Comment choisir une imprimante 3D dentaire pour votre laboratoire ou cabinet

L'imprimante 3D Form 4B

La fabrication additive est l'élément le plus récent du processus de travail en dentisterie numérique. Elle est devenue un choix logique pour les cabinets dentaires et les laboratoires dentaires, car elle combine une qualité élevée avec des coûts réduits et des processus de travail optimisés. Le marché a connu une croissance rapide, mettant cette technologie à la portée d'un plus grand nombre d'entreprises.

Dans ce guide, nous examinerons les différentes technologies d’impression 3D pour la dentisterie et l'orthodontie restauratrice, et tous les attributs à évaluer avant d’investir dans une imprimante 3D dentaire.

Êtes-vous nouveau en dentisterie numérique ? Consultez notre guide pour en savoir plus sur la différence entre les processus de travail analogiques et numériques, et découvrez ce qu’il vous faut pour intégrer l’impression 3D dans votre entreprise.

Vue d'ensemble des technologies d'impression 3D dentaire

Aujourd'hui, trois technologies d'impression 3D résine sont couramment utilisées dans les cabinets dentaires et orthodontiques : la stéréolithographie laser traditionnelle (SLA), le traitement numérique de la lumière (DLP) et la stéréolithographie masquée (MSLA).

Avec le SLA traditionnel, une cuve de résine liquide est exposée sélectivement à un faisceau laser dans la zone d’impression, ce qui solidifie la résine dans des zones spécifiques. Cela se fait couche par couche jusqu'à ce que la pièce imprimée soit terminée. Low Force Stereolithography (LFS)™ est une forme avancée de la technologie SLA laser utilisée par les imprimantes 3D Form 3B+ et Form 3BL de Formlabs. Le LFS permet de réduire les contraintes appliquées aux pièces lorsqu'elles sont décollées du bac à résine entre chaque couche. Les pièces présentent alors une finition de surface lisse, claire et précise.

Le traitement numérique de la lumière (DLP) fonctionne selon le même principe chimique, mais il utilise un projecteur numérique comme source de lumière et des micromiroirs pour polymériser la résine. Avec le DLP, toute la couche est durcie en même temps.

La stéréolithographie masquée (MSLA) utilise des lampes LED et un écran LCD comme solution de traitement de la lumière pour polymériser toute une couche de résine en une seule fois, rapidement et avec une grande précision. La technologie Low Force Display™ (LFD) de Formlabs est une forme avancée de MSLA développée pour la Form 4B. Le LFD est basé sur une toute nouvelle solution technologique composée d'une unité d'éclairage, d'une unité de traitement de la lumière (LPU), d'une texture de décollement, d'une caméra intégrée et plus encore. En outre, le système s'accompagne de nombreuses autres améliorations grâce aux modifications apportées au bac à résine avec film flexible, à la cartouche de résine, à la distribution automatique de résine et au système de contrôle intelligent. Grâce à toutes ces fonctions, l'imprimante offre la vitesse, la fiabilité et la qualité des pièces dont les professionnels ont besoin, le tout dans un seul et même appareil.

Low Force Stereolithography™ (LFS)

Diagramme montrant le fonctionnement des imprimantes 3D LFS

Traitement numérique de la lumière (DLP)

Diagramme montrant le fonctionnement des imprimantes 3D DLP

Low Force Display™ (LFD)

Diagramme montrant le fonctionnement des imprimantes 3D Low Force Display (LFD)

Les imprimantes 3D dentaires les plus courantes fonctionnent en exposant de manière sélective de la résine liquide à une source lumineuse filtrée et projetée grâce à diverses techniques pour former des couches très fines de plastique solide qui s’empilent pour créer un objet solide.

Le fonctionnement des diverses imprimantes 3D résine est similaire : les différences en termes de qualité d'impression, de processus de travail, de matériaux disponibles, de coûts et d'autres facteurs sont plus importantes d'un appareil à l'autre que d'une technologie à l'autre.

Imprimante 3D dentaire Form 4B
Webinaire

Présentation de produit : l'imprimante dentaire Form 4B

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Comment comparer les imprimantes dentaires 3D

Vitesse et volume de production

Pour les cabinets dentaires, la vitesse d'impression peut déterminer si une solution peut être fournie directement pendant la consultation ou seulement un ou plusieurs jours plus tard. Pour les laboratoires, il est important de prendre en compte à la fois la vitesse et le rendement. Bien que des vitesses d'impression élevées puissent signifier plus d'impressions en moins de temps, le rendement est également influencé par des variables telles que le temps de post-traitement et la main d’œuvre nécessaire. 

Les imprimantes DLP et MSLA polymérisent toutes deux une couche complète en une seule fois. Cela signifie que la vitesse d'impression reste la même, quel que soit le nombre de pièces imprimées en même temps. La durée d'impression dépend uniquement de la hauteur des pièces sur l'axe Z. Les imprimantes 3D laser SLA polymérisent chaque pièce à l'aide d'un seul faisceau laser. En règle générale, cela signifie qu'elles impriment plus lentement lorsque la plateforme de fabrication comporte beaucoup de pièces.

Cependant, la résolution des imprimantes DLP est au détriment de leur volume d’impression. Certes, une petite imprimante 3D DLP peut imprimer rapidement, mais peu de modèles tiennent sur sa plateforme de fabrication. Une imprimante différente avec un volume d’impression plus important peut imprimer plus de pièces, mais uniquement à une résolution inférieure, ce qui signifie qu’elle peut ne pas être suffisamment précise pour imprimer des modèles de restauration ou des guides chirurgicaux qui nécessitent une grande exactitude.

Les imprimantes MSLA, quant à elles, offrent des vitesses d'impression plus élevées sans réduire le volume d'impression. Cela permet aux professionnels de la dentisterie de profiter de tous les avantages en même temps. La technologie LFD va encore plus loin : elle combine rapidité et précision sur l'ensemble de la plateforme de fabrication dans un seul appareil.

11 modèles dentaires imprimés sur la Form 4B
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Temps d'impression pour différentes applications dentaires sur la Form 4B
DispositifQuantitéDurée
Guides chirurgicaux1248 min
Modèles dentaires119 min
Gouttières849 min
Restaurations All-on-X955 min
Couronnes et bridges525 min

Remarque : la durée de production est similaire pour toute la gamme de pièces, car le temps d'impression est le même pour toute la plateforme de fabrication.

Le potentiel des parcs d'imprimantes

Un autre point important à prendre en compte, en particulier pour les laboratoires dentaires, est de savoir si une imprimante suffit pour répondre aux besoins ou si plusieurs sont nécessaires. La production avec un parc d'imprimantes demande un investissement initial inférieur à celui de l’achat d’une machine grand format. En commençant par acheter une seule machine, les laboratoires peuvent tester les méthodes de production avant de développer leur capacité de production quand la demande devient plus importante. 

Ceci permet de payer pour les facilités de production seulement quand elles sont nécessaires plutôt que de faire un investissement initial conséquent dans un marché en constante évolution. Les parcs d'imprimantes vous permettent aussi d'imprimer différentes indications simultanément avec différents matériaux et réduisent le risque grâce à leur redondance. Si une machine doit être retirée du service pour entretien, la production peut être répartie sur le reste du parc d'imprimantes.

Parc d'imprimantes comprenant plusieurs imprimantes sur des étagères
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La gestion des parcs d'imprimantes peut être automatisée, ce qui permet de minimiser les opérations manuelles et de libérer de la main-d'œuvre pour des tâches plus importantes. Fleet Control de Formlabs offre par exemple une attribution automatique des tâches d'impression aux imprimantes, une file d'attente optimisée et une meilleure gestion des processus. Dans un environnement de laboratoire, cela facilite la collaboration entre plusieurs utilisateurs en leur permettant de télécharger, de dupliquer et de prioriser les tâches d'impression pour un parc d'imprimantes complet.

Shelves with 3D printers on them
Livre blanc

Gestion des parcs d'imprimantes 3D

La gestion de plusieurs imprimantes SLA et SLS ne doit pas forcément être compliquée : avec un bon système d'organisation, n'importe quelle entreprise peut mettre en place un parc d'imprimantes en seulement un jour ou deux.

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Ajouter l'automatisation

L'automatisation de l'impression 3D devient une option de plus en plus attrayante pour les laboratoires dentaires, mais aussi pour les cabinets dentaires qui souhaitent avoir la possibilité de réaliser plusieurs tâches d'impression à la suite, sans interaction avec l'imprimante. Grâce à l'intégration de solutions d'automatisation telles que l'écosystème automatisé de Formlabs, les imprimantes restent opérationnelles 24/7, car une extension matérielle retire de manière autonome les pièces imprimées de la Build Platform 2 et lance l'impression suivante. 

Lorsqu'on compare les imprimantes individuelles aux solutions automatisées, il est important d'observer le nombre d'impressions sur une période de 24 heures et en continu. Il convient également de prendre en compte la main d’œuvre nécessaire dans le cas d'une imprimante non automatisée.

Une personne retire un panier de modèles imprimés en 3D d'un bac situé à côté des imprimantes Form 3B+ et Form Auto

Alvetro Orthodontics utilise la Form Auto pour sa production interne, ce qui lui permet de réduire ses coûts tout en augmentant son efficacité.  

Par exemple, une imprimante équipée de matériel d'automatisation peut imprimer pendant tout un week-end sans qu'aucune intervention manuelle ne soit nécessaire. En revanche, l'impression de 11 modèles dentaires en neuf minutes sur une imprimante plus rapide nécessite la présence d'un travailleur sur place pour détacher les pièces de la plateforme de fabrication et mettre en place une plateforme propre avant de lancer l'impression suivante. En fonction de vos besoins commerciaux individuels, l'automatisation peut être une solution plus efficace.

Form Auto
Livre blanc

Calculer le retour sur investissement de l'écosystème d'automatisation Formlabs

Dans ce livre blanc, nous allons nous pencher sur trois scénarios de fabrication pour expliquer les calculs du coût par pièce et du retour sur investissement (ROI).

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Exactitude et précision

Garantir des pièces finales de haute qualité et précises est la préoccupation principale des cabinets et laboratoires dentaires ou d'orthodontie. Malheureusement, toutes les imprimantes 3D pour la dentisterie ou l’orthodontie ne peuvent pas offrir la qualité, la précision et l’exactitude nécessaires. En outre, la comparaison de différentes imprimantes dentaires 3D ne se limite pas à l'examen des fiches techniques.

Certains fabricants peuvent essayer d’égarer les clients potentiels avec des déclarations trompeuses et des spécifications techniques. Le plus souvent, ils indiquent l’épaisseur de couche, la taille du faisceau laser ou la taille des pixels en « précision », même si ces spécifications n’ont pas d’impact direct sur la précision des pièces finales. Bien que la plupart des entreprises donnent un seul nombre pour la précision (c’est-à-dire 50 μm ou 75 μm), ce sont généralement des gadgets marketing qui représentent le plus souvent la limite de résolution de l’imprimante.

Fondamentalement, l’exactitude et la précision dépendent de nombreux facteurs : la qualité de l’imprimante 3D, la technologie d’impression 3D, les matériaux, les paramètres logiciels, le post-traitement et le degré de calibration de tous ces systèmes, de sorte qu’une imprimante 3D ne peut être jugée que sur ses pièces dentaires finales. 

Réalisez toujours vos études de précision avec les données du scan de la pièce imprimée. Encore mieux, demandez un échantillon de pièce gratuit ou un échantillon personnalisé de votre propre modèle pour en vérifier l’ajustement ou le mesurer par rapport au modèle d’origine.

Diagramme montrant la précision des pièces imprimées en 3D
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Facilité d’utilisation

La facilité d'utilisation n'est pas seulement essentielle pour l'intégration et la formation, mais aussi pour les tâches quotidiennes et leur délégation. Après tout, vous et votre équipe devrez apprendre à utiliser l’équipement et à l'intégrer dans votre travail quotidien. Essayez de vous faire une idée de la courbe d’apprentissage requise pour une nouvelle imprimante 3D en regardant des tutoriels en ligne, en vous rendant sur un salon professionnel, en contactant les équipes commerciales ou en demandant à vos confrères de vous parler de leurs expériences.

La disponibilité de ressources éducatives et de guides facilite l'apprentissage de nouveaux flux de travail et de nouvelles indications. De nombreuses entreprises proposent des guides, des tutoriels, des webinaires et même des cours gratuits pour vous aider à vous mettre rapidement à jour sur les nouvelles applications cliniquement approuvées. 

Quelques imprimantes disposent de leur propre logiciel pour préparer les modèles 3D à l'impression ; PreForm Dental pour les imprimantes 3D de Formlabs en est un exemple. D'autres fabricants, en revanche, ont recours à des solutions standard, moins adaptées à la médecine dentaire. Les caractéristiques varient selon l'outil logiciel. PreForm Dental offre par exemple la possibilité de configurer l'impression en un clic, grâce à des algorithmes automatisés qui utilisent des préréglages définissables par l'utilisateur pour chaque indication afin de régler l'agencement, l'orientation et les structures de support de votre modèle. Ainsi, tous vos collaborateurs peuvent imprimer avec succès, même sans avoir suivi de longue formation. La fonction Scan vers modèle permet de convertir automatiquement les scans intra-oraux en modèles dentaires imprimables en moins de 10 secondes. Les utilisateurs avancés peuvent également créer des préréglages personnalisés et définir le matériau, la hauteur de la couche, l'orientation et les paramètres des supports. 

Tenez compte des types d’interactions et de maintenance quotidiennes dont l’imprimante aura besoin une fois qu’elle sera opérationnelle. Par exemple, certaines imprimantes nécessitent un remplissage manuel de résine, alors que sur d'autres, l'alimentation en résine est automatique. La Form 4B comprend des modes de maintenance intelligents qui garantissent le bon fonctionnement de l'imprimante. En outre, elle contient six systèmes de contrôle intégrés qui mesurent avec précision et maintiennent la température, le niveau de résine, les forces d'impression et l'état de l'impression. Cela raccourcit le processus de travail avant l'impression et libère votre temps ou celui de vos collaborateurs pour des tâches plus importantes. 

Une fois qu'une pièce a été imprimée, elle doit être détachée de la plateforme de fabrication. Retirer des pièces peut engendrer des rayures, de la casse ou des défauts sur les pièces. La Build Platform Flex de la Form 4B est équipée de notre technologie de détachement rapide, qui vous permet de retirer les pièces imprimées sans aucun outil, en actionnant simplement les poignées en acier inoxydable sur les côtés de la plateforme.

Top of the Build Platform Flex
Build Platform Flex being flexed

La Build Platform Flex et sa technologie de détachement rapide permet d'enlever les pièces imprimées sans aucun outil.

Les pièces 3D en résine doivent être post-traitées après l'impression. Il faut donc prendre en compte le processus de travail, l'espace nécessaire et le temps de travail requis. 

Tout d’abord, les pièces doivent être lavées dans un solvant pour retirer l’excédent de résine. Les unités de lavage automatisées comme la Form Wash et la Form Wash L peuvent réduire considérablement le travail manuel et donc augmenter l'efficacité.

Les pièces dentaires biocompatibles doivent également être post-polymérisées. Formlabs propose des solutions rapides en format de bureau et grand format pour automatiser ces étapes, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les efforts. Cela fait une grande différence, car les appareils assurent un environnement de production propre avec peu d'entretien.

Form Wash et Form Cure pour la dentisterie
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Enfin, selon la conception du modèle, les structures de support de certaines pièces doivent être retirées. Pour simplifier cette étape, les imprimantes résine de Formlabs offrent des structures de support à point de contact réduit qui diminuent considérablement les besoins en finition et en main-d’œuvre coûteuse. De plus, grâce à la Build Platform Flex, certaines pièces peuvent être imprimées directement sur la plateforme de fabrication sans structures de support. 

Les premières imprimantes 3D avaient la fâcheuse réputation de passer la moitié de leur vie à l’atelier de maintenance et les échecs d’impression étaient nombreux, même quand elles fonctionnaient bien. Heureusement, les nouvelles générations d'imprimantes 3D offrent une bien meilleure fiabilité. Étudiez les informations disponibles sur la fiabilité et assurez-vous qu'un fabricant dispose d'offres de garantie et de service après-vente appropriées pour être sûr d'être pris en charge lorsqu'un entretien est nécessaire.

Gouttière occlusale imprimée en Dental LT Clear Resin transparente

Formlabs Dental Academy

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Coût et retour sur investissement

Si vous envisagez d'utiliser une nouvelle technologie, elle doit aussi avoir un sens pour votre entreprise. Le prix des imprimantes 3D dentaires a considérablement baissé depuis leurs débuts, et les systèmes actuellement disponibles sur le marché offrent les coûts les plus bas pour de nombreuses applications. 

Par exemple, un cabinet ou un laboratoire dentaire qui imprime des guides chirurgicaux ou des modèles dentaires pour produire des plaques occlusales thermoformées en interne peut souvent réduire les coûts de 75 à 95 % pour chaque pièce par rapport à des services externalisés vers des laboratoires ou des prestataires de services, ce qui suffit pour amortir une imprimante 3D en quelques semaines et économiser plusieurs fois son prix au fil des années.

Lorsque vous comparez les imprimantes 3D dentaires, n'oubliez pas de prendre en compte les éléments suivants :

  1. L’investissement initial, y compris non seulement le prix de l’imprimante, mais également la formation, la mise en service et, le cas échéant, les logiciels.
  2. Les coûts de fonctionnement, qu'il est préférable d'estimer en termes de coûts en matériau par pièce.
  3. Les coûts d'entretien et de maintenance, qui peuvent être élevés en l'absence d'un plan de service.
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Matériaux et applications

Pièces dentaires imprimées en 3D avec plusieurs résines

Formlabs propose plus de 17 matériaux, dont des résines biocompatibles fabriquées dans nos installations de l'Ohio, aux États-Unis, enregistrées auprès de la FDA.

Les imprimantes 3D professionnelles sont parmi les outils les plus polyvalents que l’on trouve aujourd'hui dans les cabinets et les laboratoires dentaires et orthodontiques, et la clé de leur polyvalence réside dans les matériaux dédiés.

Le choix du matériau diffère selon la marque et le modèle d'imprimante. Certaines imprimantes 3D d'entrée de gamme ne conviennent qu'à la fabrication de quelques indications, comme les modèles de diagnostic, tandis que des systèmes plus avancés, comme la Form 4B, peuvent notamment réaliser les applications orthodontiques ou de restauration suivantes :

Certaines imprimantes 3D fonctionnent seulement avec des matériaux propriétaires, ce qui signifie que vos options sont limitées à l’offre du fabricant. D’autres ont un système ouvert, ce qui signifie que des matériaux fabriqués par des tiers peuvent être utilisés. 

Cependant, quand vous utilisez les matériaux d’un fabricant tiers, il est important de vérifier que les impressions ont la qualité et la précision cliniques requises. De plus, l’utilisation de matériaux biocompatibles sur une imprimante 3D non validée qui se targue d’être « ouverte » enfreint les exigences d’utilisation et les appareils produits ne sont donc pas biocompatibles. Assurez-vous de connaître les risques auxquels votre entreprise s’expose en utilisant des imprimantes 3D et des matériaux qui ne sont pas validés.

Il est important de considérer les matériaux disponibles pour chaque imprimante en fonction des dispositifs que vous prévoyez d'imprimer. Cependant, comme le secteur innove à une vitesse incroyable, la plupart des fabricants lancent régulièrement de nouveaux matériaux et des formulations améliorées. Il y a donc de fortes chances que l'imprimante que vous achetez aujourd'hui soit capable de produire un nombre croissant de produits dentaires dans un avenir proche. 

La Form 4B imprime avec plus de 17 résines dentaires Formlabs, y compris des résines biocompatibles, qui sont développées et validées sous un contrôle qualité très strict dans une installation certifiée ISO 13485. Pour encore plus de liberté, des licences de matériel et des paramètres d'impression ouverts sont également disponibles.

Échantillon

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Les imprimantes 3D sont devenues un outil important pour les cabinets dentaires et orthodontiques ainsi que pour les laboratoires dentaires. Elles permettent d'optimiser les flux de travail, de raccourcir les délais et d'améliorer les soins aux patients. 

Lors du choix d'une imprimante 3D, il est important de prendre en compte la vitesse, le rendement, l'exactitude, la précision, la facilité d'utilisation, le retour sur investissement, le service client et les matériaux. Prenez en compte les facteurs susmentionnés ainsi que les besoins individuels de votre entreprise. Étudiez toutes les possibilités, examinez de près des échantillons, et évitez de payer plus que nécessaire.

Contactez notre équipe d'experts en impression 3D dentaire ou découvrez la Formlabs Dental Academy et notre base de connaissances. Vous y trouverez des guides détaillés, des tutoriels étape par étape, des livres blancs, des webinaires et des cours pour apprendre comment intégrer l'impression 3D dans votre laboratoire ou votre cabinet.

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