इंजीनियरिंग दृष्टिकोण से, ज़िरकोनिया उन कुछ तकनीकी सिरेमिक्स में से एक है जिन्हें विश्वसनीय रूप से दाँत-जैसे रंगों में शेड किया जा सकता है; हालाँकि, रंगाई का समय और विधि, 3D प्रिंटिंग और CNC मशीनीकरण के सापेक्ष, सावधानीपूर्वक नियंत्रित की जानी चाहिए। कस्टम घटकों के लिए, हम आमतौर पर लगभग-नेट-आकार सिरेमिक 3D प्रिंटिंग (उदाहरण के लिए वेट फोटोपॉलीमराइज़ेशन तकनीक जैसे SLA 3D प्रिंटिंग या DLP 3D प्रिंटिंग) को उच्च-सटीकता वाले ज़िरकोनिया मशीनीकरण के साथ संयोजित करते हैं, ताकि सटीक दंत रंग और तंग टॉलरेंस दोनों प्राप्त किए जा सकें।
3D प्रिंटेड ज़िरकोनिया की रंगाई तीन मुख्य चरणों में की जा सकती है। पहला चरण प्री-शेडेड ज़िरकोनिया फीडस्टॉक्स का उपयोग है, जहाँ सिरेमिक स्लरी या पाउडर पहले से ही रंगीन ऑक्साइड्स को सम्मिलित करता है; यह तब आम है जब मानकीकृत दाँत शेड गाइड्स को लक्षित किया जाता है। दूसरा चरण अंतिम सिंटरिंग से पहले “ग्रीन” या प्री-सिंटर किए गए शरीर में रंगाई तरल पदार्थों का प्रवेश कराना है। यह दृष्टिकोण विशेष रूप से एडिटिव रूप से निर्मित भागों के लिए उपयुक्त है, क्योंकि छिद्रपूर्ण संरचना तरल पदार्थों को अंदर तक प्रवेश करने और इनसाइज़ल से लेकर सर्वाइकल क्षेत्रों तक प्राकृतिक ग्रेडिएंट उत्पन्न करने की अनुमति देती है।
तीसरा चरण पूर्ण सिंटरिंग के बाद सतही स्टेनिंग और ग्लेज़िंग है। यहाँ कम गलनांक वाले सिरेमिक स्टेन्स को सतह पर लगाया जाता है, और भाग को पुनः फायर किया जाता है ताकि रंग की परत फ्यूज़ हो जाए। सिरेमिक CNC मशीनीकरण के माध्यम से उत्पादित कार्यात्मक दंत घटकों के लिए, हम अक्सर एक संयोजन का उपयोग करते हैं: बल्क शेड प्री-शेडेड या इंफिल्ट्रेटेड ज़िरकोनिया द्वारा सेट किया जाता है, और सूक्ष्म कैरेक्टराइज़ेशन (इनेमल प्रभाव, पारदर्शिता संक्रमण) सतही स्टेन्स के साथ प्राप्त किया जाता है।
निर्माण दृष्टिकोण से, यह पहचानना आवश्यक है कि रंगाई के बाद भारी ज़िरकोनिया का CNC मशीनीकरण स्थानीय रूप से रंगीन या इंफिल्ट्रेटेड परत को हटा सकता है, जिससे हल्का कोर पदार्थ उजागर हो जाता है। यही कारण है कि अधिकांश प्रोफाइल-परिभाषित संचालन — जैसे किनारों की मिलिंग, ऑक्लूज़ल एनाटॉमी, और इंटरफेस — आदर्श रूप से प्री-सिंटर किए गए चरण में पूरे किए जाते हैं, उसके बाद नियंत्रित सिंटरिंग होती है, और फिर केवल हल्की फिनिशिंग या पॉलिशिंग की जाती है।
सिंटरिंग के दौरान, रंग ऑक्साइड्स और ज़िरकोनिया मैट्रिक्स के बीच की पारस्परिक क्रिया पारदर्शिता और शक्ति दोनों को प्रभावित करती है। रंग आयनों की अधिक संतृप्ति फ्रैक्चर टफनेस को कम कर सकती है, जो दंत क्राउन, ब्रिज और चिकित्सा उपकरण घटकों के लिए महत्वपूर्ण है। इसलिए, हमारी प्रक्रिया इंजीनियरिंग में, हम नई रंग प्रोटोकॉल को मास प्रोडक्शन में लागू करने से पहले नमूना कूपन पर शेड और यांत्रिक गुणों दोनों का सत्यापन करते हैं।
कस्टम भागों के CNC मशीनीकरण प्रोजेक्ट्स के लिए, हम आम तौर पर 3D प्रिंटेड ब्लैंक्स से शुरू करते हैं जिन्हें सिंटरिंग श्रिंकज की भरपाई के लिए थोड़ा बड़ा डिज़ाइन किया जाता है। डीबाइंडिंग के बाद, भागों को आंशिक रूप से सिंटर किया जाता है और फिर समर्पित CNC मशीनीकरण प्रोटोटाइपिंग सेटअप का उपयोग करके सिरेमिक्स के लिए सटीक रूप से मशीन किया जाता है। इस चरण में, यदि दाँत-जैसे या सौंदर्यपूर्ण रंगों की आवश्यकता होती है, तो हम स्वीकृत रंगाई तरल पदार्थों या प्री-शेडेड सामग्रियों को लक्ष्य शेड मानचित्र के अनुसार लागू करते हैं।
पूर्ण घनत्व तक सिंटर होने के बाद, ज़िरकोनिया घटक को उच्च चमक तक पॉलिश किया जा सकता है; दृश्यमान क्षेत्रों के लिए, हम सूक्ष्म ग्राइंडिंग और नियंत्रित CNC भाग पॉलिशिंग पर निर्भर करते हैं ताकि रंग परत को संरक्षित रखते हुए आवश्यक सतह गुणवत्ता प्राप्त की जा सके। गैर-दंत अनुप्रयोगों के लिए अतिरिक्त पेंट या जैविक कोटिंग्स संभव हैं, लेकिन मौखिक उपयोग के लिए हम जैव-संगतता और विरोधी दाँतों के खिलाफ पहनने के प्रतिरोध को बनाए रखने के लिए केवल सिरेमिक स्टेन्स और ग्लेज़ का उपयोग करना पसंद करते हैं।
संक्षेप में, हाँ — 3D प्रिंटिंग के बाद ज़िरकोनिया सिरेमिक्स को दंत रंगों में रंगा जा सकता है, लेकिन सबसे विश्वसनीय परिणाम तब मिलते हैं जब रंगाई को समग्र 3D प्रिंटिंग, सिंटरिंग, और CNC मशीनीकरण मार्ग में एकीकृत किया जाता है, बजाय इसे केवल “पोस्ट-प्रिंट” प्रक्रिया के रूप में देखने के।