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2023 年度 実績報告書

純チタン粉末と付加造形法での補綴装置の製作―機械的性質、耐蝕性、造形精度の検討―

研究課題

研究課題/領域番号 21K17014
研究機関日本歯科大学

研究代表者

石田 祥己  日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (50779923)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードチタン / 付加製造 / CAD/CAM / 歯科 / SLM
研究実績の概要

主なチタンの加工方法である鋳造は、チタンの溶融温度が高く、雰囲気の調整が必要であることから、特殊な装置が必要である。また、鋳造用パターンの製作は術者の技量に大きく影響される。これらの問題点を解決する加工方法としてCAD/CAMが応用されている。主に切削加工が用いられているが、材料の無駄となる部分が多く、切削工具の制限から複雑な形状の加工は極めて困難であった。そこで、付加製造の歯科応用が期待されている。チタン合金による付加製造の歯科応用は過去に複数の報告があるが、アレルギーなどの観点からチタンの方が生体親和性が優れると考えられる。しかしながら、チタン粉末の製造が極めて困難だったため、今まで付加製造には用いられてこなかった。近年ではその製造技術の発展に伴い付加製造用のチタン粉末が登場し、それが歯科にも応用されつつある。しかし、チタン粉末による付加造形で製作された加工物の性質や寸法精度は明らかとなっていない。
本研究では、付加製造で製作した試験片は鋳造で製作したものと比較して優れた機械的性質を示し、試験片の造形方向がその性質に影響を及ぼすことが明らかになった。
付加製造による造形精度は、造形方向によって大きく影響されることが明らかになった。このことから、補綴装置の製作の際は造形方向を意識して造形するデータの配置が必要であることが示唆された。
腐食挙動においては、付加製造により製作した試験片と鋳造により製作したものとの間には大きな差は認められなかった。このことから、付加製造した試験片の耐食性は鋳造により製作したものと同等であることが明らかになった。
以上の結果から、付加製造により製作した加工物は鋳造により製作したものと比較して、同等またはそれより優れた性質を有することが明らかになった。付加製造が鋳造法の代替方法として極めて有用であることが示唆された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Application of electron beam melting technology in fabricating titanium prostheses2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ishida, Akikazu Shinya, Daisuke Miura, Kentaro Nakajima
    • 学会等名
      Asian Network of Dental Materials Societies Kickoff Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Dimensional Accuracy of Titanium Crown Fabricated By EBM And SLM2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ishida, Satoru Watanabe, Daisuke Miura, Kentaro Nakajima, Akikazu Shinya
    • 学会等名
      2024 IADR/AADOCR/CADR General Session & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] 造形方向がチタンを用いたEBMの精度に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      石田祥己,渡邊 慧,三浦大輔,中島健太郎,新谷明一
    • 学会等名
      公益社団法人日本補綴歯科学会東京支部学術大会

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公開日: 2024-12-25  

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