2009 Fiscal Year Annual Research Report
直接通電加熱焼結によるセラミックス被覆純チタン製クラウンのネットシェイプ成形
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21560116
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
中村 保 Shizuoka University, 工学部, 教授 (70023322)
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| Keywords | pressure sintering / joining / net-shape / ceramics powder / titanium powder |
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| Research Abstract |
本研究では,直接通電加熱焼結装置を用いて,純チタンクラウン母材にセラミックスの表面層が被覆形成された歯科補綴物クラウン(メタルボンドポーセレン製クラウン)を,迅速で安価に精度良くネットシェイプ成形する成形プロセスの開発を目的としている.本成形プロセスを完成させるためには,当該成形法による各種粉末素材の基本的な焼結条件および純チタン焼結物とセラミックスの焼結接合条件を明らかにするとともに,成形プロセスの要素である(1)クラウンのデジタルモックアップ,(2)クラウン成形用特殊黒鉛型の設計,(3)クラウン成形用黒鉛型の3D-CAD-CAM加工,(4)クラウン母材の焼結および焼結接合を順次確立していく必要がある.
平成21年度の研究実施計画に基づき,次にあげる項目を完了した.
1.通電加熱焼結によるメタルボンドポーセレンクラウンの成形プロセスに対し,今まで得られた研究成果と最新のデジタル技術の動向を考慮して,成形プロセスの要素ごとに最適化を図った.さらに,平成21年度の研究実施計画には計上されていない生体適合性や審美性に優れたジルコニア製クラウンの通電加熱焼結による成形プロセスを新たに検討した.
2.メタルボンドポーセレンクラウンの構造・材質・強度に関するシミュレーション解析を行い,純チタン製クラウン母材の形状・寸法精度および強度などの仕様,およびセラミックス表面層の接合強度や形状・寸法精度の仕様を決定した.
3.純チタンおよびセラミックスである歯科用陶材,アルミナ,ジルコニア微粉末の焼結条件について検討した.
4.純チタン焼結体と歯科用陶材粉末の焼結接合条件を研究し,接合強度評価手段を検討した.
5.製造プロセスの最初の段階として,3Dレーザースキャニングを用いて,支台歯とワックスアップされたクラウンの形状を採取し,3D-CADによって母材である純チタンフレームの形状を作成するデジタルモックアッププロセスを確立した.
6.特許である「通電加熱焼結による純チタン製薄肉缶の焼結成形」の技術を適用して,純チタンクラウン母材を成形する特殊黒鉛型の設計法を研究した.
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