Thermoformen transparenter dentaler Anwendungen mit Modellen aus dem 3D-Drucker

Bewegen Sie den Mauszeiger über die Bodenfläche des Modells, woraufhin ein orangefarbener Pfeil angezeigt wird. Klicken Sie darauf.

Dadurch wird Ihr Modell bündig auf der Konstruktionsplattform eingerastet.

Wenn Sie Ihre Modelle direkt auf der Konstruktionsplattform drucken, können Sie direkt mit dem zweiten Teil des letzten Abschnittes „Layout drucken“ fortfahren. 

In der Regel erfordert das Drucken von Modellen direkt auf die Konstruktionsplattform keine Stützstrukturen oder zusätzlichen Schritte.

Wenn Sie Teile direkt auf der Konstruktionsplattform drucken, wird eine Warnung bezüglich der Druckbarkeit angezeigt. Wenn das Teil – wie im obigen Abschnitt beschrieben – auf der Konstruktionsplattform eingerastet ist, können Sie diesen Fehler ignorieren.

Tipp: Wenn Sie mehrere Modelle einrichten, können Sie diese schnell in Position bringen, indem Sie die einzelnen Teile drehen und überlappend anordnen. Die Ecken oder Ränder der Konstruktionsplattform können gut als Begrenzung dienen.

Diese Technik funktioniert auch unter Verwendung der Option Modell aus Scan gut.

Wechseln Sie nach der Positionierung der Modelle zu einer Ansicht auf die Konstruktionsplattform von vorne. Verwenden Sie dazu die in PreForm oben rechts befindlichen Werkzeuge zur Ansichtssteuerung, wie in der Abbildung gezeigt.

Wählen Sie alle Modelle aus. Klicken und ziehen sie dazu den Mauszeiger über jedes von ihnen.

Drehen Sie die Modelle nach ihrer Auswahl so, dass sie eine nahezu vertikale Ausrichtung erhalten.

Fügen Sie nach erfolgreicher Ausrichtung Ihrer Modelle Stützstrukturen hinzu.

Erfordert ein Druckauftrag Stützstrukturen, wie dies etwa bei Modellen mit vertikaler Ausrichtung der Fall ist, rufen Sie das in PreForm auf der linken Seite befindliche Werkzeug Supports (Stützstrukturen) (siehe 1) auf und klicken Sie auf die Schaltfläche Auto-Generate Selected (Auswahl automatisch generieren) oder Auto-Generate All (Alle automatisch generieren) (siehe 2).

Prüfen Sie nach Erstellung der Stützstrukturen grundsätzlich deren Berührungspunkte darauf, ob diese an kritischen anatomischen Bereichen liegen, und bearbeiten Sie sie gegebenenfalls.

Anmerkung: Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen Internal Supports (Interne Stützstrukturen) (siehe 3), um die Erstellung unnötiger Stützstrukturen zu vermeiden

Wenn sich der Berührungspunkt einer Stützstruktur nicht an einer idealen Stelle befindet, können Sie seine Position bearbeiten.

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Edit...“ (Bearbeiten...), um die Stützstrukturen zu bearbeiten.

Wenn Sie sich im Bearbeitungsmodus befinden, klicken Sie auf einen Stützberührungspunkt, um ihn zu entfernen, und auf Bereiche ohne Stützstrukturen, um Berührungspunkte hinzuzufügen, falls zusätzliche benötigt werden.

PreForm färbt Bereiche rot ein, die eventuell zusätzliche Stützstrukturen benötigen.

Tipp: Um schnell mehrere Stützberührungspunkte aus der Anatomie zu entfernen, klicken Sie auf die zu entfernenden Punkte, ziehen Sie und lassen Sie sie los und drücken Sie die Entfernen-Taste auf Ihrer Tastatur.

Einer der Vorteile der nicht vollständig vertikalen Ausrichtung der Modelle besteht darin, dass so in der Regel keine Stützberührungspunkte an kritischen anatomischen Bereichen benötigt werden.

Dennoch werden in diesen Bereichen möglicherweise Stützstrukturen erstellt. Ist das der Fall, können sie entfernt werden. 

Vergewissern Sie sich, dass unter der rechts im Bildschirm befindlichen Menüleiste Job Info (Druckaufträge-Info) für Printability (Druckbarkeit) ein grüner Daumen angezeigt wird.

Unabhängig davon, ob Sie mit Stützstrukturen oder direkt auf der Konstruktionsplattform drucken, positionieren Sie die Teile so, dass sie einander nicht überlappen. Einander überlappende Teile werden rot hervorgehoben.

Um das ausgewählte Teil zu drehen, klicken und ziehen Sie den äußeren Rand der Ausrichtungskugel.

Um das Teil zu verschieben, klicken und ziehen Sie an einer beliebigen Stelle des Teils.

Anmerkung: In Bezug auf den Raft der Stützstrukturen wird eine Überlappung empfohlen.

Um die maximale Anzahl von auf einer Konstruktionsplattform druckbaren Teilen zu erzielen, positionieren Sie die Modelle so nahe aneinander wie möglich. 

Achten Sie dabei jedoch immer darauf, dass die Stützstrukturen der einzelnen Modelle einander nicht berühren. 

Drehen Sie die Ansicht, um entsprechende Probleme auszumachen, und verschieben Sie die Modelle gegebenenfalls.

Nach der Finalisierung des Layouts kann der Druckauftrag an den Drucker gesendet werden.

Tipp: Positionieren Sie beim Drucken von Teilen direkt auf die Konstruktionsplattform die Modelle so, dass ihre Trennungspunkte von der Konstruktionsplattform aus gesehen außen liegen. Auf diese Weise lassen sich die fertig gedruckten Teile leichter entfernen.

Senden Sie den Druckauftrag an den Drucker, indem Sie im Bildschirm links auf das orangefarbene Druckersymbol klicken.

Das Dialogfeld Print (Drucken) wird geöffnet. Darin können Sie den Drucker ändern, an den der Auftrag gesendet wird (siehe 1), den Auftrag umbenennen (optional; sofern gespeichert, wird der verwendete Name der Datei übernommen) und den Auftrag über die Schaltfläche Upload Job (Druckauftrag hochladen) (siehe 2) an den Drucker senden.

Verwenden Sie eine Rasierklinge oder ein scharfes Schabewerkzeug, um sich um das Modell herum sowie unter ihm vorzuarbeiten. Wenden Sie leichte, aber konstante Kraft auf mehrere Teile der Modellkante an.

Tipp: Wenn sie sicher verwendet werden, können Rasierklingenschaber extrem effektiv sein, um Modelle von der Konstruktionsplattform zu entfernen.

Ersatzklingen sind ausgezeichnet scharf und sehr preiswert. Mit einer scharfen Klinge ist viel weniger Kraft erforderlich, um leicht zwischen Modell und Konstruktionsplattform zu gelangen.

Klingenhalter

Ersatzklingen

Achten Sie darauf, dass die Klinge oder das Schabewerkzeug eben an der Konstruktionsplattform ausgerichtet ist.

Wenn der Vorgang zu schwierig ist oder wenn die Klinge oder das Teil beschädigt wird, liegt eines der folgenden Probleme vor:

• Die Klinge liegt nicht vollständig unter dem Modell

• Die Klinge sollte ausgetauscht oder geschärft werden 

• Es wird zu viel Kraft in einem Bereich des Modells ausgeübt; arbeiten Sie sich um das Modell herum

Bei Modellen auf Stützstrukturen führen Sie das Schabewerkzeug unter die Kante des stützenden Raft ein, wenden Sie eine gleichmäßige und konstante Kraft an und drehen Sie das Teil vorsichtig, um es von der Konstruktionsplattform zu lösen. 

Es kann erforderlich sein, diese Technik an mehreren Stellen rund um das Raft anzuwenden.

Nehmen Sie die Teile aus dem IPA und lassen Sie sie ca. 10 Minuten lang bei Raumtemperatur in einem gut belüfteten Bereich an der Luft trocknen.

Tipp: Druckluft kann zum Trocknen von Teilen verwendet werden, um eingeschlossenes Harz aus kleinen Zwischenräumen zu entfernen und eine schnelle Untersuchung auf verbleibendes flüssiges Harz zu ermöglichen. 

Auch bei Verwendung von Druckluft sollten Sie jedoch für einige Minuten Ruhetrocknung sorgen.

Untersuchen Sie die Druckteile, und stellen Sie sicher, dass sie sauber und trocken sind. 

Vergewissern Sie sich, dass sich keine Alkoholreste, kein überschüssiges flüssiges Kunstharz und keine Rückstände auf der Oberfläche befinden, bevor Sie mit den nachfolgenden Schritten fortfahren.

Wenn nach dem Trocknen noch feuchtes, ungehärtetes Kunstharz vorhanden ist, verwenden Sie eine Druckflasche oder tauchen Sie das Teil etwa eine Minute lang in sauberen IPA ein und lassen Sie die Teile dann wieder an der Luft trocknen. 

Auch hier ermöglicht Druckluft eine schnelle Inspektion.

Wenn Stützstrukturen verwendet wurden, entfernen Sie die Stützstrukturen mit der im Formlabs Finish Kit enthaltenen Zange, einer Schere oder einem anderen Zuschnittwerkzeug.

Tipp: Das Abreißen der Stützstrukturen vom Teil mag zwar schneller gehen, kann aber Kerben im Teil hinterlassen oder das Modell beschädigen. Wir empfehlen, Stützstrukturen, die mit kritischen anatomischen Bereichen verbunden sind, einzeln abzuschneiden.

Vakuumformer (auch Vakuumtiefziehgeräte genannt) ziehen das Material mittels Unterdruck über das Modell.

Vorteile

• Kostengünstig

• Keine Druckluft erforderlich

• Gerät einfach in der Handhabung

Nachteile

• Qualität der Dentalvorrichtungen nicht immer zuverlässig

• Druckformen erzielt hochwertigere Ergebnisse

• Verwendung von Modellen aus dem 3D-Drucker im Vergleich zu Gipsmodellen schwierig (abhängig vom Gerät)

Druckformer pressen das Material mittels Überdruck auf das Modell.

Vorteile

• Hervorragende Passung über das gesamte Modell hinweg

• Geräte von hoher Qualität

• Automatisierter Thermoformvorgang, vorkonfigurierte Programme und Druckablassung bei einigen Geräten

Nachteile

• Kostspielig

• Erfordert saubere und trockene Druckluft (bis zu 90 psi bzw. 6,2 bar)

Tipp: Formlabs empfiehlt für die Herstellung der meisten kieferorthopädischen Anwendungen den Einsatz eines Druckformers. Hierfür geeignet sind etwa die Druckformer Dentsply Drufomat, Great Lakes MiniSTAR oder Erkodent.

Überprüfen Sie die Modelle vor dem Thermoformvorgang.

Modelle, die nicht vollständig gewaschen und ausgehärtet sind, können am Thermoformmaterial haften bleiben.

Verbleibendes flüssiges Kunstharz hinterlässt einen Glanz auf der Oberfläche und macht diese klebrig. 

Von Einbuchtungen und Vertiefungen wie Gravuren lässt sich das Kunstharz schwieriger abwaschen.

Thermoformmaschinen wärmen sich während des Betriebs auf, wodurch sich die Heizdauer verändern kann. Um den Prozess verlässlicher zu gestalten, empfehlen es sich daher, vor dem Thermoformvorgang einige Aufwärmzyklen durchlaufen zu lassen.

Abhängig von Aufwärmzyklus sowie Materialstärke und -hersteller können die Ergebnisse variieren. 

Den Ergebnissen unserer Tests nach ist beim Druckformen mit einer Materialstärke von 1 mm eine Stärke der dentalen Anwendung von ca. 0,7 mm zu erwarten (siehe 2).

Dabei waren außerdem Abweichungen hinsichtlich der Stärke der dentalen Anwendungen beim Thermoformen von Modellen unterschiedlicher Höhe festzustellen: Im Test mit Modellen von 20 mm Höhe wiesen die dentalen Anwendungen eine im Vergleich mit Modellen von 13 mm Höhe ca. 0,1 mm geringere Stärke auf (siehe 1).

Eine feste Regelung des CAD-Outputs kann zu einheitlicheren Ergebnissen beim Thermoformen beitragen. Ein weiterer Ansatz hierfür besteht darin, durch den Einsatz von Granulaten oder Kügelchen beim Thermoformen eine näherungsweise gleiche Höhe herzustellen. 

Die im vorangehenden Abschnitt empfohlenen zahnmedizinischen Druckformer bieten eine entsprechende Funktionalität.

Entfernen Sie im ersten Schritt das Modell von der Kunststoffplatte.

Schneiden Sie diese dabei zunächst grob mithilfe einer starken Schere ein (siehe 1).

Entfernen Sie den äußeren Kunststoff vom Teil, indem Sie das Modell um seine Unterseite herum ausschneiden (siehe 2).

Entfernen Sie die hintere Ecke des Kunststoffs mithilfe einer zahnmedizinischen Schneidscheibe mit niedriger Drehzahl (siehe 3). 

Achten Sie darauf, dass um den hintersten Molar herum ausreichend Material verbleibt, um die Spezifikationen zu erfüllen.

Bearbeiten Sie mit einem Spachtelwerkzeug die Unterseite sowie den Bereich zwischen Modell und thermogeformter Platte (siehe 4).

Arbeiten Sie sich durch Hebelbewegungen zum anterioren Bereich des Zahnbogens vor.

Schneiden Sie die dentale Anwendung mithilfe einer scharfen, hochwertigen Irisschere entsprechend dem gewünschten zervikalen Abstand zu.

Wird hier langsam und sorgfältig genug gearbeitet, kann die dentale Anwendung bei diesem Schritt fertiggestellt werden.

Tipp: Die Bearbeitung der lingualen Seite geht mit einer gebogenen Schere ggf. leichter von der Hand.

Vergewissern Sie sich anhand einer Qualitätskontrolle, dass die dentale Anwendung fertiggestellt ist.

Tipp: Für die Fertigstellung von im Thermoformverfahren hergestellter Retainer und Aligner bestehen diverse Möglichkeiten. Abhängig von Hersteller und Stärke weisen Thermoformmaterialien unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Schnitt und Fertigstellung auf. Entscheiden Sie auf dieser Grundlage, welches Verfahren für Sie am besten geeignet ist.

Schneiden Sie die dentale Anwendung mithilfe einer Schneidscheibe mit niedriger Drehzahl direkt am Modell grob aus.

Mit diesem Verfahren geht dieser Schritt zwar möglicherweise schneller, allerdings entsteht dabei auch mehr Staub, was aus Gründen der Sicherheit einen Sauger an der Werkbank und/oder die Verwendung eines Mund-Nasenschutzes nötig macht.

Ein kanneliertes, konisch- oder zylinderförmiges Schleifwerkzeug kann das Glätten schwer zugänglicher Ecken oder rauer Kanten erleichtern. 

Dies kann bei der Herstellung dentaler Anwendungen nützlich sein, die am zervikalen Kronenrand oder der Papila angrenzen.

Beim Zuschneiden oder Trimmen mit einem zahntechnischen Handstück können Grate und raue Kanten entstehen.

Mit einer Entgratungsscheibe oder einem entsprechenden Rotationswerkzeug lassen sich die Kanten der dentalen Anwendung glätten.