Status quo: Dentaler 3D-Druck
Dentaler 3D-Druck im Jahrbuch „Digitale Technologien 2023″ von OEMUS. Wir leiten mit unserem Artikel die komplexe Übersicht zu additiven dentalen Verfahren ein. Nach wie vor wird der additiven Fertigung (3D-Druck) ein starkes Wachstum prognostiziert. Nachdem in Zahnarztpraxen und Dentallaboren aktuell hauptsächlich der 3D-Druck polymerbasierter Werkstoffe (z. B. SLA, DLP) im Fokus steht, rücken nun weitere Verfahrenstechnologien in den Blickpunkt des Interesses. (Bild: NYTE3D)
Annett Kieschnick, Bogna Stawarczyk
3D-Drucker (Dentaler 3D-Druck) finden ihre Anwendung heute in vielen Dentallaboren und Zahnarztpraxen. Hauptsächlich werden dentale Hilfsobjekte, wie Modelle, Abformlöffel oder auch Schienen erstellt. Mit der Optimierung und Neuentwicklung dentaler Werkstoffe lässt sich auch temporärer Zahnersatz drucken. Selbst der Druck von permanentem Zahnersatz ist unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Spezifische Dentaldrucker sind auf die Anforderungen in Labor und Praxis abgestimmt. Leistungsstarke Systeme sowie zuverlässige Prozessketten und weiterentwickelte Werkstoffe erhöhen die Akzeptanz der additiven Fertigung.
Dentaler 3D-Druck: Unterschiede der Fertigungsverfahren
Es gibt verschiedene additive Fertigungstechnologien. Je nach Vorgehen differenzieren sich die zu verarbeitenden Werkstoffe. Größtenteils werden derzeit im Dentalbereich polymerbasierte Werkstoffe (Harze) additiv verarbeitet. Als Verfahren dient die Vat Photopolymerisation (Stereolithografie, z. B. SLA, DLP) oder das Material Jetting (ähnlich Tintenstrahldrucker). Auch Legierungen lassen sich umsetzen (z. B. Laser-Melting), wobei dies in der Regel Fertigungszentren vorbehalten ist. Intensiv geforscht wird beim 3D-Druck von Keramiken, z. B. mit Binder Jetting oder Powder Bed Fusion. Auch dies scheint aktuell industrielle Anbieter anzusprechen. Interessante Perspektive bietet der Multi-Materialdruck. Hier lassen sich verschiedene Materialien (z.B. Farben) in einem Objekt vereinen.
Relativ junge additive Technologie im Dentalbereich ist das Drucken von thermoplastischen Werkstoffen. Bei der Materialextrusion (auch Filamentdruck) werden Kunststoff-Filamente mit definiertem Druck durch eine beheizte Düse extrudiert. Vorteil gegenüber anderen Druckverfahren ist das vergleichsweise einfache Handling. Thermoplaste sind in der Regel frei von Methacrylaten (kein Restmonomergehalt), erzeugen keine reizauslösenden Dämpfe, müssen nicht mit Chemikalien gereinigt werden und benötigen keine weiteren Nachpolymerisationsschritte. Doch es gibt Limitationen, z. B. bezüglich Präzision und Oberflächenqualität.
Kompletter Artikel und Übersicht zu dentalen 3D-Druckverfahren: JAHRBUCH DIGITALE DENTALE TECHNOLOGIEN 2023 (OEMUS).
3D-Druck von Modellen
Bild: NYTE3D
Ausblick dentaler 3D-Druck
Zu erwarten ist, dass zukünftig in Laboren sowohl der gängige SLA-Druck zum Einsatz kommt und der Filamentdruck eine sinnvolle Ergänzung bietet. Und die Entwicklung geht weiter. Mit fortschreitender Technologie und Innovationen werden die Anwendungsbereiche des 3D-Drucks im Dentalbereich voraussichtlich weiter wachsen und eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung von hochwertigen dentalen Lösungen spielen.
Kunststoffe, Legierungen, Keramiken … die Geschichte der additiven Fertigung im Dentalbereich wird zu einem großen Teil von den Werkstoffen geschrieben werden.
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.