Digitale Fertigungstechniken haben bereits vor vielen Jahren mit der Einführung neuer Materialien und Technologien in den täglichen Arbeitsablauf der Dentallabore Einzug gehalten. Die wachsende Anzahl an Intraoralscannern in Praxen vervollständigt den komplett digitalen Workflow stetig. Lange Zeit standen zur CAD/CAM-gestützten Fertigung zahntechnischer Arbeiten wie Modellen, Kronen, Brücken etc. nur subtraktive Techniken zur Verfügung. Vor einigen Jahren erfolgte dann die Einführung der 3-D-Drucktechnik. Zahnarzt Dr. Ingo Baresel berichtet in diesem Beitrag über seine Erfahrungen mit dieser Technologie.
Wirtschaftliches Fertigungsverfahren
Der 3-D-Druck zählt zu einem äußerst wirtschaftlichen Fertigungsverfahren, da nur die Materialmenge verbraucht wird, die zur Herstellung des Werkstücks benötigt wird. Das zu druckende Objekt wird dafür zunächst in einer CAD-Software designt (Abb. 1) und an die Druckersoftware übergeben. Die Software zerlegt das Objekt in dünne Schichten (Anmerkung der Redaktion: Das Zerlegen wird auch „Slicen“ genannt, vom englischen „slice“, in Scheiben schneiden).
Die so erzeugten Schichten werden dann je nach Druckertyp mittels verschiedener Techniken nach und nach entlang der Z-Achse übereinandergeschichtet, bis das fertige Objekt gedruckt wurde. Die Dicke der Schichten lässt sich in der Software einstellen. Grundsätzlich gilt: Je dicker die Schicht desto schneller der Druck. Allerdings führt das Verdicken der Schicht auch zu größeren Ungenauigkeiten. So ist es wichtig zu wissen, welche Werkstücke welche Schichtdicke benötigen.
Digitale Fertigungsprozesse in der Praxis
Die Firma SprintRay, gegründet 2015, hat sich darauf fokussiert, den 3-D Druck sowohl in der zahnärztlichen Praxis als auch im zahntechnischen Labor zu implementieren. In der Zahnarztpraxis von Dr. Baresel kommen seit 2012 verschiedene Intraoralscanner zum Einsatz. Auch die Fertigung von Zahnersatz und Schienen erfolgt digital. Eine Fräsmaschine zur Umsetzung des Chairside-Workflows steht ebenso zur Verfügung. Die Einführung des 3-D Drucks mit dem „SprintRay Pro“ schloss die noch klaffende Lücke in den praxisinternen digitalen Fertigungsprozessen. Dabei war es Dr. Baresel immer wichtig, dass sämtliche Prozesse begleitend zum täglichen Praxisalltag schnell und einfach nutzbar sind und nicht auf zusätzlich angestellte Zahntechnikerinnen und Zahntechniker übertragen werden müssen. So wird das Indikationsspektrum für in der Praxis hergestellte Arbeiten auch klar begrenzt. Gerade die Fertigung von Modellen (Abb. 2) zur Erstellung von Retainern und tief gezogenen Aligner-Schienen, der Druck individueller Löffel, aber auch einfacher Aufbissschienen ist in der zahnärztlichen Praxis sehr gut umsetzbar. Doch auch provisorische Restaurationen, Eierschalenprovisorien oder digitale Mockups sind auf diese Weise herstellbar. Die entsprechende CAD-Software muss dafür vorhanden sein. Die Wertschöpfung bleibt dadurch in der Praxis, was eine sehr schnelle Refinanzierung der Anschaffungskosten zur Folge hat.
Abb. 1 Das zu druckende Objekt muss zunächst in einer CAD-Software designt werden. SprintRay stellt dafür die sehr übersichtliche und intuitive Software „RayWare“ zur Verfügung.
Bild: SprintRay
Abb. 2 Gerade der 3-D-Druck von Modellen ist in der zahnärztlichen Praxis sehr gut umsetzbar.
Bild: SprintRay
Abb. 3 Für den SprintRay Drucker steht eine große Auswahl an Materialien zur Verfügung.
Bild: SprintRay
Die zur Bestückung des SprintRay Druckers erforderliche Software „RayWare“ ist sehr einfach und kann nach Einweisung vom Praxisteam durchgeführt werden. Die Software unterstützt bei der Positionierung des Objekts, dem Anbringen eventuell nötiger Stützstrukturen, der Wahl des richtigen Resins und der gewünschten Schichtdicke. Je nach zu druckendem Werkstück wird daraufhin die entsprechende Wanne mit dem benötigten Material in den Drucker eingesetzt und der Druckprozess gestartet.
Wichtig für ein gutes Druckergebnis ist die Nachbearbeitung des gedruckten Werkstücks. Mit dem „Pro Wash/Dry“ stellt SprintRay ein sehr hochwertiges Gerät zum Waschen der Objekte in Alkohol zur Verfügung. Dies geschieht automatisiert. Nach erfolgtem Waschvorgang wird das Objekt in der „ProCure 2“ anschließend unter Licht und Temperaturzufuhr materialabhängig ausgehärtet. Für den SprintRay Drucker steht eine große Auswahl an Materialien zur Verfügung (Abb. 3), die sowohl vom Hersteller selbst als auch von validierten Drittanbietern stammen können. Das heißt aber auch, dass keine speziellen Kartuschen benötigt werden. Beim SprintRay-System werden nach Angabe des Materials von der Software auch die Einstellung der Druck- und Aushärteparameter automatisch eingestellt.
Tipp und Fazit
Um gute Druckergebnisse zu erreichen, sind allerdings ein paar grundsätzliche Dinge zu beachten. So sollte der Drucker nicht in direktem (Sonnen-)Licht stehen, im Raum sollte eine konstante Temperatur herrschen und die Luft möglichst staubfrei sein.
3-D-Drucker sind heute in der digitalen zahnärztlichen Praxis ein nicht mehr verzichtbares Mittel zur Fertigung verschiedenster Werkstücke.
Dr. Ingo Baresel, Cadolzburg
Wer mehr über SprintRay erfahren will, kann hier eine Demo vereinbaren.
