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レーザー積層造形法により製作した歯科補綴装置の熱処理による異方性制御と高強度化

研究課題

研究課題/領域番号 17K17157
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 補綴・理工系歯学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

高市 敦士  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 助教 (30707047)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード積層造形法 / 異方性 / 熱処理 / コバルトクロム合金 / 歯科 / 積層造形 / CAD/CAM / 疲労強度 / Co-Cr合金 / 歯学
研究成果の概要

付加造形法の一つであるレーザー積層造形法を用いて異なる造形角度で製作したコバルトクロム合金に対して熱処理を行い,異方性(方向によって性質が異なること)の観点から組織と機械的性質を評価した.熱処理前には組織,機械的性質とも異方性が確認されたが熱処理を行うことで全く新しい組織に生まれ変わり,異方性は消失した.一方で機械的性質や疲労寿命では異方性は大幅に減少したがわずかに残存する傾向が認められた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

3Dプリンターに代表される付加造形法を用いた「もの作り」は形状の自由度からその需要が増えてきている.しかしある形を作れることと,実際に作ったものが使えるかは別の問題である.例えば3Dプリンターで椅子を製作しても,人が座ったらすぐ壊れてしまう様であればその実用性は乏しいと言える.今回は付加造形法の一つである積層造形法を歯科治療に応用した際にどうすれば頑丈な入れ歯や被せ物を作ることができるのかを検討し,関連する学会や科学雑誌で成果を報告しました.今回の研究で得られた成果は今後の歯科治療の質を向上させる助けとなったと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Influence of magnetic susceptibility and volume on MRI artifacts produced by low magnetic susceptibility Zr-14Nb alloy and dental alloys2020

    • 著者名/発表者名
      Kajima Y, Takaichi A, Tsutsumi Y, Hanawa T, Wakabayashi N, Kawasaki A.
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 39 号: 2 ページ: 256-261

    • DOI

      10.4012/dmj.2018-426

    • NAID

      130007822710

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2020-03-27
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of heat treatment on the anisotropic microstructural and mechanical properties of Co-Cr-Mo alloys produced by selective laser melting.2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takaichi, Yuka Kajima, Nuttaphon Kittikundecha, Hein Linn Htat, Hla Htoot Wai Cho, Takao Hanawa, Takayuki Yoneyama, Noriyuki Wakabayashi.
    • 雑誌名

      J Mech Behav Biomed Mater.

      巻: 102 ページ: 103496-103496

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2019.103496

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fatigue properties of removable partial denture clasps fabricated by selective laser melting followed by heat treatment.2019

    • 著者名/発表者名
      Kittikundecha N, Kajima Y, Takaichi A, Wai Cho HH, Htat HL, Doi H, Takahashi H, Hanawa T, Wakabayashi N.
    • 雑誌名

      J Mech Behav Biomed Mater.

      巻: 98 ページ: 79-89

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2019.06.010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of heat treatment on the microstructure and fatigue strength of CoCrMo alloys fabricated by selective laser melting2019

    • 著者名/発表者名
      Seki Erina、Kajima Yuka、Takaichi Atsushi、Kittikundecha Nuttaphon、Cho Hla Htoot Wai、Htat Hein Linn、Doi Hisashi、Hanawa Takao、Wakabayashi Noriyuki
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 245 ページ: 53-56

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2019.02.085

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of heat-treatment temperature on microstructures and mechanical properties of Co?Cr?Mo alloys fabricated by selective laser melting2018

    • 著者名/発表者名
      Kajima Yuka、Takaichi Atsushi、Kittikundecha Nuttaphon、Nakamoto Takayuki、Kimura Takahiro、Nomura Naoyuki、Kawasaki Akira、Hanawa Takao、Takahashi Hidekazu、Wakabayashi Noriyuki
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 726 ページ: 21-31

    • DOI

      10.1016/j.msea.2018.04.048

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Influence of heat treatment on the mechanical and corrosion properties of CoCrMo alloys fabricated by selective laser melting.2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takaichi, Yuka Kajima, Tatsuya Oishi, Nuttaphon Kittikundecha, Hein Linn Htat, Yusuke Tsutsumi, Takao Hanawa, Noriyuki Wakabayashi.
    • 学会等名
      8th International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of cooling conditions after heat treatment on the micro-structure and mechanical properties of cobalt-chromium-molybdenum alloy prepared by selective laser melting.2019

    • 著者名/発表者名
      Cho Hla Htoot Wai, Kajima Yuka, Takaichi Atsushi, Nuttaphon Kittikundecha, Htat Hein Linn, Hanawa Takao, Wakabayashi Noriyuki.
    • 学会等名
      第74回日本歯科理工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Fatigue Strength of SLMed Co-Cr-Mo clasp by Post-heat Treatment Clasp.2019

    • 著者名/発表者名
      akaichi A, Kittikundecha N, Kajima Y, Takahashi H, Hanawa T, Wakabayashi N.
    • 学会等名
      97th General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Preheating Treatments on Interfacial Reaction between Dental Porcelain and Low Magnetic Susceptibility Zr-14Nb Alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Takaichi A, Kajima Y, Doi H, Hanawa T, Wakabayashi N.
    • 学会等名
      AVS Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー積層造形法で製作した Co-Cr-Mo 合金への熱処理が疲労強度に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      関絵里奈,高市敦士,加嶋祐佳,若林則幸.
    • 学会等名
      平成30年度日本補綴歯科学会東京支部総会・第22回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Characteristics and Corrosion Behavior of CoCrMo Alloys Fabricated by Selective Laser Melting after Various Heat Treatments.2018

    • 著者名/発表者名
      Kajima Y, Takaichi A, Oishi T, Kittikundecha N, Tsutsumi Y, Nomura N, Hanawa T, Wakabayashi N, Kawasaki A.
    • 学会等名
      AVS Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 選択的レーザー溶融法により作製したCo-Cr-Mo合金の耐食性と熱処理による影響.2018

    • 著者名/発表者名
      大石達也, 堤 祐介, 加嶋祐佳, 髙市敦士, 陳 鵬, 蘆田茉希, 土居 壽, 塙 隆夫
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between microstructures and fatigue strengths in selective laser melted CoCrMo alloy subjected to heat treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Kittikundecha Nuttaphon,Kajima Yuka,Takaichi Atsushi,Nakamoto Takayuki, Doi Hisashi,Tsutsumi Yusuke, Nomura Naoyuki, Kawasaki Akira,Takahashi Hidekazu, Hanawa Takao, Wakabayashi Noriyuki.
    • 学会等名
      第72回日本歯科理工学会学学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法における異方性制御を目的とした熱処理条件の検討2018

    • 著者名/発表者名
      加嶋祐佳,髙市敦士, Nuttaphon Kittkundecha, 蘆田茉希,野村直之, 塙隆夫, 若林則幸, 川崎亮.
    • 学会等名
      日本金属学会 2018 年秋期 (第 163 回) 講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法で製作したCoCrMo合金への熱処理条件の検討2018

    • 著者名/発表者名
      加嶋祐佳,高市敦士,Nuttaphon Kittkundecha,野村直之,塙隆夫,若林則幸,川崎亮
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会東北ブロック講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法で製作した Co-Cr-Mo合金への熱処理の有効性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      加嶋祐佳,高市敦士,高橋英和,若林則幸.
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会 第127回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法で製作したCo-Cr-Mo合金への熱処理が組織および機械的性質に与える影響.2018

    • 著者名/発表者名
      加嶋祐佳,髙市敦士,キットクンダシャーナタポン,中本貴之,野村直之,塙 隆夫,高橋英和,若林則幸,川崎 亮.
    • 学会等名
      第71回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法で製作したCo-Cr-Mo合金の異方性緩和を目的とした熱処理条件の検討.2018

    • 著者名/発表者名
      加嶋 祐佳,髙市 敦士, Nuttaphon Kittkundecha, 野村 直之, 高橋 英和, 塙 隆夫, 若林 則幸 ,川崎 亮 .
    • 学会等名
      日本金属学会 2018 年春期 (第 162 回) 講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 積層造形体の疲労強度に与えるサポート構造の影響.2017

    • 著者名/発表者名
      加嶋祐佳,高市敦士,高橋英和,若林則幸.
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会 第126回学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法においてオーバーハング部へのサポート構造の付与が疲労強度に与える影響.2017

    • 著者名/発表者名
      高市敦士,加嶋祐佳,中本貴之,堤祐介,野村直之, 高橋英和,塙隆夫,若林則幸.
    • 学会等名
      第70回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー積層造形法で製作したコバルトクロム合金の異方性制御に有効な熱処理条件の検討.2017

    • 著者名/発表者名
      加嶋祐佳,高市敦士,中本貴之,ナタポン キットクンダシャー ,野村直之,高橋英和,塙隆夫,若林則幸,川崎亮.
    • 学会等名
      第70回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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