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Schneller und kostengünstiger Zahnersatz aus dem 3D-Drucker

| Redakteur: Alexander Stark

Zahnersatz konventionell herzustellen, ist aufwendig und dauert lange. 3D-Druck ermöglicht nicht nur eine bessere Qualität, sondern spart auch Zeit und Kosten.

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Nachdem das 3D-Modell erstellt ist, fertigt die Anlage die Teile auf einer Plattform.
Nachdem das 3D-Modell erstellt ist, fertigt die Anlage die Teile auf einer Plattform.
(Bild: Trumpf)
  • 3D-Druck von Dentalprodukten spart Kosten
  • Multilaser-Prinzip produziert Zahnersatz zehnmal so schnell wie konventionelle Verfahren
  • Anlage lässt sich mit anderen Maschinen digital vernetzen
  • Hochpräziser 3D-Druck ermöglicht neue Zahnprodukte

Fast jeder von uns sehnt sich nach dem perfekten Lächeln oder möchte kraftvoll in einen Apfel beißen. Sind die Zähne nicht in Ordnung, muss Ersatz her. Den Anfang macht dabei der Zahnarzt. Er drückt dem Patienten zwei mit Silikon gefüllte Abformlöffel auf den Ober- und Unterkiefer. Diese Abdrücke sendet er an ein Zahnlabor, wo Zahntechniker ein Gipsmodell daraus herstellen. Mit dieser Vorlage können sie jetzt für jeden Patienten seinen persönlichen Zahnersatz anfertigen. Erst erstellen sie eine Grundform im Druckguss, anschließend ist Nacharbeit angesagt. Den letzten Feinschliff übernimmt der Zahnarzt im Mund des Patienten. „Das Löffel-Handling, das Aushärten, der Versand und das Abformen nehmen viel Zeit in Anspruch“, sagt Hindrik Dehnbostel, der Inhaber und Gründer von Cadspeed. Das Unternehmen sitzt in Nienhagen bei Hannover und beliefert Dentallabore, Zahnärzte und Kieferorthopäden mit Zahnprodukten. Mit der Digitalisierung und dem 3D-Druck gehe es schneller, ist Dehnbostel überzeugt. Cadspeed fertigt mit additiven Technologien Brücken, Kronen oder Prothesenteile für Kunden in ganz Europa. Mit im Maschinenpark: Der 3D-Drucker Truprint 1000 von Trumpf mit Multilaser-Prinzip.

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Gegenüber dem Fräsen oder Gießen bietet der 3D-Druck viele Vorteile. Einer der wichtigsten: Er spart Platz. So ist ein Zahn von Natur aus nicht groß. Bei der Zahnpräparation muss der Zahnarzt den Nerv des Zahnes, die sogenannte Pulpa, schützen. Dafür lässt er etwas vom Zahnbein, dem Dentin, um den Nerv herum stehen. Das sind allerdings schlechte Voraussetzungen für den Zahntechniker. Dieser benötigt einen möglichst runden „Restzahn“, um den Zahnersatz passgenau herzustellen. Eckige Konturen, wie er sie nach der Vorarbeit des Zahntechnikers oft vorfindet, kann seine Fräsmaschine nicht abbilden. Ein 3D-Drucker kennt solche Probleme nicht. Er kann auf engstem Raum genau die Geometrie aufbauen, die der Patient benötigt. „Außerdem brechen die Werkzeuge nicht ab, wie es zum Beispiel beim Fräsen der Fall sein kann“, sagt Dehnbostel, der selbst Zahntechnikermeister ist.

Hohe Zeit- und Materialersparnis

Beim Fräsen oder Gießen verbrauchen Zahntechniker viel Material. „Manchmal haben wir über 50 Prozent Ausschuss“, sagt Dehnbostel. Ein 3D-Drucker verwendet nur so viel Metallpulver, wie es das Bauteil erfordert. Überschüssiges Pulver kann der Zahntechniker am Ende des Druckvorgangs wiederverwenden. Das spart Geld und schont die Umwelt. Außerdem ist der 3D-Druck zeitsparender. Wohingegen ein Zahntechniker es kaum schafft, eine Zahneinheit in weniger als 30 Minuten herzustellen, schafft ein 3D-Drucker bis zu 70 Teile pro Durchlauf in zwei bis drei Stunden. Pro Zahneinheit sind das weniger als drei Minuten. „Wenn wir ausgelastet sind, ist 3D-Druck deutlich schneller“, sagt Dehnbostel.

Nicht nur für die Fertigung bringt der 3D-Druck Vorteile, auch die Vorarbeit geht schneller. Anstelle der Gipsmodelle können Zahntechniker mit digitalen Datensätzen arbeiten. Hierfür muss der Zahnarzt das Gebiss des Patienten mit einem sogenannten Intra-Oral-Scanner scannen. In Echtzeit generiert die Software mit den Aufnahmen ein 3D-Modell des Gebisses. Dieses kann der Zahnarzt direkt an das Zahnlabor weiterleiten. „Wir brauchen keine Silikonabdrücke und Gipsmodelle mehr. Auch der Versand fällt weg“, so Dehnbostel.

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Der Truprint 1000 ist der bislang produktivste 3D-Metalldrucker für Zahnersatz. Als einzige Anlage im Kleinformat arbeitet der Drucker mit dem Multilaser-Prinzip. Gegenüber herkömmlichen Verfahren wie dem Fräsen ist dieses Verfahren zirka zehnmal so schnell. So kann die Anlage mindestens 80 Zähne in weniger als drei Stunden auf einer Plattform aufbauen. Pro Stück sind das rund drei Minuten.

Der kleinformatige 3D-Drucker lässt sich künftig digital an eine Fräsmaschine anbinden. Nachdem das 3D-Modell erstellt ist, fertigt die Anlage die Teile auf einer Plattform. Anschließend verleiht ihnen die Fräsmaschine den Feinschliff. Damit wird es möglich, Zähne zu drucken, die sich auf Implantaten anbringen lassen. Ein solcher „implantatgetragener Zahnersatz“ ersetzt nicht nur den Zahn, sondern auch die Wurzel. Eine erweiterte IT-Schnittstelle sorgt für hochpräzise Ergebnisse.

Obwohl der 3D-Druck für die Zahntechnik viele Vorteile bringt, setzt er sich nur langsam durch. „Viele Dentallabore haben Angst, dass dadurch ihre Arbeit überflüssig wird. Dabei sind die neuen Technologien ein Segen für die Branche“, weiß Dehnbostel. Der Cadspeed Chef ist sich sicher, dass die Unternehmen langfristig nicht um den 3D-Druck herumkommen werden. „Irgendwann entscheidet der Patient, wie sein Zahnersatz gefertigt werden soll. Die Leute wachsen immer mehr mit der Digitalisierung auf und wissen, dass das Scannen einfach genauer und angenehmer ist“, erklärt der Firmengründer.

Bei Cadspeed steht seit November 2017 der 3D-Drucker Truprint 1000 von Trumpf. Bei seiner Zahntechnik-Roadshow ist Dehnbostel auf die Anlage im Kleinformat aufmerksam geworden. „Nach einer dreimonatigen Testphasen haben wir die Anlage gekauft. Wir produzieren damit fünf Tage die Woche im Dreischichtbetrieb“, sagt Dehnbostel.

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