[发明专利]基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据优化方法

说明书

技术领域

本申请总体上涉及计算机辅助基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据优化方法。

背景技术

由于美观、便捷以及利于清洁等优点，基于高分子材料的壳状牙科正畸矫治器越来越受欢迎。

目前，壳状牙科器械(包括但不限于正畸矫治器和保持器)一般是基于热压膜成型工艺制作获得。由于存在复杂的热力耦合效应，在热压膜成型工艺过程中温度场的动态分布直接影响壳状牙科器械冷却固形后的总内应力(即残余应力)水平，而当壳状牙科器械经裁剪脱离周边材料约束后，材料内部的部分残余应力得以释放，原有的应力平衡状态被打破，从而引起弹塑性变形。因此，壳状牙科器械的扩弓回弹变形是难以避免的。对于壳状牙科正畸矫治器而言，这会使得矫治器的实际施力与设计施力不符，从而无法达到预期的矫治效果。对于壳状牙科保持器而言，这会使得保持器对牙列施加不必要的力，从而改变原本理想的牙齿布局。

鉴于以上，有必要提供一种基于热压膜成型工艺的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据优化方法，以解决以上问题。

发明内容

本申请的一方面提供了一种基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据优化方法，其包括：获取基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的第一组工艺数据；基于所述第一组工艺数据，计算获得第一壳状牙科器械几何形态；以及基于所述第一壳状牙科器械几何形态，修改所述第一组工艺数据，以至少部分抵消由所述壳状牙科器械制作工艺中的弹塑性变形而造成的所述第一壳状牙科器械几何形态与设计的偏差，得到第二组工艺数据。

在一些实施方式中，所述的基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据优化方法还包括：基于所述第二组工艺数据制作壳状牙科器械。

在一些实施方式中，对所述第一组工艺数据的修改是对以下工艺数据的至少之一进行修改：阳模的弓宽、压膜工艺中阳模的初始温度、压膜工艺中基座的初始温度、压膜工艺的压力-时间曲线以及以上的任意组合，其中，在所述压膜工艺中，所述阳模是固定于所述基座之上。

在一些实施方式中，对所述第一组工艺数据的修改主要是至少部分抵消所述第一壳状牙科器械几何形态的弓宽与设计弓宽的偏差。

在一些实施方式中，基于所述第一组工艺数据，利用多网格模型计算方法对壳状牙科器械制作工艺进行仿真计算，获得第一壳状牙科器械多网格数字模型，其包括所述第一壳状牙科器械几何形态。

在一些实施方式中，所述的基于热压膜成型技术的壳状牙科器械制作工艺的工艺数据优化方法还包括：获取一牙颌的有多网格数字模型，其中，该牙颌的多网格数字模型包括所述牙颌的多颗牙齿的多网格数字模型、牙周膜多网格数字模型以及牙槽骨多网格数字模型；以及将所述第一壳状牙科器械多网格数字模型佩戴于所述牙颌的多网格数字模型之上，并利用多网格模型计算方法对其进行计算，获得包括以下至少之一的计算结果：在所述第一壳状牙科器械多网格数字模型的作用下，所述多颗牙齿的多网格数字模型达到的新的布局；其中，对所述第一组工艺数据的修改是基于所述计算结果。

在一些实施方式中，所述牙周膜多网格数字模型包覆所述多颗牙齿的多网格数字模型的牙根部分，所述牙槽骨多网格数字模型则包覆所述牙周膜多网格数字模型。

在一些实施方式中，所述牙周膜多网格数字模型和所述多颗牙齿的多网格数字模型，两者接触面上的节点的相对自由度被限制。

在一些实施方式中，所述牙周膜多网格数字模型和所述多颗牙齿的多网格数字模型，两者共享接触面上的节点。

在一些实施方式中，所述牙周膜多网格数字模型和所述牙槽骨多网格数字模型，两者接触面上的节点的相对自由度被限制。

在一些实施方式中，所述牙周膜多网格数字模型和所述牙槽骨多网格数字模型，两者共享接触面上的节点。

在一些实施方式中，在将所述第一壳状牙科器械多网格数字模型佩戴于所述牙颌的多网格数字模型之后，两者之间相互作用力的波动小于预定的值并保持预定时长，则将此时所述多颗牙齿的多网格数字模型的布局作为所述新的布局。

在一些实施方式中，对所述第一组工艺数据的修改是基于所述多颗牙齿的多网格数字模型的新的布局和设计布局的对比。

在一些实施方式中，所述多网格数字模型为有限元模型，所述多网格模型计算方法是有限元分析方法。

附图说明

以下将结合附图及其详细描述对本申请的上述及其他特征作进一步说明。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本申请的若干示例性的实施方式，因此不应被视为是对本申请保护范围的限制。除非特别指出，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号表示类似的部件。