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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■ 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.
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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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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
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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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