2005 Fiscal Year Annual Research Report

高齢化社会を担うインクリメンタルフォーミングによる非鋳造チタン床作製法の開発

Research Project

Project/Area Number	15592046
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	本村一朗東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (60272598)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村英雄東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (60172425) 中村保静岡大学, 工学部, 教授 (70023322) 田中繁一静岡大学, 工学部, 助教授 (60197423)
Keywords	CAD / CAM / チタン / 高齢化社会 / インクリメンタル成型 / 義歯床
Research Abstract	本研究ではインクリメンタルフォーミング(逐次的な塑性加工プロセス)技術を用いチタン床の製作最適条件を検討することを目的としている。インクリメンタルフォーミングにより作成された金属床はコンピュータ上でデザイン、制御されるため機能性を考慮した設計が可能であり、かつ口腔内を印記した模型をそのまま用いてチタン床を製作できるため義歯製作時間の大幅短縮の可能性、技工士など制作者サイドへの負担が軽減でき品質の安定供給が望める。従来のような複模型製作、ワックス形成等を行わないため、資源保護および環境破壊を押さえるのに貢献することも考えられる。インクリメンタルフォーミング技術を用いた場合、スプリング・バックがきわめて少なく寸法精度の向上、チタン鋳造による問題点である鋳造欠陥、反応層の形成や研磨の困難性等が克服される事も予想されチタン本来の特性を損なうことはない。本研究の平成15年度ではそのチタン床作製方法、作製条件について検討・研究を行い寸法精度の改善、および作製装置仕様変更の必要が生じたため現在更なる検討を重ね、平成16年度では更なる寸法精度の向上のためたわみや歪みについて検討をおこなった結果、たわみを修正するためにチタン表面を陽極酸化する事が有効であり、歪みを補正するためには生じた歪みの有限要素解析を行いその結果を用いて成形機のデータ補正をおこなう必要が指摘された。そこで本年度(平成17年度)では寸法精度におよぼす影響としてトリミングによるひずみおよび歪みを中心に検討をおこなった。逐次成形法を用い、成形したチタン板のトリミングにより発生する歪みの原因である残留応力の生成メカニズムをFEM解析により明らかにするとともに、逆押さえ力による歪み低減の効果を調べたところ効果の得られる方向はあるものの形状が複雑なたゆがみを完全に取り除く事は困難であった。しかしながらより寸法精度の向上が期待される方法への検証課題がクリアされる事で臨床への応用は可能である事が示唆された。