Dentaler 3D-Druck Modelle: Filamentdruck im Fokus
Für den 3D-Druck von Modellen (z. B. KFO-Modelle) in Zahnarztpraxis und Dentallabor etabliert sich zunehmend der Filamentdruck als ergänzende additive Technologie. In einem Beitrag für das Magazin „dental dialogue“ haben Joanna Deligianni (Produktexpertin bei Renfert) und ich uns näher mit dem dentalen Filamentdruck beschäftigt. Das PDF des Artikels steht am Ende des Artikels zum Download bereit.
In der Zahnmedizin sind 3D-Druckmethoden wie Stereolithografie (SLA) und Digital Light Processing (DLP) weit verbreitet. Diese Verfahren nutzen flüssige Photopolymere, die durch Belichtung aushärten und anschließend UV-gehärtet werden müssen. Im Gegensatz dazu steht der Filamentdruck, auch bekannt als Fused Filament Fabrication (FFF) oder Fused Deposition Modeling (FDM), bei dem thermoplastische Filamente verwendet werden.
Filamentdruck in der Zahnmedizin
Filamentdrucker, bekannt aus der Heimanwendung, finden auch in der dentalen Welt immer mehr Verwendung. Allerdings sind die Anforderungen an diese Technologie in der Zahnmedizin wesentlich höher. Es ist wichtig, Drucker und Filamente zu verwenden, die den spezifischen Bedürfnissen der Zahnmedizin entsprechen. Unternehmen wie Renfert sind Vorreiter in diesem Bereich. Das dentalspezifische 3D-Filament-Druckersystem SIMPLEX ist seit längerer Zeit auf dem Markt und bewährt sich im Bereich der KFO-Modelle. Zusätzlich zum Drucker wird eine Palette an dentalspezifischen Filamenten angeboten.
Der komplette Artikel „Filamentdruck etabliert sich“ ist in der dental dialogue 01/2024 veröffentlicht! Download des PDFs am Ende der Seite!
Filamente für dentale Modelle
Bild: Renfert
Herausforderungen und Besonderheiten des Filamentdrucks
Filamente werden auf Spulen geliefert und in den Filamentdrucker eingelegt. Während des Druckvorgangs wird das Filament zum Schmelzen gebracht und durch eine Düse in der gewünschten Form Schicht für Schicht aufgetragen. Dabei ist es wichtig, dass das Filament bis zur Düse kühl bleibt und nur dort schmilzt. Die Qualität von Extruder und Hotend beeinflusst unmittelbar die Druckqualität, daher sind hochwertige Komponenten entscheidend.
Vorteil des Filamentdrucks ist das vergleichsweise einfache Handling. Thermoplaste sind in der Regel frei von Methacrylaten (kein Restmonomergehalt), müssen nicht mit Chemikalien gereinigt werden und benötigen keine Nachpolymerisation. Per Filament gedruckte Modelle bedürfen keiner Nachbearbeitung.
Wichtige Faktoren für hohe Druckqualität
Die Qualität und Genauigkeit der Druckergebnisse sind entscheidend für präzise und detailreiche Modelle. Dabei ist zu beachten, dass nicht jeder Drucker gleich ist. Verschiedene Drucksysteme bieten unterschiedliche Qualitätsniveaus und unterstützen verschiedene Materialien.
Die Druckqualität hängt von vielen Faktoren ab, die direkt mit dem Drucksystem in Verbindung stehen. Ein Aspekt ist die kontrollierte Abkühlung des Materials auf der Bauplattform. Einige Druckermodelle, wie der dentalspezifische 3D-Filament-Drucker SIMPLEX, verfügen über einen geschlossenen Bauraum, der die Temperatur während des Druckvorgangs stabil hält. Eine weitere wichtige Voraussetzung ist die korrekte Nivellierung des Druckbetts, um eine gleichmäßige Höhe zwischen Druckdüse und Druckbett sicherzustellen.
Auch die Einstellung der Druckparameter ist entscheidend. Sie müssen individuell auf den jeweiligen Drucker und das verwendete Material abgestimmt sein. Speziell für den dentalen Bereich entwickelte Drucker bieten oft voreingestellte, optimierte Druckparameter, die langwieriges Einarbeiten überflüssig machen und die Integration in den Laboralltag erleichtern. Der SIMPLEX-Drucker von Renfert ist ein Paradebeispiel für Einfachheit. Er ist speziell für die dentale Anwendung konzipiert und wird zusammen mit einer Auswahl an Filamenten für die KFO-Modellherstellung angeboten. Die Qualität des Filaments ist dabei entscheidend. Hochwertige Filamente zeichnen sich durch einen gleichmäßigen Durchmesser und eine konstante Rundheit aus. Für dentale Anwendungen ist die präzise Dosierung der Filamente mit einem Durchmesser von 1,75 mm vorteilhaft, da sie genauere Druckergebnisse ermöglicht. Die Verwendung von zu dickem Filament in Kombination mit einer kleinen Düse kann die Druckqualität beeinträchtigen. Daher ist die Auswahl spezieller Dentalfilamente, die auf das Drucksystem abgestimmt sind, wichtig.
Das Potenzial des Filamentdrucks in der Zahnmedizin
Die Integration des Filamentdrucks in den Labor- oder Praxisalltag bietet zahlreiche Vorteile. Durch die stetige Weiterentwicklung der Technologie und Materialien eröffnen sich neue, effiziente Wege in der Herstellung von Modellen. Die Zukunft in diesem Bereich verspricht spannende Innovationen, die den Filamentdruck noch präziser und schneller machen könnten.
Werkstoffkunde-Kompendium dentaler 3D-Druck
Gerade in Zahnmedizin und Zahntechnik erfordert der Umgang mit der additiven Fertigung zusätzlich zur entsprechenden Hardware (3D-Drucker) hohes Fachwissen auf dem Gebiet der Werkstoffkunde. Sowohl in der Zahnarztpraxis als auch im Dentallabor müssen sich Anwenderinnen und Anwender mit den Werkstoffeigenschaften auseinandersetzen. Druckertechnologie, Werkstoffauswahl, Datenaufbereitung, Druckprozess, Post-Processing, Weiterverarbeitung, Befestigung etc. obliegen grundlegenden Regeln, die zu einem großen Teil auf der Werkstoffkunde begründet sind. Das digitale, interaktive „Werkstoffkunde-Kompendium“ befasst sich im neuen Buch „3D-Druckwerkstoffe“ mit diesem Thema.