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松下健康医疗保健公司（总部位于爱媛县东温市）现已进军牙科行业的义齿领域。到目前为止，松下已生产了大量的医疗器械，但进军牙科领域还是第一次。尽管有着丰富的医疗器械制造经验，但对于该公司来说，牙科行业可谓是一个全新的世界。
义齿是一种用于补充真牙功能缺陷的医疗设备。义齿种类很多，该公司主攻的是陶瓷义齿。其特点是能够真实再现天然牙齿的形状和颜色，当真牙的冠部缺失但根部仍在时，可用此类义齿来填补。
此类义齿，我们称之为“牙冠”或“牙桥”，市面上最常见的牙冠和牙桥一般都是用金属制成的。由于日本公共医疗保险（健康保险）能够报销这笔费用，因此此类金属义齿的市场需求很大。但金属义齿存在两个问题：一是对金属过敏的人不能佩戴；二是佩戴前必须将真牙进行打磨，直至磨到没有问题的部位。
陶瓷义齿则不存在上述问题。佩戴陶瓷义齿前只需要磨除极少部分真牙，而且对金属过敏的人完全可以佩戴。此外，陶瓷义齿外观类似于真牙，十分美观。因此，陶瓷义齿价格非常昂贵，每颗15万日元左右，主要面向注重安全、微创和美观的人群。佩戴陶瓷义齿前不需要大量打磨真牙，能减轻牙医的负担，因此牙医也乐于推荐。
陶瓷义齿的订购流程如下：牙科诊所先向牙科技工所订购，然后由牙科技工所根据牙科诊所的需求向加工厂订购基座（图1-9，图1-10）。而松下负责的环节正是基座加工。在加工厂做好基座之后，牙科技工所便会在基座上上釉，也就是将“乳白釉质”和“牙体”之类相对较软的材料涂制在基座上并进行修整，制成与真牙外观类似的成品，交付给牙科诊所。
市面上加工陶瓷基座的公司很多，在这个领域，松下只是后起之秀。尽管如此，松下还是决定进军这个领域，因为它对自己研发的材料充满信心。
市面上一般采用氧化锆（ZrO 2 ）系列材料制作陶瓷基座。主流材料为氧化钇稳定四方氧化锆多晶体（Y-TZP）。Y-TZP性能较为稳定，原因是其成分中含有氧化钇（Yl 2 O 3 ）。而松下采用的材料是氧化铈稳定四方氧化锆多晶/氧化铝（Ce-TZP/Al 2 O 3 ）。其制作工艺是先将氧化锆和铈进行反应，待其稳定后再和氧化铝（All 2 O 3 ）组成Ce-TZP/All 2 O 3 。
图1-9 人造义齿的业务流程
先由牙科诊所对患者进行牙齿取模后制作出印模，再由牙科技工所根据该印模创建人造义齿的三维模型，交付给加工厂加工成基座。加工厂加工完基座后，将其交给牙科技工所。牙科技工所对基座进行上釉作业后，将完成的人造义齿交付给牙科珍所，由牙医给患老佩戴上。
图1-10 人造义齿的截面图
它由一个与天然牙齿接触的基座以及构成外观的蛋白石搪瓷和牙体组成。
与Y-TZP相比，Ce-TZP/Al 2 O 3 的优点在于其拥有更高的断裂韧性值，不容易产生裂纹（图1-11）。但是，Ce-TZP/Al 2 O 3 的弯曲强度低，因此在承受较大的压力时可能会发生变形。为此，该公司将Ce-TZP和Al 2 O 3 的纳米颗粒（尺寸为纳米级的颗粒）混合到彼此的晶体中，形成了“纳米复合材料”，其弯曲强度也因此提高到与Y-TZP相同或更高的水平。该公司称这种Ce-TZP/Al 2 O 3 纳米复合材料为“纳米氧化锆”。
图1-11 纳米氧化锆的优势
比起普通基座用的Y-TZP材料，纳米氧化锆的双轴弯曲强度相同或略高，且其断裂韧性表现得更为优异。
一开始，纳米氧化锆并不是为了制作人造义齿而开发的。它原本是松下集团旗下的松下电工公司与大阪大学合作开发出的一种新材料，主要用在面向海外市场销售的理发器的刀片上（图1-12）。但2002年之后，此用途便一直处于休眠状态。
图1-12 用纳米氧化锆制作的理发器刀片
松下电工公司曾将采用纳米氧化锆刀片的理发器销往海外（目前，该产品已不再销售）。
直到近几年，用Y-TZP材料制造的人造义齿引起了人们的广泛关注，松下才开始思考是否可以用纳米氧化锆材料制造出更好的人造义齿。这一点也正是松下尝试进入人造义齿制造领域的契机。但是，仅凭良好的物理性能并不能满足牙医和牙科技师的诉求。因为对于牙医来说，不易碎是最基本的条件。因此，松下必须思考如何发挥该材料不易断裂的特性，创造出真正的价值，来满足牙医和牙科技师的要求。
于是，松下决定首先与多位牙医和牙科技师签订咨询合同，以确定牙科行业对人造义齿的需求和当前亟待解决的问题。这一步是为了确定该行业是否尚有发展空间。咨询结果表明，如果能够发挥纳米氧化锆弯曲强度高、断裂韧性好的优点，设计出更薄的基座，那么对于牙医和牙科技师来说，该材料就比Y-TZP更具吸引力。
无论是Y-TZP还是纳米氧化锆，最终制成的人造义齿的大小都是一样的。换个角度来看，基座越薄，给牙体和软陶瓷材料（如乳白釉质）留下的空间越大，就更便于牙科技师操作，雕琢出来的人造义齿也会更加美观。如此一来，牙医就可以在推荐产品的时候告诉患者，此款产品价值更高一筹。
具体来说，用Y-TZP材料制作的基座，厚度至少要保证在0.5mm～0.6mm，才能确保其强度。而纳米氧化锆因其出色的强度性能，可以将基座做到0.3mm的厚度。如此一来，便给人造义齿的整体设计和上釉工作留出了更多的空间，技师们操作起来也更加容易（图1-13）。
图1-13 利用纳米氧化锆的优势设计人造义齿
比用Y-TZP制成的基座更薄，还可以直接暴露出来，设计自由度更高。
此外，纳米氧化锆还具有一个意想不到的优点，那就是持久性强。以往的基座，随着时间的推移会变质，其表面会变得粗糙。此时，口腔中的细菌很容易黏附在基座上。为避免发生这种情况，牙科技师往往会在用Y-TZP制作的基座表面覆盖一层软陶瓷，使基座不必暴露在外。而纳米氧化锆具有不易随时间变化而变质的特质，因此在不太重要的区域（如从外观看不到的人造义齿下部和背面）可以加厚基座厚度，从而提升整个人造义齿的强度。
纳米氧化锆的真正价值找到了。但是，新的问题又出现了：如何制定供货标准呢？
牙科技工所用CAD创建出人造义齿的三维模型后，会发给松下进行加工。但松下并不是按照所给模型加工出来就可以了，因为所交付的基座是否合格，取决于牙科技师的判断。无论是好是坏，合格标准都属于“手艺”范畴（松下铣削中心主任中野真彦）。
如果不清楚其使用者——牙科技师的判断标准，自然也就无法明确自家产品的供货标准。此外，牙科技师的判断标准往往也不尽相同。
要解决这个问题，只能“制造出大量样品”（中野真彦）。于是，松下又继续踏踏实实地重复以前的咨询活动，广泛邀请牙科医生和牙科技师提出“订货要求”，制作出样品后再邀请他们对样品进行评价。
牙医和牙科技师的标准一般都比较主观，如“是否能够正好匹配上”等。但如果能将牙医和牙科技师的评价解读为“缝隙”“厚度”“浮度”等定量指标，就可以形成公司内部的供货标准，也就是“将工匠的判断标准进行数值化处理”（中野真彦）。
同时，为了迅速响应来自牙医或牙科技师的种种要求，松下内部也聘用了多名牙科技师。松下旗下的爱媛县西条市事业所内新设了名为“铣削中心”的加工所，当中有多名牙科技师随时待命，对顾客送来的三维模型及时进行修改，或与顾客探讨何种设计才能最大限度地发挥材料特性（图1-14）。
图1-14 牙科技师在铣削中心待命
松下内部雇用了多名牙科技师，以快速响应客户的要求。
从充分利用材料的角度出发，松下已经为其用户——牙科技工所准备了手册、定制指南和设计标准告知书，并且积极指导牙科技师。因为目前大多数牙科技工所销售的都是金属假体和Y-TZP基座，松下此举可使更多的用户了解纳米氧化锆的特性，从而产生用纳米氧化锆基座代替传统基座的想法，增加产品销量。
在松下健康医疗保健公司的铣削中心，该公司自主研发的多台加工机（铣床）正在运行，将纳米氧化锆棒高速刮削并精加工成基座形状（图1-15）。
该加工机能够以极高的精度加工极其坚硬的材料，这是其他竞争对手没有的功能。其他公司采用的多是将较为柔软的半烧结体进行刮削之后再烧结的加工方式，此种方式需要预判再烧结过程中基座的收缩度，很难达到所需的精度。而松下健康医疗保健公司可以对完全烧结体（full sintering）进行切割，因此很容易确保所需的精度，加工出符合牙科技工所要求的产品。
图1-15 松下健康医疗保健公司自主研发的加工机
松下新设计的机器，用来进行基座加工。其采用的材料与理发器刀片的材料相同，不同点在于新开发出了基座的加工方法和棒材的制作方法。
自2010年1月开展这项业务以来，尽管订单总量不多，市场份额较低，但整体看来是处在稳步提升之中。松下计划增加加工机的数量，以应对日益上涨的订单需求。松下的销售目标是每月1000颗人造义齿，市场份额占比目标是两位数。
松下还计划开发纳米氧化锆的新应用领域。尽管纳米氧化锆属于陶瓷材料，却具有金属材料特有的弹性，因此有望用来制作插入型义齿基座。