口腔陶瓷修复材料加工工艺探讨

口腔陶瓷修复材料加工工艺探讨

李崇强

李崇强

济南市口腔医院山东济南250001

【摘要】文章分析了目前常用的口腔陶瓷修复材料，以及口腔CAD/CAM系统的原理，和可选的口腔修复提加工工具，据此分析磨削加工工艺的影响因素等，为提高口腔陶瓷修复材料质量奠定理论基础。

【关键词】影口腔陶瓷修复材料；CAD/CAM系统；磨削加工工艺

1引言

口腔修复，即是俗称的镶牙，主要是针对牙齿缺损、牙齿缺失后的治疗工作，包括嵌体、全冠、义齿等。近年来，随着生活水平的提高，各种不良生活习惯和错误刷牙习惯的影响，各种口腔疾病不断增多，进行口腔修复的人也越来越多。口腔陶瓷修复体即指义齿，属于色泽与真牙十分接近，生物相容性好，耐磨性强的口腔修复材料，在口腔修复领域得到广泛应用。

2口腔陶瓷修复材料分析

当前使用的可切削的口腔陶瓷修复材料有多种，包括长石瓷、玻璃瓷、氧化铝瓷、氧化锆瓷、玻璃渗透陶瓷等五大类。长石瓷本质属于硼硅长石质玻璃，可用于前牙贴面、全冠以及后牙嵌体等作用，美观度高，且磨耗度接近真牙，进行研磨抛光后可直接应用。玻璃瓷是微晶体和玻璃的结合物，本质属于硅酸盐材料，透光性和切削性好，可用于贴面、嵌体以及制作前后牙单冠。氧化铝瓷是在玻璃基质中分散分布一些氧化铝结晶，强度很高，可用于嵌体、单冠、前牙桥和后牙冠的制作。氧化锆瓷相比其他陶瓷材料具有更好的强度和韧性，可用于冠及固定桥。玻璃渗透陶瓷属于复合材料，包括至少2种材料，强度和韧性较好，多用于修复后牙。

3口腔修复体ＣＡＤ／ＣＡＭ系统与加工工具

3.1口腔ＣＡＤ／ＣＡＭ系统

CAD/CAM技术即计算机义齿辅助设计与辅助制作技术，是本世纪口腔修复领域最大的进展之一，从根本上改变了传统的义齿制作方法。CAD/CAM技术的基本方法为对预备好的基牙进行三维形态测量，然后利用计算机实现图像化与设计，并模拟修复体的形态，再通过数据仿真加工完成义齿的制备。目前应用于口腔修复的CAD／CAM系统主要用于完成固定修复，制作嵌体、贴面、前后牙全冠、烤瓷冠的基底冠、全冠烤瓷的桥体支架、全口义齿的基托等。本系统使用的材料主要为陶瓷块，其它材料根据需要可选择塑料、复合树脂、金属、蜡等，而且可根据各类修复体采用不同类型的材料。口腔CAD/CAM系统的优点是完成的修复体准确，与基牙密合，节省大量时间，而且从预备到完成制作只需40-50min，从根本上改变了修复方式，免掉铸造的全过程，节约材料。

3.2口腔修复体加工工具

根据具体选择的加工材料和工艺的不同，口腔修复体使用的加工工具也有很大区别，主要包括金刚石义齿磨针和义齿铣刀两种。金刚石磨针包括平底磨头、球磨头、锥度磨头3种磨削工具，包括应用于义齿成型加工的金刚石义齿磨针和应用于义齿修磨及牙体预备的金刚石车针。金刚石义齿磨针应用于玻璃瓷、长石瓷、氧化锆瓷等材料的成型磨削加工，应用于CEREC、Dux等口腔CAD/CAM系统数控研磨机，制备方法包括烧结、电镀、钎焊金刚石3种，前两种制备方法在牙科上广泛应用，烧结的优点是成本低，多层磨料，商业化程度高，但缺点是长期进行会影响强度；电镀的优点是制作简单，缺点是金刚石锋利度不足，容易出现颗粒脱落；钎焊的优点是结合力强，出刃高，锋利性好，缺点是成本高，难以批量生产。

义齿铣刀包括圆鼻铣刀、球头铣刀和立铣刀3种，主要用于氧化锆修复体的成型加工。属于金刚石涂层铣刀，这样可以增加使用寿命，提高切削效果，不同的口腔CAD/CAM系统在刀柄直径、刃数、切削角度等方面各不相同。

4磨削加工工艺

4.1磨削去除机理

主要是因为材料表面的形成机理会影响到材料的质量，不同机理会出现不同程度的损伤，而机理的形成又与材料、刀具、加工工艺、参数等有关。因此，通过控制参数，优化加工工艺，选择合适的刀具，减少材料内部的损伤，可以显著提高磨削去除工作效率。目前常使用的磨削机理包括压痕断裂力学法、磨削加工观察法、Y-TZP磨削机理法等，通过不同的方式改变磨削参数，优化设备和工艺，选择合适的材料等，都取得了较好的磨削效果。

4.2磨削力

磨削力是用来评价可磨削性的指标之一，其大小与磨具的形状、硬度、粒度、用量等紧密相关。因此提高磨削质量还可以通过寻找适宜的磨削力区来实现。比如使用钎焊金刚石工具磨削时，粒度小的磨削力小；有的研究证明磨削力会随着进给速度、切削深度的增加而逐渐加大，尤其是切削深度的影响更大；有研究证明磨削的宽度、深度、主轴转速、进给速度对磨削力的影响程度逐渐缩小。除此之外，材料去除率的增加，切削厚度的变化，切削刀具的选择等都会影响到磨削力的大小。总之，有人证实，磨削力会随着进给速度、磨粒浓度、磨粒角度的增加而增大，随主轴转速、磨粒大小、超声振幅、超声频率的降低而减小，而随着切削深度的增加，磨削力会出现先增大后减小的趋势。

4.3磨削质量

陶瓷修复体的表面质量也是影响其耐磨性和使用寿命的关键，对其的研究包括表面完整性和表面形貌两点。以修复体来说，越光滑的表面，越不容易被口腔细菌附着，美观效果越好，带给患者的舒适度越好。而表面粗造程度加大以及裂纹的出现和扩散，会导致修复体的强度降低，缩短使用寿命。不同的修复体材料和磨削工具的选择，会给裂纹范围、表面强度、表面质量、裂纹形成等带来不同的影响，进而影响到磨削质量。因此在选择材料和工具时，要根据材料特性，选择最佳磨削工具进行磨削，保证修复体表面的光滑度，减少裂纹的产生和扩散范围，这样才能保证修复体的质量，提高使用寿命。

5结语

总之，口腔陶瓷修复体材料有多种，在进行磨削时，刀具的选择、工艺参数、磨削路径等都会对材料造成一定损伤，但是我们可以通过改善刀具的磨削性能，减少这些损伤的发生，提高修复体质量，从而为患者提供优质的服务。具体的改善措施包括通过对磨削过程的动态研究以及材料的磨削机理研究，分析磨削刀具的优化设计以及磨削效果的优化判定方法等，从而保证口腔修复体的质量。

参考文献：

[1]赵丹娜，王成勇，周绍波，等.口腔陶瓷修复材料加工研究[J].金刚石与磨料磨具工程，2017，37（1）：34-42.

[2]仇越秀，苗鸿雁，谈国强，夏傲.陶瓷在口腔修复中的应用[J].材料导报，2005，19（5）：20-22+25.