Die Zukunft der Zahnmedizin, Zahntechnik und Kieferorthopädie ist digital. Hochmoderne digitale Technologien für die Abformung, die Behandlungsplanung, das Design, das 3D-Scannen und den 3D-Druck transformieren heute bereits Tausende Dentallabore, Zahnarztpraxen sowie kieferorthopädische Praxen und Labore und weltweit. Da CAD/CAM fortwährend die traditionellen Arbeitsabläufe ersetzt und zum Standard in der Zahnmedizin wird, sind digitale Lösungen für jeden zahnmedizinischen oder kieferorthopädischen Betrieb zu einer notwendigen Erwägung geworden.
Für zahnmedizinische Fachleute, die eine Investition in interne 3D-Drucker erwägen, stehen die Kosten im Vordergrund. Lohnt sich dieser Drucker für mein Geschäft? Wird sich die Investition rentieren? Wie wird meine Kapitalrendite (ROI) aussehen?
Die Preisspanne für zahnmedizinische 3D-Drucker reicht von ein paar Tausend Euro bis hin zu 100 000 € oder mehr, wobei die Kosten abhängig vom Druckverfahren, dem erforderlichen Durchsatz, dem Hersteller, dem Kundensupport, den Materialien und weiteren Faktoren variieren. Ein höherer Preis bedeutet allerdings nicht immer eine bessere Lösung.
In diesem Leitfaden beleuchten wir:
- die wahren Kosten der Anschaffung und Verwendung verschiedener dentaler 3D-Drucker
- Outsourcing und hausinterne Produktion im Vergleich
- die unterschiedlichen Kosten, die in die Berechnung der Kosten pro Teil einfließen
- weitere Faktoren, die beim Vergleich der 3D-Druck-Lösungen und Fertigungsmethoden eine Rolle spielen
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Die Wahl des richtigen 3D-Druckers für die Zahnmedizin
Wenn Sie sich für einen zahnmedizinischen 3D-Drucker entscheiden, gibt es außer des Preises noch einige weitere Gesichtspunkte zu berücksichtigen. Grundsätzlich sollten zahnmedizinische Fachleute auf Folgendes achten:
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Genauigkeit: Die Gewährleistung hochwertiger, genauer Endprodukte ist der wichtigste Aspekt für die Zahnmedizin. Genauigkeit und Präzision hängen von vielen verschiedenen Faktoren ab: der Qualität des 3D-Druckers, dem 3D-Druckverfahren, den Materialien, den Softwareeinstellungen, der Nachbearbeitung und wie gut diese Systeme kalibriert sind.
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Zuverlässigkeit: Zahnmedizinische Fachleute haben es mit knappen Fristen zu tun. Egal, ob beim Druck von Anwendungen am selben Tag oder beim Dauerbetrieb eines Druckers zur Produktionsmaximierung – Fehldrucke führen stets zu Zusatzkosten und verpassten Fristen.
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Wartung: Ziehen Sie in Betracht, was für tägliche Interaktionen und Wartungsmaßnahmen der Drucker nach seiner Inbetriebnahme erfordert. Wartungs- und Reparaturkosten können ohne Serviceplan teuer ausfallen.
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Benutzerfreundlichkeit: Es gibt riesige Unterschiede bei der Software zur Druckvorbereitung der 3D-Modelle, der Komplexität und Anzahl der Arbeitsschritte zur Einrichtung und Bedienung der Drucker, der Verfügbarkeit von Nachbearbeitungswerkzeugen und ihrem Automatisierungsgrad sowie auch bei den verfügbaren Lernressourcen zu den Arbeitsabläufen neuer Anwendungen.
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Materialien: Die für einen einzelnen Drucker zur Verfügung stehenden Materialien und die Einfachheit der Materialwechsel wirken sich stark auf die Bandbreite an Anwendungen aus, die gedruckt werden können. Dies macht das tatsächliche Potenzial digitaler Dentaltechnologien aus.
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Produktionsvolumen: Bei der Investition in einen zahnmedizinischen 3D-Drucker ist es entscheidend, die Druckeinrichtung, die Nachbearbeitungsdauer und das Produktionsvolumen zu berücksichtigen. Die Vorbereitung des Druckers, die Einrichtung der Druckaufträge in Ihrer Software und die Nachbearbeitung der Teile – all das sind Arbeitsschritte, die anhand der Druckzeitanzeige nicht deutlich werden.
Wir haben einen kostenlosen Einkaufsführer für zahnmedizinische 3D-Drucker erstellt, in dem all diese Faktoren genauer betrachtet werden. Für einen tieferen Einblick in diese wichtigen Kennzahlen, laden Sie unsere Whitepaper für Dentallabore, kieferorthopädische oder zahnärztliche Praxen herunter.
Drucktechnologien für die Dentalbranche: SLA, DLP, MSLA
Fangen wir mit einigen grundsätzlichen Definitionen und einem Überblick über die Technologien an. Bei 3D-Druckern für die Zahnmedizin handelt es sich überwiegend um Kunstharz-3D-Drucker. Heutzutage sind in Zahnarzt- und kieferorthopädischen Praxen drei Technologien für den Kunstharz-3D-Druck weit verbreitet: die konventionelle, laserbasierte Stereolithografie (SLA), Digital Light Processing (DLP) und die maskierte Stereolithografie (MSLA, oft synonym mit LCD-3D-Druck verwendet). Das gängigste Verfahren ist der invertierte Kunstharz-3D-Druck, bei dem eine Konstruktionsplattform sich in einen Harztank mit transparentem Boden absenkt, um kopfüber, Schicht für Schicht Teile zu erstellen, indem die Lichtquelle durch den Tankboden hindurch dünne Schichten von Kunstharz aushärtet.
Der Unterschied der Technologien besteht darin, wie das Licht zur Aushärtung des Kunstharzes angewandt wird.
Stereolithografie (SLA): In SLA-Druckern wie dem Form 3B+ wird ein Laser auf zwei Spiegelgalvanometer gerichtet, die das Licht über eine Reihe von Spiegeln zu den richtigen Koordinaten weiterleiten, wobei das Licht durch den Boden des Tanks nach oben fokussiert wird und eine Schicht Kunstharz aushärtet. Die SLA-3D-Drucker von Formlabs nutzen die Technologie Low Force Stereolithography™ (LFS). LFS reduziert die Belastung beim Ablösen der einzelnen Schichten des Druckteils vom Harztank. So entstehen Teile mit einer glatten Oberfläche, Klarheit und Genauigkeit.
Digital Light Processing (DLP): DLP-3D-Drucker nutzen einen digitalen Projektor als Lichtquelle sowie ein Optiksystem basierend auf Mikrospiegeln, durch welches das Kunstharz selektiv ausgehärtet wird. Beim DLP-Verfahren wird eine komplette Schicht auf einmal ausgehärtet.
Maskierte Stereolithografie (MSLA): MSLA ist das neueste Verfahren und verwendet LED-Leuchten und einen LCD-Bildschirm als optisches System, um eine gesamte Kunstharzschicht in kürzester Zeit und bei hoher Genauigkeit auf einmal zu härten. Formlabs' Technologie Low Force Display™ (LFD) ist eine fortschrittliche Form von MSLA, die für den Form 4B und den großformatigen Form 4BL entwickelt wurde. LFD beruht auf einer brandneuen technologischen Lösung bestehend aus einer Beleuchtungseinheit, einer Light Processing Unit (LPU), einer Ablösetextur, einer integrierten Kamera und mehr. Darüber hinaus bringt das System durch die Weiterentwicklung des Harztanks mit flexiblem Film, der Harzkartusche, der automatischen Harzabgabe und des intelligenten Kontrollsystems zahlreiche weitere Verbesserungen mit sich. Dank all dieser Funktionen bietet der Drucker die Schnelligkeit, Zuverlässigkeit und Druckteilqualität, auf die professionelle Anwender*innen Wert legen, und zwar in einem einzigen Gerät.
Produktdemo: Der 3D-Drucker Form 4B für die Zahnmedizin
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Die besten zahnmedizinischen 3D-Drucker: Ein Preisvergleich
In diesem Abschnitt sehen wir uns einige aktuell erhältliche Drucker genauer an und analysieren ihre Kosten, wobei wir sowohl die Anschaffungskosten als auch langfristige Wartungskosten berücksichtigen. Beim Kauf eines 3D-Druckers für die Zahnmedizin sollten sämtliche mit dem 3D-Druck verbundenen Kosten in Betracht gezogen werden.
MASKIERTE STEREOLITHOGRAFIE (MSLA) | STEREOLITHOGRAFIE (SLA) | DIGITAL LIGHT PROCESSING (DLP) | |
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Modelle und Hersteller | Formlabs Form 4B, Formlabs Form 4BL | Formlabs Form 3B+, Formlabs Form 3BL | SprintRay, Asiga, Desktop Health, Carbon3D |
Gesamtbetriebskosten | Desktop-Drucker sind ab 6219 € erhältlich, Komplettlösungen ab 7699 €. Großformatige Drucker sind ab 13 399 € erhältlich, Komplettlösungen ab 21 499 €. | Desktop-Drucker sind ab 3399 € erhältlich, Komplettlösungen ab 4340 €. Großformatige Drucker sind ab 6799 € erhältlich, Komplettlösungen ab 14 299 €. | Desktop-Drucker gibt es ab ca. 10 000 €, Komplettlösungen ab ca. 18 000 €. Großformatige Lösungen sind ab ca. 25 000 € erhältlich und können bis zu über 100 000 € kosten. |
Zubehör und Verbrauchsmaterial | 99 € pro Liter für Modellkunstharz, 199 € oder mehr für biokompatible Kunstharze. | 150 € pro Liter für Modellkunstharz, 250 € oder mehr für biokompatible Kunstharze. | 150 € pro Liter für Modellkunstharz, 250 € oder mehr für biokompatible Kunstharze. |
Arbeitsaufwand | Niedrig. Fortschrittliche Nachbearbeitungswerkzeuge zur Minimierung des Arbeitsaufwands verfügbar. | Niedrig. Fortschrittliche Nachbearbeitungswerkzeuge zur Minimierung des Arbeitsaufwands verfügbar. | Abhängig vom Hersteller. Fortschrittliche Nachbearbeitungswerkzeuge verfügbar, jedoch generell zu höheren Kosten. Viele Lösungen erfordern manuelle Arbeiten zur Druckeinrichtung, Kunstharzbefüllung etc. |
Wartung | Minimale Wartung. | Minimale Wartung. | Abhängig vom Hersteller; einige Drucker erfordern ausgiebige Wartungs- und Kalibrierungsarbeiten. |
Serviceplan | Abhängig vom Hersteller und dem erworbenen Paket. Bei zahnmedizinischen 3D-Druckern von Formlabs ist ein umfassender Serviceplan im Preis der Komplettlösung inbegriffen. | Abhängig vom Hersteller und dem erworbenen Paket. Bei zahnmedizinischen 3D-Druckern von Formlabs ist ein umfassender Serviceplan im Preis der Komplettlösung inbegriffen. | Abhängig vom Hersteller, kann mangelhaft oder kostspielig sein (bis zu 20 % des Druckerpreises pro Jahr). |
Die Anschaffungskosten der Drucker fallen unterschiedlich aus. Höhere Preise für DLP-3D-Drucker und andere 3D-Druck-Lösungen „speziell für die Zahnmedizin“ bedeuten jedoch nicht zwingend eine höhere Qualität oder mehr Funktionen. Formlabs hat nicht nur in der Dentalbranche die größte Installationsbasis an 3D-Druckern, sondern entwickelt, fertigt und verkauft auch Drucker für eine Vielzahl weiterer Branchen. Damit verkauft Formlabs monatlich mehr 3D-Drucker, als die meisten Unternehmen für dentalen 3D-Druck in einem Jahr umsetzen. Diese Verkaufsmenge geht mit Skaleneffekten einher, die Formlabs dann durch erschwingliche, wettbewerbsfähige Preise an seine Kundschaft weitergeben kann.
Formlabs stellt seine BioMed-Kunstharze und Kunstharze für Medizinprodukte in einer bei der FDA registrierten Einrichtung in Ohio her, im Rahmen eines robusten Qualitätssicherungssystems, das nach ISO 13485 und der EU-Medizinprodukteverordnung (MDR) zertifiziert ist. Auf diese Weise kontrollieren wir die Qualität unserer Produkte und sind gleichzeitig in der Lage, erschwingliche Kunstharze anzubieten.
Auch die Arbeitskosten sind ein Bereich, in dem sich große Unterschiede auftun. So benötigen die MSLA- und SLA-3D-Drucker von Formlabs zum Beispiel nur minimale Schritte zur Einrichtung und füllen Kunstharz automatisch nach, wohingegen einige DLP-Drucker häufig kalibriert und langwierig eingerichtet werden müssen und technisches Personal erfordern, das Kunstharz manuell nachfüllt und bei Leerlaufzeiten wieder zurück in den Behälter gießt.
Auch die Nachbearbeitung ist bei einigen Lösungen effizienter gestaltet als bei anderen. In Formlabs' Form 4B und Form 4BL kann die Build Platform Flex bzw. Build Platform Flex L eingesetzt werden, im Form 3B+ hingegen die Build Platform 2. Diese flexiblen Konstruktionsplattformen ermöglichen ein schnelles und einfaches Entfernen von Teilen von der Plattform, ganz ohne Werkzeug und in Sekundenschnelle.
Automatisierte Nachbearbeitungslösungen wie der Form Wash, Form Wash L und Form Cure sowie Form Cure L beschleunigen den Prozess des Waschens und Nachhärtens, sodass Sie schnellstmöglich vom Druck zur Fertigstellung Ihrer dentalen Anwendung übergehen und damit Durchlaufzeiten und Arbeitskosten reduzieren.
Outsourcing oder betriebsinterner 3D-Druck
Viele zahnmedizinische Fachleute, ob im Labor oder in der Praxis, beginnen Ihren Übergang zur digitalen Zahntechnik, indem sie einige Indikationen auslagern. Für kleine Produktionsvolumen und Personen, die sich gerade erst mit 3D-Druck und zahnmedizinischen CAD-/CAM-Programmen vertraut machen, ist dies eine sinnvolle Lösung. Doch die Kosten des Outsourcings summieren sich rasant und können schon innerhalb von ein paar Monaten die Kosten hausinterner Produktion übersteigen. Einer der größten Vorteile des 3D-Drucks ist seine Schnelligkeit im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden, was jedoch schnell an Relevanz verliert, wenn ein outgesourctes Teil erst Tage oder gar Wochen später ankommt. Mit wachsender Nachfrage und höherem Fertigungsvolumen wird das Outsourcing schnell teurer.
Sehen wir uns ein Dentallabor an, das 10 Aligner-Modelle pro Tag herstellt. Die fixen Arbeitskosten des Labors liegen bei etwa 20 € pro Stunde und das Produktionsvolumen bleibt voraussichtlich das ganze Jahr über konstant, sodass 3650 Teile pro Jahr produziert werden.
Outsourcing erfordert keine anfänglichen Investitionskosten und jeder Auftrag kostet 15 € pro Teil bei einer Lieferzeit von einer Woche.
Unter diesen Gegebenheiten wäre in nur sieben Wochen die Gewinnschwelle erreicht. Das bedeutet, dass Outsourcing lediglich in den ersten sieben Wochen die günstigere Lösung darstellt, danach aber immer kostspieliger wird. Der Umstieg auf die betriebsinterne Produktion würde dem Unternehmen also in nur einem Jahr eine Ersparnis von über 40 000 € verschaffen.
Formlabs Dental hat einen interaktiven Kapitalrendite-Rechner erstellt, in welchem Sie Ihr wöchentliches Produktionsvolumen und Ihre Arbeitskosten eingeben können, um anhand eines individuellen Berichts die Kosten von betriebsinterner Produktion und Outsourcing zu vergleichen.
Für zahnmedizinische Fachleute, die sich zwischen der ausgelagerten Produktion und betriebsinternem 3D-Druck entscheiden, sind folgende Fragen relevant:
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Wie viele Teile pro Woche werden Sie benötigen? Wie wir gesehen haben, übersteigen die Outsourcing-Kosten bei 10 Aligner-Modellen pro Tag die Kosten der hausinternen Produktion schon in weniger als zwei Monaten.
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Welche Indikationen möchten Sie produzieren? Die Outsourcing-Kosten können bei komplexeren, biokompatiblen Anwendungen für den intraoralen Einsatz noch bedeutend höher sein, was zu einer noch schnelleren Kapitalrendite des 3D-Drucks führt.
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Wie schnell benötigen Sie Ihre Teile? Wenn Sie häufig Eilfälle bearbeiten müssen, sind die langen Lieferzeiten von Outsourcing womöglich inakzeptabel für Ihr Geschäft.
Was brauchen Sie außer eines 3D-Druckers noch, um zu beginnen? Sowohl Zahnarztpraxen als auch Dentallabore sind meist auf Scan- und Softwarelösungen angewiesen, um den Arbeitsablauf zu komplettieren, wobei für letzteres auch externe Designdienstleister genutzt werden können. Erfahren Sie mehr darüber in unserem umfassenden Leitfaden.
Beispiele der Stückkosten mit zahnmedizinischem 3D-Druck und ROI
Werfen wir einen Blick auf einige Beispiele für Stückkosten von dentalen Anwendungen, die auf dem Form 4B erstellt wurden. Wir haben bereits festgestellt, dass der hausinterne 3D-Druck bereits nach kurzer Zeit günstiger wird als die Auslagerung der Produktion – aber wie viel kostet der 3D-Druck verschiedener Teile im Einzelnen?
Laboren mit Anwendungen, die in großen Stückzahlen gefertigt werden, bietet Formlabs' großformatiger 3D-Drucker Form 4BL einen höheren Durchsatz bei weniger Anwenderinteraktionen. Das spart Arbeitszeit, wenn mehrere Druckaufträge pro Tag gestartet werden.
Dentale Anwendung | Druckmaterial | Kosten pro Druck* | DRUCKZEIT: VOLLE KONSTRUKTIONSPLATTFORM EINES FORM 4B | DRUCKZEIT: VOLLE KONSTRUKTIONSPLATTFORM EINES FORM 4BL |
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Kieferorthopädische & Aligner-Modelle | Fast Model Resin | 2–3 € | 11 Modelle in 9 min | 32 Modelle in 14 min |
Okklusionsschienen | Dental LT Clear Resin oder Dental LT Comfort Resin | 4–5 € | 8 Schienen in 49 min | 24 Schienen in 1 h 19 min (15° Ausrichtung) 80 Schienen in 2 h 10 min (vertikale Ausrichtung) |
Kronen | Premium Teeth Resin | 1–2 € | Eine Krone in 18 min | |
Digitaler Zahnersatz | Premium Teeth Resin & Denture Base Resin | ca. 10 € | Vollprothese in unter einer Stunde (2 Druckaufträge) | |
Bohrschablonen | Surgical Guide Resin | 2–4 € | 12 Schienen in 48 min | 36 Bohrschablonen in 1 h 9 min |
Zahnersatzmodelle | Precision Model Resin | 2–4 € | 10 Modelle in 1 h 50 min | 28 Modelle in 2 h 48 min |
*Die in dieser Tabelle abgebildeten Kosten umfassen nur die tatsächlichen Materialdruckkosten, aber nicht die Anschaffungskosten der Geräte und die Arbeitskosten für die Druckvorbereitung.
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Die Bewertung zahnmedizinischer 3D-Druck-Lösungen
Es sind eine Menge verschiedener Faktoren zu abzuwägen, wenn es um die Investition in einen 3D-Drucker für die Dentalbranche geht. Ziehen Sie dabei die oben beleuchteten Faktoren sowie die individuellen Anforderungen Ihres Geschäfts in Betracht. Recherchieren Sie gründlich, begutachten Sie echte Druckteile und berechnen Sie Ihre Zeit- und Kosteneinsparungen.
Möchten Sie mehr über zahnmedizinische 3D-Drucker erfahren? Dann lernen Sie die 3D-Drucker von Formlabs Dental kennen oder kontaktieren Sie unser Expertenteam für dentalen 3D-Druck, um die passende Lösung für Ihr Unternehmen zu finden.