Do it yourself

TECHNIK

Der inhouse 3D-Druck als neuer Baustein in der digitalen Fertigungskette

DO IT YOURSELF Ein Beitrag von Carsten Fischer, Frankfurt am Main/Deutschland

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INDIZES

HOMEPAGE

■ Carsten Fischer

■ 3D-Druck

sirius ceramics

■ Additives Verfahren

Lyoner Straße 44-48

■ Aufbiss-Schiene

60528 Frankfurt

■ Bohrschablone

ConnectDental@sirius- ceramics.com

■ CAD/CAM

www.sirius-ceramics.com

■ CAD/Cast-Gerüste ■ Individuelle Abformlöffel ■ Modelle

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TECHNIK

Manchmal fängt die Zukunft da an, wo man sie nicht vermutet, zum Beispiel beim Altbekannten „Do it yourself“. Mit CAD/CAM und innovativen Materialien wie Zirkonoxid hat der allgemeine Strukturwandel der Veränderungsprozess des Berufes „Zahntechnik“ bereits vor vielen Jahren begonnen. Nun steht mit dem 3D-Druck eine neue Fertigungstechnologie zur Verfügung. Der Autor des Artikels beschreibt aus der Warte des Laborinhabers, wie der 3D-Druck sinnvoll in den Arbeits- und Behandlungsablauf integriert werden kann.

Zudem werden die Fragen beantwortet, wie der 3D-Druck den Fertigungsprozess im Labor verändert und welche Vorteile diese Technologie dem Zahntechniker bietet.

DD-CODE ■ 67d7u Einfach diesen dd-Code in das Suchfeld auf www.dentaldialogue.de eintragen und zusätzliche Inhalte abrufen

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TECHNIK

01 & 02 Beispiele für den 3D-Druck mit dem Varseo von Bego: Ungesägtes Kontrollmodell und individueller Abformlöffel.

Solche Indikationen können sehr präzise und in sehr guter Qualität hergestellt werden. Die veränderte Fertigungstechnologie hat hier Vorteile gegenüber den subtraktiven Fertigungsverfahren

Seit einiger Zeit gesellt sich zu den Herstel-

des Bauteils erfolgt additiv. Verbraucht wird

aufeinander aufgebaut, dass ein dreidimen-

lungstechnologien im Dentallabor ein ad-

daher – bis auf die Supportstrukturen – nur

sionales Objekt entsteht. Gut vorstellbar ist

ditives Fertigungsverfahren: der 3D-Druck.

die Materialmenge, die für das Bauteil not-

das Prinzip, wenn man sich die 3D-Puzzels

Mit modernen Druckverfahren ergeben sich

wendig ist. Wir als Labor erhalten somit

mit Motiven vom Eifelturm oder den Py-

neue Denkansätze für den zahntechnischen

zusätzlich zur subtraktiven Fertigung eine

ramiden von Gizeh ins Gedächtnis ruft.

Workflow. Innovativen Geräten mit einem

Technologie, mit der wir jedwede Geometrie

Grundsätzlich umschreibt der Oberbegriff

überzeugenden (da vernünftigen) Preis-

mit hoher Genauigkeit und aus einer brei-

3D-Druck eine Vielzahl von Fertigungsme-

Leistungsverhältnis ist es zu verdanken,

ten Materialvielfalt fertigen können. Das ist

thoden und ist ein Sammelbegriff für diverse

dass der Trend beim 3D-Druck zurück zur

eine perfekte Ergänzung zum CAM-Fräsgerät.

Technologien. Allen gemein ist, dass es sich

eigenständigen Fertigung im Labor geht. So

Viele Indikationen können mittels 3D-Druck

um Prinzipien des Rapid Prototyping (oder

gewährt zum Beispiel das 3D-Drucksystem

in einer höheren Präzision bei geringeren

Rapid Manufacturing) handelt. Nachfolgend

Varseo von Bego bei überschaubaren An-

Kosten umgesetzt werden, als auf manu-

sind die geläufigsten aufgeführt.

schaffungskosten eine hohe Materialvielfalt

ellem Weg (Abb. 1 und 2). Dazu gehören

und ein einfaches Handling (Halbautomat).

beispielsweise Schienen oder Bohrschab-

Poly-Jet-Technologie

Für Dentallabore eröffnet sich so der Zugang

lonen, also weitspannige Konstruktionen,

Die Technologie kommt dem Verfahren

zu einer zukunftsorientierten Technologie

bei denen durch das Fräsen Verzüge und

eines Tintenstrahldruckers am nächsten.

und es ergeben sich vorhersagbare Ergeb-

somit Spannungen auftreten können. Hier

Denn Poly-Jet-Drucker verfügen ähnlich

nisqualitäten von bekannten und neuen

ist der 3D-Druck klar überlegen.

wie Tintenstrahldrucker über Druckköpfe;

prothetischen Indikationen. Damit ist auch der Weg für Geschäftsfelder geebnet, die

Grundlagen zur 3D-Technologie

wir bislang externen Anbietern überlassen

allerdings fließt anstatt von Tinte ein Bindemittel oder ein Photopolymer. Bei der ersten Variante wird das Bindemittel (Kleber) auf

mussten. So zum Beispiel die Herstellung

Ein 3D-Drucker benötigt – wie eine Fräs- oder

2D-Pulverschichten aufgetragen, die von ei-

von Bohrschablonen für die navigierte Im-

Schleifeinheit auch – eine digitale Datei, die

ner Walze Schritt für Schritt auf eine Druck-

plantologie (Guided Surgery). Grundsätzlich

die Informationen für das zu druckende Bau-

platte aufgebracht werden. In einer anderen

ist der 3D-Druck nicht mit der CAD/CAM-

teil beinhaltet. Dabei handelt es sich um eine

Variante wird ein flüssiges Photopolymer auf

Frästechnologie zu vergleichen, sondern als

dreidimensionale Konstruktion (zum Beispiel

eine 2D-Bauplattform aufgetragen (X- und

eine zusätzliche Technologie zu betrachten.

ein STL-Datensatz einer Aufbiss-Schiene), die

Y-Koordinaten) und anschließend mittels

von der Software des Druckers in zweidimen-

Lichtquelle ausgehärtet. Mit jeder ausgehär-

sionale, horizontale Scheiben (Layer) zerlegt

teten Schicht senkt sich die Bauplattform

wird und mit dem daraus entstehenden Da-

(Z-Koordinate), so dass nach und nach das

Der 3D-Druck gilt als ein wirtschaftliches

tenformat den 3D-Drucker speist. Während

3D-Objekt entsteht. Dadurch wächst das

Fertigungsverfahren, denn die Herstellung

des Druckens werden die 2D-Schichten so

3D-Objekt langsam nach oben.

Auftragen statt abtragen

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TECHNIK

03 & 04 Ein Beispiel für CAD/Cast-Gerüste. Zwei Veneers werden in der 3Shape-Software 2015 virtuell konstruiert und mittels 3D-Druck aus einem ausbrennfähigen Spezialharz gefertigt. Das rechte Bild zeigt die Entnahme der gedruckten Objekte aus der Kartusche

3D-Druck mit Pulver

3D-Druck mit flüssigen Materialien

schlossen werden. Daher sollten sich Labore

Beim 3D-Pulverdruck spricht man auch vom

Ein Beispiel für den Druck mit flüssigen

möglichst frühzeitig mit der additiven Ferti-

Selektivem Laser-Sintern (SLS) oder Selective

Materialien ist die Stereolithografie (SLA).

gung auseinandersetzen. Die Technologie ist

Laser-Melting (SLM). Hier werden die pulver-

Das SLA-Verfahren ist der Ursprung des 3D-

ausgreift. Die Wünsche von Zahnärzten und

förmigen Ausgangsmaterialen schichtweise

Drucks. Hier gelangt das Objekt in einem Bad

deren Patienten an uns als Labor werden

aufgetragen und mittels Laser zu einem 3D-

aus flüssigem Kunstharz (Photopolymer) zur

korrespondierend zum größer werdenden

Objekt „verdichtet“. Die Herstellung erfolgt in

gewünschten Form. Dieses Kunstharz härtet

Materialportfolio steigen (Abb. 3 bis 8).

der Regel unter erhöhtem Druck und unter

unter UV-Licht oder Laser punktuell aus. Die

Zuführung von Hitze. Ähnlich funktioniert das

einzelnen Schichten des 3D-Modells werden

SLM (Selektives Laserschmelzen), nur dass

mithilfe von LED-Licht auf die Oberfläche

bei diesem Verfahren Metallpulver verwen-

des flüssigen Materials projiziert oder mit

det wird. Beim SLM werden die Metalle mit

einem Laser selektiv belichtet. Die Schicht

Gesamtwirtschaftlich betrachtet wird der

einem Hochleistungslaser im Schichtbauver-

erstarrt und fixiert das Objekt an das dar-

3D-Druck die industrielle Wertschöpfungs-

fahren lokal verschmolzen (Metall 3D-Druck).

unterliegende bewegliche Druckbett. Jetzt

kette verändern. Auch wir als Zahntechniker

zieht ein mechanischer Arm das Modell um

können mit dem 3D-Druck nur gewinnen.

3D-Druck mit geschmolzenen Materialen

die entsprechende Schichthöhe nach oben

In unserem Labor arbeiten wir seit einiger

Sobald bereits geschmolzenes Material drei-

und es sammelt sich wieder flüssiges Ma-

Zeit mit dem Varseo-Drucksystem. Der 3D-

dimensional aufgebaut wird, spricht man

terial darunter, sodass die nächste Schicht

Drucker ist unserer Ansicht nach mit seinem

vom Fused Deposition Modeling (FDM). Das

projiziert werden kann.

Kosten-Nutzen-Verhältnis das erste sinnvolle

Prinzip ähnelt dem Einsatz einer Heißklebe-

Für die Dentalindustrie haben sich zwei Tech-

3D-Druck-Gerät für den zahntechnischen

pistole aus dem Baumarkt. Verarbeiten las-

nologien als besonders geeignet erwiesen:

Alltag. Grundsätzlich bedeutet die Etablie-

sen sich nur Materialien, die bei Hitze weich

Das Selektive Laserschmelzen (SLM, Selective

rung der 3D-Drucktechnologie aber nicht,

werden (Wachse oder thermoplastische

Laser Melting) und die Stereolithographie

dass bewährte CNC-Fertigungsmaschinen

Kunststoffe). Der Druckkopf hat im Inneren

(SLA). Die SLA-Technologie bildet hierbei

aus der Zahntechnik verschwinden werden.

eine heiße Düse, in die das Rohmaterial ge-

den Grundstein der additiven Fertigung.

Vielmehr wird die Zahntechnik immer mehr

führt wird. Durch die Erwärmung schmilzt

Der Varseo 3D-Drucker von Bego arbeitet

computergestützte Fertigungsverfahren an-

das Material auf und tritt auf der anderen

mit der DLP-Technologie, einem modernen

bieten können und sollen. Wir Zahntechniker

Seite der Düse in flüssiger Form aus. Eine

Belichtungsverfahren.

werden lernen müssen, „hybrid“ zu denken:

Kühlvorrichtung stabilisiert das ebenfalls in

Die Vielfalt der 3D-Technologie lässt die Um-

Fräsen/Schleifen oder Drucken – es wird je

horizontalen Schichten applizierte Material,

setzung von Materialien zu, an die wir heute

nach Indikation entschieden. Mit Zirkonoxid

so dass kontinuierlich die Folgeschichten

vielleicht nicht denken, die uns aber in naher

hat sich zum Beispiel ein sehr wirtschaftlich

aufgetragen werden können.

Zukunft und mit rasanter Geschwindigkeit er-

fräsbares Material etabliert, das wir nicht

Der Einsatz des 3D-Druckers Varseo im Laboralltag

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TECHNIK

05 - 08 Nach der Reinigung im Ethanolbad (96 %) werden die gedruckten Objekte auf das Modell gesetzt. Ab jetzt wird dem normalen Verfahrensprotokoll gefolgt, in diesem Fall wurden die Veneers presstechnisch in Keramik umgesetzt

Derzeitige Einsatzbereiche des Varseo im Überblick

missen möchten. Mit dem Drucker hingegen

eine separate Kartusche verwendet werden.

realisieren wir Objekte, die nicht oder nur

Daher ist zu empfehlen, mehrere Kartuschen

mit hohem Aufwand zu fräsen sind, zum

zu kaufen. Dank der geschlossenen Kartu-

Beispiel Schienen, Bohrschablonen oder

schen wird das Risiko einer Verunreinigung

■ Aufbiss-Schienen

Modellguss-Strukturen.

sowie eine unnötige Belichtung des Harzes

■ Bohrschablonen

auf ein Minimum reduziert.

■ CAD/Cast-Gerüste (Kronen, Brücken,

Überzeugend am Varseo ist das Material-

Der Drucker ist als „open-STL-file“-Gerät für

spektrum. Momentan kann der Anwender

alle dentalen Softwarelösungen konzipiert.

■ Individuelle Abformlöffel

zwischen fünf Spezialharzen entscheiden

Die Datenübertragung kann problemlos

■ Modelle

und somit unterschiedliche Indikationen

via USB-Stick erfolgen. Alternativ kann das

abdecken. Es ist zu erwarten, dass in naher

System allerdings auch komfortabel in das

In unserem Labor kommt die Technologie für

Zukunft weitere Harze und somit Anwen-

Labornetzwerk eingebunden werden.

die Anfertigung von Bohrschablonen, Schie-

dungsbereiche folgen werden. Der Charme

Der Varseo ist ein klassischer Halbautomat,

nen und CAD/Cast-Gerüsten zum Einsatz. Zu-

des Varseo-Druckers besteht in seiner ein-

weshalb uns dieses Gerät besonders sympa-

nehmend fertigen wir aber auch Abformlöffel

fachen Handhabung. Denn mit dem Varseo

thisch ist. Das bedeutet, dass der Zahntech-

mit dem Varseo Drucker. An dieser Stelle

3D-Drucker wurde ein 1-Knopf-System ent-

niker voll in die Prozesskette eingebunden

mag manch ein Leser die CAD/CAM-gestützte

wickelt , das mit drei Handgriffen intuitiv

ist und ein wichtiger Teil der Produktion

Anfertigung eines Löffels dem Aufwand einer

zu bedienen ist. Ein klug ausgeführtes Kar-

bleibt. An dieser Stelle wird deutlich, dass

CAD-Konstruktion gegenüberstellen. Hierzu

tuschensystem lässt den unkomplizierten

der moderne Zahntechniker auch bei der

ist zu sagen, dass der Beruf des Zahntech-

Materialwechsel zu. Für jedes Material sollte

3D-Technologie absolut unersetzlich ist.

nikers nicht an Attraktivität gewinnt, wenn

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Modellguss)

TECHNIK

09 Laborseitiger Workflow bei der Anwendung und Integration des 3D-Drucks mit dem Varseo: Scannen, CAD, CAM und Fertigung (3D-Druck)

der Azubi „Löffel“ schleifen muss. Für alle

der Software DentalDesigner. Danach muss

Viele unserer Kunden gehen dazu über,

Beteiligten ist es doch viel komfortabler,

für das CAM ein sogenannter Bau-Job erstellt

Patienten bei größeren Restaurationen zu-

am Abend den Drucker einzustellen und

werden. Hierfür steht das Software-Modul

nächst mit einer Schiene zu versorgen; die

diesem am nächsten Morgen den fertigen

CAMbridge zur Verfügung. Damit wird die

Schiene gleicht quasi einem „Probetragen“

Löffel entnehmen zu können. Mit solchen

Konstruktion entsprechend der Ausgabe-

der späteren Versorgung. Auch bei kieferor-

modernen Technologien können wir unseren

datei für den 3D-Druck konfiguriert und

thopädischen Regulierungen sind Schienen

Berufszweig wieder interessanter gestalten

an den Drucker übergeben (Abb. 9). Da die

ein sinnvoller Begleiter. Zu nennen ist hier

und den Azubis von heute neue Technolo-

Konstruktionsdaten gespeichert werden,

die Zahnkorrekturschiene (Aligner).

gien bieten.

kann das Objekt jederzeit erneut gedruckt

Nach dem Scannen des Gipsmodells oder

werden, was beispielsweise bei Provisorien

dem Laden der intraoralen Abformdaten

oder Schienen sinnvoll ist.

steht uns ein virtuelles Diagnostik-Modell

Workflow bei der Anwendung des 3D-Druckers Für die Integration des 3D-Druckers haben

Vorbereiten einer Schiene für den 3D-Druck

wir an der Konstruktionstechnologie der

zur Verfügung. Dieses kann vom Zahnarzt oder dem Zahntechniker in allen Ebenen ausgewertet werden. Entsprechend der Modellationsanleitung der Software er-

vorhandenen CAD/CAM-Technik nichts än-

Immer häufiger werden Schienen in den

folgt daraufhin die Schienenkonstruktion.

dern müssen. Die CAD-Umsetzung erfolgt

prothetischen Therapieablauf integriert.

Zu beachten ist die Mindestwandstärke von

bei uns mit dem 3Shape-System. Dem Di-

Neben der Behandlung von Funktionsstö-

1,0 bis 1,5 mm. Nach der Freigabe der kon-

gitalisieren der Situation (3Shape-Scanner)

rungen werden mit Schienen zum Beispiel

struierten Schiene wird die Option „Send

folgt die Konstruktion des Druckobjektes in

allfällige vertikale Bisshebungen validiert.

design to manufacturing“ ausgewählt, da wir

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TECHNIK

10 - 13 Die gedruckte Schiene wird samt Stempel entnommen und vorsichtig abgelöst. Die Passung auf dem Modell ist beispiellos. Nach einer abschließenden Polymerisation im Lichthärtegerät (auf dem Modell) ist die Schiene nach wenigen Schritten zum Einsetzen in den Mund bereit

14 & 15 Die mittels 3D-Druck realisierte Schiene im Mund. Die Daten werden so präzise umgesetzt, dass erfahrungsgemäß sehr wenig Nacharbeit und/oder Adjustierungen notwendig sind

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TECHNIK

16 & 17 Beispiel einer Implantatplanung in der 3Shape Software ImplantStudio. Die Anwendung ist recht intuitiv, allerdings gilt es die weitere Entwicklung abzuwarten

Sie sind und bleiben unentbehrlich

Vorbereiten einer Bohrschablone für den 3D-Druck

Job (Druckobjekt) vorbereitet. Hierfür wird

Ein Bereich, den wir uns als Labor mit dem

Mit dem 3D-Druck ist es nach der virtuellen

eine Job-Datei erstellt und unter dem Punkt

3D-Druck neu erschließen beziehungsweise

Planung ein Einfaches, die Bohrschablone

„Maschine“ der Varseo-Drucker angeklickt.

ausbauen können, ist die präimplantologi-

herzustellen. Bislang wurden die Schablonen

Als Material steht mit „VarseoWax Splint“ ein

sche Planungsdienstleistung. Auch das kleine

aufwendig händisch gefertigt (zum Beispiel

spezielles Harz für Schienen zur Verfügung.

und mittelständige Labor sollte versuchen, in

mit dem Hexapod und eingebrachtem Le-

Nun werden die STL-Daten in den Job-Auftrag

die „Fertigungskette“ der Implantologie von

gostein) oder bei einem externen Dienst-

geladen. Um den Maschinen-Stundensatz zu

Beginn an als beratender Partner integriert

leister gedruckt. Betrachten wir die reinen

reduzieren und die Maschine effizient aus-

und respektiert zu werden. Große Achtung

Fertigungs- beziehungsweise Materialkosten

zulasten, ist es sinnvoll den Drucker so zu

verdient auch der Zahnarzt/Oralchirurg. Das

beim 3D-Druck, wird schnell klar, warum dies

bestücken, dass mehrere Objekte in einem

heißt jede Planung muss vom Zahnarzt/

zur wirtschaftlichsten Fertigungsart gehört.

Auftrag gedruckt werden.

Oralchirurg genehmigt und idealerweise

Das Vorgehen ist verblüffend schnell, exakt

schriftlich bestätigt werden.

und günstig.

CAMbridge-Software im Drucker positioniert

Wir Zahntechniker können durch neue Tech-

Als Implantat-Planungsprogramme kommen

werden. Veränderungen können auf den X-

nologien die Arbeitsprozesse nicht nur kos-

bei uns ImplantStudio (3Shape) und smop

und Y-Achsen vorgenommen werden. Die

tengünstiger und effizienter gestalten, son-

(Swissmeda) zur Anwendung. Beide Program-

Supports (Stützen für die Bauplattform, die

dern uns vom Image des „Erfüllungsgehilfen“

me liefern uns offene STL-Datensätze, mit

vielen kleinen Gusskanälen ähneln) werden

lösen. Verfügen wir über die entsprechende

denen der Drucker gespeist werden kann.

von der Software automatisch generiert und

Kompetenz, werden wir beispielsweise bei

Die noch relativ junge Software Implant­

deren Verteilung in der 3D-Ansicht kontrol-

einer implantatprothetischen Behandlungs-

Studio zeigt sehr gute Ansätze; hier gilt es al-

liert. Überlappende oder falsch positionierte

planung frühzeitig als Partner einbezogen.

lerdings die weitere Entwicklung abzuwarten

Supports können verschoben oder entfernt

Die dreidimensionale Planung (klassisches

(Abb. 16 und 17). Die Software smop ist aus-

werden. „Produzieren“ ist der Button, mit

Backward Planning) setzt die Kommuni-

gereift und praxisnah. Vorteil dieser intuitiv

dem der Baujob automatisch aufbereitet und

kation im Team zwingend voraus. Sie als

zu bedienenden Software ist der optimierte

gespeichert wird. Die Datei wird daraufhin

Zahntechniker werden somit unentbehrlich.

Gesamtprozess – von der Fallplanung bis zur

direkt an den Drucker übergeben oder auf

Selbstverständlich bleibt die Planung in der

Herstellung der Bohrschablone. Hierbei ist

einem USB-Stick gespeichert (weiterer Ablauf

Hoheit des Zahnarztes/Oralchirurgen, al-

es nicht notwendig, vor der CT- beziehungs-

siehe Seite 71). Der 3D-Drucker verarbeitet

lerdings kann der Zahntechniker wertvolle

weise DVT-Aufnahme eine Scanschablone

nun die Datei und heraus kommt dabei eine

Vorarbeit leisten und dem Behandler somit

zu fertigen. Die interdisziplinäre Kommuni-

gedruckte Schiene (Abb. 10 bis 15).

einen echten Mehrwert generieren.

kation im Behandlungsteam erfolgt über ein

die Schiene laborintern drucken möchten.

Mit Hilfe der Software-Applikation „3Shape CAMbridge“ wird die Konstruktion als Bau-

Nun muss die Schienenkonstruktion mit der

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TECHNIK

18 Implantatplanung in der Software smop der Schweizer Firma Swissmeda. Geplant werden hier vier Implantate im zahnlosen Unterkiefer

19 & 20 Nach der Freigabe der virtuellen Planung durch den Chirurgen wird eine schleimhautgetragene Bohrschablone konstruiert und in der CAMbridge-Software von Bego der Baujob für den 3D-Druck erstellt

serverbasiertes System. Ein umständliches

für die prothetische Ausrichtung. In der Soft-

plantatachsen und passt sie gegebenenfalls

Versenden von Datenträgern ist somit nicht

ware sind alle gängigen Implantatsysteme

an. Nach der abschließenden Kontrolle wird

mehr notwendig. Die DICOM-Daten des DVT-

integriert, sodass das gewünschte System

die Planung vom Zahnarzt verriegelt und an

oder CT-Bildes werden ebenso importiert

ausgewählt und virtuell im ortsständigen

das Labor zurück geschickt. Basierend auf

wie der STL-Datensatz der Mundsituation

Knochen positioniert werden kann. Das Im-

dieser Implantatplanung konstruieren wir

und des Set-ups. Nach der Überlagerung

plantat wird mit der Maus gefasst und an

in der Planungssoftware die Bohrschablo-

der Datensätze sind alle relevanten Infor-

die korrekte Position geschoben. Nach der

ne, wobei lediglich die äußere Begrenzung

mationen auf einer Darstellung ersichtlich

virtuellen Insertion der Implantate wird die

der Schablone festgelegt werden muss. Die

(Abb. 18). Die dreidimensionale Darstellung

geplante Situation auf einem Übersichtsbild

Software kombiniert die Information mit den

des Kieferknochens zeigt die anatomischen

wiedergegeben und zur Kontrolle an den

geplanten Implantatpositionen und erstellt

Strukturen. Das Set-up liefert die Vorgabe

Implantologen gesandt. Dieser prüft die Im-

automatisch einen Designentwurf. Das De-

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TECHNIK

21 & 22 Die Bohrschablone wird unmittelbar nach dem 3D-Druck dem Varseo entnommen und danach vom Stempel gelöst

23 Die Implantathülsen werden händisch in die Bohrschablone eingebracht. Danach werden die Hülsen mit dem OriginalBohrschablonenmaterial fixiert

sign kann nun individuell an die spezifischen

oder verschoben werden. Nach der exak-

und die für den Druckvorgang benötigte Zeit

Wünsche des Behandlers angepasst werden.

ten Positionierung der Schablone wird der

aufgeführt. Bevor nun der Druckjob gestar-

Adäquat zur Schienenherstellung wird die

Baujob erstellt und die Datei an den Drucker

tet werden kann, sollte man die Kartusche

Bohrschablone (Abb. 19) für den Druckvor-

übermittelt.

(Harzbehälter) von Kunststoffrückständen

gang in der CAMbrigde-Software „genestet“.

Die Bohrschablone wird hierbei auf dem

Der 3D-Druck mit dem Varseo

Kopf liegend (horizontal) angeordnet. Bei

befreien. Mögliche Verunreinigungen auf der Glasscheibe der Kartusche können mit etwas Ethanol entfernt werden. Mit dem Button

der Kontrolle der Supports ist zu beachten,

Nachdem die Datei an den Drucker über-

„Start Print Job“ startet der Druckprozess. Die

dass die Kanten der Bohrhülsen freigehalten

mittelt wurde, gibt das Gerät die gefundene

einzelnen Schichten des Objektes werden im

werden (Abb. 20). Gegebenenfalls müssen

Datei in der Spalte „Begojob1“ wieder. Da-

sogenannten Maskenprojektionsverfahren

die Supports in diesem Bereich gelöscht

neben werden die Anzahl der Schichtbilder

mit Hilfe von UV-Licht auf die Oberfläche des

9/15 – dental dialogue 16. JAHRGANG – 71

TECHNIK

24a & b Die mit dem Varseo 3D-Drucker hergestellte Bohrschablone im Mund des Patienten. Warum sollten wir Zahntechniker Bohrschablonen outhouse fertigen lassen, wenn uns der laborseitige 3D-Druck diese Indikation erschließt

flüssigen Materials projiziert. Die belichtete

grundsätzlich unabhängig von der Anzahl

deformiert. Bei Bohrschablonen ist insbeson-

Schicht erhärtet und fixiert das Objekt an

der Bauteile pro Druckprozess.

dere im Bereich der Hülsen Sorgfalt geboten.

dem obenliegenden beweglichen Stempel

Nach dem Druck wird das Objekt dem Gerät

Abschließend erfolgt im Polymerisations-

(das zu druckende Objekt wächst quasi nach

entnommen (Abb. 21) und vom Stempel ge-

gerät die vollständige Durchhärtung des

unten). Ein mechanischer Arm zieht das am

löst. Zunächst erfolgt im Ultraschallbad eine

gedruckten Objektes und erst jetzt werden

Stempel befindliche Modell um die entspre-

Reinigung mit Ethanol. Um letzte Harzreste

die finalen Materialeigenschaften erreicht,

chende Schichthöhe nach oben, sodass sich

zu entfernen, kann das Objekt danach mit

sodass die Hülsen in die Bohrschablone ein-

wieder flüssiges Material unter dem Objekt

einem in Ethanol getränkten Pinsel gesäubert

gesetzt werden können (Abb. 22 und 23).

ansammelt und die nächste Schicht projiziert

werden. Der Reinigungsprozess dauert im

Die Fixierung erfolgt mit einem Tropfen des

werden kann. Schritt für Schritt entsteht so

frischen Ethanolbad maximal 5 min. Jetzt

Harzes „VarseoWax Surgical Guide“ und ei-

die Schiene oder Bohrschablone. Die Auf-

können die Supports mit einer Trennscheibe

ner erneuten Lichthärtung. Ohne weitere

baurate bei 50 µm beträgt 20 mm/Stunde

oder einer Zange abgetrennt werden. Hierbei

Nacharbeit ist die Schiene oder Schablone

und bei 100 µm 40 mm/Stunde. Die Druckzeit

muss darauf geachtet werden, dass man

somit zum Einbringen in den Mund bereit

hängt somit von der Bauhöhe ab und ist

das gedruckte Objekt nicht beschädigt oder

(Abb. 24a und b).

TAB. 1 – REINE MATERIALKOSTEN DES 3D-DRUCKS (LABOREIGENE BERECHNUNGEN) Indikation

Durchschnittsgewicht mit Platte

Material-Netto-Preis

(mehr Objekte = weniger Gewicht) Modellguss-Basis (CAD/Cast-Verfahren)

zirka 8 Gramm

3,03 Euro

Bohrschablone

zirka 15 Gramm

7,15 Euro

Schienen

zirka 12 Gramm

5,64 Euro

Abformlöffel

zirka 20 Gramm

7,58 Euro

72 – dental dialogue 16. JAHRGANG – 9/15

TECHNIK PRODUKTLISTE Produkt

Name

Firma

3D-Drucker

Varseo

Bego/Henry Schein

CAD/CAM-System

ConnectDental

Henry Schein

CAD-Software

DentalDesigner/

3Shape

CAM-Software

3Shape CAMbridge

3Shape

Implantatplanungssoftware

ImplantStudio

3Shape

smop

Swissmeda

Laborscanner

GC Aadva Lab Scanner

GC Germany

Lichtpolymerisationsgerät

HiLite power

Heraeus Kulzer

■ Aufbissschiene

■ VarseoWax Splint

■ Bego/Henry Schein

■ Bohrschablone

■ VarseoWax Surgical Guide

■ Bego/Henry Schein

Ausblick

werden kann. Im „nicht-dentalen“ Alltag ist

der Wirtschaftlichkeit die Präzision, die hohe

dies keine visionäre Vorstellung mehr. Im

Baugeschwindigkeit, die Umsetzung jedwe-

Mit dem Varseo-Drucker können derzeit Mo-

April 2015 wurden auf der Hannover Messe

der Geometrien, die Materialvielfalt und das

delle, Abformlöffel, CAD/Cast-Gerüste (also

3D-Drucker vorgestellt, die Hochleistungske-

damit verbundene breite Indikationsspek-

Gerüste für Kronen, Tertiärstrukturen, Über-

ramiken drucken können. Hier sind in dem

trum. „Do-It-Yourself“ – mit dem 3D-Druck

wurfstrukturen, Modellguss) Schienen, Bohr-

photosensitiven Harz keramische Partikel

können wir als Labor unser Leistungsspek-

schablonen und Modelle gefertigt werden. In

homogen verteilt.

trum erweitern und Produktionsprozesse

Material

naher Zukunft wird sich das Materialangebot sicherlich um zahnfarbene Materialien

Fazit

erweitern und der Drucker somit für das

optimieren. Somit kann die Wertschöpfung im Labor bleiben, ohne dass wir auf die hohe Fertigungspräzision verzichten müssen

Herstellen von Table Tops oder Provisorien

Nachdem sich im vergangenen Jahrzehnt die

interessant werden. Blickt man in die ferne-

CAD/CAM-Frästechnik in der Zahntechnik

re Zukunft ist zu erwarten, dass Keramik in

etabliert hat, gesellt sich nun der 3D-Druck

den dentalen 3D-Druckprozess eingebunden

hinzu. Die Vorteile für das Labor sind neben

(Tab. 1).

■

WERDEGANG Carsten Fischer ist seit 1996 selbstständiger Zahntechniker mit seinem Fachbetrieb in Frankfurt am Main. Seit 1994 referiert er international und unterstreicht diese Tätigkeit durch Publikationen in diversen Ländern (Brasilien, Argentinien, Japan, Australien, Europa). Carsten Fischer ist Mitglied in verschiedenen Fachbeiräten und langjähriger Berater für namhafte Firmen der Dentalindustrie.

Zu seinen Schwerpunkten gehören die CAD/CAM-Technologien, die keramische Doppelkrone, individuelle Abutments und vollkeramische Werkstoffe. Carsten Fischer war während der Jahre 2012 bis 2014 nebenberuflich Mitarbeiter der Goethe-Universität Frankfurt und pflegt seither eine enge Zusammenarbeit. Im Jahr 2013 wurde sein Beitrag zum besten Vortrag der Arbeitsgemeinschaft Dentale Technologien ADT gekürt. Besonders die prämierten Publikationen mit Dr. Peter Gehrke finden aktuell in der Fachpresse eine hohe Beachtung und gelten als Gradmesser zur zeitgemäßen Bewertung individueller Abutments.

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