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Come scegliere una stampante 3D per il tuo studio dentistico o laboratorio odontoiatrico

dental 3D printer ecosystem

La produzione additiva è l’ultima parte del flusso di lavoro nell’odontoiatria digitale ed è ormai diventata la scelta aziendale più logica per studi dentistici e laboratori odontoiatrici, in quanto combina alta qualità, costi ridotti e workflow ottimizzati. Il mercato si sta espandendo rapidamente, rendendo questa tecnologia accessibile a un numero sempre maggiore di aziende.

In questa guida analizzeremo le diverse tecnologie di stampa 3D disponibili per l’odontoiatria e tutte le caratteristiche da considerare prima di investire in una stampante 3D.

È la prima volta che hai a che fare con l’odontoiatria digitale? Consulta la nostra guida per scoprire di più sulle differenze tra workflow digitale e analogico e su come integrare la stampa 3D nella tua attività.


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Tecnologie di stampa 3D per odontoiatria e ortodonzia

A oggi le tecnologie di stampa 3D più comuni negli studi e nei laboratori odontoiatrici e ortodontici sono la stereolitografia (SLA) e l’elaborazione digitale della luce (DLP).

Nella stereolitografia una vasca di resina liquida viene esposta selettivamente a un fascio laser attraverso l’area di stampa, solidificando la resina in aree specifiche. La tecnologia di ultima generazione Low Force Stereolithography, usata per la stampante 3D Form 3B di Formlabs, rappresenta un’ulteriore innovazione della stampa 3D SLA, in quanto riduce lo sforzo applicato sulla parte durante il processo di distacco dal serbatoio resina tra uno strato e l’altro, consentendo quindi di produrre parti con una finitura superficiale, una nitidezza e una precisione senza eguali.

L’elaborazione digitale della luce sfrutta lo stesso processo chimico della stereolitografia e della Low Force Stereolithography, ma utilizza un proiettore digitale come sorgente luminosa per solidificare la resina, invece del laser. 

Low Force Stereolithography (LFS)

Elaborazione digitale della luce (DLP)

Le stampanti 3D ortodontiche e dentali più comuni funzionano esponendo selettivamente la resina liquida a una fonte di luce (per SLA e LFS un laser, per DLP un proiettore) per formare sottilissimi strati solidi di plastica, che si sovrappongono per creare un oggetto solido.

Il funzionamento delle stampanti 3D SLA, LFS e DLP è simile: le differenze in termini di qualità di stampa, flusso di lavoro, materiali disponibili, costi e altri fattori sono maggiori tra un apparecchio e l’altro piuttosto che tra le diverse tecnologie impiegate. 

Allineatore trasparente termoformato su un modello stampato in 3D prodotto con la stampante 3D dentale Form 3B di Formlabs.

Allineatore trasparente termoformato su un modello stampato in 3D prodotto con la stampante 3D dentale Form 3B di Formlabs.


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Come valutare le stampanti 3D dentali

Accuratezza e precisione

La cosa più importante per uno studio dentistico o laboratorio odontotecnico è garantire parti finali precise e di alta qualità. Purtroppo non tutte le stampanti 3D commercializzate per l’odontoiatria o l’ortodonzia sono in grado di fornire la qualità, la precisione e l’accuratezza necessarie per le applicazioni ortodontiche. Inoltre, il confronto di diverse stampanti 3D dentali dovrebbe andare oltre il semplice esame delle schede tecniche.

Alcuni produttori possono cercare di confondere i potenziali clienti con dichiarazioni fuorvianti e specifiche tecniche. Spesso cercano di far credere che lo spessore dello strato, la dimensione del punto laser o dei pixel sono fattori di “precisione di stampa”, nonostante queste specifiche non abbiano un impatto diretto su quanto saranno accurate le parti finali. Anche se la maggior parte delle aziende fa riferimento a un unico numero per quanto riguarda la precisione (ad esempio, 50 o 75 micron), si tratta normalmente di un espediente di marketing, e questi numeri spesso rappresentano il limite di risoluzione della stampante.

Le unità di base dei processi SLA, LFS e DLP sono molto diverse e diventa perciò difficile confrontare i diversi apparecchi basandosi soltanto sulle specifiche numeriche.

Le unità di base dei processi SLA, LFS e DLP sono molto diverse e diventa perciò difficile confrontare i diversi apparecchi basandosi soltanto sulle specifiche numeriche.

In sostanza, l’accuratezza e la precisione dipendono da molti fattori diversi: la qualità della stampante 3D, la tecnologia di stampa 3D, i materiali, le impostazioni del software, la post-elaborazione e quanto sono ben calibrati tutti questi sistemi. Una stampante 3D può essere quindi giudicata solo in base alle parti dentali finali. 

Valuta sempre studi di precisione con dati reali di scansione delle parti stampate. Oppure, ancora meglio, richiedi un campione gratuito o uno personalizzato del tuo design, così da poterlo misurare e confrontare con il progetto originale.

Studio di precisione di un modello di arcata completa con monconi realizzati tramite la stampante 3D LFS Form 3B.

Studio di precisione di un modello di arcata completa con monconi realizzati tramite la stampante 3D LFS Form 3B. Le stampanti 3D per il settore odontoiatrico consentono di realizzare prodotti e dispositivi personalizzati di alta qualità, con migliore aderenza e risultati riproducibili.

Facilità di utilizzo

Un altro aspetto importante da considerare è la facilità di utilizzo di una stampante 3D. Dopotutto, tu e il tuo team dovrete imparare a utilizzare l’attrezzatura ed eseguire la manutenzione quotidiana. Guarda video online, visita una fiera, contatta i team vendite o chiedi ai colleghi di raccontarti la loro esperienza, per cercare di farti un’idea della curva di apprendimento necessaria prima di introdurre una nuova stampante 3D.

Le moderne stampanti 3D come la Form 3B sono progettate in modo da essere intuitive e da garantire tempi di familiarizzazione ridotti per qualsiasi laboratorio o studio.

Le moderne stampanti 3D come la Form 3B sono progettate in modo da essere intuitive e da garantire tempi di familiarizzazione ridotti per qualsiasi laboratorio o studio.

Valuta i tipi di interazione e manutenzione quotidiane di cui la stampante avrà bisogno una volta che sarà operativa. Ad esempio, grazie all’erogazione automatica della resina sulle stampanti 3D SLA ed LFS di Formlabs, non dovrai mai preoccuparti di esaurire il materiale.

Alcune stampanti sono dotate di software proprietario per preparare i modelli 3D alla stampa, come PreForm per le stampanti 3D di Formlabs, mentre altri produttori offrono soluzioni standard. Le funzionalità variano in base allo strumento software. Ad esempio, PreForm offre impostazioni di stampa in un clic, pratici controlli manuali per ottimizzare la densità e le dimensioni dei supporti, spessore dello strato adattabile e funzioni per risparmiare materiale e tempo. 

Vuoi scoprire come funziona? Scarica PreForm gratuitamente per testarne le funzionalità.

Dopo la stampa, le parti realizzate con tecnologia SLA, LFS o DLP richiedono la post-elaborazione. 

Per prima cosa, le parti devono essere lavate in un solvente per rimuovere la resina in eccesso. Anche le parti dentali biocompatibili richiedono la polimerizzazione post-stampa. Per le stampanti 3D SLA ed LFS, Formlabs offre soluzioni per automatizzare questi passaggi risparmiando tempo e manodopera e contribuendo così in maniera rilevante al mantenimento di un ambiente di produzione pulito e che richiede un livello di manutenzione ridotto.

Form Wash e Form Cure automatizzano la post-elaborazione, facendo risparmiare tempo e fatica.

Form Wash e Form Cure automatizzano la post-elaborazione, facendo risparmiare tempo e fatica.

Infine, a seconda del design, su alcune parti bisogna rimuovere le strutture di supporto. Per semplificare questo passaggio, la Form 3B di Formlabs offre supporti leggerissimi che riducono notevolmente il costo della manodopera necessaria per la rifinitura.

Le prime stampanti 3D avevano una pessima reputazione, ed erano note per trascorrere metà della loro vita utile in riparazione e avere un numero elevato di stampe fallite anche quando erano funzionanti. Per fortuna, le stampanti di ultima generazione offrono un’affidabilità notevolmente migliore. Ad esempio, gli utenti delle stampanti 3D di Formlabs affermano di avere un tasso di successo superiore al 95% su milioni di stampe eseguite con decine di migliaia di apparecchi. Leggi attentamente le informazioni sull’affidabilità pubblicate e assicurati che il produttore offra le garanzie e i servizi di assistenza appropriati, così da avere la tranquillità di non doverti preoccupare di nulla se qualcosa dovesse andare storto.

Costo e ritorno d’investimento

Quando si considera l’adozione di una nuova tecnologia, è necessario che abbia senso per la propria attività. Il prezzo delle stampanti 3D dentali è diminuito in maniera significativa rispetto ai primi modelli, e oggigiorno i sistemi presenti sul mercato garantiscono i costi più bassi per molte applicazioni. 

Ad esempio, uno studio dentistico o un laboratorio odontotecnico che stampa dime chirurgiche o modelli dentali per produrre in-house allineatori termoformati può spesso ridurre i costi per parte del 75-95% rispetto all’esternalizzazione a laboratori o fornitori di servizi; una cifra abbastanza elevata da coprire il costo di una stampante 3D in un poche settimane e risparmiare l’equivalente del suo prezzo più volte nel corso degli anni.

Quando confronti diverse soluzioni di stampa 3D dentale, ricordati di considerare:

  1. I costi iniziali, che comprendono non solo il prezzo dell’apparecchio, ma anche la formazione, la messa a punto e, potenzialmente, il software.

  2. I costi di gestione, stimati al meglio se includono anche i costi unitari dei materiali.

  3. I costi di assistenza e manutenzione. Evita i contratti di assistenza obbligatori che possono costare fino al 20% del costo iniziale della stampante ogni anno.

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Materiali e applicazioni

Le stampanti 3D professionali sono tra gli strumenti più versatili a disposizione degli studi e dei laboratori odontoiatrici e ortodontici e la chiave della loro versatilità sono proprio i materiali dedicati.

La selezione di materiali varia a seconda del modello della stampante. Alcune stampanti 3D di base possono produrre solo modelli diagnostici, mentre i sistemi più avanzati consentono di realizzare in maniera estremamente accurata modelli di corone e pontidime chirurgiche e restauri colabili/pressabili, prodotti dentali a lungo termine e biocompatibili come ferule, retainer o protesi digitali, nonché apparecchi ortodontici come allineatori trasparenti e placche di Hawley tramite la termoformatura su modelli stampati in 3D.

Le stampanti 3D dentali consentono di produrre su larga scala un’ampia gamma di prodotti odontoiatrici, in modo economico e personalizzato.

Le stampanti 3D dentali consentono di produrre su larga scala un’ampia gamma di prodotti odontoiatrici, in modo economico e personalizzato.

Alcune stampanti 3D funzionano solo con materiali proprietari, perciò le opzioni sono limitate dall’offerta del produttore della stampante. Altre si basano su un sistema aperto, il che significa che possono utilizzare materiali prodotti da terze parti. 

Tuttavia, quando si utilizzano materiali di terze parti, è importante assicurarsi che i risultati raggiungano una qualità e una precisione accettabili dal punto di vista clinico. Inoltre, l’uso di materiali biocompatibili su stampanti 3D non convalidate che dichiarano di essere “aperte” infrange i requisiti di utilizzo, perciò verranno prodotti apparecchi non biocompatibili. Presta attenzione a quali rischi corre la tua azienda utilizzando stampanti e materiali 3D non convalidati.

Dime chirurgiche stampate in 3D su una stampante 3D dentale Form 3B di Formlabs.

Dime chirurgiche stampate in 3D su una stampante 3D dentale Form 3B di Formlabs.

I produttori lanciano regolarmente nuovi materiali, quindi è molto probabile che una stampante acquistata oggi sarà in grado di produrre una crescente varietà di prodotti odontoiatrici in un futuro molto prossimo.

Velocità e rendimento

Quando si parla di velocità nella stampa 3D, è importante considerare non solo la velocità di stampa in senso stretto, ma anche il rendimento.

In senso stretto, la velocità di stampa per le stampanti 3D SLA, LFS e DLP di solito è simile. Poiché il proiettore espone ciascuno strato tutto in una volta sola, la velocità di stampa per l’elaborazione digitale della luce è uniforme e dipende solo dall’altezza delle parti, mentre le stampanti 3D SLA ed LFS realizzano ogni parte con un laser. In generale, questo significa che le stampanti 3D SLA ed LFS hanno una velocità simile o superiore quando si stampa una singola parte o parti più piccole, mentre le stampanti 3D DLP sono più veloci nella realizzazione di parti multiple che occupano gran parte della piattaforma. 

Tuttavia, le stampanti DLP rappresentano un compromesso tra risoluzione e volume di stampa. Una piccola stampante 3D DLP potrebbe essere in grado di stampare velocemente, ma consente di inserire solo pochi modelli sulla piattaforma di stampa. Un apparecchio diverso, con un volume di stampa maggiore, potrebbe essere in grado di stampare più parti, ma solo a una risoluzione inferiore. Perciò potrebbe non essere abbastanza accurato per la stampa di modelli di protesi o dime chirurgiche che richiedono un maggior grado di precisione.

Le stampanti 3D SLA ed LFS consentono di produrre tutte queste opzioni all’interno di un unico apparecchio, e offrono a studi dentistici e laboratori odontoiatrici la libertà di decidere se ottimizzare la risoluzione, la velocità o il rendimento, a seconda dei casi.

Ad esempio, la stampante 3D LFS Form 3B può produrre un singolo modello ortodontico in circa 20 minuti con Draft Resin e 8 modelli per stampa in circa 1 ora, ma l’ampio volume di stampa della stampante consente anche di produrre fino a 18 modelli contemporaneamente, rendendo possibile la produzione notturna senza supervisione. La Form 3BL, la stampante 3D dentale e ortodontica di grande formato di Formlabs, può produrre fino a 52 modelli per stampa.

Produzione giornaliera totale possibile = numero di stampe possibili in una giornata lavorativa di otto ore + una stampa durante la notte

Una stampante 3D DLP con piattaforma di stampa di dimensioni ridotte può produrre rapidamente al massimo un paio di modelli alla volta. Questo perché devi preparare la stampante, configurare la stampa nel software ed eseguire la post-elaborazione delle parti per ciascun ciclo, fattore che influisce negativamente aumentando di molto i costi di manodopera per unità se desideri utilizzare appieno le capacità di produzione della stampante.

 

Rendimento e costo dei prodotti odontoiatrici e ortodontici con la stampa 3D su una stampante 3D dentale Form 3B

Un’altra considerazione importante, in particolare per i laboratori odontotecnici, è se utilizzare un solo apparecchio o più unità. La produzione con celle di stampa dotate di più apparecchi spesso riduce i costi iniziali rispetto ai macchinari di formato più grande. Con l’acquisto iniziale di un apparecchio a basso costo, i laboratori possono testare i metodi di fabbricazione prima di aumentare la produzione in base alla domanda. Questo permette, se necessario, di investire solamente sulla produzione, piuttosto che fare grandi investimenti a lungo termine in un mercato in rapida evoluzione. Le celle di stampa con più stampanti consentono inoltre di creare più applicazioni diverse contemporaneamente e di ridurre i rischi grazie alla ridondanza. Se un apparecchio ha bisogno di manutenzione, la produzione può essere distribuita sul resto della cella di stampa.

In alternativa, le stampanti 3D dentali di grande formato come la Form 3BL possono massimizzare la produttività per ogni lavoro di stampa e ridurre le esigenze di manodopera richiedendo un intervento minimo da parte degli operatori. 

Le unità di stampa dotate di più macchine consentono la stampa 3D per più applicazioni diverse in parallelo, bilanciando le esigenze di produzione e riducendo i rischi grazie alla ridondanza.

Le celle di stampa dotate di più apparecchi consentono la stampa 3D per più applicazioni diverse in parallelo, bilanciando le esigenze di produzione e riducendo i rischi grazie alla ridondanza.

Entrare nel mondo dell'odontoiatria digitale e della stampa 3D

Mentre alcuni anni fa le stampanti 3D erano accessibili solo ai più grandi laboratori odontotecnici e centri di fresatura, ora si trovano abitualmente in molti studi e laboratori odontoiatrici e ortodontici. 

Considera gli argomenti trattati sopra e le esigenze della tua attività: alcune soluzioni possono adattarsi alle tue necessità meglio di altre. Svolgi tutte le ricerche necessarie, valuta parti reali ed evita di pagare un prezzo troppo elevato.

Esplora le risorse di Formlabs per l’odontoiatria, che includono guide gratuite, tutorial passo a passo, whitepaper e webinar, per scoprire come integrare la stampa 3D nel tuo studio o laboratorio.

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