选择性激光熔覆(SLM)钛合金可摘局部义齿支架的适合性研究

目的:评价选择性激光熔覆(SLM)技术制作的钛合金可摘局部义齿的适合性.方法:用选择性激光熔覆(SLM)技术制作7 个肯氏Ⅲ类Ti-6Al-4V可摘局部义齿支架,采用光学扫描仪分别扫描通过"印模法"得到的粘附有硅橡胶薄膜的石膏模型,以及去除该薄膜的石膏模型的光学印模,导入Geomagic Qualify软件,通过3D比较功能分析支架大连接体组织面与模型之间的间隙,对其适合性进行评价.结果:钛合金支架与模型之间的总体3D偏差值为(0.221 9±0.07) mm.结论:SLM技术制作的钛合金可摘局部义齿支架的适合性基本满足临床要求.     

细菌脂多糖对选择性激光熔化技术制作的钴铬钼合金腐蚀行为的影响

目的 研究不同浓度细菌脂多糖（Lipopolysaccharides,LPS）对选择性激光熔化技术（Selective laser melting,SLM）制作的钴铬钼合金腐蚀行为的影响。方法 分别以SLM法及铸造法各制作12个钴铬钼合金试件,根据在腐蚀电解液中LPS浓度（0、0.15、15、150 μg/mL）不同分为4组,每组3个试件。采用电化学阻抗谱、动电位极化测试法分析2组合金试件在不同浓度脂多糖（LPS）中的腐蚀行为。结果 在单纯人工唾液中,SLM合金和铸造合金的腐蚀参数无统计学上的差异（P> 0.05）。当LPS浓度为150 μg/mL时,SLM合金和铸造合金的电阻（R_p）均显著下降且自腐蚀电流密度（I_corr）显著增大,但SLM合金的R_p值大于铸造合金且I_corr值较小（P< 0.05）。结论 LPS对SLM法和铸造法制作的钴铬钼合金的腐蚀行为均有不利影响,但对SLM法制作的合金的腐蚀影响小于铸造法制得的合金。     

细菌脂多糖对选择性激光熔化技术制作的钴铬钼合金离子析出的影响

目的 通过ICP-MS测定浸泡液中金属离子含量,研究细菌脂多糖（Lipopolysaccharides,LPS）对选择性激光熔化技术（Selective laser melting,SLM）制作的钴铬钼合金离子析出的影响。方法 分别运用SLM技术（SLM组）和传统铸造方法（对照组）制作钴铬钼合金试件支架,每组6个。将每组3个合金试件分别浸泡于单纯人工唾液或加入150 μg/mL LPS的人工唾液中,7日后移除合金试件,用ICPMS方法分析溶液中钴（Co）、铬（Cr）、钼（Mo）3种金属离子的析出量。结果 与单纯人工唾液相比,对照组浸泡于含LPS的人工唾液中的合金试件的Co离子析出量较高（P<0.05）,而SLM组在不同溶液中的离子析出量则无明显差异（P>0.05）。无论在含或不含LPS的人工唾液中,SLM组的Co、Mo离子析出量都远远低于对照组（P<0.05）。结论 LPS对SLM制作的钴铬钼合金支架的离子析出量无明显影响。与传统铸造工艺相比,SLM制作的钴铬钼合金支架离子析出量较少。     

Corrosion properties of low carbon CoCrMo and additively manufactured CoCr alloys for dental applications

ObjectivesAdditive manufacturing (AM) is being applied to metallic biomaterials and dental alloys, including CoCrMo. CoCrMo mechanical properties and corrosion resistance are vital to the structural integrity of implants and dental appliances. The goal of this work is to assess the resistivity of AM cobalt chromium alloys by comparing them with traditional CoCrMo, regarding electrochemical properties resulting from microstructural and oxide film differences.MethodsIn this work, selective laser melting (SLM), was used to manufacture CoCrMoW. The corrosion characteristics of AM alloy were compared to that of wrought LC CoCrMo (ASTM F-1537) in both phosphate buffered saline (PBS) and PBS with 10 mM H₂O₂ to simulate increased inflammatory conditions. Anodic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were performed.ResultsBoth alloys were substantially similar in corrosion behavior in both solutions. They exhibited changes with the different solutions. Polarization resistances were statistically lower (R_p^AM = 1.4 MΩcm² (PBS) vs. 0.72 MΩcm² (H₂O₂), R_p^LC = 1.86 MΩcm² (PBS) vs. 0.55 MΩcm² (H₂O₂)), and open circuit potentials (OCP’s) were statistically higher in 10 mM H₂O₂ for both alloys (0.20 V (in H₂O₂) vs. ? 0.09 V in PBS). Chemistry variations were revealed by the corrosion tests indicating that wrought LC CoCrMo retained its casting-based chemical heterogeneity, while AM CoCrMoW had sub-cell structures within the solidified grains.SignificanceAs novel production methods like AM arise, it is necessary to understand any microstructural differences that may diminish the corrosion resistance properties. AM CoCrMoW alloys hold significant promise for use in dentistry where complex geometries are required.     

激光熔积钴铬合金的热膨胀系数测定

目的 研究不同工艺参数下SLM钴铬合金的热膨胀系数是否符合临床需求,为国产SLM钴铬合金的研制及SLM技术早日国产化提供技术支持。方法 用DIL402PC型热膨胀仪分别记录9组试件从室温到980℃的升温曲线,升温速度和降温速度均控制在5 K/min,然后分别计算9组试件△T 20～500℃和20～600℃的平均热膨胀系数。结果 9组不同工艺参数SLM钴铬合金在△T 20～500℃的平均热膨胀系数分别为13.9×10-6/K、13.6×10-6/K、13.9×10-6/K、13.7×10-6/K和13.5×10-6/K、13.8×10-6/K、13.7×10-6/K、13.7×10-6/K和13.9×10-6/K;在△T 20～600℃的平均热膨胀系数分别为14.2×10-6/K、13.9×10-6/K、13.8×10-6/K、14.0×10-6/K、14.1×10-6/K、14.1×10-6/K、13.9×10-6/K、14.2×10-6/K、13.7×10-6/K。结论 不同工艺参数下的国产SLM钴铬合金与VITA VMK 95瓷粉的热膨胀系数能达到理想的金瓷匹配,符合临床需求。     

Titanium clasp fabricated by selective laser melting,CNC milling,and conventional casting: a comparative in vitro study

Purpose

This study aimed to investigate the effects of selective laser melting (SLM), milling methods, and casting on the behavior of titanium clasp.

选择性激光熔覆钴铬钼合金可摘局部义齿支架的加工精度分析

目的： 采用选择性激光熔覆（selective laser melting,SLM）技术制作钴铬钼合金可摘局部义齿（removable partial denture,RPD）支架,评估其加工精度。方法： 采用3Shape三维光学扫描仪口外扫描上颌肯氏I类牙列缺损石膏模型,将获取的三维形貌数据重建为数字化模型。利用3shape设计软件在其上进行RPD支架的计算机辅助（computer aided design,CAD）设计。SLM制作5个钴铬钼RPD支架,扫描各支架,获取三维数据,与原CAD数据进行逆向比对,评估其加工精度。结果： SLM钴铬钼支架在石膏模型上就位顺利,组织面与模型贴合,无翘动。与原模型之间的总体3D偏差值为(0.088±0.021) mm。结论： 采用SLM技术打印的钴铬钼合金RPD支架偏差较小,精度较高。     

选择性激光熔融钴铬合金烤瓷冠适合性的实验研究

目的评价选择性激光熔融（selective laser melting,SLM）技术和常规失蜡（10st-wax,Lw）铸造技术制作钻铬合金烤瓷冠的适合性。方法将48颗尺寸统一的树脂代型编号后随机分为两组,每组24颗,分别采用SLM法和LW法制成钴铬合金烤瓷冠,用玻璃离子水门汀粘固于对应编号的树脂代型上,片切后用体视硅微镜测量烤瓷冠的适合性。结果SLM绀与LW组的边缘适合性分别为（25．04±5．42）μm、（27．40±6．34）μm,差异无统计学意义（t=-1．751,P=0．084）;SLM纰与LW组的恰向适合性分别为（32．64±8．85）μm、（56．15±15．81）μm,差异有统计学意义（t=5．942,P=0．034）;SLM组与LW组的内部适合性分别为（35．86±8．05）μm、（25．73±4．78）μm,差异有统计学意义（t=4．928,P=0．033）。结论采用SLM法和LW法制作的钴铬合金烤瓷冠,适合性均可满足临床需要,SLM法制作的钴铬合金烤瓷冠的袷向适合性和内部适合性优于LW法。     

选择性激光熔附技术制作上颌全口义齿金属基板的实验研究

目的：评价选择性激光熔积（ SLM）技术制作上颌全口义齿金属基托的可行性。方法：将标准无牙颌模型随机分为两组,每组10个样本,实验组用SLM技术打印制作上颌钴铬合金基托,对照组用传统手工方法制作基托蜡型并装盒失蜡铸造法制作完成上颌基托。将两组金属基托截为两段,测量3个区域,即双侧尖牙的远中区、双侧第一磨牙的中央区和边缘封闭区的间隙,体视显微镜50倍记录并比较金属基托与石膏模型之间的间隙值,使用SPSS统计软件进行分析。结果：实验组间隙值在（114．42±49．90）～（234．58±130．89）μm范围内,对照组的间隙值在（116．62±39．49）～（173．94±115．17）μm范围内。实验组和对照组各自组内3个区域适合性比较,差异无统计学意义（P＞0．05）。实验组与对照组组间在尖牙区的平均间隙值有统计学差异（P＜0．05）,实验组平均间隙大于对照组;而在第一磨牙区和边缘封闭区,两组无统计学差异（ P＞0．05）。结论：实验组数据在临床合理间隙范围内,利用选择性激光熔积（ SLM）技术制作上颌全口义齿基托具有可行性。     

选择性激光熔覆技术与铸造法制作全冠适合性的比较研究

目的 比较选择性激光熔覆技术( selective laser melting,SLM)与铸造法制作的全冠适合性差异,以期为临床提供依据.方法 通过切削技术制作铝合金试件,设计3种试件直径:切牙8.6 mm,前磨牙7.2 mm,磨牙11.2 mm,每种16件.将试件分为SLM组和铸造组,分别制作钴铬合金全冠并用磷酸锌粘接剂粘接.扫描电镜下观察粘接面各测量点粘接剂厚度.结果 SLM组牙冠颈缘、试件下1/3区、轴面角处和(稔)面中央点间隙[分别为(36.51±2.94)、(49.36±3.31)、(56.48±3.35)和(42.20±3.60)μm]小于铸造组相应部位[分别为(68.86±5.41)、(58.86±6.10)、(70.62±5.79)和(69.90±6.00) μm],两组差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 铸造法和SLM制作的全冠适合性均在临床可接受的范围内,但SLM法更接近美国牙科协会的标准,值得推广应用.     

反复烧结对选择性激光熔积钴铬合金硬度的影响

目的：探讨反复烧结对选择性激光熔积技术（SLM）制作的钴铬合金硬度的影响。方法用具有相同成分的钴铬合金粉末和金属块,分别运用SLM 技术（SLM 组）和铸造工艺（铸造组）制作,每组各制作25个圆柱形试件（10mm 直径*3mm 厚度）,随机分成A、B、C、D、E 组进行烧结,其中A 组不烧结,B、C、D、E 组分别烧结1、3、5、7次,在显微硬度仪上分别测量其维氏硬度,比较SLM 组和铸造组的硬度。结果烧结0、1、3、5、7次后,SLM 组的平均维氏硬度分别为427.9、571.3、600.4、620.9、673.3HV,铸造组的平均维氏硬度分别为354.7、374.7、429.3、440.4、449.1HV,相同烧结次数的 SLM 组和铸造组之间比较,其差异具有统计学意义（P<0.05）。结论烧结能增加钴铬合金的硬度,SLM 钴铬合金比铸造钴铬合金硬度增加更明显;烧结前后,SLM 钴铬合金均较铸造钴铬合金硬度高。     

加工参数设置对选择性激光熔积钴铬合金硬度的影响

目的 观测几种加工参数设置对选择性激光熔积(SLM)钴铬合金的表面形貌和表面维氏硬度的影响。方法 使用正交实验设计9组不同的加工参数,即激光功率为2500W、2750W、3000W,扫描速度为5mm/s、10mm/s、15mm/s,送粉速率为3r/min、4.5r/min、6r/min,制备9组选择性激光熔积钴铬合金试件,每组5个(直径10mm,厚度3mm),经抛光处理后分别进行扫描电镜观察和表面维氏硬度测试,采用SPSS16.0软件包进行数据处理。结果 9组不同加工参数制备下SLM钴铬合金试件的扫描电镜图像均呈现均匀而规则的细胞样结构;其平均表面维氏硬度均在345HV以上。结论 当加工参数设置在激光功率2500~3000W,扫描速度5~15mm/s,送粉速率3~6r/min范围内时, SLM钴铬合金具有较为理想的表面形貌和表面硬度,能适合临床应用需求。     

不同构建方向激光选区融化钛合金卡环的疲劳性能研究及有限元应力分析

目的探讨不同构建方向激光选区融化（SLM）钛-6铝-4钒（Ti-6Al-4V）卡环的机械性能并与铸造卡环进行比较。 方法制作3种不同构建方向SLM卡环及铸造卡环共计48个,根据卡环臂长轴与构建方向角度分为SLM0组、SLM45组、SLM90组和铸造组。利用有限元分析的方法分析卡环的应力分布和最大应力值。然后利用自制夹具在人工唾液环境下对卡环进行7200次循环摘戴模拟临床使用5年时间来评估卡环的抗疲劳性能。最后各组随机选取1个卡环进行三点弯曲使其折断,应用扫描电镜（SEM）对断端进行观察。实验数据使用SPSS 20.0进行处理,设置α = 0.05。 结果有限元分析发现,卡环的最大应力位于卡环固位臂的中段,在0.50 mm倒凹下其最大von Mises值远小于Ti-6Al-4V的弹性极限。循环疲劳实验中0.25 mm倒凹下SLM90卡环的抗疲劳性优于铸造卡环（P<0.05）,0.50 mm倒凹下SLM90卡环的抗疲劳性优于SLM0、SLM45和铸造组卡环（P<0.05）。SEM显示卡环的断裂起始于晶粒之间。 结论SLM试件具有更小的晶粒;SLM组尤其是SLM90卡环的主要是韧性断裂而铸造组卡环为脆性断裂;SLM Ti-6Al-4V卡环可放置于0.50 mm倒凹下,SLM90卡环相较于SLM0、SLM45和铸造组卡环具有更优异的抗疲劳性能,这说明SLM Ti-6Al-4V材料存在明显的各向异性。     

CAD/CAM全瓷冠与激光熔覆烤瓷冠边缘适合性的研究

目的比较CAD/CAM全瓷冠,选择性激光熔覆技术（selective laser melting,SLM）制作的全冠以及传统工艺铸造冠的边缘适合性差异,以期为临床提供参考依据。方法通过切削技术制作铝合金试件,且翻制前磨牙牙备后树脂试件30件,将试件分为SLM组、CAD/CAM组和铸造组（对照组）,分别制作钴铬合金全冠以及全瓷冠,在体视显微镜下观察各冠边缘与试件之间的距离。结果 SLM组的边缘间隙为（46.57±3.14）μm,CAD/CAM组为（45.24±2.25）μm,对照组为（68.54±7.57）μm。SLM组与CAD/CAM组的数据差异没有统计学意义（P〉0.05）,但两者与对照组的数据差异具有统计学意义（P〈0.01）。结论 3种方法制作的全冠适合性均在临床可接受的范围内,但采用SLM技术和CAD/CAM技术制得的全瓷冠其边缘适合性更接近美国牙科协会的标准,值得推广应用。     

激光熔覆技术烤瓷冠边缘适合性的实验研究

目的通过对传统失蜡铸造和激光熔覆两种技术制作的钴铬合金烤瓷冠以及浅凹型和直角肩台型两种牙体预备形态制作的激光熔覆技术烤瓷冠的边缘适合性进行比较,以探讨激光熔覆技术烤瓷冠的边缘适合性。方法选取上颌前磨牙30颗,随机分成3组,每组10颗,按烤瓷冠要求常规牙体预备。A、B组用浅凹型边缘,C组用直角肩台。A组为传统失蜡铸造钴铬合金烤瓷冠,B、C组为BEGO德贝尔激光熔覆技术钴铬合金烤瓷冠;3组全用聚羧酸锌水门汀粘结剂粘固,经环氧树脂包埋后,沿颊腭向中间剖开烤瓷冠和牙体,用金相显微镜及电子显微镜观察和测量各组的颊、腭侧冠边缘间隙的大小。结果 A组烤瓷冠的水平边缘间隙为79.61±11.45μm,垂直边缘间隙94.90±7.09μm,绝对边缘间隙114.94±8.60μm;B组激光熔覆技术钴铬合金烤瓷冠的水平边缘间隙67.76±9.20μm,垂直边缘间隙82.54±9.92μm,绝对边缘间隙105.35±9.84μm;C组激光熔覆技术钴铬合金烤瓷冠的水平边缘间隙72.72±9.03μm,垂直边缘间隙88.11±9.53μm,绝对边缘间隙102.48±9.15μm。B组与A组比较差异有统计学意义（P〈0.05）;B、C组之间的差异无统计学意义（P〉0.05）。结论激光熔覆技术钴铬合金烤瓷冠边缘水平边缘间隙、垂直边缘间隙、绝对边缘间隙均小于120μm,均达到临床可接受的范围内。激光熔覆技术钴铬合金烤瓷冠比传统失蜡铸造钴铬合金烤瓷冠边缘适合性更好。牙体预备采用浅凹型（B组）和直角肩台型（C组）制作的激光熔覆技术钴铬合金烤瓷冠边缘适合性无明显差异。     

激光选区熔化钛表面不同形貌对口腔链球菌黏附的影响

目的探讨激光选区熔化（SLM）制造的钛试件表面不同形貌对变异链球菌和血链球菌黏附的影响。 方法通过喷砂、碱处理和阳极氧化在SLM钛片表面制备纳米网（NN组）和纳米管（NT组）表面形貌,并与喷砂SLM钛片（SB组）及未处理SLM钛片（SLM组）进行对比,通过扫描电镜、表面形貌分析仪、表面接触角测试仪对各组钛片表面形貌、粗糙度和亲水性进行表征。将各组钛片与变异链球菌和血链球菌共同培养24 h。通过菌落形成单位计数及细菌荧光染色分析比较不同表面形貌SLM钛片上2种细菌在的黏附活、死菌量及活死菌总量,进而评价SLM钛表面不同形貌对口腔链球菌黏附的影响。 结果SLM组表面为波浪状起伏微米形貌,SB组表面为沟嵴状起伏微米形貌;NN组表面和NT组表面形成了纳米网和纳米管结构。经表面处理的SB组、NN组和NT组较SLM组表面粗糙度降低（Ra_SB= 2.87 μm,Ra_NN= 2.90 μm,Ra_NT= 2.65 μm,Ra_SLM= 7.19 μm）,亲水性提高（SLM组、SB组、NN组和NT组表面水接触角分别为76.90°、64.47°、23.17°和44.13°）。菌落形成单位计数结果显示,NT组表面变异链球菌和血链球菌的细菌密度为661.29和668.45 CFU/mm²,为各组最低,且与其余组差异具有统计学意义（P<0.05）;细菌荧光染色结果显示,NT组表面变异链球菌和血链球菌的活死菌总平均荧光强度为281.17和303.58,亦为各组最低,且与其余组差异具有统计学意义（P<0.05）;NN组表面变异链球菌和血链球菌死菌比例为0.47和0.62,均显著高于其余各组（P<0.05）。 结论在SLM起伏微米形貌基底上,阳极氧化纳米管具有较强的抗细菌黏附性能,碱处理纳米网抗细菌黏附性能弱于阳极氧化纳米管,但具有一定杀菌性能。     

选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠与铸造钴铬合金烤瓷冠的临床疗效比较

目的:比较选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠和传统铸造钴铬合金烤瓷冠的临床修复效果。方法:选择168例、220颗患牙,分别用选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠和铸造钴铬合金烤瓷冠修复,在粘结后1、6、12、24个月进行随访观察。采用美国公共健康协会的修订标准对修复体的临床效果进行评价,并用SPSS 20软件包对数据进行t检验和χ2检验。结果:观察期间失访6例,随访162例共205件修复体,结果显示,选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠患者满意度较好。在粘结24个月后,1个修复体的边缘密合度欠佳;而铸造钴铬合金烤瓷冠组有6例边缘着色,8例边缘密合度欠佳,两组间比较差异具有差异性(P<0.05)。结论:选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠边缘着色较少,具有良好的边缘密合度,近期临床效果满意。     

Electrochemical characterization of three types of Co-Cr based alloys manufactured by casting and selective laser melting according to ISO 10271

ObjectiveTo characterize the effect of elemental composition and manufacturing process on the electrochemical properties of Co-Cr-Mo, Co-Cr-W and Co-Cr-Mo-W alloys.MethodsSix Co-Cr based alloys were included in this study. All alloys are Co-Cr based alloys, classified in three different types according to their elemental composition. The first group has Mo as the third alloying element while the second one has W instead of Mo. The third one has both alloying elements. The groups are further divided by the manufacturing process (casting or Selective Laser Melting(SLM)). All groups were subjected to static immersion, open circuit potential, anodic scan, SEM/EDX analysis, static and cyclic tarnish testing according to ISO 10271 requirements. The ionic release was evaluated by inductively coupled plasma mass spectrometry and the results were statistically analyzed by two way ANOVA and Tukey test (a=0.05).ResultsNo statistical differences were identified for Co-Cr-Mo alloy for all elements and their total ionic release between casting and SLM manufacturing processes, in contrast to significantly lower values for SLM groups for the other two groups. All groups tested demonstrated similar performance in OCP and AS testing while no gross elemental changes before and after AS were identified following EDX analysis. All alloys fulfilled the requirements of tarnish resistanceConclusionsThe ionic release is dependent on alloy type and manufacturing process while all groups were found to fulfill the requirements of international standards for ionic release, corrosion and tarnish resistance and thus an acceptable clinical performance is anticipated.     

选区激光融化成形钛合金个性化舌侧托槽粘接强度初探

目的 研究选区激光融化技术制作的钛合金个性化舌侧托槽的粘接强度,以确定其能否满足临床应用的要求.方法 选择80颗离体前磨牙,按照随机数字表随机分成个性化舌侧托槽组(选区激光熔化制作)和普通托槽组(3M不锈钢托槽)(每组40颗),每组细分为剪切实验亚组和拉伸实验亚组(每亚组20颗).采用35％的磷酸酸蚀后用粘接剂(3M Unitek)粘接托槽,并于室温下保存24 h,采用电子万能实验机进行剪切和拉伸实验,记录牙面粘接剂残留指数(adhesive remnant indexes,ARI)计分值和托槽脱落时的最大载荷,并计算得到剪切强度和拉伸强度.结果 个性化舌侧托槽组剪切强度[6.80(6.20,8.32) MPa]显著小于普通托槽组[10.46(9.72,11.48) MPa](Z=-3.463,P＜0.05);拉伸强度[(6.93±1.21) MPa]显著大于普通托槽组[(5.88±1.23) MPa](t=2.81,P＜0.05).结论 本项研究制作的个性化舌侧托槽的剪切强度小于普通不锈钢托槽,拉伸强度大于普通不锈钢托槽,但均能满足临床应用要求.     

选择性激光熔覆（SLM）纯钛全冠适合性的临床研究

目的：临床评价选择性激光熔覆（SLM）技术制作的纯钛全冠适合性。方法：在临床选取10个因后牙牙体缺损需要单冠修复的患者,采用 SLMEOS M280系统及失蜡铸造法分别制作纯钛全冠（n ＝10）,临床试戴后采用印模法复制单冠内部及边缘间隙,并在体式显微镜下测量。采用 SPSS 17．0软件对实验数据进行独立样本 t 检验。结果：纯钛单冠 SLM组和铸造组的边缘间隙（μm）分别为：90．67±14．7和94．77±21．9（P ＜0．05）,中央间隙分别为213．73±90．4和217．00±97．7（P ＞0．05）。结论：SLM组边缘间隙小于铸造组、也小于临床普遍接受的120μm 的标准。