研究和评论:材料科学杂雷竞技苹果下载志》上
菜单ISSN: 2321 - 6212
ISSN: 2321 - 6212
Shimelis Tamene Gobena*亚伯拉罕Debebe
机械工程系,亚的斯亚贝巴科技大学,埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴
收到:19 - 12月- 2022,手稿。joms - 22 - 84169;编辑分配:21 - 12月- 2022,PreQC没有。joms - 22 - 84169 (PQ);综述:04 -简- 2023,质量控制。joms - 22 - 84169;修改后:11 - 1月- 2023年手稿。joms - 22 - 84169 (R);发表:19 - 1 - 2023、2321 - 6212.11.1.005 DOI: 10.4172 /。
引用:Gobena圣,et al .概述材料过程和牙科加法制造的特征:一个回顾。RRJ Sci母校呢。2023;11:005。
版权:©2023 Gobena圣,等。这是一个开放的文章下分布式知识共享归属许可条款,允许无限制的使用、分配、和繁殖在任何媒介,被认为提供了原作者和来源。
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添加剂制造技术目前有前途的技术,非常适用于现代医疗设备,为恢复和牙科植入物等。现在固定牙假体设计和制造不同的加法制造技术来取代缺失的牙齿/牙齿和其他牙齿部分。牙科材料和一些基本的3 d打印从最近的文献综述。
方法:这个文学进行了使用科学指引,谷歌学者,pubmed, cochrane图书馆、数据库和搜索引擎。此外,使用google搜索引擎还包括热文学。包括出版物之间的2017年和2022年8月。
论文的目的:审查是探讨3 d打印技术的类型用于牙科制造、牙科材料、不同的表征技术和牙科的各种应用程序
加法制造技术;牙科材料;材料特性;材料表征
加法制造技术目前拥有一个光明的前途在几个行业由于其潜在的应用。医疗行业是一个行业的设计自由和需要更多的准确性。因此,加法制造可以比在牙医和牙科修复领域的应用1]。自1950年代末以来,金属陶瓷冠系统一直是恢复前牙齿的标准形态,由于其良好的机械性能和有些满意的审美效果,临床可接受的质量的边缘和内部适应(2]。
引入computerA¢辅助设计/ computerA¢辅助制造导致更精确的制造假体框架,更大的牙科修复精度,特别是implantA¢支持假肢(3]。
传统的计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术已经导致牙科(重大改进4]。他们可以生产可靠的修复与准确的尺寸(2)和减少生产参数(1]。然而,这些过程是有限的原材料的浪费(空闲块的部分损失和困难回收剩余材料)和重型铣工具的磨损。加法制造过程避免这些限制通过构建对象分层技术,而这些过程已经被用于生产金属和高分子原型(5],塑造牙科陶瓷的应用仍处于初级阶段(6]。目前,使用最广泛的地区3 d打印审美对准器,冠,和桥梁。最近的研究显示,到2027年,ThreeA¢A维(3 d)印刷技术将成为全球领先的生产来源牙科修复,击败铣和模拟制造(7]。
加法制造的应用帮助牙科专业制造任何植入和不同的牙科设备。技术可以精确有助于改善牙医和医疗行业的未来的工作。它提供了医疗仪器制造行业的发展,现在在牙科探索其应用。执行实际手术前,手术也可以进行3 d模型和分析(8]。
在牙科,加法制造应用程序是用于提高很多东西,术前规划、教育、定制的制造和运行可靠(9]。加法制造陶瓷、聚合物和金属可以通过许多机制(如有限元(SLA) (10熔融沉积成型(FDM) (11]。
文献搜索加工聚合物牙科使用加法制造是使用科学指引,谷歌学者,pubmed, cochrane图书馆、数据库和搜索引擎。此外,使用google搜索引擎还包括重要的文学。包括出版物之间的2017年和2022年8月。使用的关键词是:加法制造或3 d打印和牙科医师,完整的假牙,假牙,牙科陶瓷、和牙科金属/聚合物牙科。此外,手动搜索进行了引用论文。本文的目的是评价金属的力学特性,陶瓷和聚合物材料和一种新型ThreeA¢a维(3 d)印刷技术能够创建牙科部分。
加法制造和铸造
加法制造打开新的可能性为复杂部分生产和可以改变的零件设计和生产在未来12]。铸造技术是世界上最古老的生产技术之一。由于其简单,技术的基本原理没有改变多年来(13]。铸造技术和加法制造完全不同的技术如何执行的原则,但它可能可以找到相似的部分可以制造技术:复杂的内部渠道,表面粗糙度和尺寸精度的技术都是非常接近公差(14]。
铸造技术的主要缺点是启动一个新项目的成本,因为它是费时和昂贵的生产新模式(15]。也需要时间重新设计三维模型与所有必要的草案的角度和模式设计的复杂特性导致在现实中产生的部分不会一样在一开始设计(16]。
主要的概念区别3 d打印点模型和传统的牙科石头(CDS)是植入物类似物的设计17]。CDS模型,植入模拟是设计成海绵状的元素,这样它不移动时倒牙科植体的印象。
此外,当制造3 d打印模型,数字制造植入后放置模拟模型,因此是可收回的投10]。不同的研究分析的准确性是投18),然而,只有一项研究分析了植入模拟的准确性上的位置是Revilla-Leon, et al。10,12)的复制功能完全无齿的演员相比有六个植入模拟使用技术和传统的过程(19]。
材料用于牙科应用程序
目前,用于牙科材料几组;金属、聚合物、陶瓷和复合材料。他们使用,部分和完整的假牙,永久和临时植入,假牙衬里、树脂水泥等。20.]。
材料用在牙科应该满足一些要求,可以分类;化学方面,他们不应该溶于液体中口或摄入的病人,他们也不应该吸收液体,导致尺寸变化。生物方面要求材料是无毒,无刺激性,non-carcinogenic和生物相容性20.]。
各种各样的这些材料从牙科水泥、树脂、金属和合金牙科陶瓷材料用于制造。金属和合金在牙科常用的包括(Ti)钛及其合金,如镍(镍钛)、不锈钢、钴铬合金、镍铬、在于合金,或银汞合金(21]
尽管生物材料的广泛可用性,最终没有材料物理、机械、生物、和表面特征。因此,优化材料属性牙科使用取决于许多因素,如他们的腐蚀行为,力学性能、成本、可用性和美学是非常重要的21]
对牙科陶瓷材料
最常用的陶瓷在牙科生物材料是由钙磷酸盐、埃洛石、氧化铝和氧化锆22]。与其他生物材料相比,陶瓷生物材料具有较高的抗压强度和耐磨性,高耐蚀性在组织环境中,灭菌不改变材料特性的可能性,和脆性23]。陶瓷生物材料,除了他们的许多优点,有明显的缺点。它们与抗弯强度低、脆性材料是non-deformable,不是对动态载荷(24]。根据windblown市,et al。2研究了氧化铝生物陶瓷的抗弯强度和羟磷灰石几乎相似的和兼容。
金属是牙科应用程序
是技术制造的金属结构依赖于本地绑定金属粉末(使用粘合剂,或通过烧结方法)在一层时尚25]。许多研究人员认为3 d金属印刷在牙科应用程序中,目前钴铬(钴铬)和钛(Ti-6Al-4V Ti-6Al-7NB)、不锈钢、锆氧化物是最常用的合金(26]。
钴铬的金属粉末也含有钼、钨、硅、铈、铁、锰和碳,而镍和铍的成分不存在了。金属粉末与我一起使用技术的混合颗粒大小介于3μm和14μm [26]。根据Kroczek,等人评估,他们的优势包括高强度,抗断裂和裂缝,高工作性、延展性、导电性,以及良好的刚度和弹性之间的平衡(27]。
金属用作生物材料必须耐腐蚀,腐蚀结果溶解的金属离子,所以他们可能表现出毒性作用[28]。Kroczek,等人已经检查金属制造牙科植入物的使用,盘子上颌骨假肢,桥电线,牙科修复,假牙基地和骨螺丝(21]。它们具有高的比强度(强度重量比),和他们的杨氏模量是不锈钢和钴铬合金的一半20.,27]。
汤普森说,比钛由于其特点如non-ferromagnetic,良好的耐蚀性,良好的组织相容性,化学稳定性和它可以拯救人类的身体。此外,低抗扭强度被认为是缺点(20.]。
金属是技术已经能够形成优良特性在特定水平生物医学用途。这些特性,定义在计算机辅助设计(CAD)建模,是选择一个合适的基础技术植入制造(29日]。
聚合物对牙科
高分子材料(PMs)广泛应用于生物医学领域28),他们的使用增加了由于他们改进的性能和广泛的适用性。
聚合物牙科的扮演了重要的角色在不同的方面,如预防、恢复和再生疗法30.]。使用经前综合症和聚合物电影(及)而不是传统材料(如银汞合金和水泥)用于牙科越来越普遍由于其物理、力学性能和生物性能(21]。同样,易于加工、生产成本低、获得优秀的表面对高分子材料的可能性和电影(31日]。
最常用于牙科应用Poly-L-Lactic酸(丙交脂),Polyetheretherketone (PEEK)、聚乳酸(PLA),和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。高分子材料和聚合物复合材料满足牙科需求如机械和生物属性,腐蚀行为、能力、成本、美学,和相对轻松的处理。此外,聚合物涂料的使用使增加散装材料的生物相容性(表1 - 3)[32]。
| 聚合物 | 他们的目的参考 | 参考 |
|---|---|---|
| 聚乳酸(PLA) | 指导组织在牙科程序 | (32] |
| 聚醚醚酮(PEEK) | 牙科牙的一个元素,固定假体骨架和骨架部分骨骼假牙,包括精确的修复 | (22] |
| Poly-Glycolic酸(PGA) | 引导组织再生(牙科应用程序) | (21] |
| 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) | 牙科假肢,在眼内的生产使用 | (21,33] |
| Poly-Lactic-co-Glycolic酸(PLGA) | 引导组织再生(牙科应用程序) | (34,35] |
表1。高分子材料和生物聚合物用于牙科应用程序。
为牙科材料属性的应用程序
许多研究表明,在机械方面,应该高弹性模量和弹性。相关的组件(如,假牙基地将刚性与代理接触部队(32]。比例高、弹性限制防止在发生负载下永久变形。牙科材料的应用,比重应该低,他们需要在尺寸上稳定,虽然拥有足够高的耐磨性和足够的机械强度,以防止开裂的组件重复咬下部队(36]。
热期望的材料包括良好的热导体,其热膨胀系数是兼容的牙齿,和他们比水的沸点高软化点(25,37]。
牙科加法制造过程
我为牙科实践不是一个新的街谈巷议。已经存在了近20年。对金属牙冠,研究人员用FDM, SLA、SLS,专门为牙科和牙科LOM技术的应用,冠、桥等(41]。SLA和FDM通常用于非金属口腔植入,模型在牙科研究中,口腔正畸,冠和桥梁,和手术设备,专门为口腔外科手术指南(5]。FDM,熔融沉积成型技术有潜力创造与空心聚合物假牙,semi-hallow或固体结构(42]
研究者利用加法制造颌面部植入的金属粉末使用选择性激光熔化方法(SLM)[8]替换整个病人的下巴。加法制造技术已经用于创建完全或部分假牙。dlm,直接激光金属烧结过程已被用于创建金属假牙(数字1 - 4)[23]。
图1:SLM添加剂制造完整的上颌骨CoCr植入框架(43]。
图2:皇冠放在一个石膏模型(2]。
图3:单步的形象实现玻璃渗透牙冠修复(32]。
图4:工作流的加法制造牙科。
现在正在进行的研究开发假牙使用,具有抗菌性能(44]。研究人员使用过程如FDM和SLA bioresorbable聚合物牙科植入物的生成,甚至表现出牙原性的属性。
一些该领域的最新进展表2清楚地表明,基本技术在牙科应用程序。
| 类型的属性 | 材料特性 | 参考 |
|---|---|---|
| 机械性能 | 弹性模量、弹性、裂缝性强度、抗弯强度 | (38] |
| 热性能 | 热导率 | (37] |
| 热吸收 | ||
| 高热膨胀系数 | ||
| 化学性质 | 不溶解在液体 | (39] |
| 生物属性 | 无毒,无刺激性,致癌和生物相容性 | (40] |
表2。讨论了牙科材料的主要特性如下。
| 牙科技术 | 应用程序 | 文学 |
|---|---|---|
| 数字光处理(DLP) | 临时修复,可移动框架假牙、自定义托盘生产人工牙完成临时在假牙硅胶指数 | (46] |
| 聚合物喷射/材料喷射 | 牙科植入物,基牙牙齿假肢,数字化生产基地,与医疗活动,完全可生物降解植牙成分(如抗生素)bioresorbable, bio-composites bio-ceramics、生产人工牙的完整的假牙。 | (33] |
| 熔融沉积成型(FDM) | 完整的原型,假牙ABS或聚碳酸酯投,制造的矫正,夹板医疗运输船,物质/药品、医疗植入物,生物医学应用,组织 | (47] |
| 有限元(SLA) | 矫正装置,制造、完整的假牙,生物框架(聚已酸内酯),植入钻井指南,p暂行冠,审美诊断模板定制托盘 | (33] |
表3。不同的添加剂过程用于牙科3 d打印技术的应用存在有限元(45]。
牙科加法制造材料的性格特征
许多研究人员认为,描述在牙科材料科学是必不可少的了解材料结构和性能(48]。它是用来了解材料的结构和性能特性的探测和测量。
在牙科加法制造和逆铣描述用于分析从宏观到微观层面(49]。许多技术可用,遵循不同的表征方法。它是用来评估粒子大小、形态、结构和机械特性的加法制造的应用程序。的技术和仪器的不同特性,在不断进化27]。
据调查阮等人的宏观和微观特征都参与牙科材料(46,50)观察到的材料强度,结构,颜色,形状和成分,。在机械,牙科材料抗压强度评估,抗拉强度、弯曲,扭转,疲劳强度51]。stoger,等人微调查材料的表面或地下过程中通过电子、光子和物理穿透。它测量的是原子的规模和晶粒大小47]。
微观表征技术已经使用多年。它可以依赖于源像光学显微镜,电子显微镜,探针扫描探针显微镜(spm)。显微镜常用的材料特性和加工光学显微镜、SEM、TEM、场离子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜(ATM)和x射线衍射地形(XRT)。显微镜援助在评估材料的成分和内部结构的假牙修复术和恢复性牙科,SEM和TEM是常用的。
阿拉伯J化学,明确表示在他的论文中牙科材料的表征”的SEM和TEM图像样本可以提供深度信息和理解的形态特征,颗粒大小,和表面特征”。对细节纹理结构和原子结构特征,使用原子力显微镜和XRT。
本文旨在提供一个科学的概述的过程,材料和表征不同的添加剂在牙科程序。各种添加剂过程等同于或优于建立制造流程和已经提供相当大的优势。可以生产牙科工作现场经济和增加复杂性。最近,许多行业正在经历加法制造时代的开端。当前快速发展是牙科领域的制造也肯定是基于材料类型和3 d打印技术。FDM的添加剂过程,3 dp, SLA、SLS可以视为对未来前途的过程。摘要综述不同的表征技术的理解机械、热、化学和生物性质的材料以及它们的结构、大小和形态分析。的一些表征机制(如扫描电镜、X-RT和TEM进行了讨论。
一些研究漏洞被发现在这次审查工作
•还需要进一步的研究来理解印刷参数的影响和渗透后固体负载机械性能,以提高强度和精度。
•许多新材料的研究缺乏完整的宏观评价机械,热,和扭转等物理性能,蠕变,韧性,硬度、热膨胀、收缩、膨胀系数、微分热分析,电气性能要求更完整的评估在牙科材料和基本了解详细材料。
•未来发展牙科必须瞄准优化表面质量和增加过程的可靠性和属性梯度材料内以较低的成本和更短的生产时间。
总的来说,它可以假定的时候添加剂方法的优势超过其局限性,使用方法的需求将会增加。为此,然而,必须达到更高的要求,尤其是在牙科领域的设备。
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