberhalb des Zahnfleischs 23 dargestellt. Auf Implantaten können ebenfalls monolithische Primärteile, oder mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Primärteile, bestehend aus einem Strukturwerkstoff 24 und einer entsprechend stoffschlüssig verbundenen Außenschicht 25, verwendet werden. Aus Kostensicht sind konventionell hergestellte, monolithische Primärteile vorteilhaft. Das erfindungsgemäße Erzeugnis 3 mit 4 kann außerdem noch mit einer entsprechenden Struktur 26 verblendet werden. Figur 5b zeigt die exemplarische Prothese in eingegliederter Form. Diese kommt von außen gesehen natürlichen Zähnen 27 sehr nahe. Die präzise eingestellte Passung zwischen den Innenflächen 4 des Sekundärteils 3 und den Flächen 22 und 25 sorgt dabei für einen festen Halt der Prothese und verhindert ungewolltes Herausfallen. Die Retentionskräfte können dabei so eingestellt werden, dass ein gezieltes, manuelles Herausnehmen, bspw. zur Reinigung, möglich ist.
Bezugszeichenliste
1 : Nicht verfestigtes Pulver aus Werkstoff A (Strukturwerkstoff)
2: Nicht verfestigtes Pulver aus Werkstoff B (Funktionswerkstoff)
3: Sekundärkrone aus verfestigtem Werkstoff A
4: Innenschicht der Sekundärkrone aus verfestigtem Werkstoff B
5: Energiequelle zum Aufschmelzen und Verfestigen der Metallpulver
6: Bauplattform
7: Rakel für flächigen Pulverauftrag eines Werkstoffs
8: Dosierplattform zur Zustellung eines Pulverwerkstoffs von unten
9: Selektiver Pulverauftragsmechanismus für weitere Pulverwerkstoffe
10: Beschichtersystem zum (ggfs. selektiv) flächigen Pulverauftrag von unterschiedlichen Pulverwerkstoffen mit Pulverzustellung von oben
11 : Abstand zwischen den Pulverablagepositionen
12: Diskreter, unmittelbarer Übergang der Pulverablagepositionen
13: Überlapp der Pulverablagepositionen, in dem mehrere Werkstoffe vorliegen
14: Verfestigungsstrategie für Werkstoff A
15: Verfestigungsstrategie für Werkstoff B
16: Abstand zwischen den Verfestigungsstrategien
17: Diskreter, unmittelbarer Übergang der Verfestigungsstrategien
18: Überlapp der Verfestigungsstrategien, in dem die Werkstoffe mehrmals aufgeschmolzen werden
19: Weitere Verfestigungsstrategien, welche sich von den Verfestigungsstrategien A und B unterscheiden
20: Zahnimplantat
21 : Abgeschliffener Zahnpfeiler
22: Primärkrone auf Pfeiler
23: Zahnfleisch
24: Primärkrone auf Implantat
25: Außenschicht der Primärkrone
26: Verblendung
27: Gesunder Zahn

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen eines ersten Verbindungselements eines herausnehmbaren Zahnersatzes, das für eine Schiebeverbindung zwischen einer ersten Passungsfläche des ersten Verbindungselements und einer zweiten Passungsfläche eines zweiten Verbindungselements des herausnehmbaren Zahnersatzes geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement durch Verbinden eines festigkeitsgebenden Werkstoffs und eines die erste Passungsfläche bildenden duktilen Werkstoffs in einem additiven Multimaterialfertigungsverfahren hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Werkstoffe durch Stoffschluss oder durch Formschluss oder eine Kombination aus beiden Verbindungsarten hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das additive Multimaterialfertigungsverfahren als pulverbettbasiertes Schmelzverfahren mit einem gerichteten Laserstrahl oder einem gerichteten Elektronenstrahl ausgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverbettbasierte Schmelzverfahren mit einer Pulverablagestrategie ausgeführt wird, in der Pulverschichten der beiden Werkstoffe im Bereich der Verbindung entweder in einem gegenseitigen Abstand, oder aneinander angrenzend, oder einander überlappend abgelegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverbettbasierte Schmelzverfahren mit einer Verfestigungsstrategie ausgeführt wird, in der die Scan-Muster der auf die Pulverpartikel der Werkstoffe eingestrahlten Strahlen im Bereich der Verbindung entweder in einem gegenseitigen Abstand, oder aneinander angrenzend oder einander überlappend angeordnet sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Passungsfläche des durch die Multimaterialfertigung hergestellten ersten Verbindungselements zur Einstellung einer vorgegebenen Übergangspassung bezüglich des zweiten Verbindungselements subtraktiv oder formativ nachbearbeitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement ein Sekundärteil und das zweite Verbindungselement ein Primärteil eines herausnehmbaren Zahnersatzes ist, und/oder das erste Verbindungselement ein Primärteil und das zweite Verbindungselement ein Sekundärteil eines herausnehmbaren Zahnersatzes ist.
8. Herausnehmbarer Zahnersatz mit einem ersten Verbindungselement, das für eine Verbindung zwischen einer ersten Passungsfläche des ersten Verbindungselements und einer zweiten Passungsfläche eines im Mund befestigten zweiten Verbindungselements geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement aus einem festigkeitsgebenden Werkstoff und einem damit verbundenen, die erste Passungsfläche bildenden duktilen Werkstoff multimaterialgefertigt ist, insbesondere durch Multimaterialfertigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Herausnehmbarer Zahnersatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Passungsflächen gegen die Schiebeachse unter einem Winkel geneigt sind, der kleiner oder gleich 10 Grad, insbesondere kleiner oder gleich 6 Grad oder insbesondere gleich Null ist.
10. Konfektionierter herausnehmbarer Zahnersatz nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch Fertigung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
PCT/EP2024/065311 2023-06-09 2024-06-04 Verfahren zum herstellen von herausnehmbarem zahnersatz und nach dem verfahren hergestellter herausnehmbarer zahnersatz WO2024251724A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023115125.8 2023-06-09
DE102023115125.8A DE102023115125A1 (de) 2023-06-09 2023-06-09 Verfahren zum Herstellen von herausnehmbarem Zahnersatz und nach dem Verfahren hergestellter herausnehmbarer Zahnersatz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024251724A1 true WO2024251724A1 (de) 2024-12-12

Family

ID=91465397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/065311 WO2024251724A1 (de) 2023-06-09 2024-06-04 Verfahren zum herstellen von herausnehmbarem zahnersatz und nach dem verfahren hergestellter herausnehmbarer zahnersatz

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023115125A1 (de)
WO (1) WO2024251724A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19835778A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-17 Weigl Paul Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz an Kronen oder Brücken
WO2019185626A1 (fr) 2018-03-28 2019-10-03 Aerosint Sa Méthode et dispositif pour former un motif de matière
DE102019105422A1 (de) * 2019-03-04 2020-09-10 Günter Rübeling Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung von an Primärteilen zu befestigenden zahnprothetischen Sekundärteilen
DE102019119113A1 (de) 2019-07-15 2021-01-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Auftrag von Pulver für die additive Fertigung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0819020A2 (pt) * 2007-11-29 2015-05-05 3M Innovative Properties Co "método e sistema para criar uma peça"
KR102058955B1 (ko) * 2011-11-17 2019-12-26 스트라타시스 엘티디. 다중-재료 적층 가공을 사용하여 신체 부분 모델을 제조하기 위한 시스템 및 방법
DE102016216718B4 (de) * 2016-09-05 2023-07-27 Rolf Ebert Teleskopsystem und Verfahren zu dessen Herstellung
US11529685B2 (en) * 2017-04-20 2022-12-20 Xiet Ltd. System and method of making printed articles
DE102017223013B4 (de) * 2017-12-18 2025-03-27 Rolf Ebert Verfahren zum Herstellen eines zahnmedizinisch-prothetischen Werkstücks, mit dem Verfahren hergestelltes Werkstück, sowie Software zur Steuerung des Fertigungsablaufs zur Herstellung des Werkstücks
US20210205055A1 (en) * 2019-12-18 2021-07-08 Formlabs, Inc. Techniques for producing removable partial dentures via additive fabrication and related systems and methods
ES2992508T3 (es) * 2020-10-13 2024-12-13 Ivoclar Vivadent Ag Procedimiento para configurar una restauración dental
EP4000555B1 (de) * 2020-11-13 2024-07-10 Common Sense Engineering and Consult Anatomisches zahnimplantat zur implantation in einen natürlich vorkommenden hohlraum des kieferknochens

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19835778A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-17 Weigl Paul Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz an Kronen oder Brücken
WO2019185626A1 (fr) 2018-03-28 2019-10-03 Aerosint Sa Méthode et dispositif pour former un motif de matière
DE102019105422A1 (de) * 2019-03-04 2020-09-10 Günter Rübeling Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung von an Primärteilen zu befestigenden zahnprothetischen Sekundärteilen
DE102019119113A1 (de) 2019-07-15 2021-01-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Auftrag von Pulver für die additive Fertigung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023115125A1 (de) 2024-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008031925B4 (de) Duales Herstellungsverfahren für Kleinserienprodukte
EP1974688B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Zahnersatzteilen, Verfahren zum Erstellen eines Datensatzes und computerlesbares Medium
EP1235532B2 (de) Verfahren zur herstellung keramischen zahnersatzes
EP1067880B1 (de) Zahnkronen und/oder zahnbrücken
EP1021997B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz und dentalen Hilfsteilen
DE20105248U1 (de) Fräs-/Schleifmaschine zur Herstellung von zahnmedizinischen Werkstücken
DE102012108217A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Formteils
EP2838465B1 (de) Verfahren zum herstellen eines künstlichen gebisses
EP2953576A1 (de) Verfahren zur herstellung eines verzugsfreien dentalmodells und solchermassen hergestelltes dentalmodell
WO2004078059A1 (de) Verfahren zur herstellung eines zahnersatzteils aus metallischen werkstoffen und rohling hierzu
DE10342231B4 (de) Rohling zur Herstellung eines Zahnersatzteils und Verfahren zur Herstellung desselben
WO1991003211A1 (de) Verfahren zur herstellung einer zahnrestauration mit hilfe zweier sonotroden, vorrichtung zum formgebenden bearbeiten von werkstücken unter verwendung einer sonotrode und verfahren zur herstellung einer in der zahntechnik verwendbaren sonotrode
WO2020178195A1 (de) Verfahren zum herstellen eines formkörpers und formkörper
DE112005000864B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines dentalen Passkörpers
EP3448303B1 (de) Verfahren zum herstellen einer realen verblendung sowie verblendung und brücke erhältlich nach dem verfahren
WO2024251724A1 (de) Verfahren zum herstellen von herausnehmbarem zahnersatz und nach dem verfahren hergestellter herausnehmbarer zahnersatz
DE102016216718B4 (de) Teleskopsystem und Verfahren zu dessen Herstellung
WO1996017561A1 (de) Verfahren zur patientenspezifischen herstellung von und versorgung mit zahnprothetischen werkstücken
DE10065971A1 (de) Verfahren zur Herstellung keramischen Zahnersatzes und danach hergestellter hochfester keramischer Zahnersatz
DE102022133401B3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Zahnersatzteils, Adapter, Rohling und Set aus Adapter und Rohling, Set aus mehreren Adaptern
DE3820653C1 (en) Method of producing a denture from an anchorage part and a denture part held thereon, as well as connectors for performing the method
EP3064169B1 (de) Verfahren zur herstellung einer dentalkeramik sowie dentalkeramik-erzeugungsvorrichtung
DE3904671A1 (de) Verfahren zur herstellung eines zahnersatzes aus einem verankerungsteil und einem daran gehaltenen zahnersatzteil, sowie verbinder zur durchfuehrung des verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24731856

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1