2017 Fiscal Year Annual Research Report
Clinical application of dental titanium alloys having a high corrosion resistance by selective laser melting
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26462958
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
服部 雅之 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (10307390)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高耐食チタン / 金属粉末積層造形 / 歯科用金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザー焼結による金属粉末積層造形法を応用して歯科修復物を製作する歯科用CAD/CAMシステムが導入され、従来からの鋳造法や切削加工法による歯科用CAD/CAMの欠点を補う方法として、工業界のみならず医療分野への応用も含めて注目されている。近年、歯科領域でもコバルトクロム合金粉末による陶材焼付メタルフレーム作製システムが実用化されつつあるが、歯科修復物に要求される表面性状、加工精度や造形用金属粉末の選択が限定されることなど、積層造形法の歯科応用に関しては克服すべき課題が多い。本研究の目的は、口腔内環境で優れた耐食性を示すチタンクロム合金を、合金粉末化によりレーザー積層造形への応用を検討するものである。前年度までの成果では、金属粉末の粒径の大小の差異が造形物の形状に影響をおよぼすことが明らかとなっており、肉厚な形状となると造形物の製作は不可能であった。
本年度、金属粉末の粒径を、チタンで45μm,クロムで45μmとした合金粉末（Ti:80, Cr:20）、さらに積層条件の再検討や試験片の形状を変更することで、試験片の造形が可能となった。作製した試験片をもとに歯科鋳造法で作製した試験片との比較検討を行った（ともに試験片は3）。歯科鋳造法での引張強さは約900MPa、積層造形での引張強さは約1200MPaを示した。他の歯科用金属同様に、金属粉末積層造形法で製作した試験片において、鋳造法よりも大きな機械的特性を示した。このことは、金属組織の構造の差異、さらには試験片内面の欠陥の存在に起因していることが明らかとなった。さらにクラウン形状造形物とクラウン金型の適合性を評価した。適合性は、粉末形状の粗さに影響することから、本条件下での適合性は、歯科鋳造法での適合性と比較して劣る（適合精度：約120μmの収縮）ことが示された。
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