| 研究課題/領域番号 |
17K11784
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| 研究機関 | 東京歯科大学 |
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研究代表者 |
服部 雅之 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (10307390)
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| 研究分担者 |
染屋 智子 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (60801470)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 三次元造形 / 積層造形 / チタン / コバルトクロム |
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| 研究実績の概要 |
歯科領域における歯科用金属の成形加工は、歯科精密鋳造法によって確立されてきた。近年のCAD/CAM技術の発展によって、セラミックスやレジン系材料の加工法が劇的に変化しつつあるが、金属材料は未だその域に到達していない。積層造形技術の発展により金属粉末による三次元造形法が紹介され、産業界では今後の普及が期待されているが、歯科医療への応用においては、金属材料の選別、造形物の物性、寸法精度など検討すべき問題点も多く、それらを改善することが課題とされている。本研究は、新たな歯科医療技術に適合した金属材料による製作・加工技術を構築することを目的としている。2018年度は、2種金属（コバルトクロム合金、チタン合金）について諸物性の評価（コバルトクロムは2017年済）ならびに歯冠形状を模した造形試験、試作チタン合金の造形条件の最適化を試みた。
チタン合金（Ti-6Al-4V）を用いて鋳造法で製作した試験片の引張強さは約860MPa、積層造形法では約1150MPaであった。表面硬さ（ビッカース法）は、鋳造法で約470Hv、積層造形法では約380Hvであった。鋳造法ではチタンのαケースの影響により表面硬さが大きな値を示したが、積層造形法ではαケースの存在を認めず、表層と内部での硬さ変化に著しい差異は認めなかった。
歯冠形状をフルクラウン基準金型をもとに作製したところ、コバルトクロム合金とチタン合金ともに積層造形法でも加工が可能であり各3個のフルクラウン造形物を作製した。積層造形法では加工条件を二通りとしたが、いずれの条件、合金ともに造形試料と基準金型の適合性はタイトであり、造形体は収縮傾向を示した。鋳造法で作製した試料では、コバルトクロム合金、チタン合金ともに基準金型辺縁部での適合性は良好であった。次年以降、造形パラメータの検討により適合性の改善を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
初年度は既存の歯科用金属であるコバルトクロム合金市販品における歯科鋳造法と積層造形法の物性の差異を検討した。既存品を使用することで、試験片作製も問題なく進行した。2018年度は、試作チタンの試験片作製における加工条件の最適化が極めて困難であったため、やや遂行に遅れが生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、既存金属としてコバルトクロム合金、チタン合金(Ti-6Al-4V合金)および試作チタン合金による造形試験片の製作を試みる。既存合金に関しては概ね解析が終了しているので、試作チタン合金の加工条件設定の検討を早急に進める必要がある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
金属試料作製に必要なコバルトクロム合金材やチタン材の購入が少量であったことと、学会発表による旅費を計上していたが日程の折り合いがつかなかったことが原因である。
次年度は最終年度であること、試験片の追加作成が見込まれるため、使用計画通りの予算執行ができると考える。
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