Laser‐Sintern ist ein additives Schichtbauverfahren, das sich prozessbedingt stark von herkömmlichen Herstellungsverfahren unterscheidet. Basis sind dreidimensionale Daten der Mundsituation des Patienten, wie sie mit Hilfe von intraoralen Scannern oder per Abform‐ und Modellscans erfasst werden. Der Datensatz wird direkt, und ohne Genauigkeitsverlust durch die konventionelle Abformung, für die Herstellung des Zahnersatzes oder Dentalmodells aufbereitet und in Schichten zerlegt. Das Laser‐Sinter‐ System, in dem sich ein Bett aus Metall‐ oder Kunststoffpulver befindet, erzeugt dann Schicht für Schicht die gewünschte Geometrie. Ein fokussierter Laserstrahl verfestigt dazu den pulverförmigen Werkstoff auf Grundlage der bereitgestellten digitalen Daten. Nachdem eine Schicht fertiggestellt wurde, senkt sich das Pulverbett um wenige hundertstel Millimeter ab und der Prozess beginnt erneut. Das Endprodukt zeichnet sich durch eine gleichbleibend hohe Qualität aus. Es erfüllt die Ansprüche an Präzision und Ästhetik sowie kalkulatorische/ finanzielle Anforderungen.

Offener Prozess

Die Prozesskette von EOS bietet eine hohe Flexibilität, weil sie über offene Systemschnittstellen verfügt. Der Anwender kann das jeweilige Modul frei wählen und die Daten dazwischen austauschen. Die EOS‐Systeme arbeiten mit STL‐Daten (STL = Surface Tesselation Language, Standarddateiformat für 3D‐Daten), weshalb der Zahntechniker auf eine Vielzahl von computergestützten Konstruktionsprogrammen (z.B. von 3Shape, Dental Wings, Exocad) zurückgreifen kann. Durch die unabhängige Systemstruktur kann der digitale CAD/CAM Prozess in Design und Datenaufbereitung den ökonomischen, indikationsspezifischen und zahntechnischen Erfordernissen von Praxen oder Laboren angepasst werden, um einen optimalen Fertigungsprozess zu gestalten.

Das Direkte Metall‐Laser‐Sintern (DMLS) zur Herstellung von Kronen und Brücken ist bereits seit 2005 verfügbar. Mit über 60 installierten Systemen weltweit ist es die am weitesten verbreitete Lösung im Markt. Gegenwärtig entstehen mit diesen Maschinen jährlich etwa 6,8 Millionen Einheiten. Ein Beweis dafür, dass sich Hardware und Prozess in der Zahntechnik etabliert haben. Für die digitale Produktion von Kronen und Brücken kommt der CE‐zertifizierte Werkstoff EOS CobaltChrom SP2 (CE 0537) und das System EOSINT M 270 zum Einsatz. Beide Bestandteile der Prozesskette kommen von EOS und erfüllen die hohen Qualitätsstandards, die an Medizinprodukte gestellt werden. Die gefertigten Produkte entsprechen den relevanten Normen EN 1641 sowie EN ISO 22674.

Hochwertigen Zahnersatz schnell und wirtschaftlich produzieren

Die EOS‐Systeme arbeiten mit einer Genauigkeit von +/– 20 μm und fertigen kostengünstig innerhalb von 24 Std. circa 450 Einheiten. Das entspricht einer Baugeschwindigkeit von durchschnittlich etwa 3 Min. pro Einheit. Der digital produzierte Zahnersatz ist von gleichbleibend hoher Qualität. Nach dem Bauprozess muss der Zahnersatz lediglich von der Plattform getrennt und ausgearbeitet werden. Die Verbundfestigkeit der Keramikverblendung ist, im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren, überragend. Für den Betrieb des DMLS‐Systems ist kaum Personal erforderlich. Somit können, je nach tagesaktueller Anzahl an Einheiten und Auslastung, zwei Produktionszyklen pro Tag gefahren und bis zu 80.000 Einheiten jährlich produziert werden. Lediglich für das Rüsten und Auspacken ist menschlicher Einsatz erforderlich. Die generative Fertigung von Zahnersatz ist ein industrieller Fertigungsprozess und aufgrund der hohen Produktivität des Systems sinken die Herstellungskosten, wobei die Qualität der Endprodukte gleichmäßig hoch ist.

Für die Herstellung von Dentalmodellen wird die FORMIGA P 110 sowie der Werkstoff PA 2105 verwendet. Innerhalb von 14 Std. (exkl. Abkühlzeit) können je nach Design und Größe 40 bis 70 Ganzkiefermodelle hergestellt werden. Die hohe Produktionskapazität entsteht durch die mehrlagige Bauweise. Dabei sind die Einzelteile nicht durch Stützelemente miteinander verbunden, sondern werden lediglich durch das umliegende, nicht verfestigte Pulver fixiert. Aufgrund der supportfreien Produktionsweise ist, bis auf ein kurzes Strahlen, keine manuelle Nachbearbeitung erforderlich. Das Dentalmodell wird im Idealfall parallel zur dazugehörigen Krone oder Brücke produziert. Durch die zeiteffiziente Produktionsweise verkürzt sich die Fertigungszeit um durchschnittlich einen Arbeitstag, und die Versandzeiten der konventionellen Abdrücke fallen aus der Herstellungskette komplett heraus. 

Fehlen in einem Gebiss mehrere Zähne, dann ist herausnehmbarer Zahnersatz die preisgünstige Lösung für den Patienten. Für das Dentallabor hingegen bedeutet die konventionelle Herstellung von Modellgussprothesen viel Aufwand. Die Vorbereitung des Gussmodels und die darauf basierende Wachsmodellierung dauert nicht selten über eine Stunde und die gesamte Gussprozedur sowie Nachbearbeitung ist mühsam und zeitintensiv. Die digitale Produktionsweise sorgt dagegen für Zeitersparnis: In etwa 15 Minuten und mit ein paar Mausklicks ist das Design des Modellgusses fertig. Dank DMLS wird die Konstruktionsfreiheit der Modellierungssoftware nicht durch das Fertigungsverfahren beschränkt. Es können hoch belastbare, starre und dennoch filigrane Geometrien produziert werden. Gussfehler können ausgeschlossen werden.

Präzise und zugleich wirtschaftliche Technologie

Das EOS-System arbeitet sehr akkurat und erleichtert deshalb die Laborarbeit. Der produzierte Modellguss besitzt eine Genauigkeit von +/– 20 μm und ist von gleichbleibend hoher Qualität. Gleichzeitig ist das Verfahren aber auch wirtschaftlich. Innerhalb von 24 Std. können circa 48 Einheiten gebaut werden. Das entspricht einer Baugeschwindigkeit von durchschnittlich 30 Min. pro Einheit.

Zertifizierte Prozesskette mit speziell entwickeltem Werkstoff

Modellgussprothesen werden mit der im Markt etablierten EOSINT M 270 gefertigt. Die feinen Pulverpartikel des verwendeten Werkstoffs sorgen, im Vergleich zum Gussgefüge, für eine feinkörnige Struktur und die Materialeigenschaften sind auf die Anwendung abgestimmt. Der computergestützt produzierte Zahnersatz hat eine höhere Festigkeit als beim konventionellen Modellguss und auch die Gefahr eines Klammerbruchs ist geringer. Die hohe Detailtreue unterstützt die Wiedergabe genarbter Strukturen. Der Werkstoff und die Maschine kommen aus dem Hause EOS und erfüllen die hohen Qualitätsstandards, die an Medizinprodukte gestellt werden. Die gefertigten Produkte entsprechen den relevanten Normen EN 1641 sowie EN ISO 22674.