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Eichenberger Gewinde

Zahnfee-Zauberstab mit kaltgerolltem Kugelgewinde

| Autor/ Redakteur: Frauke Finus / Frauke Finus

Ein Zahnersatz schon bei der ersten Behandlung – das ermöglicht ein 5-achsiger Scanner mit Roboterarm, der die ermittelten Munddaten direkt an eine Fräsmaschine leitet. Ein miniaturisierter, kaltgerollter Kugelgewindetrieb von Eichenberger verhilft dem Scanner zu bestmöglicher Flexibilität bei der Positionierung.

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So schmal wie ein Streichholz: Der kaltverformte Kugelgewindetrieb hat einen Durchmesser von 4 mm und eine Steigung von 1 mm.
So schmal wie ein Streichholz: Der kaltverformte Kugelgewindetrieb hat einen Durchmesser von 4 mm und eine Steigung von 1 mm.
( Bild: Eichenberger )

Lange und höchst unangenehme Sitzungen beim Zahnarzt – das kennt wohl jeder. Viele Patienten haben vor dem Zahnarztbesuch mindestens ein beklemmendes Gefühl. Es geht aber auch anders. Im Bereich der Zahnheilkunde haben viele technische Entwicklungen zu neuen Möglichkeiten verholfen. So sind heute zeitsparende, schonende und für den Patienten stressfreiere Behandlungen möglich.

Computergestützte Fertigung des Zahnersatzes

Dem Schweizer Gewinderollspezialisten Eichenberger Gewinde ist es gelungen, eines der maßgeblichen Konstruktionselemente für einen Scanner für Digitalisierungsaufgaben in der Zahnheilkunde zu entwickeln und von der Einzelanfertigung bis zur Serienproduktion zu bringen.

Bei fast jeder Arbeit in der Zahntechnik sind Abformungen der Kiefer und Zähne die Grundlage für zahntechnische Tätigkeit. Der Zahnarzt fräst den zu restaurierenden Zahn zu einem Stumpf zurück. Aus dem bei vielen Patienten unbeliebten, gummiartigen Kunststoffabdruck stellt der Zahntechniker ein Gipsmodell her, so dass er die Situation vorliegen hat, die auch im Mund des Patienten gegeben ist. Dann modelliert er auf diesem maßgetreuen Zahnstumpf ein Wachsmodell, das beispielsweise der späteren Krone entspricht. Durch verschiedene Gussverfahren können die Formen der Wachsmodelle 1:1 übernommen und Zahnersatzteile hergestellt werden. Diese herkömmliche Technik ist langatmig und Kronen und Inlays sitzen nicht immer perfekt. Unter Stress ausgeführte Konstruktionen oder aus minder ausgeprägter Geschicklichkeit erstellte Zahnersatz-Arbeiten führen oft zu unbefriedigenden Ergebnissen.

Inlays und Kronen in nur einer Sitzung

Die computergestützte Fertigung von Zahnersatz mit CAD/CAM-Technologie erleichtert nicht nur Patienten das Leben, sondern auch Zahnärzten und -technikern, denn sie ermöglicht die digitale Abformung der Zähne. Das spart Zeit und vereinfacht das Aufnahmeverfahren. Der Zahnarzt führt den Kamerakopf über die Zähne, während sich parallel dazu auf dem Bildschirm eine detaillierte 3D-Abbildung in natürlichen Farben aufbaut. Der berechnete Keramikersatz am Bildschirm lässt sich drehen, so dass unter anderem die Kontaktpunkte zu den ebenfalls digital erfassten Nachbarzähnen genau zu bestimmen sind. Die hohe Präzision dieser digitalen Daten ermöglicht dem Zahnarzt die Konstruktion eines passgenauen und hochwertigen Zahnersatzes aus Keramik. Ein revolutionärer 5-achsiger Scanner mit Roboterarm und innovativer Modellpositionierung geht sogar noch weiter.

Durch sein einzigartiges Bedienkonzept ist das Scannen im vollautomatischen Modus auch manuell in Rekordzeit möglich. Mit ihm können Abdrücke, Teil- und Ganzkiefermodelle in weniger als einer Minute gescannt werden. Zudem schafft es der 5-Achser, das Gaumendach zu scannen, wodurch eine digitale Konstruktion von Modellgussarbeiten ermöglicht wird. Eine besondere Software errechnet, wie der gesunde Zahn an dieser Stelle einmal ausgesehen hat. Dann schickt sie den digitalen Datensatz an eine Fräsmaschine, die zum Beispiel in einem Nebenraum steht. So entsteht in nur einer Sitzung ein hochwertiger, metallfreier und präziser Zahnersatz.

Kaltverformung für eine gute Festigkeit

Mit der Miniaturausführung des kaltgerollten Kugelgewindetriebs (KGT) Carry von Eichenberger werden alle Anforderungen erfüllt, um dem Positionierungs-Scanner zu Effizienz und Bewegungsflexibilität zu verhelfen. Der Durchmesser der filigranen, gerollten Gewindestange beträgt 4 mm, die Steigung 1 mm und der Außendurchmesser der Mutter weist nur 8 mm auf.

Gewinderollen ist das Kaltverformen von Gewinden und die Fertigung von Gewindetrieben (Spindel und Mutter). Die Kaltverformung ergibt eine Festigkeitssteigerung des Materials (je nach Material sind 30 bis 50 Prozent möglich), sehr gute Rauheitswerte, etwa Rz 1,0 auf den Gewindeflanken und im Grundradius sowie eine deutlich verminderte Kerbempfindlichkeit. Die Längsfaser des Grundmaterials wird lediglich verformt, es entsteht kein unterbrochener Faserlauf wie bei spanabhebend gefertigten Gewinden.

Eine Aufspannung für mehrere Fertigungsschritte

Dank der Eichenberger-eigenen Induktionshärteanlage ist die anspruchsvolle Härtung der Spindeloberflächen realisierbar (700 – 800 HV5). Die Gewinde weisen einen Kerndurchmesser von 3,2 mm auf. Der Härtebereich muss vom Außendurchmesser der Spindel bis 0,5 mm unter den Kerndurchmesser reichen. Damit die Gewindestangen größtmöglich belastungsfähig werden, ist die Erhaltung eines weichen Kerns nötig. Dank einer One-Piece-Flow-Montage kann in Großserie gefertigt werden. Lediglich eine Maschine fertigt die Mutter des KGTs. In einer einzigen Aufspannung werden mehrere Operationen am Mutternstück durchgeführt. Ein größeres Körpervolumen als Ausgangsmaterial, mit einer speziellen Griffmöglichkeit zur Bearbeitung des Mutternkörpers, gekoppelt mit einer vollautomatisierten und robotergestützten Produktionsmaschine ermöglicht eine effiziente und kostengünstige Herstellung der Carry-Mutter.

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