Zirkon Customs, ein deutsches Zahnlabor unter der Leitung des Zahntechnik-Meisters Christopher Jehle, stieß an seine Grenzen. Das Labor ist auf Implantatbehandlungen spezialisiert und fertigt komplexe chirurgische Schablonen, Zahnmodelle und Gingivamasken an, die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und viel Liebe zum Detail erfordern.
Das Team betrieb täglich sieben Desktop-3D-Drucker, doch der Betrieb erforderte täglich bis zu sechs Stunden manuelle Bedienungszeit von Anwendern, verursachte etwa 20 % Ausschuss und konnte dennoch nicht mit der wachsenden Nachfrage Schritt halten.
Anstatt zu versuchen, auf dem angespannten Arbeitsmarkt weitere Techniker einzustellen, setzte Jehle auf den Multimaterial-3D-Druck für die Zahnmedizin und die Automatisierung des digitalen Dentallabors und konzentrierte die Produktion auf einen einzigen Stratasys J5 DentaJet mit automatisierten GrabCAD Print-Workflows. Heute verfügt Zirkon Customs über 50 % mehr Produktionskapazität bei nur einer Stunde täglichem Arbeitsaufwand, mit nahezu null Ausschuss und einem ganzen Jahr ohne einen einzigen fehlgeschlagenen Druck.
Vor der Einführung des Stratasys J5 DentaJet setzte Zirkon Customs mehrere DLP/SLA-Drucker ein, die jeweils nur ein Material verarbeiten konnten. Dieser Arbeitsablauf erforderte täglich etwa sechs Arbeitsstunden für rund 30 Druckaufträge und führte zu häufigen Druckfehlern sowie einer Ausschussquote von etwa 20 %. Die Techniker verbrachten viel Zeit mit Reinigungs-, Nachhärtungs- und manuellen Nachbearbeitungsaufgaben, anstatt sich auf höherwertige Tätigkeiten wie Design und Implantatplanung zu konzentrieren.
Jehle erklärt: „Wir benötigten sieben verschiedene Desktop-Drucker, um die Produktion zu bewältigen. Diese Systeme waren sehr wartungsintensiv und sehr arbeitsaufwendig.“
Zirkon Customs arbeitete mit CINTEG, seinem lokalen Stratasys-Partner, zusammen, um den Arbeitsablauf auf der Grundlage von drei Kernkomponenten neu zu gestalten: dem Stratasys J5 DentaJet, der GrabCAD Print-Software und dem automatisierten Nachbearbeitungssystem AM Solutions C1. Die drei Systeme arbeiten nun als eine Produktlinie zusammen und ersetzen die alte, fragmentierte Struktur durch ein übersichtlicheres, besser planbares Modell für die digitale Automatisierung im Zahnlabor.
„Wir haben uns für dieses System entschieden, weil es fünf verschiedene Materialien in einem Druckvorgang verarbeiten kann, sodass wir gleichzeitig verschiedene Anwendungen auf derselben Bauplatte herstellen können: komplexe chirurgische Schablonen, alle Arten von Zahnmodellen und Gingivamasken“, sagt Jehle. „Die Teile kommen jedes Mal einsatzbereit aus dem Drucker, nur das Stützmaterial muss entfernt werden.“
Die Ärzte profitieren nun von kürzeren Durchlaufzeiten, und der Arbeitsalltag im Labor dreht sich nun um Planungs- und Konstruktionsarbeiten statt um den Betrieb der Drucker.
Zirkon Customs führt die Drucke nun über Nacht und ohne Aufsicht durch. Am nächsten Morgen sind die Drucke fertiggestellt und bereit für die Weiterverarbeitung, sodass sich die Techniker auf Design und Planung konzentrieren können, anstatt die Produktion zu überwachen.
„Der Arbeitsablauf hat sich auf einen einfachen, optimierten Nachbearbeitungsschritt reduziert. Jetzt müssen wir die Teile im Grunde nur noch reinigen. Früher mussten wir sie waschen, trocknen, aushärten, von Hand nachbearbeiten und die Drucker reinigen. Das alles entfällt nun.“
Das von CINTEG implementierte AM Solutions C1-System entfernt das Stützmaterial von allen Teilen in etwa einer Stunde, ohne dass eine manuelle Nachbearbeitung oder eine nachträgliche Aushärtung erforderlich ist.
„Mit dem J5 DentaJet habe ich den Arbeitsaufwand von 6 Stunden auf 1 Stunde reduziert, und die Modelle sind präziser denn je“, erklärt Jehle.
Die Effizienzsteigerungen sind beträchtlich. Das Labor konnte den manuellen Arbeitsaufwand von etwa sechs Stunden pro Tag auf etwa eine Stunde reduzieren, was einer Zeitersparnis von 80 % entspricht.
„Wir sparen täglich etwa drei Stunden pro Mitarbeiter.“ Dieser Zeitgewinn schlägt sich direkt in einer höheren Produktivität und einem verbesserten Service nieder. Dank schnellerer Durchlaufzeiten kann das Labor schneller auf die Anfragen von Klinikern reagieren und gleichzeitig hohe Standards der Genauigkeit aufrechterhalten.
„Insgesamt haben wir unsere Produktionskapazität um rund 50 % gesteigert, ohne den Arbeitsaufwand zu erhöhen.“
Mit dem Multimaterial-3D-Druck für die Zahnmedizin produziert das Zahnlabor nun jede Nacht in einem Druckvorgang etwa 20 Gingivamasken, 16 Modelle und 10 chirurgische Leitfäden. Jehle drückt es so aus: „Es ist, als hätten wir einen zusätzlichen Mitarbeiter gewonnen.“
Diese Genauigkeit wird durch die PolyJet-Technologie ermöglicht, bei der die Teile während des Druckvorgangs durch ein gelartiges Material gestützt werden, was nach dem Entfernen der Stützstruktur für Formstabilität und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit sorgt. Eine bessere Passform und Wiederholgenauigkeit führen direkt zu weniger Anpassungen am Behandlungsstuhl, besser vorhersehbaren klinischen Ergebnissen und größerem Vertrauen sowohl bei den Behandlern als auch bei den Patienten.
„Nachdem sie eine Zeit lang unsere neuen Teile erhalten hatten und dann gelegentlich etwas vom alten Drucker bekamen, waren sie mit den alten Teilen nicht mehr zufrieden. Der Unterschied bei Stratasys und dessen Genauigkeit ist so erheblich, dass er in allen Bereichen spürbar ist – sowohl im Labor als auch bei der Anwendung durch den Zahnarzt“, bemerkt Jehle.
„Eine der besten Erfahrungen für mich war es, ein ganzes Jahr lang ohne einen einzigen Fehldruck und ohne Nachdrucke zu arbeiten“, schwärmt Jehle.
Der Ausschuss sank von etwa 20 % auf praktisch null, was dem Labor eine Produktionskonsistenz verschaffte, die es mit seiner bisherigen Ausstattung nicht erreichen konnte. Für ein Labor, das täglich rund 30 Aufträge bearbeitet, bedeuten Nachdrucke nahe Null vorhersehbare Liefertermine, keine Materialkostenverluste und keine Nachdrucke in letzter Minute, die den Zeitplan durcheinanderbringen.
Der neue Arbeitsablauf hat auch den Arbeitsalltag des Teams von Zirkon Customs verbessert. „Ich hatte noch nie so zufriedene und entspannte Mitarbeiter. Meine Techniker können sich nun auf ihre hochwertige Arbeit konzentrieren, anstatt sich mit den Problemen herkömmlicher DLP- und SLA-Drucker herumzuschlagen.“
Durch die Reduzierung des manuellen Aufwands und die Vereinfachung der Prozesse kann das Labor mehr Zeit für komplexe Fälle aufwenden, gleichbleibende Durchlaufzeiten gewährleisten und den Ärzten einen besseren Service bieten.
Für Zirkon Customs ist der multimaterialige 3D-Druck nicht nur zu einem Effizienzgewinn, sondern auch zu einem strategischen Vorteil geworden. Die Zusammenführung mehrerer Anwendungen in einem einzigen automatisierten Arbeitsablauf brachte dem Labor gleichzeitig erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Durchsatz und schuf die Art von skalierbarem Betrieb, die auf dem wachsenden Markt für digitale Zahnmedizin gefragt ist.
Konsistente, qualitativ hochwertige Ergebnisse bei kürzeren Durchlaufzeiten haben die Position des Labors bei bestehenden Zahnärzten gestärkt und neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnet. Zirkon Customs prüft nun eine Ausweitung auf Schulungs- und Ausbildungsmodelle für Universitäten und klinische Programme – Anwendungsbereiche, die mit der bisherigen monomaterialen Konfiguration nicht hätten abgedeckt werden können. Für ein auf Implantate spezialisiertes Unternehmen, das auf diesem Niveau der digitalen Automatisierung und Genauigkeit im Zahnlabor arbeitet, ist es der Arbeitsablauf, der die nächste Wachstumsstufe erst möglich macht.
