一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法及义齿

技术领域

本发明涉及义齿加工技术领域，具体涉及一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法及义齿。

背景技术

随着国家的发展，人民生活水平不断提高，饮食种类不断丰富，这同时也对人们的口腔健康造成一定程度上的危害，某方面的不注意便可能导致牙齿受损，而不得不戴上义齿冠桥或接受种植牙手术。此外，人口老龄化的加深使得义齿产品的需求进一步扩大并保持较高速增长。

此外，3D打印技术的发展赋予了设计、制造更多的可能性，在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用，诸多行业都在积极借助3D打印技术解决现有行业困局，齿科3D打印技术也得到了越来越广泛的关注。

另一方面，随着消费能力的提高，人们更加倾向于选择更加贴合自身的个性化定制义齿产品，并对义齿着色提出了更加个性化的要求。然而，在传统的生产技术中，义齿着色常常是通过技师手工调色完成的，但该过程耗时长且人工成本高，导致义齿产品成本上升。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供两种调色简单、可以实现义齿全表面位置的颜色调控及渐变色着色的多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法。

本发明的另一个目的是：提供一种贴合患者口腔牙齿颜色的义齿。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法，包括如下步骤，

S1：通过3D打印机在膜片表面打印出具有多尺度梯度的微结构；

S2：将患者的牙齿颜色与利用3D打印机打印出的待染色义齿颜色进行对比，得到颜色差值并制备相应颜色的染色液；

S3：将具有表面微结构的膜片放置于染色液中进行着色；

S4：将膜片粘附在待染色义齿上使染色液中的染料附着于义齿表面，待染色完毕后将膜片从义齿表面取下；

S5：将义齿上釉并进行烧结处理，得到义齿成品。

作为一种优选，表面多尺度梯度微结构为微针状阵列结构，微针状阵列结构的微针为圆锥状结构或半圆锥状，微针在高度方向具有梯度变化，微针倾斜设置。

作为一种优选，不同列或不同排的微针之间构成多级微针，不同级的微针在高度方向具有梯度变化，不同级微针之间有一定距离，且该距离在不同级之间可以设置为梯度变化。

作为一种优选，微结构的材料采用与膜片或义齿的材料一致，或微结构的材料采用聚合物、陶瓷或金属。

作为一种优选，3D打印机在打印膜片上的微结构选择喷墨打印机、陶瓷打印机或激光打印机，在打印义齿时选择陶瓷打印机。

作为一种优选，步骤S4中，具有表面微结构的膜片放置于染色液中进行着色的方法为将膜片完全或部分浸渍于染色液中。

作为一种优选，步骤S2中，染色液由固态染料溶解或分散于溶剂中制备。

一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法，包括如下步骤，

S1：通过3D打印机打印出具有表面多尺度梯度微结构的义齿；

S2：将患者的牙齿颜色与利用3D打印机打印出的待染色义齿颜色进行对比，得到颜色差值并制备相应颜色的染色液；

S3：将义齿放置于染色液中进行着色；

S4：将义齿上釉并进行烧结处理，得到义齿成品。

作为一种优选，步骤S3中，将义齿放置于染色液中进行着色的方法为将义齿完全或部分浸渍于染色液中。

一种义齿，采用一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法制得。

总的说来，本发明具有如下优点：

本发明通过3D打印机在膜片或义齿表面打印出具有多尺度梯度的微结构，将该膜片或义齿放置于待染色义齿和患者牙齿颜色的差值对应颜色的染液中，该微结构上的多尺度梯度结构能够控制染色液定向移动，从而实现义齿全表面位置的颜色调控及渐变色着色，更加贴合患者口腔牙齿颜色。实现更加个性化的义齿成品定制制作，并节约了人工染色的操作，减少了耗时和成本，有利于自动化生产。

附图说明

图1为义齿着色方法的流程图。

图2为一种易于调控义齿颜色的微结构打印在膜片上的俯视图。

图3为一种易于调控义齿颜色的微结构打印在膜片上的立体图，微针在膜片上的倾斜角度不同。

图4为微针的立体图。

其中，1为膜片，2为微针。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

本实施例的一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法，包括如下步骤，

S1：通过3D打印机在膜片表面打印出具有多尺度梯度的微结构；

S2：将患者的牙齿颜色与利用3D打印机打印出的待染色义齿颜色进行对比，得到颜色差值并制备相应颜色的染色液；

S3：将具有表面微结构的膜片放置于染色液中进行着色；

S4：将膜片粘附在待染色义齿上使染色液中的染料附着于义齿表面，待染色完毕后将膜片从义齿表面取下；

S5：将义齿上釉并进行烧结处理，得到义齿成品。将义齿上釉并置于烧结炉中进行烧结处理，烧结完成后，染色液中的染料和透明釉将固结在义齿表面，且透明釉在义齿表面起到保护作用，最终得到义齿成品。

表面多尺度梯度微结构为微针状阵列结构，微针状阵列结构的微针为圆锥状结构或半圆锥状，微针在高度方向具有梯度变化，微针倾斜设置。本实施例的微针为半圆锥状。本实施例中，微针的倾斜角度为a，0°＜a＜90°。本实施例的a＝45°。

不同列或不同排的微针之间构成多级微针，不同级的微针在高度方向具有梯度变化，不同级微针之间有一定距离，且该距离在不同级之间可以设置为梯度变化。

该微针结构为在高度方向具有梯度变化的结构，微针结构为圆锥状结构或半圆锥状结构，且微针具有一定的可变的倾斜角度，微针的圆锥或半圆锥结构上的曲面结构可以设计成多种结构，阵列中的微针排布可以在任意方向设置高度梯度，由此构成了具有多尺度梯度的表面微结构。具体如松针表面微结构、刺猬针状结构、多级金字塔结构等。

微结构的材料采用与膜片或义齿的材料一致，或微结构的材料采用可打印的聚合物、陶瓷或金属，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷、铁基合金、铜合金、钛基合金等。本实施例中，微结构的材料采用与膜片的材料一致。

3D打印机在打印膜片上的微结构选择喷墨打印机、陶瓷打印机或激光打印机，在打印义齿时选择陶瓷打印机。本实施例中，3D打印机在打印膜片上的微结构选择喷墨打印机。

步骤S4中，具有表面微结构的膜片放置于染色液中进行着色的方法为将膜片完全或部分浸渍于染色液中。本实施例中，具有表面微结构的膜片放置于染色液中进行着色的方法为将膜片完全浸渍于染色液中，经过一定时间后膜片表面不同部位由于受到尺度梯度微结构的调控而附着上不同含量的染色液，由此实现着色调控及渐变色着色；然后将膜片粘附在待染色义齿上，使膜片上的染料附着于义齿表面，之后将膜片取下。

步骤S2中，染色液由固态染料溶解或分散于溶剂中制备。本实施例中，染色液由固态染料溶解于溶剂中制备。其中固态染料为目前口腔中应用的无机或有机颜料及其按照不同比例混合得到的复合颜料。

实施例二

本实施例的一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法，包括如下步骤，

S1：通过3D打印机打印出具有表面多尺度梯度微结构的义齿；

S2：将患者的牙齿颜色与利用3D打印机打印出的待染色义齿颜色进行对比，得到颜色差值并制备相应颜色的染色液；

S3：将义齿放置于染色液中进行着色；经过一定时间后义齿表面不同部位由于受到尺度梯度微结构的调控而附着上不同含量的染色液，由此实现着色调控及渐变色着色。

S4：将义齿上釉并进行烧结处理，得到义齿成品。

步骤S3中，将义齿放置于染色液中进行着色的方法为将义齿完全或部分浸渍于染色液中。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例三

本实施例的一种义齿，采用一种多尺度梯度表面微结构调控的义齿着色方法制得。

该义齿的结构为在患者所缺牙齿实际三维结构的基础上，在义齿表面需要着色的位置打印上具有多尺度梯度的表面微结构。

本实施例未提及部分同实施例一。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。