Additive Fertigung für die Dentalbranche - zahnmedizinischer Endprodukte auf Basis des industriellen 3D-Drucks

Die voll integrierten Dental-Fertigungslösungen von EOS ermöglichen die Herstellung zahnmedizinischer Endprodukte auf Basis des industriellen 3D-Drucks. Das Additive Fertigungsverfahren ermöglicht hohe Reproduzierbarkeit und gleichbleibende Qualität. Ganz gleich ob es sich um die Produktion von Kronen und Brücken oder Modellgussprothesen handelt, Labore und Fertigungsdienstleister können mit den additiven Fertigungslösungen von EOS wirtschaftlicher fertigen.  

   
Beispielanwendung aus der Dentalindustrie
Beispielanwendung aus der Dentalindustrie auf einer EOS M 100 Bauplattform
Laser
Digitale Fertigung: Mit 200 W und einer Temperatur von 1400 °C verschmilzt der Laser Schicht für Schicht das Metallpulver
Ganzkiefermodell
Designvielfalt durch digitale Fertigung: Vollgefertigtes Ganzkiefermodell zur Okklusionskontrolle, Sägeschnittmodell mit Pinlöchern, Modell mit herausnehmbaren Stümpfen (v. l .n. r.)
Bauplattform
Produktiv: Eine Bauplattform kann mit bis zu 450 Einheiten bestückt werden
Zahnersatz
Zahnersatz (Fertigungsschritte v. l. n. r.: mit Supportstrukturen, Oberfläche bereit zur Verblendung nach keramischer Verblendung) auf einem Dentalmodell und eine Modellgussprothese (rechts)
Lasergesinterte Modellgussprothese
Fertigungsschritte einer lasergesinterten Modellgussprothese: Zahnersatz direkt nach dem Bauprozess, Supportstrukturen entfernt und Oberfläche poliert, nach Fertigstellung (v. l. n. r.)
Brücke
Polierte Brücke hergestellt aus EOS CobaltChrome SP2
Modellgussprothese
Modellgussprothese, hergestellt aus EOS CobaltChrome RPD mit Supportstrukturen
Dentalmodell
Dentalmodell hergestellt aus PA 2105 in Form eines vollgefertigten Ganzkiefermodells zur Okklusionskontrolle
Die erfolgreiche Realisierung von reproduzierbaren industriellen Qualitätsstandards zu einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis sind Ergebnis eines ganzheitlichen EOS Qualitätsmanagements zur Sicherung der EOS Produkt,-Prozess und Servicequalität. Dafür clustert EOS eine Vielzahl von Maßnahmen, z.B.
 
  • Voll zertifizierte Prozesse und Produkte z.B. EOS Cobalt Chrome SP2 zertifiziert als Medizinwerkstoff Klasse II für Dentalwendungen (Directive 93/42/EEC)
  • EOS Forschungs- und Entwicklungszentrum: Entwicklung und Herstellung von Werkstoffen und Prozessen zur Anwendung in der Zahnmedizin (ISO 13485: 2003)
  • Beratung & Unterstützung während des Validierungsprozesses (EOS Service-Produkte)

EOS-Systeme sind in der Lage, Medizinprodukte herzustellen. EOS kann jedoch keine Gewähr übernehmen, dass diese Produkte allen Anforderungen genügen.
Additive Fertigung für Zahnersatz & Dentalmodelle

Die Additive Fertigung ist ein 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 EOS-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 etc.) 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.

Kronen & Brücken

Die Additive Fertigung zur Herstellung von Kronen und Brücken ist bereits seit 2005 verfügbar. Mit über 90 installierten Systemen weltweit ist es die am weitesten verbreitete Lösung im Markt. Gegenwärtig entstehen mit diesen Maschinen jährlich etwa 5 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 Stunden circa 450 Einheiten. Das entspricht einer Baugeschwindigkeit von durchschnittlich etwa 3 Minuten 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, beachtlich. Für den Betrieb des 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 Additive 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.

Modellguss

Im Vergleich zur konventionellen Herstellung spart die digitale enorm an Zeit: In etwa 15 Minuten und mit ein paar Mausklicks ist das Design des Modellgusses fertig. Die Konstruktionsfreiheit der Modellierungssoftware ist nicht durch das Fertigungsverfahren beschränkt. Es können hoch belastbare, starre und dennoch filigrane Geometrien produziert werden und Lunker wie aus dem Guss bekannt können ausgeschlossen werden.

Präzise und zugleich wirtschaftliche Technologie

Das EOS-System arbeitet sehr akkurat und erleichtert die Laborarbeit. Der produzierte Modellguss ist von gleichbleibend hoher Qualität. Gleichzeitig ist das Verfahren aber auch wirtschaftlich, denn innerhalb von 24 Stunden können circa 48 Einheiten gebaut werden.

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 additiv gefertigten Produkte entsprechen den relevanten Normen EN 1641 sowie EN ISO 22674.

Downloads

EOS Additive Fertigungstechnologie - Best-Practice-Beispiel aus der Dentalbranche

EOS M 100

Idealer Einstieg in den industriellen 3D Druck von filigranen Metallteilen

Dental-Prozesskette

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Von der Datenerzeugung zur digitalen Fertigung.

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