Способ изготовления заготовки, заготовка и зубная реставрация
Изобретение относится к способу изготовления заготовки из керамического материала, при этом первый керамический материал и затем второй керамический материал из различных композиций загружаются в форму и при этом указанные материалы прессуются и после прессования подвергаются обжигу. Таким образом, слой первого керамического материала загружается в форму, в указанном слое образуется первая открытая полость, второй керамический материал загружается в первую открытую полость и указанные материалы спрессовываются вместе и затем подвергаются температурной обработке. И первый керамический материал, и второй керамический материал содержат литий-силикатную стеклокерамику или состоят из нее. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится, помимо прочего, к способу для изготовления заготовки из керамического материала, в частности, заготовки, подлежащей использованию для изготовления зубной реставрации, при этом первый керамический материал и затем второй керамический материал из различных композиций загружаются в форму, и при этом материалы спрессовываются, а после прессования подвергаются обжигу.
Изобретение также относится к подвергнутой предварительному обжигу или подвергнутой полному обжигу заготовке, предназначенной для изготовления зубной реставрации, например, зубного каркаса, коронки, частичной коронки, мостовидного протеза, колпачка, винира, абатмента, штифтовой конструкции, в частности, коронки или частичной коронки, содержащей керамический материал, который, в частности, содержит участки из различных композиций.
Патент США US 8 936 845 B2 раскрывает заготовку из диоксида циркония, используемую для изготовления зубного протеза и содержащую несколько слоев из различных химических композиций. Отдельные слои, таким образом, имеют различное процентное содержание оксида иттрия.
Масса диоксида циркония демонстрирует уменьшение или увеличение хроматичности вдоль прямой линии в цветовом пространстве L*a*b* (US 2014/0328746 A1).
Заготовка диоксида циркония для создания зубных изделий согласно WO 2014/062375 A1 имеет по меньшей мере два участка материала, которые имеют различные соотношения тетрагональной и кубической кристаллических фаз, при этом в одном из участков указанное соотношение больше 1, а в другом участке указанное соотношение меньше 1.
EP 2 371 344 A1 относится к керамической массе, обогащенной стабилизирующим веществом от поверхности на требуемую глубину.
В патентных заявках WO 2011/076422 A1 и WO 2012/059143 A1 раскрыты стеклокерамические материалы на основе дисиликата лития, которые используются для изготовления формованных зубных элементов. Указывается, что соответствующие стеклокерамические материалы имеют хорошие механические и оптические характеристики.
Патентная заявка WO 2013/053865 A2 раскрывает заготовку из стеклокерамического материала, из которой изготавливаются формованные зубные элементы. Важным является то, что керамика содержит оксид трехвалентного металла из группы Y2O3, La2O3, Yb2O3, Bi2O3 и их смеси. Кроме того, стеклокерамика по существу не содержит K2O и Na2O.
Одна цель настоящего изобретения состоит в разработке способа вышеупомянутого типа таким образом, чтобы зубная реставрация могла быть изготовлена из керамического материала без трудоемкой окончательной обработки, удовлетворяла эстетическим требованиям и, кроме того, обладала высокой прочностью.
Для достижения этой цели предполагается, помимо прочего, что первый или второй, или первый и второй керамический материал представляет собой керамический материал, который содержит или состоит из стеклокерамического материала на основе силиката лития, что слой первого керамического материала загружается в форму, что в указанном слое образуется первая открытая полость, что второй керамический материал загружается в указанную первую открытую полость и что указанные материалы спрессовываются вместе и затем подвергаются температурной обработке.
В частности, изобретение относится к способу изготовления заготовки из керамического материала, в частности, заготовки, подлежащей использованию для изготовления зубной реставрации, при этом первый керамический материал в виде порошка и затем второй керамический материал в виде порошка из различных композиций загружаются в форму, причем указанные материалы спрессовываются и затем подвергаются обжигу, отличающемуся тем, что
a) используемый указанный первый или указанный второй или указанный первый и указанный второй керамический материал содержит или состоит из стеклокерамического материала на основе силиката лития, при этом слой первого керамического материала загружается в форму,
b) в указанном слое образуется первая открытая полость,
c) указанный второй керамический материал загружается в первую открытую полость,
d) после загрузки второго керамического материала в нем образуется вторая открытая полость,
e) третий керамический материал загружается во вторую открытую полость, при этом указанный третий керамический материал имеет композицию, отличную от композиции первого и/или второго керамического материала, и
f) указанные материалы спрессовываются вместе и затем подвергаются температурной обработке.
Альтернативно этапам d) и e) в слое первого керамического материала образуется некоторое количество первых открытых полостей, в которые загружается второй керамический материал.
Согласно изобретению сначала в форму загружается слой сыпучего материала. Это может быть, например, бесцветный порошок литий-силикатного стекла, имеющего размер частиц в диапазоне 1-150 мкм, особенно в диапазоне 10-30 мкм. После загрузки порошка открытая полость образуется, например, посредством плунжера для выпрессовки. Это выполняется, например, посредством выталкивания частей первого керамического материала и/или легкого уплотнения первого керамического материала.
Образованное таким образом углубление или полость, в частности, имеет по существу конусообразную геометрию, которое, если из заготовки должна быть изготовлена коронка или частичная коронка, может геометрически соответствовать форме зубной культи или абатмента. Затем в эту полость или углубление загружается второй керамический материал и затем указанные материалы вместе прессуются.
Также существует возможность образования второй открытой полости во втором керамическом материале, который заполняет первую открытую полость. Этот этап может сопровождаться сопутствующим спрессовыванием всех материалов.
Уплотнение материалов происходит независимо от этого.
Сжатие/уплотнение керамических материалов, загруженных в форму, предпочтительно выполняется при давлении 50-400 МПа, в частности, 150-350 МПа, особенно предпочтительно 150-250 МПа. Таким образом, достигается плотность приблизительно 40-70% теоретической плотности 2,6 г/см3. Если присутствуют связующие агенты, затем выполняется их удаление и предварительный обжиг или частичный обжиг при температуре 650-750°C в течение 10-40 минут.
В случае, когда во втором керамическом материале образуется вторая открытая полость и в нее загружается третий керамический материал, эта композиция должна отличаться от композиции второго керамического материала, в частности, наличием более низкой прозрачности, чем у второго/первого материала.
Независимо от этого третий керамический материал должен также состоять из литий-силикатной стеклокерамики или содержать ее.
В частности, согласно изобретению в слое первого керамического материала обеспечивается несколько первых открытых полостей и в них загружается второй керамический материал. При этом образуется несколько отдельных, разделенных секций заготовки, так называемых гнезд, так что после предварительного обжига может быть получено некоторое число зубных реставраций из секций такой заготовки, в частности, посредством фрезерования и/или шлифования. Следовательно, возможно различие в размерах секций заготовки для обеспечения возможности изготовления реставраций различных геометрических форм. Полученные реставрации могут также различаться по геометрическому расположению соответствующих участков материала на корневой стороне и/или дентинной стороне. Таким образом, существует возможность получения зубов различных форм из одной заготовки согласно числу гнезд/секций заготовки и их геометрической форме. Как уже объяснялось, дентинные основы образуются из вторых участков, а режущие края образуются из первого участка.
Когда подлежит изготовлению заготовка, имеющая форму бруска, в слое первого керамического материала образуется одна первая открытая полость. После заполнения первой открытой полости вторым керамическим материалом образуется вторая открытая полость, и затем она заполняется третьим керамическим материалом, если только третья полость соответствует негативной форме контура соединения с имплантом.
Обычно размер такой заготовки в форме бруска находится в диапазоне 14 мм x 14 мм x 16 мм и 20 мм x 20 мм x 20 мм.
Когда подлежит изготовлению заготовка, имеющая дискообразную геометрию, в слое первого керамического материала образуется несколько первых открытых полостей, и они заполняются вторым керамическим материалом. При необходимости после того, как первые открытые полости заполнены вторым керамическим материалом, в одной или более заполненных первых полостях может быть образована и заполнена третьим керамическим материалом вторая открытая полость.
Обычный размер такого диска составляет: диаметр 80-100 мм, высота 10-20 мм.
Кроме того, существует возможность окрашивания керамических материалов до требуемой степени, в частности, так, что для первого участка используется резцовый материал, который является более светопропускающим и менее окрашенным по сравнению со вторым керамическим материалом.
Зубная реставрация или другой формованный элемент предпочтительно получается из подвергнутой предварительному обжигу заготовки, но существует, естественно, также возможность, что заготовка сначала подвергается полному обжигу с изготовлением после этого формованного элемента, в частности, посредством фрезерования или шлифовки.
Независимо от того, когда заготовка подвергается обжигу до полной плотности, обеспечивается, в частности, что этот обжиг должен выполняться в течение 5-120 минут при температуре в диапазоне 750-950 °C. Кристаллизирующий обжиг может выполняться в несколько температурных стадий одновременно с процессом полного обжига или позже, например, первая кристаллизация при 600-670°C в течение приблизительно 10-120 минут, вторая кристаллизация при 720-780°C в течение 10- 60 минут и третий кристаллизирующий обжиг при 800-860°C в течение приблизительно 5-15 минут. Кристаллы метасиликата лития и дисиликата лития образуются в качестве основных кристаллических фаз.
Кристализирующий обжиг предпочтительно выполняется после обжига до полной плотности, который выполняется в жидкой фазе, то есть, частицы частично расплавлены.
Для изготовления зубной формованной детали используется заготовка по изобретению, которая получена из прессованного литий-силикатного стеклокерамического порошка. Для изготовления надлежащего стеклокерамического порошка сначала посредством расплавления подготавливается исходное стекло, имеющее следующую композицию, в процентах по массе:
SiO2 57,5-60,5%
Li2O 13,5-20,5%
ZrO2 8,5-11,5%
P2O5 3,0-7,5%
Al2O3 0,5-6,0%
K2O 0,5-3,5%
CeO2 0,5-2,5%
B2O3 0-3%
Na2O 0-3%
по меньшей мере одна добавка 0-4%.
Исходное стекло, в частности, имеет следующую композицию, в процентах по массе:
SiO2 57,5-60,5%
Li2O 14,0-16,0%
ZrO2 9,0-10,5%
P2O5 5,0-6,0%
Al2O3 2,5-3,0%
K2O 1,0-1,5%
CeO2 0,5-1,0%
B2O3 2,5-3,0%
Na2O 0,1-2,0%
V2O5 0,1-0,7%
Er2O3 0-1,0%
Y2O3 0,3-0,5%
MnO2 0-0,2%
Указанная по меньшей мере одна добавка представляет собой по меньшей мере одно из группы цветовых пигментов и/или флуоресцирующих агентов.
Кроме того, опалесценция может зависеть от управления кристаллообразованием. Кристаллы должны предпочтительно иметь максимальную длину 10-800 нм.
В частности, обеспечивается, в качестве самой добавки или для содержания в добавке, по меньшей мере один оксид из группы редкоземельных металлов.
Необязательно могут добавляться связывающие агенты. Но их содержание не принимается во внимание в вышеприведенном перечне процентов по массе.
Соответствующая смесь исходных материалов затем загружается в плавильный тигель из огнеупорного материала или сплава благородного металла и расплавляется при температуре 1350-1600°C в течение 1-10 часов, в частности, в течение 4-7 часов при температуре 1540 °C. Гомогенизация выполняется одновременно или после, например, посредством помешивания. Жидкое стекло, подготовленное таким образом, затем быстро охлаждается в надлежащей среде, например, жидкости, например, воде или изолирующей от высокой температуры шерсти. Быстро охлажденная стекломасса, приготовленная таким способом, затем измельчается, например, в шаровой дробилке, и затем просеивается. При просеивании может использоваться сито с размером ячеек 50-500 меш. При необходимости может выполняться дополнительное измельчение, например, с использованием вихревой мельницы или мельницы тонкого помола.
Частицы, имеющие размер в области 1-150 мкм, в частности, выбираются из стеклянного порошка/порошка из стеклянных частиц, приготовленных таким образом.
Чтобы обеспечить легкую обработку заготовки, при которой формованная деталь, полученная из заготовки, не становится нестабильной при обжиге до полной плотности, или фритта, полученная после расплавления, или предварительно измельченный или окончательно измельченный порошок подвергается этапу кристаллизации. Предпочтительно может выполняться многоэтапная температурная обработка, упоминаемая в связи с кристаллизующим обжигом.
Затем может выполняться дополнительная температурная обработка для отпуска, например, при температуре 350-500°C в течение 10-120 минут.
Исходные материалы выбираются так, чтобы обеспечить первый и/или второй керамический материал, имеющий требуемые характеристики цвета и светопропускания, в частности, в виде порошка литий-силикатной стеклокерамики, требуемого для идей по изобретению. Литий-силикатные стеклокерамические порошковые материалы, подготовленные, как описано выше, затем загружаются в форму/пресс-форму согласно идее изобретения.
Согласно идее изобретения после обжига до полной плотности получается монолитная зубная реставрация посредством удаления материала, например, фрезерованием или шлифовкой заготовки. Реставрация необязательно должна быть облицована, но если это так, это не выходит за пределы изобретения.
Подвергнутая предварительному или полному обжигу заготовка для использования в изготовлении зубной реставрации, например, зубного каркаса, коронки, частичной коронки, мостовидного протеза, колпачка, винира, абатмента, штифтовой конструкции, в частности, коронки или частичной коронки, состоящая из керамического материала, которая имеет участки из различных композиций, при этом первый участок представляет собой участок из первого керамического материала, а по меньшей мере один второй участок представляет собой участок из второго керамического материала, и указанные участки располагаются рядом друг с другом, отличается тем, что первый или второй, или первый и второй керамический материал содержат литий-силикатную стеклокерамику или состоят из нее, что по меньшей мере один второй участок проходит в первом участке и имеет наружную геометрию, которая сужается от основного участка. Таким образом, основной участок должен проходить в участке наружной поверхности первого участка и предпочтительно сливается с ним.
Также возможно, что второй участок имеет полость, отходящую от основного участка.
Независимо от этого второй участок в его наружной геометрии имеет конусовидную геометрию.
Также существует возможность, что во втором участке проходит третий участок, при этом указанный третий участок состоит из третьего керамического материала, композиция которого отличается от композиции второго керамического материала.
Особенностью настоящего изобретения, которую следует подчеркнуть, является то, что некоторое число вторых участков окружено первым участком, при этом, в частности, некоторые из множества вторых участков отличаются по их наружной геометрии.
Таким образом, например, могут изготавливаться коронки или искусственные зубы различных форм, которые являются более твердыми в дентинном, чем в резцовом участке. Для этой цели дентинная часть зубной реставрации образуется в секциях второго участка, в то время как резцовая часть образуется в секциях первого участка заготовки.
Изобретение дополнительно отличается тем, что заготовка изготавливается из литий-силикатного исходного стекла нижеприведенной композиции, в процентах по массе:
SiO2 57,5-60,5%
Li2O 13,5-20,5%
ZrO2 8,5-11,5%
P2O5 3,0-7,5%
Al2O3 0,5-6,0%
K2O 0,5-3,5%
CeO2 0,5-2,5%
B2O3 0-3%
Na2O 0-3%
по меньшей мере одна добавка 0-4%.
Заготовка должна быть, в частности, подготовлена из исходного стекла, содержащего нижеприведенный состав, в процентах по массе:
SiO2 57,5-60,5%
Li2O 14,0-16,0%
ZrO2 9,0-10,5%
P2O5 5,0-6,0%
Al2O3 2,5-3,0%
K2O 1,0-1,5%
CeO2 0,5-1,0%
B2O3 2,5-3,0%
Na2O 0,1-2,0%
V2O5 0,1-0,7%
Er2O3 0-1,0%
Y2O3 0,3-0,5%
MnO2 0-0,2%
Кроме того, существует возможность, что керамический материал второго участка окрашен, и что первый участок не окрашен или окрашен в меньшей степени, что приводит к большему светопропусканию, чем во втором участке.
Зубная реставрация, в особенности, зуб, коронка или частичная коронка, отличаются содержанием первого слоя первого керамического материала, проходящего на резцовой стороне, и проходящего на корневой стороне второго слоя, состоящего из второго керамического материала, при этом первый слой имеет большее светопропускание, а первый слой отличается от второго слоя по цвету.
Дополнительные подробности, преимущества и признаки изобретения получаются не только из формулы и признаков, раскрытых в настоящем документе - поодиночке или в сочетании - но также из нижеприведенного описания примерных вариантов осуществления, представленных на чертежах.
На чертежах:
Фиг. 1 a - c) - cхема устройства и этапы процесса, выполняемые с использованием устройства,
Фиг. 2 - более подробное изображение фиг. 1b),
Фиг. 3 - заготовка с участками, имеющими различные свойства материалов,
Фиг. 4 - другая заготовка с участками, имеющими различные свойства материалов,
Фиг. 5 - схема заготовки с зубом, подлежащим получению из нее,
Фиг. 6 - вид сверху заготовки со множеством участков, имеющих различные свойства материалов,
Фиг. 7, 8 - дополнительные варианты осуществления заготовок.
Идея изобретения проиллюстрирована посредством ссылки на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, при этом, в частности, зубные реставрации изготавливаются из керамического материала, имеющего монолитную структуру, так что после полного обжига возможно получение готового к использованию подходящего монолитного зубного протеза.
С этой целью изобретение обеспечивает изготовление заготовки, имеющей участки керамического материала из различных композиций и, таким образом, обладающих свойствами, посредством которых могут быть получены конкретные требуемые оптические свойства реставрации, подлежащей изготовлению, которые, как упоминалось, обеспечивают возможность использования готового к применению монолитно изготовленного зубного протеза после полного обжига, без, например, необходимости нанесения резцового слоя вручную и обжига.
На фиг. 1-3 представлено изготовление заготовки из литий-силикатной стеклокерамики, из которой может быть изготовлена зубная реставрация, в примерном варианте осуществления - коронка. Заготовка имеет форму цилиндра. Возможны другие формы, например, кубоидов.
Таким образом, подготавливается первый керамический материал 14, состоящий из литий-силикатной стеклокерамики. Для этого расплавляется исходное стекло из нижеприведенной композиции, в процентах по массе:
SiO2 57,5-60,5%
Li2O 13,5-20,5%
ZrO2 8,5-11,5%
P2O5 3,0-7,5%
Al2O3 0,5-6,0%
K2O 0,5-3,5%
CeO2 0,5-2,5%
B2O3 0-3%
Na2O 0-3%
по меньшей мере одна добавка 0-4%.
Указанная по меньшей мере одна добавка представляет собой по меньшей мере одно из группы цветовых пигментов и/или флуоресцирующих агентов. В частности, обеспечивается добавка, представляющая собой по меньшей мере один оксид из группы редкоземельных металлов или содержащая такой оксид.
Затем соответствующая смесь исходных материалов загружается в плавильный тигель из огнеупорного материала или сплава благородного металла и расплавляется при температуре 1350-1600°C в течение 1-10 часов, в частности, в течение 4-7 часов при температуре 1540 °C. Одновременно или после этого следует гомогенизация, например, посредством помешивания. Жидкое стекло, подготовленное таким образом, затем быстро охлаждается в надлежащей среде, например, жидкости, например, воде или изолирующей от высокой температуры шерсти. Быстро охлажденная стеклянная фритта, приготовленная таким способом, затем высушивается. Она затем измельчается, например, в шаровой дробилке, и затем просеивается. При просеивании может использоваться сито с размером ячеек 50-500 мкм. При необходимости может выполняться дополнительное измельчение, например, с использованием вихревой мельницы или мельницы тонкого помола.
Частицы, имеющие размер в области 1-150 мкм, в частности, выбираются из стеклянного порошка/порошка из стеклянных частиц, приготовленного таким образом.
Чтобы обеспечить легкую обработку заготовки, при которой формованная деталь, полученная из заготовки, не становится нестабильной при обжиге до полной плотности, или фритта, полученная после расплавления, или предварительно измельченный или окончательно измельченный порошок подвергается этапу кристаллизации. Фритта/порошок подвергается, таким образом, предпочтительно многоэтапной тепловой обработке, при этом, например, первая частичная кристаллизация выполняется при 600-670°C в течение 10-120 минут, вторая частичная кристаллизация выполняется в диапазоне 730-780°C в течение 10-60 минут, и этап третьей частичной кристаллизации выполняется в диапазоне 800-860°C в течение 5-15 минут. При необходимости может быть выполнена дополнительная тепловая обработка для отпуска, например, при температуре 350-500°C в течение 10-120 минут.
Следует заметить, что кристаллизация может также выполняться на более поздней стадии, например, после обжига до полной плотности.
Сыпучий порошок или гранулят в виде первого керамического материала 14 загружается в форму 10 или пресс-форму прессового штампа 12.
Может также быть добавлен связующий агент.
Затем посредством плунжера 16 для выпрессовки в материале 14 или в слое, образованном из этого материала, образуется открытая полость 18. Материал 14 перемещается или немного уплотняется посредством использования плунжера для выпрессовки. Как только полость 18 образована (фиг. lb), плунжер 16 для выпрессовки удаляется, и в полость 18 загружается второй керамический материал 20, который в значительной степени соответствует по композиции композиции первого материала, с отличием в том, что процент окрашивающих веществ изменен, так что достигается требуемый цвет зуба, поскольку дентин зуба, подлежащего изготовлению, получен из второго керамического материала 20.
После загрузки второго керамического материала 20 в полость 18 (фиг. lc) материалы 14, 20 или слои или участки, образованные из них, прессуются в форму 10 - посредством нижнего или верхнего пуансона 22, 24 - посредством которого получается уплотнение. После прессования заготовка 28 имеет плотность приблизительно 40-70% от теоретической плотности 2,6 г/см3. Прессование предпочтительно выполняется при давлении 50- 400 МПа.
Содержание фиг. 1b) более подробно представлено на фиг. 2. Можно видеть, что полость 18 образована плунжером 16 для выпрессовки в первом керамическом материале 14 соответственно в слое, состоящем из этого материала. На нижней стороне форма 10 ограничена плунжером 22 для выпрессовки.
Как можно видеть на фиг. 3, вторая полость 26 может быть образована во втором материале 20 после сжатия плунжерами 22, 24 для выпрессовки или, при необходимости, после предварительного обжига, например, посредством фрезерования.
Однако, согласно фиг. 1c), возможно также образование соответствующей второй полости 26 в материале 20, который полностью заполняет открытую с нижней стороны полость 18 посредством плунжера для выпрессовки, который не представлен.
Кроме того, возможно образование углубления или сквозного отверстия, отходящего от основания заготовки, которое, например, предназначено для функции зубной реставрации, или которое может быть использовано для последующей обработки. Следовательно, имеется возможность обеспечения проема в основании, которое отображает негативный контур соединения с имплантом. Это проиллюстрировано на фиг. 7. Таким образом, фиг. 7 представляет заготовку 28, которая соответствует, например, фиг. 3, которая имеет пространственную слоистую структуру согласно идее изобретения. Как становится ясно из чертежа, углубление 126 образуется, отходя от основания заготовки 28 согласно изобретению, соответствуя негативной форме соединения с имплантом, естественно, с учетом усадки заготовки при обжиге. При необходимости может также быть образован сквозное отверстие 128, которое после изготовления формованных элементов служит винтовым каналом. Естественно, также возможно образовать винтовой канал после обжига заготовки 28 посредством фрезерования или шлифовки. Затем из заготовки 28 образуется абатмент, в частности, посредством шлифования, для которого по меньшей мере уже имеется соединение с имплантом.
Придание формы углублению 126/128 может выполняться при прессовании заготовки 28, в которую прессовый штамп помещает матрицу, соответствующую требуемой геометрии углубления 126 или 126/128, которая в примерном варианте осуществления отходит от плунжера для выпрессовки.
На фиг. 8 также представлена заготовка 28, имеющая пространственную структуру, как описано выше. Конусообразная полость 130 образуется в заготовке 28, начинаясь от основания при прессовании, для облегчения фрезерования/шлифования зубной реставрации - в примерном варианте осуществления коронки 132 - и в то же время для обеспечения того, что износ используемого инструмента 134, в частности, инструмента для фрезерования или шлифования с шаровой головкой уменьшается по сравнению с обработкой заготовок, которые не имеют соответствующей полости. Преимущество вдавленной конусообразной полости 130 или углубления состоит в том, что при использовании инструмента для фрезерования или шлифования со сферической головкой больше не требуется сначала создавать необходимый для изготовления коронки 132 конус, и, более того, обработка не выполняется первоначально центром шаровой головки; если не имеется соответствующего конуса, тогда инструмент должен сначала выбрать конус с помощью сферической головки, в первую очередь, ее центром, в результате чего ускоряется износ.
Конусообразная полость 130 может также быть образована при прессовании заготовки 28 посредством использования соответствующей матрицы в прессовом штампе.
Независимо от наличия второй полости 26 или отверстия или углубления, например, для винтового канала или соединения с имплантом, после прессования выполняется обжиг заготовки 28 при температуре, в частности, в диапазоне 750-950°C в течение 5-120 минут. В процессе сначала происходит удаление связующего, после чего следует предварительный обжиг. Плотность заготовки 28 после обжига до полной плотности составляет около 2,6 г/см³ и/или >99,9% теоретической окончательной плотности. Прочность на разрыв полностью обожженной или окончательно обожженной заготовки 28 составляет более 190 MПa.
Заготовка 28 снабжена держателем 30, так что заготовка 28 может быть обработана, например, на фрезеровальном или шлифовальном станке для получения зубной реставрации, например, зубной коронки, из заготовки 28, как описано со ссылкой на фиг. 5. Таким образом, зубная коронка, подлежащая изготовлению, по меньшей мере виртуально располагается в заготовке 28 таким образом, чтобы резцовый участок находился в участке 32, образованном первым керамическим материалом 14, а дентинный участок располагался в секциях, заходящих во второй участок 34, образованный вторым керамическим материалом 20. Затем заготовка 28 обрабатывается с учетом этих данных.
На фиг. 4 представлено, что после загрузки первой полости 18 в первом керамическом материале 14 и загрузки второго керамического материала 20 в полость 18 дополнительно загружается вторая полость 36 согласно способу, изображенному на фиг. 1b), и затем третий керамический материал загружается в полость 36, причем указанный керамический материал отличается от второго керамического материала по композиции, так что он имеет другой цвет. Полость 40 может быть образована аналогично в третьем керамическом материале 38, как описано со ссылкой на фиг. 3.
Как проиллюстрировано на фиг. 5, зубная реставрация, в примерном варианте осуществления зуб 42, получается посредством обработки заготовки 28. С этой целью, с учетом знания порядка изготовления первого участка 32 из первого керамического материала 14 и второго участка 34 из второго керамического материала 20 в заготовке 28, зуб 42, подлежащий изготовлению, виртуально располагается в участках 32, 34 так, что режущий край проходит в первом участке 32, а дентин 46 проходит во втором участке 34.
После извлечения так виртуально размещенного зуба 42 из заготовки 28 посредством обработки, образуется зубной протез, который в принципе может использоваться непосредственно, в частности, не требует никакой облицовки. На основе идеи изобретения изготавливается монолитный зуб 42. В этом случае изготовление из заготовки 28 посредством обработки происходит легче, поскольку второй участок 34 уже имеет открытую полость 26, как описано со ссылкой на фиг. 3 и как можно видеть из фиг. 5.
На основании идеи изобретения возможно образование заготовки 48, имеющей множество участков 52, 54, 56, состоящих из второго керамического материала и, возможно, третьего керамического материала, которые могут иметь различную геометрические форму (фиг. 6), так что могут быть получены соответствующие зубы различных геометрических форм. Вторые участки 50, 52, 54, образованные из второго керамического материала 20, вкраплены в первый керамический материал 48, то есть они окружены им, как можно также видеть, в частности, на чертежах. Со стороны основания вторые участки 50, 52, 54 ничем не закрыты.
Как можно видеть, в частности, на фиг. 2-4, вторые участки имеют наружную форму, которая сужается, начиная от нижнего участка, то есть от основного участка 35. Она может называться конической формой, при этом ее наружный контур представляет собой поверхность свободной формы.
Основной участок 35/основная поверхность, ограничивающая его с нижней стороны, соединяется заподлицо с нижней стороной основной поверхности 33 первого участка 32.
Для изготовления секций 52, 54, 56 заготовки, также называемых гнездами, требуются, как описано со ссылкой на фиг. 1, соответствующие открытые полости в слое, созданном из первого материала 14 и обозначенном как первый участок 50, так что сыпучий второй керамический материал 20 может загружаться в полости ранее описанным способом, после чего следует спрессовывание материалов 14, 20 вместе, то есть их уплотнение.
Что касается заготовок 28, 48, следует заметить, что они могут иметь форму кубоида, например, с размерами 18×15×25 мм, или дискообразную форму, например, с диаметром 100 мм и высотой 15 мм, без ограничения объема изобретения. Это дает, в частности, как объяснено со ссылкой на фиг. 6, преимущество, состоящее в том, что, например, может быть образовано множество вторых участков 52, 54, 56 - так называемых дентинных основ - например, в дискообразной заготовке для получения не только реставраций, имеющих различную геометрию, но также имеющих подходящий по светопропускнию и прочности профиль слоя.
Поскольку положение одного или более вторых участков 52, 54, 56, то есть гнезд, которые могут иметь различные геометрические формы, известно, они могут быть сохранены в виде записи данных. Затем реставрации, подлежащие изготовлению и существующие в виде наборов данных CAD, располагаются относительно секций заготовки и в секциях заготовки так, чтобы можно было получить зубной протез из заготовки посредством фрезерования и/или шлифования.
Другими словами, зубы, имеющие различную геометрию, например, могут быть изготовлены из соответствующей дискообразной заготовки. На схеме четко представлено, что вторые участки 52, 56 имеют различные размеры и предназначены для дентинных основ, имеющих различные размеры.
Выше было упомянуто, что реставрации получаются из заготовки, которая была подвергнута предварительному обжигу или частичному обжигу, например, посредством фрезерования, но естественно, не является отступлением от изобретения, если указанная заготовка сначала полностью обжигается и затем получается зубной протез. В обоих вариантах осуществления изобретения могут быть реализованы все преимущества, связанные с идеей изобретения.
Ради полноты, следует заметить, что процент кристаллов силиката лития в первом и втором керамических материалах должен лежать в диапазоне 10-80% по объему. Исходные материалы могут содержать соединения, которые обеспечивают требуемую флуоресценцию и/или окраску.
Таким образом, например, Tb2O3/Er2O3 могут использоваться для обеспечения флуоресценции, а, например, MnO, Fe2O3, Y2O3, V2O3, CeO2 или другие оксиды редкоземельных элементов могут использоваться для обеспечения цвета.
Количество кристаллов дисиликата лития предпочтительно составляет 10-95 весовых процентов общего содержания кристаллов лития. Кристаллическая фаза также может включать в себя фосфат лития.
Дентинная основа, обозначенная ссылочной позицией 56, предназначена, в качестве примера, для переднего зуба, а дентинная основа, обозначенная ссылочной позицией 54, предназначена для моляра. Необозначенная секция над участком 54 может предназначаться для клыка.
1. Способ изготовления заготовки (28, 48) из керамического материала, при этом первый керамический материал (14) в виде порошка и затем второй керамический материал (20) в виде порошка из различных композиций загружаются в форму (10), причем указанные материалы спрессовываются и после прессования подвергаются обжигу,
отличающийся тем, что
используемые указанный первый или указанный второй или указанный первый и указанный второй керамические материалы содержат литий-силикатную стеклокерамику или состоят из литий-силикатной керамики, что слой первого керамического материала (14) загружается в форму (10), что в указанном слое образуется первая открытая полость (18), что указанный второй керамический материал (20) загружается в первую открытую полость (18) и что указанные материалы спрессовываются вместе и затем подвергаются температурной обработке.
2. Способ по п.1, где керамический материал представляет собой заготовку, используемую для изготовления зубной реставрации (42).
3. Способ по п. 1 или 2,
отличающийся тем, что
для изготовления первого и/или второго керамического материала композиция исходного стекла содержит или состоит из, в процентах по массе:
| SiO2 | 57,5-60,5% |
| Li2O | 13,5-20,5% |
| ZrO2 | 8,5-11,5% |
| P2O5 | 3,0-7,5% |
| Al2O3 | 0,5-6,0% |
| K2O | 0,5-3,5% |
| CeO2 | 0,5-2,5% |
| B2O3 | 0-3% |
| Na2O | 0-3% |
| по меньшей мере одна добавка | 0-4%. |
4. Способ по п. 1 или 2,
отличающийся тем, что
для изготовления первого и/или второго керамического материала композиция исходного стекла содержит или состоит из, в процентах по массе:
| SiO2 | 57,5-60,5% |
| Li2O | 14,0-16,0% |
| ZrO2 | 9,0-10,5% |
| P2O5 | 5,0-6,0% |
Al2O32,5-3,0%
| K2O | 1,0-1,5% |
| CeO2 | 0,5-1,0% |
| B2O3 | 2,5-3,0% |
| Na2O | 0,1-2,0% |
| V2O5 | 0,1-0,7% |
| Er2O3 | 0-1,0% |
| Y2O3 | 0,3-0,5% |
| MnO2 | 0-0,2%. |
5. Способ по меньшей мере по одному из вышеприведенных пунктов, отличающийся тем, что
в качестве первого и/или второго керамического материала используется порошок, имеющий средний размер частиц 1-150 мкм, в частности 10-30 мкм.
6. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
состав первого керамического материала отличен от состава второго керамического материала по отношению к светопропусканию, и/или флуоресценции, и/или цвету, и/или опалесценции.
7. Способ по п. 1 или 2,
отличающийся тем, что
после загрузки второго керамического материала (18) в нем образуется вторая открытая полость (26, 36).
8. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
третий керамический материал (38) состоит из литий-силикатной стеклокерамики или содержит ее.
9. Способ по меньшей мере по одному из вышеприведенных пунктов, отличающийся тем, что
в слое первого керамического материала (14) образуется некоторое число первых открытых полостей (18), в которые загружается керамический материал (18), в частности второй керамический материал.
10. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
по меньшей мере некоторые из открытых первых полостей (18) имеют внутреннюю геометрию, отличную друг от друга.
11. Способ по меньшей мере по одному из вышеприведенных пунктов, отличающийся тем, что
внутренняя геометрия первой открытой полости (18) геометрически совмещается с очертаниями участка зубной челюсти, подлежащей обеспечению реставрацией, например культей зуба или абатментом, которые выступают из участка челюсти.
12. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
при выработке зубной реставрации из заготовки (28, 48) дентинная область зубной реставрации образуется по меньшей мере в областях из второго керамического материала (20), а резцовая область образуется из первого керамического материала (14).
13. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
для влияния на флуоресценцию к исходному материалу добавляется Tb2O3 и/или Er2O3.
14. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
для влияния на опалесценцию кристаллы кристаллической фазы имеют максимальную длину 10-800 нм.
15. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
при прессовании в заготовке (28) образуется углубление, соответствующее негативной форме контура (126) соединения с имплантом.
16. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
при прессовании в заготовке (28) образуется углубление (130), имеющее конусовидную геометрию, из которой посредством фрезерования и/или шлифовки образуется внутренняя полость зубной реставрации.
17. Подвергнутая предварительному или полному обжигу заготовка (28, 48) для использования в изготовлении зубной реставрации (42), состоящая из керамического материала, имеющего участки из различных композиций, при этом первый участок (32, 50) выполнен из первого керамического материала (14) и по меньшей мере один второй участок (34) выполнен из второго керамического материала (20), и указанные участки расположены рядом друг с другом,
отличающаяся тем, что
первый или второй или первый и второй керамические материалы содержат литий-силикатную стеклокерамику или состоят из литий-силикатной стеклокерамики, что второй участок (34, 52, 54, 56) проходит в первом участке (32) и имеет наружную геометрию, которая сужается от основного участка (35) или основной поверхности.
18. Заготовка по п.17, где зубная реставрация выбрана из зубного каркаса, коронки, частичной коронки, мостовидного протеза, колпачка, винира, абатмента, штифтовой конструкции, в частности коронки или частичной коронки.
19. Заготовка по п. 17 или 18,
отличающаяся тем,
что основной участок (35)/основная поверхность второго участка (34) проходит в участке наружной поверхности (33) первого участка (32) и предпочтительно сливается с ней.
20. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-19,
отличающаяся тем, что
второй участок (34) имеет полость (26), начиная от своего основного участка (35)/своей основной поверхности.
21. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-20,
отличающаяся тем, что
второй участок (34) имеет конусовидную форму на своей наружной стороне.
22. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-21,
отличающаяся тем, что
внутри второго участка (34) проходит третий участок (38), состоящий из третьего керамического материала, имеющего композицию, отличную от композиции первого и/или второго керамического материала (14, 20), и, в частности, содержит литий-силикатную стеклокерамику или состоит из литий-силикатной стеклокерамики.
23. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-22,
отличающаяся тем, что
множество вторых участков (52, 54, 56) окружены первым участком (32, 50).
24. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-23,
отличающаяся тем, что
по меньшей мере некоторые из множества вторых участков (52, 54, 56) отличаются друг от друга по своей наружной геометрии.
25. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-24,
отличающаяся тем, что
заготовка (28, 48) изготовлена из литий-силикатной стеклокерамически, имеющей композицию, содержащую или состоящую из следующего, в процентах по массе:
| SiO2 | 57,5-60,5% |
| Li2O | 13,5-20,5% |
| ZrO2 | 8,5-11,5% |
| P2O5 | 3,0-7,5% |
| Al2O3 | 0,5-6,0% |
| K2O | 0,5-3,5% |
| CeO2 | 0,5-2,5% |
| B2O3 | 0-3% |
| Na2O | 0-3% |
| по меньшей мере одна добавка | 0-4%. |
26. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-25,
отличающаяся тем, что
заготовка (28, 48) изготавливается из исходного литий-силикатного стекла, которое содержит или состоит из, в процентах по массе:
| SiO2 | 57,5-60,5% |
| Li2O | 14,0-16,0% |
| ZrO2 | 9,0-10,5% |
| P2O5 | 5,0-6,0% |
| Al2O3 | 2,5-3,0% |
| K2O | 1,0-1,5% |
| CeO2 | 0,5-1,0% |
| B2O3 | 2,5-3,0% |
| Na2O | 0,1-2,0% |
| V2O5 | 0,1-0,7% |
| Er2O3 | 0-1,0% |
| Y2O3 | 0,3-0,5% |
| MnO2 | 0-0,2%. |
27. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-26,
отличающаяся тем, что
второй керамический материал (20) отличается от первого керамического материала (14) по цвету, в частности, посредством добавления по меньшей мере одного оксида из группы MnO, Fe2O2, Y2O3, V2O3, CeO2, других оксидов редкоземельных элементов.
28. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-27,
отличающаяся тем, что
после обжига до полной плотности реставрация (42), изготовленная из заготовки (28), имеет более высокое светопропускание на резцовой стороне, чем на дентинной стороне.
29. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-28,
отличающаяся тем, что
заготовка (28) имеет углубление или впадину (126) на своей нижней стороне, которая имеет геометрию контура соединения с имплантом.
30. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-29,
отличающаяся тем, что
для образования винтового канала от углубления (126) отходит сквозное отверстие.
31. Заготовка по меньшей мере по одному из пп. 17-30,
отличающаяся тем, что
заготовка (28) на своей нижней стороне имеет углубление (130), имеющее конусовидную геометрию.
32. Зубная реставрация (42), изготовленная по любому из пп.1-16,
отличающаяся тем, что
реставрация (42) представляет собой монолитную форму и состоит из по меньшей мере одного первого слоя (32) первого керамического материала (14), проходящего на резцовой стороне, и из второго слоя (34) второго керамического материала (20), проходящего на дентинной стороне, при этом первый слой имеет более высокое светопропускание и первый слой отличается от второго слоя по цвету.
33. Зубная реставрация по п.32, которая представляет собой коронку или частичную коронку.
