Guide d'application Formlabs
Impression 3D de gouttières avec les imprimantes Formlabs
Dental LT Clear Resin est un matériau biocompatible longue durée, formulé pour la fabrication de gouttières et de dispositifs de contention dentaires. Dental LT Clear est une résine rigide, convenant parfaitement à l’impression de dispositifs rigides. Pour des gouttières souples ou mi-souples, il est conseillé d'imprimer le modèle et de les thermoformer.
Ce guide présente chacune des étapes de réalisation de gouttières imprimées en 3D sur les imprimantes Formlabs. La séquence de tâches suivante garantit des résultats précis.
Impression de gouttières avec les imprimantes Formlabs
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Matériel
Formlabs:
- Imprimante 3d SLA Form 2
- Dental Model Resin
- Logiciel PreForm (gratuit)
- Finish Kit or Form Wash
- Form Cure
Autres :
- Logiciel de conception dentaire (CAO)
- Scanner optique intraoral ou de bureau
- Autre chambre de cuisson UV
- Bain à ultrasons
1. Scan
Pour imprimer une gouttière en 3D, il faut recueillir des données anatomiques de la dentition du patient à l’aide d’un scanner. Vous pouvez utiliser directement un scanner intraoral ou un scanner optique de bureau pour obtenir une empreinte en PVS (Polyvinylsiloxane) ou en plâtre dentaire.
2. Conception
Pour commencer, la gouttière est conçue dans un logiciel de CAO dentaire. Assurez-vous de choisir un logiciel qui permet l'exportation ouverte de fichiers STL. Pour que les gouttières aient une résistance et une durabilité suffisantes, elles doivent être conçues selon les instructions suivantes.
| Paramètres | Valeurs recommandées | |||
|---|---|---|---|---|
| Épaisseur minimum des parois | 1.0 mm | |||
| Épaisseur minimum de la plaque et des faces occlusales | 1.5 mm | |||
| Offset (Décalage d’épaisseur pour obturation des contre-dépouilles) | >= 0.1 mm | |||
Le dentiste ou le prothésiste devront déterminer les autres paramètres d’obturation, tels que l’angle et la rétention. Pour des conseils détaillés sur la conception des gouttières, contactez le fabricant du logiciel de votre choix. Les étapes importantes de l'impression 3D sont les suivantes :
2.1 Importer et rogner les scans - préparation et antagoniste
Tout d'abord, importez les scans optiques intra-oraux ou de bureau de la dentition du patient dans le logiciel de CAO dentaire de votre choix. Utilisez les outils de marquage de ligne ou de sélection de zone pour supprimer les données de numérisation erronées et sélectionnez uniquement la portion de dentition à imprimer
Les contre-dépouilles sont bloquées après définition de la direction d’insertion et des paramètres de contre-dépouille
2.2 Définir la direction d’insertion et obturer les contre-dépouilles
Assurez-vous d’avoir correctement bloqué les contre-dépouilles du modèle en fonction du cas précis à traiter. Leur obturation a un impact direct sur la rétention.
À gauche : bord de la gouttière défini à l’aide des outils ligne.
À droite : mesh initial de la gouttière créé automatiquement
2.3 Générer une première enveloppe de la gouttière et appliquer
Pour concevoir la gouttière, dessinez sa ligne marginale sur toute la mâchoire. Générez alors une première enveloppe d’une épaisseur minimum de 1,0 mm avec un offset de 0,1 mm, puis affinez manuellement si nécessaire à l’aide des outils standards de sculpture.
À gauche : forme de la barre de gouttière, définie à l’aide des outils ligne.
À droite : mesh de la barre généré automatiquement et appliqué sur le mesh de la gouttière.
2.4 Générer une barre de gouttière
Lorsque l’option est proposée, des outils ligne permettent d’ajouter une barre et de la combiner à la gouttière. Vérifiez que les épaisseurs initiales de la barre et de l’enveloppe sont de 3,0 mm minimum afin de laisser de la place pour ajuster la gouttière antagoniste. Si votre logiciel ne dispose pas de l’option barre, vérifiez que l’épaisseur des surfaces occlusales de la gouttière est d’au moins 1,5 mm
Zones d’adaptation des antagonistes apparaissant en couleur après test par occlusion dynamique
2.5 Adapter la gouttière à l'antagoniste
Adapter les faces antagonistes de la gouttière. Enlevez de la matière sur les faces externes
de la gouttière pour assurer l’occlusion. Dans certains logiciels, il est possible d’utiliser un
articulateur virtuel pour tester l’occlusion statique ou dynamique.
À l’aide des outils de vérification, assurez-vous que l’épaisseur des parois est supérieure à 1,0 mm et que celle des surfaces d’occlusion est supérieure à 1,5 mm.
2.6 Vérifier la conception et effectuer les dernières corrections
Vérifiez sur le modèle que l’épaisseur de la gouttière est supérieure ou égale à 1,5 mm à tous les points d’occlusion et à 1,0 mm sur les parois. Si nécessaire, corrigez manuellement avec les outils de sculpture standards. Finalisez l’opération en vérifiant à nouveau l’occlusion et l’articulation du modèle et de la gouttière.
2.7 Export
Une fois la conception de la gouttière terminée, exportez le modèle numérique de la pièce au format STL ou OBJ.
3. Impression
3.1 Sélectionner le matériau
Ouvrez PreForm et sélectionnez « Dental LT » dans le menu Matériau.
3.2 Importation des fichiers de modèles dans PreForm
Importez le fichier STL ou OBJ dans PreForm.
3.3 Orientation des modèles
Orientez les pièces avec leurs surfaces en creux dos à la plateforme de fabrication pour qu'il n'y ait pas de supports générés sur ces surfaces. Assurez-vous que les pièces sont orientées à un angle inférieur ou égal à 30 °.
Orienter les pièces à la verticale ou à des angles supérieurs à 30 ° compromet la précision et conduit à un mauvais ajustement des pièces.
Lorsque vous inclinez le modèle dans PreForm, faites pivoter la partie antérieure vers le haut et dos à la plateforme pour que les extrémités postérieures restent plus près de la plateforme de construction.
Attention
L’enchâssement de gouttières imprimées à plus de 30° d’inclinaison sera de mauvaise qualité. Lorsque l’angle d’inclinaison devient supérieur à 30°, la précision d’impression des surfaces interproximales sera moindre et, de ce fait, l’enchâssement posera problème..
3.4 Génération des supports
Créez les supports à l’aide de la fonction de génération automatique dans PreForm. Vérifiez qu’aucun support n’a de point de contact avec les faces en creux. Utilisez la fonction de modification des supports pour en ajouter ou en enlever si nécessaire.
3.5 Envoi du modèle à l'imprimante
3.6 Préparation de l'imprimante et de la résine
Placez le bac à résine, la cartouche et la plateforme de fabrication sur l’imprimante.
Mélangez bien la résine avant d’insérer la cartouche, en agitant et en retournant celle-ci plusieurs fois.
3.7 Impression
Attention
Pour que la biocompatibilité et la conformité soient complètement respectées, il faut réserver un bac à résine, une plateforme et un kit de finition à l'usage de cette résine. Ceux-ci ne pourront être partagés qu’avec d’autres résines biocompatibles Formlabs comme la Dental SG.
Resin Tank standard ou Resin Tank LT ?
Pour obtenir les meilleures précision et tolérances, le bac Resin Tank LT est recommandé pour l'impression avec la résine Dental LT clear. Les tests de cette résine dans ce type de bac ont montré que la précision ou les tolérances de l’impression restaient constantes sur toute la durée de vie du bac
4. Post-traitement des gouttières imprimées
Le post-traitement des gouttières comporte cinq étapes : le rinçage, le séchage, la cuisson UV, le retrait des supports et le polissage.
4.1a Lavage des pièces avec Form Wash
Placez la plateforme de fabrication, avec les gouttières encore attachées, dans une Form Wash remplie d'alcool isopropylique (IPA) à 96% ou plus. Réglez le temps de lavage à 5 minutes pour nettoyer les pièces et enlever la résine liquide avant la cuisson UV.
Laissez les pièces sécher complètement à l'air libre ou utilisez de l'air comprimé pour chasser l'IPA des surfaces. Examinez bien les pièces pour vous assurer que toute la résine non polymérisée a disparu.
Répétez le lavage si nécessaire, mais ne laissez pas les pièces dans l'IPA plus de 10 minutes, car cela peut réduire les performances mécaniques des pièces imprimées et provoquer des défauts.
Enlevez les pièces de la plateforme à l’aide de l’outil prévu à cet effet.
4.2a Post-polymérisation des pièces avec Form Cure
Les gouttières imprimées doivent être exposées à la lumière et à la chaleur pour obtenir la biocompatibilité et des propriétés mécaniques optimales. Placez-les dans Form Cure pendant 20 minutes à 80 ° C.
Attention
S’il n’est pas fait avec les paramètres recommandés, la cuisson UV peut conduire à une forte décoloration des pièces. Une cuisson UV à trop haute température ou trop longtemps, ou encore à trop forte intensité lumineuse, peut causer un jaunissement de la pièce. Si le traitement n’est pas mené comme indiqué, les propriétés mécaniques et de biocompatibilité peuvent en être sérieusement affectées. Effectuez ces traitements conformément aux recommandations de Formlabs pour obtenir les meilleurs résultats.
4.2b Chambre UV alternative
Il faut exposer les pièces à la lumière et à la chaleur pour qu’elles acquièrent les propriétés de biocompatibité et mécaniques optimales. Le temps de cuisson UV dépendra de l’intensité de la lumière utilisée, ainsi que de la température interne de la chambre utilisée pour la cuisson. Une méthode acceptable de cuisson est de les exposer pendant 10 minutes à une lampe bleue UV-A (315-400 nm) de 72 watts de puissance, à une température de 60 °C (140 °F). Une configuration adequate est d’utiliser quatre lampes 18W/78 (Dulux blue UV-A)
4.3 Retrait des supports
Coupez soigneusement les supports à leurs points de contact avec la pièce, à l’aide de la pince coupante fournie dans le Standard Finish Kit Formlabs. Faites très attention pendant cette opération, car la résine est plus friable après cuisson UV. Les supports peuvent également être enlevés avec d’autres outils spéciaux, comme des disques de coupe ou des fraises rotatives en carbure.
Attention
Enlevez les supports seulement après la post-polymérisation pour éviter toute déformation des pièces.
4.4 Polissage
Pour obtenir une surface finie brillante, il faut polir les pièces avec des fraises à poncer et à lustrer à faible vitesse. Après un ponçage rudimentaire, passez au polissage avec fraise à lustrer à sec. Finissez le traitement avec une pâte à polir à gros grain, comme la pâte Hi-Shine, appliquée à grande vitesse.
4.5 Vérification de l'enchâssement
Pour vérifier l’enchâssement de la gouttière, placez- la sur un modèle rigide de la dentition du patient. Ajustez le modèle 3D ou les pièces traitées après impression. Pour imprimer les modèles orthodontiques, nous recommandons les résines standard Blanche ou Grise. Pour travailler avec une meilleure précision, utilisez la résine Dental Model.
5. Nettoyage et désinfection
Désinfectez les pièces avec une solution d’éthanol avant utilisation
Étude de précision
Une étude approfondie de la précision a été menée sur 80 gouttières imprimées avec de la Dental LT Clear Resin sur la Form 2. Elle montre une précision dimensionnelle comprise dans un intervalle de ± 100 microns sur 80% des surfaces des faces en creux, et dans un intervalle de ± 125 microns sur 90% des autres surfaces. Ces chiffres prouvent la bonne qualité de l’enchâssement tant sur les modèles que sur la dentition des patients.
Biocompatibilité
La Dental LT Clear est un matériau biocompatible de Classe IIa, conforme aux exigences et dispositions essentielles de la Directive 93/42/CEE du Conseil, relative aux dispositifs médicaux, modifiée par la Directive 2007/47/EC, ainsi qu’aux normes suivantes :
EN ISO 1641:2009
EN-ISO 10993-1:2009/AC:2010
EN-ISO 10993-3:2009
EN-ISO 10993-5:2009
EN 908:2008
Ressources supplémentaires
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