2016 Fiscal Year Research-status Report
ナノレーザー蒸散加工の完全焼結ジルコニアセラミックブロックからの高精度修復物作製
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15K11204
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| Research Institution | The Nippon Dental University |
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Principal Investigator |
大熊 一夫 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 准教授 (50203740)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 歯科用CAD/CAM / 完全焼結体 / ジルコニアセラミックス / 高出力レーザー / 5軸加工 / クラウン / 修復物の精度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①3軸でのレーザー加工 従来の３軸の作業台を用いて、完全焼結体のジルコニアブロックから高出力レーザーで、切削加工した。これをテーパー10°を付与した金型（原寸）を用いて、クラウンの加工精度を測定した結果、0.49%（標準偏差0.11）小さくなった。この原因は奥行きをレーザーにより加工が困難であったからで、さらに５軸の作業台の必要性が明確になった。
②半焼結のジルコニアセラミックブロックを焼成することによる“ゆがみ” 頬側の厚さを一定（0.5mm）にして、舌側の厚さを0.5,1.0,1.5mmの３種類に変化させた半焼結のジルコニアブロックからクラウンをCAD/CAMにより作製した。これらを金型（20％拡大）で加工精度を評価した。また、これらを焼成する時間を通常（6時間）とその約1/3とした急速の２種類で完全焼結したクラウン試料を作製し、同様に金型（原寸）を用いて、クラウンの加工精度を評価した。さらに、完全焼結体クラウンの歯頚部の正円度を測定した。
実験の結果、急速に焼成した完全焼結体クラウンは舌側の厚さが増すにしたがい、寸法精度が悪くなった。原因は、舌側の厚みが異なることによりクラウン内部に“ゆがみ”が生じたからである。同様に、通常時間で焼成しても20%と大きな焼成収縮の為、頬側と舌側の厚さが異なると、本焼結したクラウン内部に“ひずみ”が発生していることが分かった。
すなわち、従来の半焼結ブロックから切削加工後、焼成すると“ゆがみ”が生じるので、完全焼結のジルコニアセラミックブロックをレーザーで加工することにより、精度の高いクラウンを作製することができ、患者さんに良い補綴物を提供できることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
完全焼結体のジルコニアセラミックブロックから高出力レーザーでクラウンを加工する利点を、①)3軸でのレーザー加工と②半焼結のジルコニアセラミックブロックを焼成することによる“ゆがみ”の実験の結果から明確にした。
5軸の作業台を設置中で、来年度に向けての実験の準備をしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
5軸の作業台を用いて、完全焼結体のジルコニアセラミックブロックから高出力レーザーで精度の高いクラウンを作製する実験を行う。さらに、レーザーで切削加工時に加工状態を測定し、もし加工不足があった場合に再レーザー加工のシステムの構築も考えている。
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