So funktioniert es: PolyJet-3D-Druck mit TrueDent™
Als Anwendungsingenieur bei Stratasys bin ich fasziniert von der Technologie, die hinter unseren 3D-Drucklösungen für die Zahnmedizin steckt. Insbesondere TrueDent bietet bahnbrechende Möglichkeiten zur Herstellung monolithischer, ästhetischer und präziser Zahnprothesen in großem Maßstab. In diesem Blogbeitrag werde ich einen allgemeinen Überblick darüber geben, wie das PolyJet-Verfahren mit dem Material-Jetting funktioniert und wie TrueDent-Prothesen hergestellt werden.
Der PolyJet-Prozess
PolyJet nutzt die Material-Jetting-Technologie (Inkjet), um winzige Tropfen flüssigen Photopolymers Schicht für Schicht aufzutragen. Jede Schicht wird mit UV-Licht ausgehärtet und verbindet sich so mit der darunterliegenden Schicht. Bei TrueDent-Prothesen werden 5 Grundharze (Cyan, Magenta, Gelb, Weiß und Transparent) in den J5 DentaJet PolyJet-3D-Drucker geladen und in präzisen Kombinationen aufgesprüht, um spezifische Farbprofile zu erzeugen. So entstehen monolithische Zahnprothesen, bei denen Basis und Zähne zusammen in einem Stück gedruckt werden. Im Gegensatz dazu produzieren andere 3D-Drucktechnologien wie DLP Zahnersatz in Einzelteilen – Basis und Zähne separat –, die manuell zusammengesetzt werden müssen. Die Fähigkeit von PolyJet, vollfarbige Zahnprothesen in einer durchgehenden Struktur zu drucken, führt zu einer hohen Übereinstimmung zwischen Entwurf und Druck, was eine bessere Passform und Okklusion im Mund des Patienten gewährleistet.
Gleichzeitig mit dem TrueDent-Kunstharz wird ein spezielles Stützmaterial aufgesprüht, das jedes Teil vollständig umhüllt und so sicherstellt, dass die beabsichtigte geometrische Struktur erhalten bleibt. Diese Stützstruktur wird später mit einem Wasserstrahl entfernt, wobei die Oberfläche der Prothese unbeschädigt bleibt.
PolyJet-3D-Druck mit TrueDent
Das TrueDent-Kunstharz wurde speziell für die J5 DentaJet-Plattform entwickelt. Es ermöglicht einen digitalen Arbeitsablauf, der nicht nur eine präzise, mit Vollfarbdruck ausgestattete Zahnprothese erstellt, sondern bei Bedarf auch den exakten Nachdruck ermöglicht. Hier finden Sie einen Überblick über den Prozess; detailliertere Informationen entnehmen Sie bitte der Gebrauchsanweisung.
- Digitales Prothesendesign. Das Zahnlabor erhält den Abdruck und Anweisungen des Zahnarztes bezüglich der herzustellenden Prothesen. Zahnärzte können aus 10 Basisfarben und 19 Zahnfarben mit unterschiedlicher Lichtduchlässigkeit wählen, um die beste Übereinstimmung für ihren Patienten zu finden, oder das erforderliche Farbprofil direkt aus dem intraoralen Scan erfassen. Der Zahntechniker entwirft die Prothese auf Basis der Patientendaten in einer zahnmedizinischen CAD-Software und importiert den endgültigen Entwurf als STL-/3MF-Datei in GrabCAD Print.
- Digitale Auswahl von Basis- und Zahnfarben. In der GrabCAD-Print-Software weist der Anwender den Zähnen und der Basis digital ein Farbprofil zu. Anwender können sogar einzelnen Zähnen innerhalb einer einzigen Prothese unterschiedliche Farbtöne zuweisen. Nachdem alle Fälle geladen und mit einer Farbe versehen wurden, ordnet die Software jedes Teil automatisch auf der Bauplatte an und richtet es aus, um den Druckvorgang zu optimieren.
- Beaufsichtigungsloser Druck. Der J5 DentaJet ist mit jeweils zwei Sätzen jeder Farbe des Grundharzes bzw. des Stützmaterials bestückt, um einen „Hot-Swap“ zu ermöglichen und sicherzustellen, dass die Kunstharze nicht mitten im Druckvorgang ausgehen. Ein wichtiger Punkt, der oft übersehen wird, ist, dass bei der Verwendung von PolyJet die Anwender im Gegensatz zu anderen Technologien nicht mit unausgehärtetem Kunstharz hantieren müssen, was eine sicherere Arbeitsumgebung gewährleistet.
- Mehrfach-Material-Jetting. Unter Verwendung der fünf Grundfarbtöne und des Stützmaterials, wobei jedes Kunstharz an einen Druckkopf angeschlossen ist, geben die einzelnen Düsen jeweils einen einzigen Harztropfen ab, um den vorgegebenen Farbton zu erzeugen – einschließlich der Darstellung von Kapillaren auf der Basis sowie der inneren Struktur und Lichtduchlässigkeit der Zähne.
- Präzise Schichtkontrolle. Sobald die Tropfen des Kunstharzes aufgebracht sind, wird jede Schicht geglättet.
- UV-Aushärtung. Jede Schicht wird mit einer UV-Lampe ausgehärtet, wodurch die Schichten miteinander verbunden werden. Nach der UV-Aushärtung einer einzelnen Schicht werden die Schritte des Sprühens, Mischens und Nivellierens wiederholt, um eine weitere Schicht zu bilden, die anschließend ausgehärtet wird.
- Stützstruktur. Das Stützmaterial im PolyJet-Verfahren umhüllt das Modell vollständig. Dieses Material lässt sich mit einem Wasserstrahl abwaschen, sodass keine Nachbearbeitung erforderlich ist und keine Gefahr besteht, dass Stützstangen Narben hinterlassen.
Mit TrueDent und PolyJet lassen sich in einem einzigen Druckdurchlauf bis zu 30 Zahnprothesen mit jeweils unterschiedlichen Farbkombinationen gleichzeitig herstellen. Ich lade Sie herzlich ein, Mehr über unsere Möglichkeiten im Multimaterialdruck zu erfahren und zu entdecken, wie diese Ihr Unternehmen verändern können!
