技術名稱 具負溫感之光固化陶瓷漿料系統於3D精密陶瓷列印創新技術
計畫單位 高雄醫學大學
計畫主持人 王志光
技術簡介
本技術提供一種製備用於光固化3D列印的負溫感陶瓷漿料的方法,其簡單步驟包含:將一負溫感水凝膠的單體分子、一光固化起始劑、一交聯劑組合、一溶劑和一陶瓷粉體材料進行混合以得該漿料。本發明進一步使用該負溫感光敏陶瓷漿料作為原料,透過一光固化3D列印機進行3D列印程序,以得一3D列印物品的陶瓷生胚;並將該3D列印陶瓷物品的生胚進行加熱燒結,得到一3D列印精密陶瓷元件。故透過光固化3D積層列印法提供形狀多元化的3D精雕製造能力,使之具有連通性孔洞結構,應用在3D生物精密陶瓷骨材產品製造時,突破了傳統生物陶瓷製作法所缺乏良好連通性孔洞性。此外,本技術所運用負溫感水膠分子隨著溫度上升過程的排水收縮特性,具有較佳的燒結緻密化的製程技術,即無需等待生胚乾燥就可獲得較佳的燒結體機械性能,可解決臨床上多孔性移植骨的來源及機械強度不足的困擾。此外此創新技術於牙科應用更是極具未來客製化的潛力,例如;氧化鋯陶瓷已在臨床上實用的材質,氧化鋯陶瓷義齒的強度、形貌、尺寸精度和光通透性要求很高,通常用電腦數位控制(CNC)切削技術進行製作,但在切削加工時很多材料被切除掉,導致全瓷冠的價格昂貴,而且還可能在義齒中有切削力造成的內裂紋。本技術之3D列印精密氧化鋯陶瓷義齒的材料利用率可達90%以上,且快速燒結流程,除符合臨床機械性質需求外,對於客製化與精準化的齒科醫材具有未來市場潛力。甚至對於珠寶藝品與其他精密陶瓷元件應用也是具有潛在應用市場。自2013年起此技術相關智財權具有世界專利佈局。
科學突破性
高精度光固化3D積層列印法提供形狀多元化的3D精雕製造能力,負溫感水膠陶瓷生胚可於加熱過程排水收縮緊密粉體,有助於陶瓷粉體燒結緻密化,最終陶瓷結構可獲得形體多樣與較佳機械性的精密陶瓷元件,對於生醫陶瓷領域、珠寶藝品與其他精密陶瓷元件應用具潛在市場。自2013年起此技術相關智財權具有世界專利佈局。
產業應用性
本技術可應用於各式臨床骨缺損適應症、牙科義齒與精密陶瓷產業應用
1.骨科填補物(標準化生物陶瓷材、客製化生物陶瓷植入物)
2.牙科填補物(全瓷牙冠、牙片、牙根)
3.精密陶瓷業 (電子機械元件、珠寶首飾)
關鍵字 三維列印 客製化 精密陶瓷 骨替代品 義齒 珠寶 負溫感水膠 光固化 氧化鋯 磷酸鈣鹽
備註
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  • 李之昀
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