计算机辅助设计和制造粘合到铣削牙本质模拟材料的咬合贴面的准静态力学测试

我们想开发一种机械测试技术来研究微创修复体或任何固定牙齿修复体粘合到牙齿模拟材料上的事实抵抗力和行为，而不是使用天然牙齿和使用通用标准测试，例如单轴和双轴弯曲测试。用 CAD/CAM 在纳米陶瓷中铣削的 1 毫米厚的咬合贴面具有较低的有效应变，比传统的二硅酸锂具有优异的抗事实性。尽管如此，两者都表现出足够的事实压力，再次，自愿和非自愿，最大咬合力，并且是在微创方案下恢复后牙的有前途的材料。

对于有兴趣测试新奇开发的修复材料的新牙科研究人员来说，这是一种简单且可重复的方法。首先，使用粗毛刺和金刚石毛刺在解剖学上先将 Typodont 下颌骨的咬合表面缩小 1 毫米，然后对边缘进行斜切。接下来，使用牙科实验室扫描仪扫描准备好的 Typodont。

在 CAD 软件中使用 OrthoAnalyzer 打开扫描文件。在雕刻工具包窗口中，选择蜡刀工具，然后将直径设置为 2.6 毫米，将水平设置为 63 微米。逐渐将每个根表面彼此拉动，以将分叉的根合并为单个根，以便于铣削过程。

接下来，使用五轴铣床从高压玻璃纤维层压材料中铣削齿状类似物染料。在 Autodesk Inventor Professional 2025 中，设计一个夹具以适合模型齿的根部，并将其与聚氯乙烯端盖内的空间对齐。接下来，使用 3D 打印机用聚甲基丙烯酸甲酯或具有相似模量的材料为每个测试齿打印一个夹具。

将根部和染料与聚氯乙烯端盖混合。混合冷固化的低粘度环氧树脂，并将其倒入模型牙的牙骨质-牙釉质交界区域，注意避免污染咬合表面。将环氧树脂在室温下完全凝固至少 24 小时。

将齿模拟物的扫描文件导入 CAD 软件。在 Directions （方向） 菜单中，确定咬合贴面的插入方向。在 Interfaces 下，选择 margin line 并标记扫描齿模拟的 margin 线。

然后，选择 dye interface。从高级设置中，将水泥间隙调整为 0.025 毫米，将额外的水泥间隙调整为 0.050 毫米。接下来，在 Anatomy Design 下，使用 Smile Library 中的模板创建一个 1 毫米厚的咬合贴面。

根据需要使用工具和雕刻调整单板。首先，将修复体以 40 牛顿的负载加载到万能试验机的硅填充压缩头下，将修复体放在准备好的母染料上。在正常模式下，使用光强度为每平方厘米 1， 000 至 1， 200 毫瓦的发光二极管固化修复体 1 至 2 秒。

去除多余的水泥，继续固化每个表面 20 秒。固化后，从万能试验机上取出修复体，将其放入 37 摄氏度的蒸馏水中 48 小时，以使水泥完全固化。测试前，使用精细的永久性记号笔在修复体上画出三条不同颜色的内侧参考线和三条前后参考线。

将试样放置在机械试验机下压板的中心，该机械试验机配备一个用于压缩试验的 5 kNewton 载荷传感器。然后，将一个直径为 5.5 毫米的不锈钢球放在修复体的中央窝中，将其对准中央参考线的交点。在试样周围放置一个保护性丙烯酸环，并在试验机前面放置一个碎屑防护罩，以容纳任何潜在的飞溅碎片。

降低横梁，直到它几乎与钢球接触。然后，将 load 和 displacement 都设置为零。接下来，以每分钟 1 毫米的速度施加压缩，直到修复体断裂以负载突然下降为信号。

记录断裂载荷。骨折后，取下碎屑盾和亚克力环。小心收集测试样本及其碎片。

将目镜相机安装在体视显微镜上。使用立体显微镜软件以 20 倍放大倍率捕获样品的鸟瞰和侧视图图像。对于扫描电子显微镜，在牙骨质-牙釉质交界处切割标本，并将其放入超声波清洗机中的丙酮浴中。

风干试样后，在表面涂上一层金涂层。以 250 到 300 倍的放大倍率捕获鸟瞰图和侧视图的图像。来自 LD 和 RNC 的骨折咬合贴面的立体显微镜图像显示，在中央窝的中央参考线交点处有表面环状裂纹。

这个裂缝是赫兹锥裂缝系统的一部分，延伸到更深的修复层中。骨折分析显示，LD 和 RNC 在舌远端始终骨折，除了 1 个 RNC 样本有颊舌骨折。扫描电子显微镜图像显示，由于纳米陶瓷填料浸渍，RNC 的断裂表面呈现粗糙和纤维状，表明塑性变形。

相比之下，LD 裂缝直接传播，形成多个不同的裂缝块。