随着新的增材制造机器进入市场,曾经为牙医和实验室提供的新奇便利现在变得司空见惯。
莱斯利·朗诺,执行主编
看牙医可能会变得很有趣,这要归功于3D打印/增材制造(3 dp / AM)技术。至少,解决病人的牙齿问题会更快。在过去的几年里,3DP/AM技术已经消除了许多等待牙齿上蜡,正畸图案,冠和桥模具以及其他牙科需求。事实上,最近,一些牙科3DP/AM设备制造商声称,他们的机器可以在不到七分钟的时间内打印一颗新牙齿!
在医疗领域开始的一场安静的革命,已经变成了3DP/AM的巨大成功之一。到目前为止,今年已经宣布了一些专门用于牙科应用的3DP/AM系统,一般医疗应用紧随其后。
行业预测机构SmarTech Markets最近的一份报告称,医疗行业的3D打印机出货量将在2020年达到2135台,到2024年将增长到3055台。虽然单位数量看起来很小,但美元价值却不小。预测称,牙科行业将在未来几年内经历“大规模吸收”,到2025年增长惊人的515%,达到8.68亿美元。目前,该行业的价值为1.41亿美元。根据科技研究公司IDTechEx的数据,未来10年,打印颌骨和种植牙的数量将增长500%以上。
医疗材料市场将成为3DP/AM的主要收入来源。2014年这一市场的收入接近5000万美元,预计到2020年将达到3.45亿美元。
2014年,大约60%的3DP/AM机器用于医疗光聚合和材料喷射技术。这些机器和材料适合医学建模和原型的需要,以及开发手术指南和工具。
激光熔制的种植体、基台、牙冠和牙桥现在经常取代传统的手工铸造、加工和精制假牙。
该市场的主要参与者包括:3D Systems, Arcam, Bespoke Innovations, EnvisionTEC, EOS, Innovation MediTech, Lima Corporate, LUXeXcel, Medical Modeling, Optomec, Organovo, Ossis, Oxford Performance Materials, Protos Eyewear, Rapid Shape, Renishaw, Stratasys, Visualization Sciences, Voxeljet和Within Technologies。
在这个市场中,增材制造确实已经成为一种被接受的制造方法。以下是最近3DP/AM产品的详细介绍。
3D系统公司提供了所谓的“一体机”医疗3D打印机,ProJet 3510 DPPro。这台机器是该公司MultiJet打印机生产线的一部分。它可以用来打印精确的牙蜡;耐用的植入钻头导向;耐高温,可热成型的正畸图案;以及皇冠和桥模,该公司声称,它的产量是“当今打印机的两倍”。使用患者的数据,可以在几个小时内创建各种定制医疗工具和设备。
这台ProJet打印机比其他医用AM打印机更小。然而,它提供了24小时打印与它的大构建量,允许实验室经理重新考虑最大吞吐量和收紧生产计划。使用各种专门设计的材料,实验室可以打印增强的,高精度的牙冠,桥和部分假牙框架,此外还可以打印牙冠和桥,正畸,部分假牙和医疗模型的工作模型,如USP Class VI-capable VisiJet Stoneplast的颌骨模型。
对于自定义植入钻头导向,3D Systems提供了耐用的生物相容性塑料材料。
EnvisionTEC和3Shape完成了EnvisionTEC 3Dent机器与3Shape牙科系统和CAMbridge的集成,用于高速高精度生产牙科模型和模具。
通过3shape进行了广泛的验证过程,以确认EnvisionTEC 3Dent模型的准确性和质量,其中切片模型,未切片模型和模具都是在3Dent机器上构建的。
模型和模具用E-Denstone材料打印,然后使用3Shape扫描仪扫描,然后由Convince质量控制软件验证。
结果超过了3Shape定义的牙科市场对模型和模具的精度要求。
3Dent机器是世界各地许多牙科实验室牙科模型生产过程中不可或缺的一部分。Don Albensi是宾夕法尼亚州Albensi实验室的首席运营官,他使用3Dent进行模型制作,并强调他的EnvisionTEC打印机最重要的方面之一是“打印的质量、材料的准确性和易用性”。
Albensi实验室的CAD/CAM技术人员Chris Bolsom说:“使用3Shape模型设计软件非常容易。它被一步一步地分解。我们所要做的就是嵌套文件。这是一个很好的干净的模型,文件几何是正确的,软件做了一个很好的工作,关闭孔和中空。一旦你把模型拿到剑桥,基本上就是即插即用了。你加载软件,加载作业,然后按下3Dent上的开始键。”
EOS的全面集成牙科产品允许以极具吸引力的单位成本制造可复制的高质量牙科终端产品。例如,用于制造牙冠和牙桥的材料EOS CobaltChrome SP2被归类为牙科应用的IIa类医用材料(指令93/42/EEC)。该公司还提供耐热,可消毒,生物相容性聚合物PA2105。
基于直接金属激光烧结(DMLS)的牙冠和牙桥的增材制造是一种经过认证和注册的制造工艺。EOS表示,该公司已安装近100个系统,每年在全球生产超过500万件牙科和医疗产品。基本系统EOSINT M 270牙科允许生产多达450单位一天。除了经典的贴合模型,AM还为正畸和种植领域提供解决方案。
较小的EOS M 100系统是牙科领域金属打印的起点。由于其较小的建筑体积和直径为100毫米的圆形建筑平台,牙科实验室可以经济地使用CobaltChrome SP2制造牙冠和桥。该系统配备200 w光纤激光器,保证高功率稳定性以及最佳和恒定的加工条件。较小的激光光斑确保了出色的细节分辨率,并允许生产甚至是最精细的牙科结构。
雷尼绍为牙科零件的生产提供AM250金属3D打印机。该公司还将为制造牙科框架提供钴铬粉。
该AM250是一个大容量的机器适合3D打印各种金属牙科设备。它有助于降低与铣削作业相关的成本。它还可以取代传统的蜡铸造技术,通过STL数据构建牙科框架,作为数字化工作流程的一部分。
雷尼绍牙科工作室(RDS) CAD包结合了公司DS30蓝光扫描仪的速度和灵活性,以及雷尼绍DS10接触式扫描仪的准确性。使用Exocad, RDS允许设计一系列牙科设备。通过附加模块添加到软件功能的能力使包灵活和可扩展的牙科实验室。
Stratasys为牙科应用提供了几种3D打印机,包括Objet260牙科选择3D打印机。利用三喷射技术,这台机器提供高,3d打印的牙科模型真实感,以提高数字牙科的准确性和有效性。
这款3D打印机旨在帮助中型到大型牙科和正畸实验室通过生产具有逼真外观和感觉的逼真模型来发展业务,作为他们端到端数字牙科工作流程的一部分,包括口腔内扫描仪。它可以在一个托盘上用多种材料构建不同的模型,在一个打印任务中。
奥地利3DMedicalPrint公司总经理斯特凡·伦普鲍尔(Stefan Remplbauer)说:“我们使用Objet260打印机来制作真实的3D打印牙龈面具和模型,这是我们以前无法做到的。”“我们还没有制作过与实际牙齿和牙龈如此相似的3D打印牙科模型。我们的客户,包括牙科技师、牙医和外科医生,最初的反应非常积极。”
这款3D打印机的关键功能是使牙科和正畸实验室能够开发高度逼真的石材模型。这种能力允许生产逼真的口香糖纹理进行精确的功能测试,以及一系列的色调定制,颜色匹配。
3D打印机兼容所有PolyJet牙科材料,加上一系列牙科特定的材料调色板,为牙齿和牙龈产生逼真的颜色和纹理。这使得用户可以通过一个系统为更广泛的牙科应用服务,降低设备成本。这些用途包括使用模拟真实牙龈外观和感觉的石头模型进行种植测试,以进行准确的功能评估,以及需要牙龈类材料的刚性特征模型。实验室可以直接根据CBCT扫描数据打印手术指南,用对比鲜明的材料绘制高清牙齿、牙根和神经管解剖图,以帮助防止牙齿神经损伤。
Objet260牙科选择可以从口腔内扫描仪获取彩色数字文件,并将其转换为彩色、多纹理牙科模型。
三维系统
3 dsystems.com
EnvisionTEC
envisiontec.com
EOS
eos.info
Stratasys公司
stratasys.com
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