2023 Fiscal Year Annual Research Report
金属積層造形による内部ラティス構造が部分床義歯フレームワークの特性に及ぼす影響
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21K09987
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
山下 秀一郎 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (80242212)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 金属積層造形 / 内部構造 / 部分床義歯 / フレームワーク / 機械的特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的：金属粉末をレーザーにて積層する方法(SLS)で製作したCo-Cr合金は，複雑な形状や内部構造を付与することを可能としている．そこで本研究では，部分床義歯のフレームワークの構成要素に最適な構造特性を付与することを目的として，SLSで付与した内部構造がCo-Cr合金の機械的特性に及ぼす影響を検討することとした．
研究方法：円柱状ダンベル型試験片の３Dデータを，ISO22674: 2016に基づき設計した．設計データより，Casting，Milling，SLS充実型，SLS中空型の４条件で試験片を製作した．SLS中空型は，試験片の平行部の長軸方向に六角柱の中空構造を付与した．マイクロCTを用いて内部構造の観察を行ったのち，万能材料試験機を用いて引張試験を行い，弾性率，最大引張強さ，0.2％耐力，伸び率を測定した．その後，破断面の観察を走査電子顕微鏡で行った．
研究成績および考察：弾性率に関しては，４条件間で有意差は認められなかったが，SLS中空型では最も小さな値を示し，内部構造の付与により弾性率は減少することが判明した，最大引張強さと0.2％耐力に関しては，SLS中空型をCastingおよびMillingと比較すると，最大引張強さにおいてMillingと近似した値であったが，0.2％耐力では高い値を示した. しかし，SLS充実型ほどは高い値を示していないことからSLS中空型ではSLS充実型で見られた機械的強度や耐力が，同等ではないがあるレベルまでは達成できたことが示唆された． 伸び率に関しては，SLS中空型とSLS充実型とは近似した値を示し，内部構造の有無は延性に対して影響を与えていないことが推察された．
結論：SLSで内部構造を付与したことにより，高強度かつ最適な構造特性を有する部分床義歯のフレームワークを設計できる可能性が示唆された．
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