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Virtuell prüfen, präziser drucken Monolithische Zahnprothesen aus dem 3D-Drucker

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Das Fraunhofer IGD präsentiert einen biometrischen Multimaterial-3D-Druck, der monolithische Zahnprothesen mit der natürlichen Schichtstruktur aus Schmelz, Dentin und Wurzel erzeugt. Der Workflow ist CAD-kompatibel und nutzt die herstellerunabhängige Software Cuttlefish. Sie gibt Form, Farbe und Transluzenz originalgetreu wieder.

Natürlicher Zahnersatz aus dem 3D-Drucker: Eine Zusatzsoftware ermöglicht, Farbe und Transluzenz vor dem physischen Fertigen virtuell zu prüfen.(Bild: Fraunhofer)
Natürlicher Zahnersatz aus dem 3D-Drucker: Eine Zusatzsoftware ermöglicht, Farbe und Transluzenz vor dem physischen Fertigen virtuell zu prüfen.
(Bild: Fraunhofer)

Das Fraunhofer IGD präsentierte unlängst einen speziellen Multimaterial-3D-Druck. Mit ihm können monolithische Zahnmodelle hergestellt werden, die exakt der Schichtstruktur natürlicher Zähne entsprechen. Mit dem biometrischen 3D-Druck-Workflow werden monolithische Zahnprothesen mit natürlich wirkender Ästhetik hergestellt. Dabei wird ein Multi-Material-Jetting-Prozess genutzt. Mit ihm werden monolithische Dentures mit innerer optischer Struktur natürlicher Zähne nachgebildet. Schichten aus Schmelz, Dentin und Zahnwurzel werden digital in Zahnmodelle eingebettet. Ein KI-Modell berechnet für jede Schicht jeweils passende Materialmischungen, um vorgegebene Farbtöne und Transluzenzen zu reproduzieren.

Zahntechniker können so die Transluzenz einzelner Schichten gezielt anpassen, um die Ästhetik zu verfeinern, ohne die Farbe zu ändern. Mit diesem Verfahren lassen sich Zähne fertigen, die dem natürlichen Erscheinungsbild sehr nahekommen und Farbgenauigkeiten innerhalb der Dentalindustrie akzeptierter Grenzen erreichen (CIEDE2000 < 1,5). Zudem können die Produktionskosten im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren um bis zu 75 Prozent gesenkt werden. Der gesamte Prozess ist kompatibel mit gängiger dentaler CAD-Software und nutzt die Software Cuttlefish zum Anlegen der Schichten (Slicing).

Hohe Farbgenauigkeit, effizienter Materialeinsatz

Form, Farbe und Transluzenz von 3D-Modellen können mit der Software Cuttlefish originalgetreu wiedergegeben werden. Die Software arbeitet von Druckerherstellern unabhängig. Sie steuert 3D-Druck mit mehreren Werkstoffen auf Ebene von Voxeln. Anwender profitieren von höchster Farbgenauigkeit, effizientem Materialeinsatz und automatisierten Workflows, die den Aufwand im Druckprozess deutlich reduzieren.

Mit Softproof zuverlässig fertigen

Mit dem jüngst vorgestellten Plugin „Cuttlefish::Proof“ zur 3D-Drucksoftware stellt das Fraunhofer IGD eine Neuerung im grafischen 3D-Druck vor. Das Tool rendert direkt mit den Materialverteilungen, die die 3D-Drucksoftware ausgegeben hat. Das ermöglicht eine genaue Simulation von Farbe und Transluzenz. Darüber hinaus lassen sich auch Effekte wie Displacement Mapping, boolsche Operationen und potenzielle Voxelisierungsfehler visualisieren. Auch die Erscheinung der 3D-Drucke unter unterschiedlichen Lichtarten und Beleuchtungsverhältnissen werden simuliert. Dazu erklärt Dr. Philipp Urban, Abteilungsleiter 3D-Druck-Technologie am Fraunhofer IGD: „Mit dieser Simulation lassen sich Fehldrucke vermeiden, die sonst durch falsche Parameter oder fehlerhafte Datenaufbereitung entstehen. Nutzer sehen vorab, wie das gedruckte Bauteil tatsächlich aussehen wird und können Anpassungen treffen, bevor Zeit und Material in die Produktion fliessen.“

Dieser Artikel ist zuerst erschienen auf unserem Schweizer Schwesterportal www.maschinenmarkt.ch

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