Bericht
3D-Druck
18.04.23
3D-Druckwerkstoffe und deren Einfluss auf die Druckqualität
NYTE3D präsentiert neue 3D-Druck-Resine auf der IDS 2023
Der Erfolg des dentalen 3D-Drucks wird maßgeblich von Werkstoffen bestimmt. Für viele Dentallabore ist es jedoch eine Herausforderung, mit der sich ständig entwickelnden Technologie und den immer neuen Werkstoffen Schritt zu halten. Hier können erfahrene Spezialisten gute Unterstützung bieten. Als junger Player in der dentalen 3D-Druckwelt begeistert NYTE3D (Celle) mit Nähe zur Zahntechnik und hoher Kompetenz im Bereich 3D-Druck. Zur IDS 2023 werden gleich mehrere neue 3D-Druckresine vorgestellt. Zahntechnikermeister Matthias Mohr, Vertriebsleitung NYTE3D, beantwortet im Gespräch mit der freien Fachjournalistin Annett Kieschnick einige Fragen rund um das Thema 3D-Druckwerkstoffe.
Status quo: Wie stellt sich der Markt an 3D-Druckwerkstoffen – speziell Photopolymere/Resine – dar?
Schnelles Wachstum und hohe Nachfrage im Bereich der additiven Fertigung haben die Werkstoffentwicklung rasant beschleunigt. So konnte die Qualität dentaler 3D-Druckmaterialien deutlich gesteigert werden. Aufgrund des hohen Wachstums widmen sich nun auch große Industriekonzerne dem dentalen 3D-Druck. Diese Unternehmen können auf Basis vorhandener Formulierungen industrielle 3D-Druckwerkstoffe für zahntechnische Zwecke abwandeln und in großen Mengen kostengünstig produzieren. Kleinere, inhabergeführte Produzenten hingegen können schnell agieren und kurzfristig Kundenbedürfnisse in Werkstoffentwicklungen einfließen lassen. Die massiv gestiegene Zahl an Produzenten stellt Anwender jedoch vor Herausforderungen bei der Auswahl der Werkstoffe. Hinzu kommen Unterschiede bei 3D-Drucksystemen hinsichtlich der auswählbaren Materialien.
Wissenswert:
Ein großer Vorteil von NYTE3D Medical 3in1 ist, dass beispielsweise zusammen mit individuellen Löffeln auch Try-ins oder Set-ups gedruckt werden können. Dies ermöglicht die Anfertigung unterschiedlicher Indikationen während eines Druckprozesses und reduziert den Bestand an angebrochenen Resinflaschen sowie benutzten Druckerwannen.
Welche Schwierigkeiten können auftreten und wie lassen sich diese vermeiden?
Es scheint fast unmöglich, sich als Zahntechniker und Unternehmer immer über den gesamten 3D-Druckmarkt zu informieren, um faktenbasiert und objektiv zu einer Entscheidung für einen 3D-Drucker oder einen Werkstoff zu gelangen. Unserer Erfahrung nach wird sich daher oft für ein Drucker-Komplettsystem entschieden. Dies ist für einige Labore und Praxislabore der sicherere Weg, kann jedoch auch eine Einschränkung in der Materialauswahl bedeuten. Ein wichtiger Faktor wird bei der Anschaffung allerdings häufig unterschätzt: Wer unterstützt im Arbeitsalltag, wenn etwas nicht funktioniert? Wir von NYTE3D suchen unsere Handelspartner gezielt aus und verkaufen unsere Produkte über geschulte Fachhändler.
Zurück zu den Werkstoffen: Wir stellen oft fest, dass Materialien nicht thermobeständig oder farbecht sind. Nach einiger Zeit unter Temperatur und/oder UV-Einwirkung verspröden sie, und es bilden sich Risse. Transparente Materialien vergilben oder verlieren an Stabilität. Für Anwender ist schwer nachvollziehbar, wie es zu diesen Problemen kommt und wie sich gegensteuern lässt. So ist die Verwendung qualitativ hochwertiger Inhaltsstoffe und das korrekte Mischungsverhältnis aller Komponenten elementar wichtig. Zusätzlich ist bei einer näheren Überprüfung der Vorgehensweise oftmals festzustellen, dass nicht wie empfohlen vorgegangen wurde. Die Handelspartner von NYTE3D unterstützen durch gezielte Hilfestellung dabei, solchen Problemen vorzubeugen. Ebenfalls werden die Partner von NYTE3D in Sachen Drucker-Kalibrierung geschult. Diese Expertise hilft unseren Partnern dabei, ihren Kunden erstklassigen Support zu liefern und trägt maßgeblich zur Zufriedenheit bei (Abb. 1 und 2).
3D-Druck von Medizinprodukten: Wo liegen Herausforderungen und was sind mögliche Lösungen?
Medizinprodukte zu entwickeln, ist an sich eine Herausforderung, war jedoch für uns der nächste logische Schritt. Daher freuen wir uns, auf der IDS nun biokompatible Resine vorstellen zu können (Abb. 3). Bei der Entwicklung haben wir auf die bewährten Eigenschaften Wert gelegt: Druckgeschwindigkeit, niedrige Viskosität und Anwenderfreundlichkeit. Die Resine werden für viele offene 3D-Drucksysteme validiert sein, so dass aus einer Vielzahl von Druckern gewählt werden kann. Gleiches gilt für die Nachbelichtung.
Auf der IDS 2023 präsentieren wir ein Medizinprodukt der Klasse 1 zur kurzzeitigen Anwendung im Mundraum. Das Resin ist für mehrere Indikationen anwendbar und trägt daher den Namenszusatz 3in1. Hinsichtlich der Rohstoff-Zusammen-setzung und den physikalischen Eigenschaften handelt es sich um das gleiche Material, welches jedoch für verschiedene Anwendungen genutzt werden kann. Es stehen drei Farben zur Auswahl: blau, gingivafarben und zahnfarben (Abb. 4 bis 7).
Gibt es weitere Neuentwicklungen von NYTE3D?
Im März bringen wir auch ein neues beiges Modellmaterial auf den Markt (Model High-Contrast). Hier haben wir die Transluzenz stark reduziert, um Oberflächenmorphologien und Texturen bestmöglich kenntlich zu machen. Ergebnis ist eine gipsähnliche Optik, was beispielsweise die „Ästheten“ in Keramikabteilungen freuen wird; denn dies erleichtert den Umstieg vom Gipsmodell zum gedruckten Modell (Abb. 8 und 9).
Status future: Wohin geht die Entwicklung?
Dentalindustrie und -forschung fokussieren sich aktuell auf druckbare, stabile Werkstoffe wie Glaskeramik und Zirkonoxid. Zudem wird an Werkstoffen für die Aligner-Produktion geforscht. Die Herausforderung dabei ist, die Schienen in sehr dünnen Schichten und mit den erforderlichen physikalischen Eigenschaften herzustellen. Sicherlich werden sich auch weitere Drucktechnologien etablieren. All die Entwicklungen behalten wir im Auge und testen deren dentale Praktikabilität. Allerdings denken wir, dass auch bestehende Materialien verbessert werden können. Die Verbreitung der Intraoralscanner schreitet schnell voran, so dass wir langfristig eine nahezu hundertprozentige Marktabdeckung haben werden. Der Bedarf an qualitativ hochwertigen Druckwerkstoffen wird somit zunehmen. Neue Werkstoffe sollten aus unserer Sicht innovative Eigenschaften besitzen, zum Beispiel idealerweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden können.
Was ist bei industriellen Herstellungsprozessen von 3D-Druck-Resinen wichtig? Wo liegen Qualitätsunterschiede?
Das Team von NYTE3D hat sich lange den Kopf zerbrochen, wie Resine verbessert werden können. Wir gestalteten unsere Harze sehr niedrigviskos, sodass die Verfahrwege der Bauplattform im Druckprozess maximal beschleunigt werden können. Dies erleichtert auch die Reinigung aller Druckerkomponenten. Zudem härten die NYTE3D-Resine innerhalb kurzer Belichtungszeit aus, was die Lichteinheit schont und langlebiger macht. Dies alles führt zu extrem schnellen Druckergebnissen. Wir hören oft von Anwendern, dass unsere Resine die schnellsten dentalen 3D-Druckwerkstoffe seien. Zugleich ist die Präzision hoch. Schließlich kommt es im Labor auf feine Details an. Der Schrumpf darf nicht zu hoch sein, Materialien müssen dimensionsstabil bleiben. Unter thermoplastischen Einflüssen (Tiefziehen einer Schiene) sollte sich das Modell nicht verformen. Daher haben wir bei unseren Modell-Materialien den Fokus auf eine hohe Härte gelegt. Auch können sämtliche Modellfarben unter einer Parametereinstellung gedruckt werden; das bietet Sicherheit und verbessert die Übersichtlichkeit in der Slicing-Software.
Statements
Carsten Fischer, Sirius Ceramics, Frankfurt
Das junge Start-up NYTE3D beeindruckt durch ein hohes Engagement und eine solide Expertise im Bereich des 3D-Drucks, speziell der 3D-Druckwerkstoffe. Das Unternehmen pflegt einen engen persönlichen Kontakt zu den Anwendern. Dies ermöglicht eine höchst individuelle Unterstützung und Beratung für die spezifischen 3D-Druckbedürfnisse des jeweiligen Dentallabors. Für unser Labor hat NYTE3D zusammen mit Sipea sowie in enger Abstimmung mit unserem Team einen individualisierten 3D-Druckworkflow entwickelt, der perfekt passt. Ich schätze die Nähe zum Dentallabor und die Individualität, die NYTE3D in seine Tätigkeit einbringt und wünsche alles Gute für den weiteren Erfolg und eine großartige Entwicklung.
Stefan Bichler, Dental Labor Krems
Der 3D-Druck gehört in unserem Labor seit vielen Jahren zum festen Bestandteil. Wir setzten auf herstellerunabhängige Systeme, um uns in Sachen Materialauswahl frei entscheiden zu können. Wir sind im Laboralltag auf sichere Produktionsprozesse angewiesen und benötigen Werkstoffe mit langfristig hoher Präzision, konstanten Eigenschaften und einer hohen Druckgeschwindigkeit. NYTE3D bietet uns ein solches Portfolio und hält dabei die Druckparameter für viele offene Systeme vor. All dies führt zu der erforderlichen Prozesssicherheit in der täglichen Anwendung.
NYTE3D auf der IDS 2023
NYTE3D wird mit einem eigenen Messestand auf der IDS 2023 vertreten sein (Halle 3.1, Stand 090).
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18.04.23
3D-Druckwerkstoffe und deren Einfluss auf die Druckqualität
NYTE3D präsentiert neue 3D-Druck-Resine auf der IDS 2023
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