Impression 3D de gouttières avec les imprimantes 3D SLA de Formlabs
Dental LT Clear Resin est un matériau biocompatible à long terme, formulé pour fabriquer des gouttières dentaires. Comme Dental LT Clear Resin est une résine rigide, elle convient mieux à l’impression de gouttières rigides. Pour fabriquer des gouttières mi-rigides ou souples, la meilleure méthode est d’en imprimer le modèle et de les thermoformer.
Ce guide d'application présente chaque étape de la réalisation de gouttières imprimées en 3D sur des imprimantes 3D SLA Formlabs. Suivez la procédure de travail suivante pour garantir des résultats précis.
Impression de gouttières avec les imprimantes Formlabs
Sauvegardez, imprimez ou partagez avec vos collègues.
Matériel
Formlabs:
- Imprimante 3D SLA Form 2 ou Form 3B
- Dental 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
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.
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.
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
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.
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
Imprimer à plus de 30° entraînera un mauvais ajustement des gouttières. Lorsque l'angle d'inclinaison des pièces est supérieur à 30°, les surfaces interproximales sont imprimées avec moins de précision, ce qui donne un moins bon ajustement de la gouttière.
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 la Form Wash, remplie d'alcool isopropylique à 96 % ou plus. Programmez le lavage dans la Form Wash sur 20 minutes pour laver les pièces et retirer la résine liquide avant la post-polymérisation.
Laissez complètement sécher les pièces à l’air libre pendant 30 minutes ou séchez-les avec de l’air comprimé qui chassera l’alcool isopropylique de leurs surfaces. Vérifiez soigneusement que toute la résine non polymérisée a bien été retirée.
Retirez les pièces de la plateforme de fabrication à l’aide de l’outil spécial.
4.1b Lavage des pièces avec un bain à ultrasons
Alternativement, si ni Form Wash ni alcool isopropylique ne sont disponibles, les gouttières imprimées peuvent être lavées dans un bain à ultrasons avec de l'éthanol (à 96 % ou plus). Pour utiliser un bain à ultrasons, retirez les pièces de la plateforme de fabrication à l’aide de l’outil spécial.
Rincez les pièces dans de l'éthanol (à 96 % ou plus) pendant deux minutes dans un bain à ultrasons pour dissoudre la résine non-polymérisée ou en surplus. Transférez les pièces dans un autre bain d’alcool propre et rincez les pendant trois minutes dans un bain à ultrasons. Laissez complètement sécher les pièces à l’air libre pendant au moins 30 minutes ou séchez-les avec de l’air comprimé qui chassera l’éthanol de la surface des guides chirurgicaux. Vérifiez soigneusement que toute la résine non polymérisée a bien été retirée. Recommencez le lavage si nécessaire mais ne laissez pas les pièces dans l'éthanol plus de dix minutes car cela pourrait réduire les performances mécaniques et endommager les pièces.
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
Les gouttières imprimées doivent être exposées à la lumière et à la chaleur pour devenir biocompatibles et pour optimiser leurs propriétés mécaniques. La durée de la post-polymérisation dépend de l'intensité lumineuse et de la température interne du dispositif de post-polymérisation. Une méthode acceptable de post-polymérisation est l'exposition à une lumière UV-A bleue de 72 Watts (315 à 400 nm) pendant 10 minutes dans un environnement chauffé à 60 °C. Une configuration d'éclairage acceptable consiste de 18W/78 ampoules (Dulux Blue UV-A). Si une Form Cure n'est pas disponible, la Vertex-Dental LC-3D Print Box peut être utilisée pour post-polymériser les gouttières imprimées pendant 10 minutes.
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 Model Resin.
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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