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激光快速成形技术(Laser Rapid Forming,简称LRF)是结合快速原型技术和激光融覆技术而发展起来的一项新的先进的制造技术,能够实现全密度复杂结构金属零件的快速无模具制造。激光快速成形技术具有加工周期短,制造成本低,成形组织性能优异等优点,具有广阔的应用前景。LRF采用数控增材加工方式,可以克服纯钛铸造加工的缺陷,并且比数控切削更节省材料,因此,LRF在口腔纯钛修复体的加工方面具有很大的潜力。所以,本研究的目的就是从实验室验证LRF技术加工纯钛基底冠的可行性,为LRF技术进一步应用于口腔医学领域奠定基础。本研究的方法和内容是:首先,分析三维激光扫描仪重建基牙预备体的精确性,然后通过逆向工程的方法建立模拟基牙的三维数字模型,采用SURFACER软件根据模拟基牙的外形完成计算机辅助设计基底冠;其次,采用正交设计的试验方法,对纯钛粉末进行小功率单道激光快速成形的工艺参数实验,并通过单道多层熔覆和单道斜率成形实验优化工艺参数;最后在前两部分实验的基础上,应用LRF技术制作出纯钛基底冠,并通过边缘适合性评估加工精度。本研究的主要成果如下:1.三维激光扫描仪在扫描并重建基牙预备体模型时,具有可靠性强,可重复性好的优点,测量的误差在-0.16㎜~+0.16㎜之间,精确度较高。2.根据王惠芸恒牙测量统计表的数据,设计制作了模拟基牙预备体的铝合金圆台代型。激光扫描并重建模拟基牙的代型,在此基础上采用逆向工程软件SURFACER,完成了基底冠外形的计算机辅助设计,得到了表面光滑,肩台清晰均匀的数字化基底冠,为下一步实验做好了数据准备。3.应用正交试验设计进行了工艺参数实验,并通过工艺参数优化,得到了纯钛基底冠的LRF加工参数:激光器功率:400W~550W;扫描速度8mm/s~10mm/s;送粉率2.8g/min~3.2g/min;光斑直径0.8mm;送粉气流4L/min ~8L/min;剖分层厚0.1mm。4.根据CAD设计的基底冠数据,采用LRF技术完成了纯钛基底冠的制作,得到的纯钛基底冠壁厚均匀、外表面有少量粘粉、内表面光滑。纯钛基底冠高度:5.57±0.21mm;底部外径:5.52±0.15 mm;顶部外径:4.78±0.15 mm;尺寸范围符合设计的要求,初步验证了LRF技术制作纯钛基底冠的可行性。5.通过边缘适合性实验评估了LRF加工纯钛基底冠的精度,以六点测量法(即牙合面边缘两点A、A’,轴面中部两点B、B’,颈部肩台两点C、C’)测定基底冠组织面与代型之间间隙的大小。结果显示在A、A’、B、B’、C、C’的各点间隙值为:86.36±20.17μm、82.14±17.97μm、47.83±17.99μm、62.36±24.53μm、53.62±23.21μm、53.92±21.22μm。统计分析:与临床可接受的120μm标准相比,均显著小于120μm(P<0.05),可达到临床对基底冠的精度要求。