Hoe werkt een tandartsprinter?

Tandheelkundige printerszijn in wezen gespecialiseerde 3D-printers die een tandheelkundig hulpmiddel omvormen tot een echt apparaat via de drie stappen van "digitale mondscan → computerontwerp → laag-voor-laag materiaalafzetting". Afhankelijk van de gebruikte materialen en lichtbron kunnen ze worden gecategoriseerd als "licht-uithardende harsprinters" en "metaalprinters". Hoewel de dagelijkse workflow in een kliniek of laboratorium identiek is, verschillen de onderliggende principes enigszins.

I. Algemene workflow

1. Intraorale scanning: De arts gebruikt een intraorale scanner om zeer nauwkeurige 3D-gegevens (STL/OBJ) van het gebit en tandvlees van de patiënt te verkrijgen.

2. CAD-ontwerp: Kronen, bruggen, implantaatgeleiders, orthodontische modellen, enz. worden ontworpen met behulp van tandheelkundige CAD-software.

3. Snijden: De software snijdt het 3D-model in 2D-secties van 25–100 µm dik en genereert printinstructies.

4. Printen: De speciale 3D-printer voor tandheelkunde hardt de hars uit of sintert het metaalpoeder laag voor laag volgens de instructies.

5. Nabewerking: Ultrasoon reinigen → secundair lichtuitharden/warmtebehandeling → verwijderen van ondersteuning → polijsten → desinfecteren voor klinisch gebruik.

II. Foto-uithardende harsprinters (meer dan 90% van de klinische toepassingen)

1. Technologieroute

• SLA (Solid Laser Lamination): Een enkele UV-laserstraal tekent stippen op het oppervlak van vloeibare lichtgevoelige hars en laat vervolgens het platform zakken om de volgende laag na elke laag uit te harden.

• DLP (Digital Light Projection): Een volledig dwarsdoorsnedebeeld wordt via een digitale projector op het harsoppervlak geprojecteerd, waardoor de hele laag tegelijkertijd uithardt. Dit resulteert in hogere afdruksnelheden, maar de resolutie neemt af bij grotere formaten.

• MSLA/LCD: Deze maakt gebruik van een LED-array + LCD-masker in plaats van DLP-projectie, wat een evenwicht biedt tussen snelheid en kosten. Het is momenteel de meest gangbare oplossing voor printen aan de stoel.

2. Belangrijkste werkprincipes

① Biocompatibele tandheelkundige hars wordt in de harstank geplaatst;

2. Een lichtbron verlicht het monster selectief op basis van de plakafbeelding, waardoor fotopolymerisatie in het belichte gebied plaatsvindt en een vaste film ontstaat;

③ Het Z-as-podium daalt in stappen van 25–50 µm, waardoor het vloeistofoppervlak zich opnieuw kan verspreiden, en de belichting wordt herhaald totdat het monster compleet is;

4 Het eindproduct wordt van het podium verwijderd, de niet-uitgeharde hars wordt gereinigd met alcohol en vervolgens in een UV-uithardingskamer geplaatst voor secundaire uitharding om klinische mechanische sterkte te bereiken.

III. Metalen tandheelkundige printers (voor kobalt-chroom kronen en bruggen, implantaatstaven van titaniumlegering, enz.)

1. Technologie route: Direct Metal Printing (DMP, ook bekend als Selective Laser Melting (SLM)).

2. Belangrijkste werkprincipes

① Een poederbed wordt gevuld met een 20–40 µm dikke laag metaalpoeder (kobalt-chroom, titaniumlegering of nikkel-titanium);

2. Een 500 W fiberlaser met hoog vermogen smelt het poeder in een inerte argonatmosfeer punt voor punt langs het snijpad en verbindt het metallurgisch met de onderliggende laag;

③ Het platform zakt één laag, de schraper brengt het poeder opnieuw aan en de laser scant opnieuw, waarbij de cyclus wordt herhaald totdat de afdruk voltooid is;

4 Nadat het printen is voltooid, wordt het overtollige poeder verwijderd en worden draadsnijden, warmtebehandeling, zandstralen, machinale bewerking en polijsten uitgevoerd om uiteindelijk een dichte metalen restauratie te produceren.

IV. Belangrijkste verschillen en klinische keuzes

• Printers op harsbasis: nauwkeurigheid van 25–50 µm, geschikt voor de productie van tijdelijke kronen, implantaatgeleiders en orthodontische modellen op dezelfde dag, tegen lagere kosten.

• Metaalgebaseerde printers: nauwkeurigheid van 30–50 µm, met sterkte en slijtvastheid die voldoen aan de eisen voor restauratie op de lange termijn. De kosten voor apparatuur en poeder zijn echter hoog, waardoor ze voornamelijk worden gebruikt voor gecentraliseerde productie in laboratoria.

Kortom,tandheelkundige printersTransformeer "optische/laserenergie + biomaterialen" in patiëntspecifieke tanddelen. De kern is "laag-voor-laag beeldvorming, laag-voor-laag uitharding/sintering", aangevuld met nabewerking van tandheelkundige kwaliteit, en het apparaat kan veilig in de tandartsstoel worden gebruikt.