Der Preis von 3D-Druckern für die Zahnmedizin: Was kostet der zahnmedizinische 3D-Druck?
Die Zukunft der Zahntechnik und Kieferorthopädie ist digital. Hochmoderne digitale Dentaltechnologien für das Abdruckscannen, die Behandlungsplanung, das Design, das 3D-Scannen und den 3D-Druck transformieren heute bereits Tausende Dentallabore und Zahnarztpraxen weltweit. Da CAD/CAM fortwährend die traditionellen Arbeitsabläufe ersetzt und zum Standard in der Zahnmedizin wird, sind digitale Lösungen für jeden zahnmedizinischen Betrieb zu einer notwendigen Erwägung geworden.
Einer der Haupteinwände, den zahnmedizinische Fachleute hinsichtlich des Umstiegs betriebsinternen 3D-Druck oder dessen Erweiterung haben werden, sind die Kosten. Lohnt sich dieser Drucker für mein Geschäft? Wird sich die Investition rentieren? Wie sieht die Kapitalrendite aus?
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 und weiteren Faktoren variieren. Allerdings bedeutet ein höherer Preis nicht immer eine bessere Gesamtlösung – wie wir im Folgenden sehen werden.
In diesem Leitfaden erklären wir Ihnen die wahren Kosten der Anschaffung eines 3D-Druckers für die Zahnmedizin, vergleichen Outsourcing mit betriebsinterner Produktion, erläutern die unterschiedlichen Faktoren, die Sie bei der Berechnung der Stückkosten berücksichtigen müssen, und betrachten neben den Kosten noch weitere Gesichtspunkte, die beim Vergleich der verschiedenen 3D-Druckverfahren 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:
- 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.
- Zuverlässigkeit: Zahnmedizinische 3D-Drucker sind oft rund um die Uhr in Betrieb, teilweise sogar am Wochenende. Das erlaubt keinen Raum für Fehldrucke, da Patient*innen ihre dentalen Anwendungen andernfalls nicht fristgerecht erhalten.
- Wartung: Ziehen Sie in Betracht, was für tägliche Interaktionen und Wartungsmaßnahmen der Drucker nach seiner Inbetriebnahme erfordert. Hüten Sie sich vor obligatorischen Wartungsverträgen, die jährlich bis zu 20 Prozent der Anfangskosten des Druckers kosten können.
- 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 und auch bei der Verfügbarkeit von (automatisierten) Nachbearbeitungswerkzeugen.
- Materialien: Die Option, mit einem einzigen 3D-Drucker Teile aus zahlreichen verschiedenen Materialien zu fertigen, von denen eine Vielzahl speziell auf bestimmte dentale Anwendungen zugeschnitten ist, stellt einen der bedeutendsten Vorteile der digitalen Zahnmedizin dar.
- Produktionsvolumen: Bei der Investition in einen zahnmedizinischen 3D-Drucker ist es entscheidend, außer der Druckgeschwindigkeit auch auf das Produktionsvolumen zu achten. Nur weil ein Drucker eine kleine Anzahl von Druckteilen schnell fertiggestellt, bedeutet das nicht, dass er auch Ihren Produktionsanforderungen gerecht wird. 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 3D-Drucker erstellt, in dem all diese Faktoren genauer betrachtet werden. Für einen tieferen Einblick in diese wichtigen Kennzahlen, laden Sie unseren Leitfaden für Dentallabore, kieferorthopädische oder zahnärztliche Praxen herunter.
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Drucktechnologien für die Dentalbranche: SLA und DLP
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. Die zwei maßgeblichen Druckverfahren auf dem Markt sind die Technologien SLA und DLP (unten definiert). Zahnmedizinische SLA- und DLP-Drucker funktionieren auf ähnliche Weise: Sie verfügen über einen Harztank mit transparentem Boden und eine Konstruktionsplattform, die sich in den Tank absenkt, während eine Lichtquelle dünne Kunstharzschichten auf der Plattform aushärtet, sodass kopfüber Schicht für Schicht Teile entstehen.
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. Mit der Entwicklung der Low Force Stereolithography (LFS) hat Formlabs diese Technologie auf die nächste Stufe gebracht. Mit LFS erreichen SLA-Drucker eine unglaubliche Druckqualität, benötigen weniger Stützstrukturen und erschließen fortschrittlichere Materialien und Anwendungsbereiche.
Digital Light Processing (DLP): DLP-3D-Drucker setzen eine digitale Leinwand ein, um ein Bild einer Schicht auf die gesamte Plattform zu projizieren, wodurch alle Punkte gleichzeitig ausgehärtet werden.
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, nämlich folgende:
| Stereolithografie (SLA) | Digital Light Processing (DLP) | |
|---|---|---|
| Modelle und Hersteller | Formlabs Form 3B+, Formlabs Form 3BL | SprintRay, Asiga, Desktop Health, Carbon3D |
| Anschaffungskosten | Desktop-Drucker gibt es ab 4299 $, Komplettlösungen ab 6350 $. Großformatige Drucker sind ab 13 000 $ erhältlich. | Desktop-Drucker gibt es ab ca. 9000 $, Komplettlösungen ab 15 000 $. Großformatige Lösungen sind ab ca. 20 000 $ erhältlich und können bis zu über 100 000 $ kosten. |
| Materialien und Verbrauchsmaterial | 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. | Abhängig vom Hersteller. Fortschrittliche Nachbearbeitungswerkzeuge verfügbar, jedoch generell zu höheren Kosten. Viele Lösungen erfordern manuelle Arbeiten zur Druckeinrichtung, Kunstharzbefüllung etc. |
| Wartung | Minimale Wartung. | Abhängig vom Hersteller; einige Drucker erfordern ausgiebige Wartungs- und Kalibrierungsarbeiten. |
| Serviceplan | Abhängig vom Hersteller. Bei zahnmedizinischen 3D-Druckern von Formlabs ist ein Pro Service Plan im Preis der Komplettlösung inbegriffen. | Abhängig vom Hersteller, kann mangelhaft oder kostspielig sein (bis zu 20 % des Druckerpreises pro Jahr). |
Falls Sie sich zwischen Formlabs' Form 3B+ und dem SprintRay Pro zu entscheiden versuchen, haben wir einen umfassenden direkten Vergleich als Leitfaden für Kaufinteressierte zusammengestellt, in dem all diese Kosten im Detail behandelt werden.
Hinsichtlich der Anschaffungskosten für ein betriebsinternes Gerät fallen DLP-Drucker meist doppelt so teuer aus wie vergleichbare SLA-Drucker. Sie bieten zwar eine etwas schnellere Druckgeschwindigkeit, dafür aber für gewöhnlich ein deutlich kleineres Fertigungsvolumen. Häufig sind diese Drucker lediglich aus dem Grund teurer, dass sie in kleineren Mengen produziert werden.
Sowohl Kunstharzkartuschen als auch Harztanks zählen als Verbrauchsgüter, und während die Preise für Materialien bei vielen Herstellern ähnlich ausfallen, gibt es starke Unterschiede bei den Kosten für Harztanks, deren Lebensdauern bei einigen Marken sehr kurz ist. Auch die Arbeitskosten sind ein Bereich, in dem sich große Unterschiede auftun. So benötigen die 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. Im Form 3B+ von Formlabs kann die Build Platform 2 eingesetzt werden, mit der sich Teile innerhalb von Sekunden ganz einfach von der Konstruktionsplattform ablösen, und zwar ohne Werkzeug. Automatisierte Nachbearbeitungslösungen wie der Form Wash und Form Cure beschleunigen den Prozess des Waschens und Nachhärtens, sodass Sie schnellstmöglich vom Druck zur Fertigstellung Ihrer dentalen Anwendung übergehen und damit Durchlaufzeiten und Arbeitskosten reduzieren.
Kosten des zahnmedizinischen 3D-Drucks: Outsourcing vs. 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 häufen sich sehr schnell an 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 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 41 103 $ 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:
- 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.
- Wie schnell benötigen Sie Ihre Teile? Wenn Sie häufig Modelle für eilige Fälle nachdrucken 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 SLA-3D-Druck und ROI
Werfen wir einen Blick auf einige Beispiele für Stückkosten von dentalen Anwendungen, die auf dem Form 3B+ erstellt wurden. Wir haben bereits festgestellt, dass der hausinterne 3D-Druck bereits nach kurzer Zeit günstiger wird als die Auslagerung der Teileproduktion – aber wie viel kostet der 3D-Druck verschiedener Teile im Einzelnen?
Wie oben erläutert, fallen die Kosten pro Druck bei DLP-Druckern höher aus. Die in dieser Tabelle abgebildeten Kosten umfassen nur die tatsächlichen Materialdruckkosten, aber nicht die Anschaffungskosten der Geräte und die Arbeitskosten für die Druckvorbereitung.
| Zahnmedizinisches Modell | Druckmaterial | Kosten pro Druck | Druckzeit: Volle Konstruktionsplattform eines Form 3B+ |
|---|---|---|---|
| Kieferorthopädische Modelle | Draft Resin | 2,10 $ | Neun Modelle in einer Stunde |
| Okklusionsschienen | Dental LT Clear Resin | 3,12 $ | Acht Modelle in zwei Stunden und 30 Minuten |
| Provisorischer Zahnersatz | Temporary CB Resin | 1,28 $ | 15 Modelle in einer Stunde und 15 Minuten |
| Permanente Kronen | Permanent Crown Resin | 2,10 $ | 58 Modelle in vier Stunden und 30 Minuten |
| Zahnfleischmasken | Soft Tissue Resin | 0,36 $ | 15 Modelle in vier Stunden und 30 Minuten |
| Transparente Aligner-Modelle | Draft Resin | 2,50 $ | Neun Modelle in drei Stunden und 30 Minuten |
Bewertung von zahnmedizinischen 3D-Drucklösungen
Es sind eine Menge verschiedener Faktoren zu beachten, wenn es um die Investition in einen 3D-Drucker für die Dentalbranche geht. Die wahren Kosten eines Druckers setzen sich aus den Anschaffungskosten, der langfristigen Wartung, den Arbeitskosten und mehr zusammen.
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