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Wie Modern Clear mit 3D-Druck Millionen von transparenten Alignern herstellt

Dank ihres Tragekomforts und ihrer diskreten Optik sind transparente Aligner eine der beliebtesten kieferorthopädischen Behandlungen weltweit und ein rasant wachsender Zweig der Zahntechnik. Wenig bekannt ist jedoch, dass sie auch den häufigsten Anwendungsfall des 3D-Drucks für die Endverwendung bilden, da heute nahezu sämtliche transparenten Zahnschienen über das Thermoformen mit 3D-gedruckten Modellen produziert werden.

Modern Clear ist ein erstklassiger Hersteller transparenter Aligner mit Sitz in Deutschland, der in 45 Ländern aktiv ist. Das Unternehmen arbeitet mit mehr als 16 000 zahnärztlichen und kieferorthopädischen Fachkräften zusammen und hat in den vergangenen fünf Jahren ein exponentielles Wachstum verzeichnet, mit mehr als 150 000 Patientenbehandlungen und über drei Millionen produzierten Zahnschienen.

In diesem Beitrag erfahren Sie von Modern Clears Geschäftsführer Gleb Grützner, wie das Unternehmen seinen Betrieb skalierte und was zur großangelegten betriebsinternen Aligner-Produktion mit 40 SLA-3D-Druckern von Formlabs alles dazugehört.

Das Streben nach der höchsten Qualität in der Aligner-Produktion

Modern Clear wurde 2017 gegründet, als Grützner angespornt vom Erfolg der Hersteller transparenter Aligner in den USA gemeinsam mit Kolleg*innen und Freunden etwas Vergleichbares in Europa aufbauen wollte. Zu Beginn bestand das Unternehmen aus fünf Personen und fokussierte zunächst ganz auf die Forschung und Entwicklung in Kooperation mit Fachleuten der Zahnmedizin und Kieferorthopädie. Erst danach brachte das Team sein eigenes Zahnschienen-System auf den Markt und wuchs schnell auf mehr als 100 Mitglieder an.

doctor placing a clear aligner on a patient

Transparente Zahnschienen sind nahezu unsichtbar und daher besonders bei erwachsenen Patient*innen sehr beliebt, die vermeiden möchten, dass ihre kieferorthopädische Behandlung vor Freunden, Verwandten und im Arbeitsumfeld auffällt. Alexander A. Zalesski, M.SC., ist Zahnarzt bei ZahnZeit55 und hat in seiner Praxis mehr als 150 Patient*innen mit Modern Clears Zahnschienen-System behandelt.

Unser Motto lautet, beste Qualität, beste Ästhetik, aber niemals auf Kosten der Funktionalität. Unser System für transparente Aligner haben wir anhand medizinischer Gesichtspunkte entwickelt. Das Wichtigste ist, dass die Behandlungsergebnisse ohne jegliche Schäden am Gesundheitszustand der Patienten erreicht werden. Unsere 3D-Simulationen und Prognosen sind realistisch und wir scheuen auch nicht davor, bestimmte Fälle als kontraindiziert auszuweisen“, so Grützner.

Aus diesem Grund beschäftigt Modern Clear für den Prozess der Behandlungsplanung mit transparenten Zahnschienen ausschließlich zahnmedizinische Fachkräfte, also Zahnärzt*innen und Zahntechniker*innen. Das Team nutzt zur Behandlungsplanung professionelle kieferorthopädische Software und überprüft jeden Schritt mithilfe manueller Anpassungen, um sicherzustellen, dass die digitalen Modelle auch in der Praxis biomechanisch umsetzbar sind – entscheiden sich Patient*innen schließlich gegen die Behandlung, fallen für all das aber dennoch keinerlei Gebühren an. Das Endergebnis ist ein realistischer Behandlungsplan ohne unnötige Praxistermine, was sowohl die Patientenzufriedenheit steigert als auch den Stundenverdienst des medizinischen Personals deutlich erhöht.

digital design
aligner post-production

Nach den Erfahrungen Gleb Grützners ist menschlicher Kontakt entscheidend, um Spitzenqualität zu erzielen. Jede Stufe des Behandlungsplans wird mithilfe manueller Anpassungen durch zahnmedizinische Fachkräfte überprüft und die Aligner werden von Hand poliert, um die glatteste Oberflächengüte zu erreichen.

Ein weiterer Schlüsselfaktor in Modern Clears System zur Alignerherstellung ist die streng kontrollierte betriebsinterne Produktion. Alle Zahnschienen werden durch Thermoformen mit 3D-gedruckten Modellen hergestellt, von Hand auf die glatteste Oberflächengüte poliert und dann direkt vom Unternehmenssitz in Deutschland an zahnmedizinische und kieferorthopädische Partner weltweit versandt.

„Der 3D-Druck ist für uns von grundlegender Bedeutung. Ohne 3D-Drucker würden unsere Fertigungsprozesse nicht laufen. Das Wichtigste am 3D-Druck ist die Qualität, denn wenn das 3D-gedruckte Modell von hoher Qualität ist, wird höchstwahrscheinlich auch die Zahnschiene hochwertig sein, also ist der Arzt ist zufrieden und der Patient ist es auch. Letzten Endes macht das den [guten] Ruf unseres Unternehmens aus“, erläutert Grützner

thermoformed clear aligner
thermoformed aligner on a 3D printed model

Hochwertige 3D-gedruckte Modelle sind die Grundvoraussetzung für die Herstellung transparenter Aligner. Die glatte Oberflächenbeschaffenheit von Modellen, die auf SLA-3D-Druckern von Formlabs gedruckt wurden, ermöglicht die Herstellung wahrhaftig durchsichtiger Zahnschienen ohne sichtbare Schichtlinien.

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So wird dank Formlabs-3D-Druckern im großen Maßstab produziert

„Es handelt sich hier um Medizinprodukte, deshalb ist es für uns essenziell, das wir auf die Qualität des Produktes zählen können. Wir wollen nur die besten Geräte und nur die beste Software einsetzen und ausschließlich mit Fachleuten zusammenarbeiten, egal, was es kostet. Genau deswegen war für mich vollkommen klar, dass ich für den Fertigungsprozess einen zuverlässigen Partner brauche“, erklärt Grützner.

Das Team von Modern Clear lernte Formlabs auf der Zahnmedizin-Messe IDS in Köln kennen und es dauerte nicht lange, bis das Unternehmen seine ersten zwei Drucker des Typs Form 2 erwarb. Nach ein paar Monaten kam ein dritter Drucker dazu, und daraufhin machte das Team sofort einen Sprung auf 20 Drucker, um mit der steigenden Nachfrage Schritt zu halten. Nach der Veröffentlichung des Form 3 entschied sich das Unternehmen, seine gesamte Produktion auf das neue Modell umzustellen, und erweiterte seine Flotte auf 40 Drucker des Typs Form 3.

Modern Clear betreibt 40 Drucker des Typs Form 3 bei durchgehender Produktion, aufgeteilt auf drei Schichten pro Tag.

Einen so enormen Produktionsprozess zu betreiben ist keine leichte Aufgabe. Folgende Punkte sind laut Gleb Grützner die wichtigsten Faktoren für einen reibungslosen Betrieb:

workstation using PreForm software

Alle 40 Drucker können von einem einzigen Arbeitsplatz aus verwaltet werden, indem mit der Software PreForm Druckaufträge eingerichtet werden und über Dashboard die gesamte Druckerflotte online überwacht wird. Dank effizienter Funktionen wie der automatischen Harzabgabe sind die Drucker leicht zu verwalten.

Benutzerfreundlichkeit

„Unsere 3D-Druck-Abteilung besteht jetzt aus fünf Teammitgliedern, die sich ganz auf 3D-Druck fokussieren, aber das sind nicht dieselben Leute, mit denen wir begonnen haben. In großen Unternehmen mit vielen Mitarbeitenden ist es wichtig, konsistente Qualitätsstandards einzuhalten, deshalb dürfen bei der Produktion keine Fehler passieren. Der Form 3 hat ein sehr gutes Design und lässt sich leicht bedienen und überwachen. Die Qualität bleibt immer gleich, sie ist sehr konstant. Ich kann mir also sicher sein: Egal, wer den Druckauftrag bearbeitet, es gibt absolut keine Chance für menschliches Versagen.“

A large fleet of compact printers

Durch die große Flotte kompakter Drucker ist Ausfallsicherheit im Fall von technischen Schwierigkeiten gewährleistet. Laut Modern Clear lag die Durckerfolgsquote für mehr als 10 000 Druckaufträge bei 96 %. 

Zuverlässigkeit

„Unsere Produktion läuft rund um die Uhr, also betreiben wir die Drucker derzeit in drei Schichten pro Tag. Ich habe mit 3D-Druckern 10 verschiedener Marken gearbeitet und bei derart intensivem Einsatz gingen sie innerhalb kürzester Zeit kaputt. Genau aus diesem Grund habe ich mich entschieden, nicht zwei oder drei große Drucker einzusetzen, sondern viele kleinere Drucker. Bei ununterbrochenem Produktionsbetrieb erreichen die Formlabs-Drucker wirklich eine sehr gute Präzision und Betriebszeit.“

workstation using PreForm software

Formlabs' Technologie der Low Force Stereolithography (LFS) bietet die beste Druckqualität und die glatteste Oberflächenbeschaffenheit aller 3D-Druckprozesse für die Zahnmedizin.

Oberflächengüte

„Dieser Drucker erzeugt auf jeden Fall die wenigsten sichtbaren Schichtlinien. Für den Patienten ist das immens wichtig. Unsere Aligner sind deshalb so transparent, weil das Modell zum Thermoformen in sehr, sehr hoher Qualität gedruckt wird.“

Formlabs’ Enterprise Service Plan (ESP) agents

Der Enterprise Service Plan (ESP) von Formlabs umfasst Kundenservice durch ein eigens zuständiges Team, eine individualisierte Schulung, proaktive Wartung des Druckers, Schnellaustausch des Druckers in Reparatur- oder Ersatzfällen und mehr.

Enterprise Service Plan

„Da unser Geschäft so groß ist und wir 40 Geräte betreiben, ist der Zugang zu professionellem Kundenservice zur Wartung besonders wichtig. Hin und wieder erfordert einer der Drucker ein paar Wartungs- und Reparaturarbeiten und dabei steht uns Formlabs mit dem erweiterten Kundenservice zur Seite. Wenn etwas kaputtgeht, wird der Drucker im Schnellaustausch innerhalb von ein oder zwei Tagen ersetzt. Einmal im Monat kommt ihr Team vorbei und führt die Wartungsarbeiten durch. Genau das ist für mich als Unternehmer einer der wichtigsten Punkte.“

Build Platform 2

Verbesserungen der Materialien und Software für Formlabs' SLA-Drucker haben den Durchsatz auf ein bis zu Vierfaches gesteigert und dank der Ferndruckoption des Form 3 können Drucke jetzt von überall aus gestartet werden. Dank neuem Zubehör werden die Arbeitsabläufe weiter optimiert, zum Beispiel durch die Build Platform 2, mit der Teile ganz einfach innerhalb von Sekunden und ohne Werkzeug von der Konstruktionsplattform gelöst werden.

Kontinuierliche Weiterentwicklung

„Wir arbeiten jetzt mit 40 Druckern. Laut unserem Geschäftsplan hatten wir eigentlich erwartet, bis heute vielleicht sogar doppelt so viele Drucker im Einsatz zu haben, aber Formlabs hat seine Materialien, Konstruktionsplattformen und all sein Zubehör rasant weiterentwickelt. Dadurch können wir jetzt mit 40 Druckern die gleiche Menge drucken, für die wir vor einem Jahr noch 60 Drucker eingeplant hatten.“

Webinar

Lernen Sie den Form 3B+ kennen: Effiziente Zahnmedizin neu definiert

Rick Ferguson, Doctor of Dental Medicine (DMD), Diplomierter des American Board of Oral Implantology/Implant Dentistry und Diplomierter des International Congress of Oral Implantologists, erteilt eine praktische Demonstration des Form 3B+, des Spitzenprodukts von 3D-Druck-Branchenführer Formlabs Dental

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Die Zukunft der Kieferorthopädie

In den letzten paar Jahren hat Grützner einen rasanten Anstieg der Nutzung digitaler Technologien in der Zahntechnik und Kieferorthopädie beobachtet, und er erwartet, dass der Trend sich nur noch weiter beschleunigt. Da 3D-Scanner immer erschwinglicher werden, werden sie mit Sicherheit den Platz herkömmlicher, manueller Abdrucknahme einnehmen. Schon jetzt nutzen viele Dentallabore bereits 3D-Drucker, doch dies wird immer mehr zur Norm werden, da sie eine Voraussetzung dafür darstellen, digitale Fälle annehmen und bearbeiten zu können.

„Ich würde sagen, derzeit arbeiten vielleicht 10 % [aller Zahnarztpraxen] vollkommen digital. Aber ich habe das Gefühl, dass sich in den vergangenen zwei Pandemiejahren immer mehr Praxen mit dem Gedanken der Digitalisierung angefreundet haben, weil das so viel Zeit und so viel Praxistermine einspart. Ich sehe also eine vollkommen digitale Zukunft bevorstehen“, meint Grützner.

Digitale Technologien für die Zahntechnik machen es außerdem leichter, gleichbleibend hohe Qualität zu liefern. „Vor der 3D-Technologie musste alles von Hand erledigt werden. Es war also nicht standardisiert. Das bedeutete, wer einen guten Zahntechniker hatte, bekam auch gute Kronen, Brücken oder Aligner. Wer aber einen schlechten Zahntechniker erwischte, bekam weniger gute Kronen, Brücken oder Aligner. Dank der 3D-Technik bleibt die Qualität dauerhaft gut“, erklärt Grützner.

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