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

La fabrication additive est le dernier élément du processus de travail en dentisterie numérique à être devenu un choix commercial logique pour les cabinets dentaires et les laboratoires, associant une qualité élevée avec des coûts bas et des processus de travail rationalisés. 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 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 faut pour intégrer l’impression 3D dans votre entreprise.

Technologies d’impression 3D dentaires et orthodontiques

Aujourd’hui, deux technologies d’impression 3D sont courantes dans les cabinets et laboratoires dentaires et orthodontiques : la stéréolithographie (SLA) et le traitement numérique de la lumière (DLP).

Avec la stéréolithographie, une cuve de résine liquide est exposée sélectivement à un faisceau laser dans la zone d’impression, ce qui solidifie la résine à des endroits spécifiques. La technologie Low-Force Stereolithography (LFS) utilisée par l’imprimante 3D Form 3B de Formlabs est la nouvelle évolution de l’impression 3D SLA : elle permet de réduire les contraintes appliquées aux pièces lorsqu’elles sont décollées du bac à résine entre chaque couche. Les pièces présentent alors une qualité, une précision et une finition de surface incroyables.

Le traitement numérique de la lumière fonctionne avec le même processus chimique que la SLA et la LFS, mais il utilise un projecteur numérique comme source de lumière pour solidifier la résine au lieu d’un laser. 

Les imprimantes 3D dentaires et orthodontiques les plus courantes fonctionnent en exposant de manière sélective de la résine liquide à une source lumineuse (laser pour la SLA et LFS, projecteur pour la DLP) pour former des couches très fines de plastique solide qui s’empilent pour créer un objet solide.

Le fonctionnement des imprimantes 3D SLA, LFS et DLP est similaire : les différences de qualité d’impression, de processus de travail, de matériaux disponibles, de coûts et d’autres facteurs sont plus importantes d’une machine à l’autre que d’une technologie à l’autre. 

Comment évaluer les imprimantes 3D dentaires

Exactitude et précision

Garantir des pièces finales de haute qualité et précises est la préoccupation principale des cabinets et laboratoires dentaires. Malheureusement, toutes les imprimantes 3D adressées au secteur dentaire et orthodontique ne peuvent pas offrir la qualité, la précision et l’exactitude nécessaires aux applications orthodontiques. De plus, comparer différentes imprimantes 3D dentaires va bien au-delà de la simple lecture des fiches techniques.

Certains fabricants peuvent essayer d’égarer les clients potentiels avec des déclarations trompeuses et des spécifications techniques. Le plus souvent, ils déguisent 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 ou 75 microns), 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.

Facilité d'utilisation

Un autre facteur important à prendre en compte est la facilité d’utilisation d’une imprimante 3D. Après tout, vous et votre équipe devrez apprendre à utiliser l’équipement et à l’entretenir quotidiennement. Essayez de vous faire une idée de la courbe d’apprentissage requise pour une nouvelle imprimante 3D en regardant des vidéos en ligne, en vous rendant dans un salon professionnel, en contactant les équipes commerciales ou en demandant à vos confrères de vous parler de leurs expériences.

Tenez compte des types d’interaction et de maintenance quotidiennes dont l’imprimante aura besoin une fois qu’elle sera opérationnelle. Par exemple, la distribution automatique de résine sur les imprimantes 3D SLA et LFS Formlabs signifie que vous n’avez jamais à vous soucier d’être à court de matériau.

Quelques imprimantes sont fournies avec des logiciels propriétaires pour préparer les modèles 3D à l’impression, comme PreForm pour les imprimantes 3D Formlabs, tandis que d’autres fabricants proposent des solutions commerciales. Les fonctionnalités sont différentes selon les outils logiciels, par exemple, PreForm permet de configurer les impressions en un clic, et offre des contrôles manuels puissants pour optimiser la densité et les dimensions des supports, une épaisseur de couche adaptive, ou des fonctions pour gagner du temps et économiser du matériau. 

Êtes-vous curieux de voir comment ça marche ? Téléchargez gratuitement PreForm pour tester ses fonctionnalités.

Les pièces imprimées avec les technologies SLA, LFS et DLP nécessitent un post-traitement après impression. 

Tout d’abord, les pièces doivent être lavées dans un solvant pour retirer l’excédent de résine. Les pièces dentaires biocompatibles doivent également être post-polymérisées. Pour les imprimantes 3D SLA et LFS, Formlabs offre des solutions d’automatisation de ces étapes, ce qui économise du temps, des efforts et fait la différence pour garder un environnement de production propre et nécessitant peu de maintenance.

Enfin, selon le modèle, les structures de support de certaines pièces doivent être retirées. Pour simplifier cette étape, la Form 3B de Formlabs offre des supports à point de contact réduit qui nécessitent bien moins de finition et de main-d’œuvre coûteuse.

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, la dernière génération d’imprimantes offre une bien meilleure fiabilité. Par exemple, les utilisateurs de l’imprimante 3D Formlabs ont signalé un taux de réussite de plus de 95 % sur des millions d’impressions sur des dizaines de milliers de machines. Explorez en détail les informations sur la fiabilité publiées et assurez-vous qu’un fabricant dispose des garanties et des offres de service appropriées pour vous assurer que vous serez pris en charge si une opération de maintenance est nécessaire.

Coûts des imprimantes 3D et retour sur investissement

Quand vous envisagez d’adopter une nouvelle technologie, elle doit avoir un sens pour votre entreprise. Le prix des imprimantes 3D dentaires a considérablement baissé depuis leur lancement et les systèmes actuellement sur le marché offrent des coûts 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.

Quand vous comparez différentes solutions d’impression 3D dentaire, pensez à prendre en compte :

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. Coûts d’entretien et de maintenance. Méfiez-vous des contrats d’entretien obligatoires qui peuvent coûter jusqu’à 20 % du coût initial de l’imprimante chaque année.

Matériaux et Applications

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.

La sélection de matériaux varie en fonction du modèle d’imprimante. Certaines imprimantes 3D de base peuvent seulement produire des modèles de diagnostic, alors que des imprimantes plus avancées peuvent fabriquer des modèles de couronnes et de bridges, des guides chirurgicaux et des restaurations moulables/pressables de haute précision, des produits dentaires biocompatibles à long-terme comme des gouttières et des appareils de maintien ou des prothèses numériques, ainsi que des dispositifs orthodontiques comme des plaques occlusales transparentes et des aligneurs de Hawley par thermoformage sur des modèles imprimés en 3D.

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 une architecture ouverte, c’est-à-dire qu’elles peuvent utiliser des matériaux produits par des fabricants tiers. 

Cependant, lors de l’utilisation de matériaux tiers, il est important de veiller à ce que les résultats atteignent une qualité et une précision cliniquement acceptables. 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 dispositifs produits ne seront 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.

Les fabricants sortent régulièrement de nouveaux matériaux, il y a donc de fortes chances pour que l’imprimante que vous achetez aujourd’hui soit capable de fabriquer une palette de solutions d’orthodontie de plus en plus variée dans un avenir proche.

Vitesse et volume de production

Quand on pense à la vitesse en impression 3D, il est important de ne pas seulement prendre en compte la vitesse d’impression brute, mais aussi le volume de production.

En règle générale, la vitesse d’impression brute est similaire pour les imprimantes 3D SLA, LFS et DLP. Comme le projecteur expose successivement chaque couche dans son entièreté, la vitesse d’impression en impression 3D DLP est uniforme et ne dépend que de la hauteur de la pièce, tandis que les imprimantes 3D SLA et LFS dessinent chaque pièce au laser. En règle générale, il en résulte que les imprimantes 3D SLA et LFS sont comparables ou plus rapides lors de l’impression d’une seule pièce ou de pièces de petite taille, tandis que les imprimantes 3D DLP sont plus rapides pour imprimer plusieurs pièces qui occupent une grande partie de la plateforme. 

Cependant, la résolution des imprimantes DLP est au détriment de leur volume d’impression. Certes, une petite imprimante 3D DLP peut imprimer rapidement, mais sa plateforme de fabrication ne pourra accueillir que peu de modèles à la fois. Une différente imprimante 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 plus grande précision.

Les imprimantes 3D SLA et LFS peuvent offrir toutes ces options en une seule machine et donnent aux cabinets et aux laboratoires dentaires la liberté de décider selon le cas si la résolution, la vitesse, ou le volume de production doit être privilégié.

Par exemple, une imprimante 3D LSF Form 3B peut produire un seul modèle orthodontique en environ 20 minutes avec Draft Resin et huit modèles par impression en environ une heure, alors que le grand volume d’impression de l’imprimante permet de produire jusqu’à 18 modèles en une seule fois pendant la nuit. La Form 3BL, l’imprimante 3D dentaire et orthodontique grand format de Formlabs, peut produire jusqu’à 52 modèles par impression.

La production journalière totale équivaut au nombre d’impressions possible en une journée de travail de huit heures + une impression pendant la nuit

Une imprimante 3D DLP avec une petite plateforme de fabrication peut produire rapidement au mieux une poignée de modèles en une fois. Comme vous devez préparer l’imprimante, configurer l’impression dans le logiciel et réaliser le post-traitement des pièces pour chaque impression, les coûts de la main-d’œuvre par unité sont bien plus élevés pour exploiter pleinement les capacités de production.

Volume de production et coût des produits dentaires et orthodontiques avec l’impression 3D sur une imprimante dentaire Form 3B

Un autre point important à prendre en compte, en particulier pour les laboratoires, est de savoir si une machine suffit pour répondre aux besoins ou si plusieurs sont nécessaires. La production avec une cellule d’impression composée de plusieurs machines demande un investissement initial inférieur à celui de l’achat d’une machine grand format. En commençant par acheter une machine abordable, les laboratoires peuvent tester les méthodes de production avant de développer leur capacité de production quand la demande devient plus importante. Cela offre aussi la possibilité de ne payer pour la production que quand celle-ci est nécessaire, plutôt que de réaliser de gros investissements à long terme dans un marché qui évolue rapidement. Les cellules d’impression multi-machines vous permettent aussi de créer différentes indications simultanément 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 de la cellule d’impression.

D’un autre côté, les imprimantes 3D dentaires grand format, telles que la Form 3BL, peuvent maximiser le volume de production à chaque tâche d’impression et réduire le besoin de main-d’œuvre en nécessitant un minimum d’interventions de la part de l’opérateur. 

Lancez-vous dans la dentisterie numérique et l'impression 3D

Alors qu’il y a encore quelques années, le prix des imprimantes 3D ne les rendait accessibles qu’aux grands laboratoires dentaires et ateliers de fraisage, elles sont maintenant monnaie courante dans de nombreux cabinets et laboratoire dentaires et orthodontiques.

En tenant compte des facteurs évoqués ci-dessus et des besoins de votre société, différentes solutions peuvent être mieux adaptées à différentes sociétés du secteur dentaire. Étudiez toutes les possibilités, examinez de près des échantillons, et évitez de payer plus que nécessaire.

Explorez les ressources dentaires Formlabs. Vous y trouverez des guides gratuits, des tutoriels pas à pas, des livres blancs et des webinaires pour découvrir comment vous pouvez intégrer l’impression 3D à votre laboratoire ou cabinet.

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