论文摘要
随着种植技术的成熟应用,越来越多的牙列缺失患者选择种植体支持的覆盖义齿,它利用附着体式固位（杆卡、套筒、球帽、磁性附着体）,很好的解决了临床中常规全口义齿固位稳定不佳的问题,提高了牙列缺失患者的生活质量。但是,原有种植杆卡式覆盖义齿使用的多为钛接圈与Co-Cr合金整体铸造式连接杆,在精密性等各方面都存在局限性,而牙科激光焊接技术的应用弥补了这方面的不足,在种植覆盖义齿杆附着体的制作中获得了满意的效果,但是在临床应用中也出现了杆式附着体使用不久钛杆与桥架接圈焊接面断裂的情况。目前国内外尚未见针对纯钛种植杆式附着体的激光焊接制作研究,其断裂原因是否与焊接制作条件有关?尚需要进一步研究。研究目的本研究第一部分通过模拟ITI种植系统杆式附着体规格;按照四组不同Nd:YAG激光焊接参数焊接制作30个纯钛试件,通过机械性能评价以及扫描电镜观察,探寻焊接参数对焊接面机械性能的影响,寻找满足临床应用要求的焊接制作参数.在此基础上,研究第二部分内容.使用相同焊接参数焊制2组不同杆圈接口形态纯钛试件共18个,通过机械性能评价以及扫描电镜观察,探寻杆圈接口形态对杆卡附着体焊接面机械性能的影响。在研究的第三部分,将研究第一、二部分扫描电镜所记录焊接面图像进行图像图形转换以后导入AutoCAD工作站,精确测算各焊接面焊接深度及焊接面积,探寻焊接参数、杆圈接口形态对焊接深度、焊接面积的影响以及焊接深度、焊接面积与焊接面机械性能三者之间的关系,通过该研究为激光焊接式种植杆附着体的制作和临床应用提供实验依据。研究方法和结果:第一部分:模拟临床使用的ITI种植系统杆卡的规格,使用数控机床将一整块TA2纯钛板切割为40mm×3 mm×2 mm钛杆。钛杆两端抛光后随机分为5组,其中4组为实验组（实验ABCD组）,1组为对照组,每组试样数为6个。试件焊接前用丙酮清洗15min,再用蒸馏水超声清洗10min,吹干后将要焊接的两试件,同轴无缝夹持在为本实验特制的夹具上,用固定螺丝锁定后使用DESKTOP型牙科专用激光焊接机采用四组不同焊接参数进行焊接制作试件。各组焊接重迭率均为2/3,单脉冲,双面焊。所有焊接操作均为同一技工操作。试件制作完毕后,通过肉眼观察和万能材料试验机对试件进行观察和机械性能测试,使用扫描电镜观察每个试件焊接断口,记录扫描图片,并与对照组进行对比。所得结果使用SPSS13.0统计软件进行统计分析。结果显示:（1）各组焊缝均呈银白色,焊缝表面光滑无着色,无裂纹,焊缝区稍凹陷。（2）试验组试件断裂部位均在焊接区,对照组母材均在中央部位断裂。实验组的伸长率与母材组比降低,可见焊接区的脆性显著增加。实验A组焊接区的拉伸强度与母材及B、C、D实验组存在统计学差异（P<0.05）;B、C、D实验组拉伸强度与母材接近,无统计学差异（P>0.05）。对照组机械性能测试结果符合GB/713810-1997国家标准,达到临床使用标准。（3）在扫描电镜低倍镜下观察各组断口均未完全焊透,焊接区呈圈状,未发现明显气孔等焊接缺陷,焊接区域边缘呈波浪形,无明显缩颈现象;高倍镜下焊接组蜂窝状结构较对照组为浅,试验组间未见明显区别。实验结果显示当激光焊接机工作电压在305-330v之间,脉宽为10ms或12ms,焊点直径为1mm时,杆附着体激光焊接区的拉伸强度与母材接近,可以满足临床使用要求。第二部分:模拟ITI种植系统的规格加工6mm×4mm×1mm纯钛接圈试件,使用与第一部分实验所用同批次40mm×3mm×2mm钛杆,共18个分为两组,其中实验组杆圈接口为弧形面,对照组为平面;试件焊接前用丙酮清洗15min,再用蒸馏水超声清洗10min,吹干后将要焊接的两试件夹持于特制夹具,游标卡尺测量对照组杆圈间隙并记录。DESKTOP型牙科专用激光焊接机使用相同焊接参数焊制,该参数符合第一部分试验所确定之焊接参数范围。各组焊接重迭率均为2/3,单脉冲,双面焊。所有焊接操作均为同一技工操作。试件制作完毕后,通过肉眼观察和万能材料试验机对试件进行观察和机械性能测试,使用扫描电镜观察每个试件焊接断口,记录扫描图片。所得结果使用SPSS13.0统计软件分析。结果显示:（1）直面型接口试件焊接间隙均小于0.5mm。（2）各组焊缝均呈银白色,焊缝表面光滑无着色,无裂纹,焊缝区稍凹陷。（3）机械性能测试结果:显示两组试件断裂部位均在焊接区,两组的伸长率、拉伸强度无统计学差异（P>0.05）。（4）扫描电镜观察显示:低倍镜下各组断口均未完全焊透,焊接区呈圈状,未发现明显气孔等焊接缺陷,焊接区域边缘呈波浪形,无明显缩颈现象。实验结果显示:当焊接间距<0.5mm且焊接参数相同时（焊接参数满足:工作电压在305-330v之间,脉宽为10ms或12ms,焊点直径为1mm）,不同杆圈接口形态对焊接面的机械性能无显著影响。第三部分:将研究第一部分、第二部分扫描电镜观察记录图像使用CorelDRAW软件采集图像边缘图形后导入AutoCAD工作站,分别测量每个焊接面的最大深度和焊接面积,并计算平均值,使用SPSS13.0统计软件进行统计分析。结果显示:（1）第一部分中机械性能参数与其他实验组存在统计学差异的A实验组在最大焊接深度和焊接面积的均值上也与其他实验组存在统计学差异（P<0.05）,而其他实验组间上述数值未见统计学差异（P>0.05）。（2）第二部分中的实验组与对照组在最大焊接深度和焊接面积的均值上无统计学差异（P>0.05）。（3）第一部分拉伸负载、焊接深度和焊接面积三者关系曲线显示,焊接深度与焊接面积存在近似比例关系,该关系随着焊接参数的不同而变化,焊接面积与拉伸强度之间存在正相关关系.第二部分拉伸负载、焊接深度和焊接面积三者关系曲线显示,在相同焊接参数下,焊接深度与焊接面积一直保持近似比例关系,不同杆圈接口形态下两组试件焊接深度、焊接面积未发现显著影响发生。研究结论:（1）激光焊接机工作电压在305-330v之间,脉宽为10ms或12ms,焊点直径为1mm时,种植杆附着体激光焊接区的拉伸强度与母材接近,满足临床应用要求。（2）当杆式附着体中钛杆与接圈焊接间距小于0.5mm,且焊接参数相同时（焊接参数满足:工作电压在305-330v之间,脉宽为10ms或12ms,焊点直径为1mm）,不同杆圈接口形态对焊接面的机械性能无显著影响。（3）焊接面焊接深度与焊接面积存在近似比例关系,该关系随着焊接参数的改变而变化,焊接深度、焊接面积与拉伸强度之间存在正相关关系。（4）对于激光焊接杆式附着体,焊接区的不完全焊接并不影响其正常的应用。
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相关论文文献
- [1].种植杆式附着体Nd:YAG激光焊接参数的实验研究[J]. 临床口腔医学杂志 2008(03)
- [2].附着体式全口覆盖义齿的基牙位移[J]. 同济大学学报(医学版) 2008(02)