3D-Druck: Junge Technik mit Entwicklungspotenzial
Böger Zahntechnik testet 3D-Druck-Verfahren an Modellgüssen

3D-Druck: Junge Technik mit Entwicklungspotenzial

Gernot Burmester ist Leiter der Modellgussabteilung bei Böger Zahntechnik in Hamburg und experimentiert seit Frühjahr 2016 mit unterschiedlichen 3D-Druckern. Ziel seiner Bemühungen ist es, dass die Modellgüsse bei Böger Zahntechnik in naher Zukunft gedruckt werden können. Vorher müssen aber noch einige Herausforderungen gemeistert werden. Im Interview mit der Böger-LIVE spricht Gernot Burmester über die Vorteile des Druckens, die nötige Geduld in der Testphase und die Perspektiven der jungen Technologie für die Zahntechnik.

Herr Burmester, warum wollen wir bei Böger Zahntechnik überhaupt drucken? Können Modellgüsse, die am Rechner designt werden, nicht einfach gefräst werden?
Rein technisch wäre dies auf jeden Fall möglich – aber es wäre aus wirtschaftlicher Sicht nicht lukrativ, da der Vorgang zum einen viel zu lange dauern und zum anderen zu viel Verschnitt entstehen würde, ausserdem wäre der Verschleiß der Fräsbohrer zu hoch. Gerade beim Thema Modellguss ist der 3D-Druck mit seinen Eigenschaften dem Fräsen deutlich vorzuziehen.

Wie funktioniert der Druck-Vorgang konkret?
An einem beweglichen Arm des Druckers ist eine so genannte Bauplattform befestigt, die automatisch in eine Wanne fährt, in der sich flüssiges Harz, so genanntes „Resin“, befindet. Dieses Harz kann als lichthärtender Kunststoff bezeichnet werden. Die Plattform wird in das Harz getaucht, bis ein Abstand von 50 μ zum durchsichtigen Boden der Wanne erreicht ist. Unter der Wanne ist ein Beamer installiert, der die Schicht zwischen Bauplattform und Bodenwanne belichtet und das Harz auf diese Weise aushärtet. Nach dem Vorgang wird die Bauplattform wieder aus dem Harz gezogen, um das ausgehärtete Harz vom Boden zu lösen. Dann wird es erneut in die Wanne getaucht und die nächste Schicht wird belichtet. Schicht um Schicht wird so das gewünschte Objekt nach dem vorher am Rechner konstruierten Entwurf aufgebaut. Bei dem Vorgang werden gleichzeitig auch so genannte „Supports“, also dünne Harzstreben, an den Modellguss gebaut, damit er sich während des Druckvorgangs nicht verzieht.

Wie geht es nach dem Druck weiter?
Der fertig gedruckte Modellguss wird abgetrennt und nach einem Reinigungsbad lichtgehärtet. Danach werden die stabilisierenden Streben, die „Supports“, abgetrennt und der Modellguss noch einmal händisch überarbeitet. Danach könnte „ganz klassisch“ weitergearbeitet werden, er würde also eingebettet und vorgewärmt. Das Harz würde rückstandslos verbrennen, flüssiges Metall eingeleitet, die Hohlform ausfüllen und dann abkühlen. Auf diese Weise würde der eigentliche Modellguss entstehen, der als Patientenversorgung dienen könnte.

Soweit die Theorie – in der Praxis ist der Druck aber noch nicht serienreif. Welche Herausforderungen gibt es noch beim Drucken?
Momentan kämpfen wir vor allem mit mangelnder Reproduzierbarkeit, die sich aufgrund der verschiedenen Materialien und Druckarten ergibt. Teilweise haben wir in der Herstellung deutlichen Verzug, der durch die Schrumpfung des Materials beim Trocknen noch verstärkt wird. Diese zehntelmillimetergroßen Unterschiede sind in der Zahntechnik inakzeptabel und müssen ausgemerzt werden. Durch viele Gespräche mit Herstellern, Anwendern und nicht zuletzt durch viele Testdrucke müssen wir reproduzierbare Standards erreichen – erst dann kann das Drucken der Modellgüsse in unseren workflow integriert werden. Hier arbeiten wir aber eng mit den Forschungs- und Entwicklungsabteilungen der Industrie zusammen und gehen daher davon aus, dass auch für diese Herausforderung zukünftig Lösungen gefunden werden. Daran haben wir ein hohes Interesse, denn die neue Technologie birgt viele Vorteile.

Welche Vorteile hat denn die Herstellung eines Modellgusses mit dem 3D-Drucker – zum Beispiel für den Patienten?
Sobald die reproduzierbaren Standards erreicht sind, profitieren Behandler und Patienten gleichermaßen von der extrem hohen Genauigkeit der Modellgüsse, die mit dem 3D-Drucker hergestellt werden. Übertragungsfehler, wie sie früher öfter vorkamen, können dadurch vermieden werden. Außerdem berechnet die Software nun die Unterschnitttiefe der Klammern, weswegen die Passung insgesamt viel exakter ausfallen würde. Nicht zuletzt gibt es auch unter ökologischen Gesichtspunkten viele Vorteile, da durch das Designen am PC weniger Material verbraucht wird. Es entsteht also weniger Abfall.

Herr Burmester, wir danken Ihnen für diesen interessanten Einblick.
Viel Erfolg weiterhin in Ihrer Testphase!

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