2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of silicone elastomer for facial prosthesis using additive manufacturering
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26462947
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
高橋 英和 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90175430)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大木 明子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (10345225)
岩崎 直彦 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (20242216)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | エピテーゼ / アディティブ・マニュファクチャリング / シリコーン樹脂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. エピテーゼ用シリコーン樹脂の創生と評価（高橋・岩崎担当） 顎顔面補綴に応用可能なシリコーン樹脂が国内で開発されたが，この樹脂の粘弾性特性を評価したところ，従来から用いられている外国製品と同程度であった．しかし，そのままアディティブマニュファクチャリングに用いると形成後に変形してしまうために，粘度調整剤の使用が必要となる．国産製品について粘度調整剤の影響を検討したところ，少量の添加で十分効果があることが判明した．しかしながら粘度調整剤の添加することにより，アディティブマニュファクチャリング時に用いる吐出装置からの吐出は難しくなることが予想されたが，吐出時の圧力を調整することで少量吐出装置での形成が可能であった．
２．シリコーン樹脂の小型吐出装置の開発（岩崎・高橋担当） 当初予定と異なる小型吐出装置を有する3次元ロボットを購入した．このロボットに本研究の使用目的に適するように小型吐出装置を装着できる治具を作製した．
３．アディティブマニュファクチャリングによるエピテーゼの試作（大木・高橋） 倫理審査委員会の許可のもと本研究で購入した顔面形状撮影装置で得られたデータを基に，まず，ABS樹脂をサポート材の上に融解積層する形式でエピテーゼを作製した．適合性を再度スキャンする方法で3次元適合性評価装置で評価する方法と，顔面の石膏模型に適合評価材を用いて評価したところ，積層する方向により適合性が異なることが明らかとなった．
粘度調整剤添加シリコーン樹脂をあらかじめ作製した顔面モデル上に直接積層造形したところ，設計通りに積層することは可能であったが，３次元ロボットの移動速度が曲面によって異なっていたため，吐出量の調整を目視で確認しながら行う必要があった．そのため，エピテーゼの自動製作には３次元ロボットの移動速度に応じて吐出量を調整出来る新たな装置の開発が必要であった．
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