Werkstoffe

Ein Erfahrungsbericht

3D-Druck von Gussobjekten in der Präzisionsgießtechnik mit lichthärtendem Kunststoff

FREEPRINT® cast 2.0 aus dem Hause DETAX ist ein neuer, lichthärtender Kunststoff (Wellenlänge 385 nm) zur additiven Herstellung von Gussformen im 3D-Drucker. Das Material ist vielseitig einsetzbar und kann somit zur Herstellung von Modellgussgerüsten, in der Kronen- und Brückentechnik sowie für Presskeramik verwendet werden. Im Folgenden schildert ZTM Bernd Engelhardt die Anwendung in seinem Laboralltag.

Nach dem Scannen der Modelle (Cares Visual Software, Straumann) konstruieren wir die Gerüste am PC (7Series, Dental Wings) – die fertigen Dateien liegen im .stl-Format vor.

FREEPRINT® cast 2.0 ist gegenüber anderen Druckmaterialien sehr dünnflüssig, was ein gutes Nachfließen ermöglicht und auch mit wenigen Supports fehlerfreie Druckergebnisse liefert. Gedruckt wurde mit dem P30 der Firma Rapidshape (Abb. 1 u. 2).

  • Abb. 1: Printjob direkt auf Bauplattform.
  • Abb. 2: Gerüste nach dem Druck.
  • Abb. 1: Printjob direkt auf Bauplattform.
  • Abb. 2: Gerüste nach dem Druck.

Nach dem Druckvorgang wird die Plattform hochgefahren. Die Objekte werden nach einer Abtropfzeit von ca. zehn Minuten von der Trägerplatte gelöst und zweimal drei Minuten lang in reinem Isopropanol im Ultraschallbad gereinigt, um überschüssiges Material zu entfernen. Die empfohlene Zeit der Vor- und Hauptreinigung sollte nicht überschritten werden. Anschließend werden die Gerüste unter Schutzgasatmosphäre (Stickstoff 5.0) mit 2 × 2.000 Lichtblitzen im Xenonblitzgerät „Sheraflash- light plus“ (Shera) ausgehärtet (Abb. 3).

  • Abb. 3: Xenonblitz-Nachbelichtung unter Schutzgas.
  • Abb. 4: Zum Einbetten vorbereitet.
  • Abb. 3: Xenonblitz-Nachbelichtung unter Schutzgas.
  • Abb. 4: Zum Einbetten vorbereitet.

Das sehr stabile Material wird nicht spröde und lässt sich mit kreuzverzahnten Kunststofffräsern mit ruhigem Lauf ohne ein Festsetzen oder Verkanten bearbeiten – und weist ein gleichmäßiges glattes Schliffbild auf. Die Transluzenz gibt ein gutes Gefühl für die Materialstärke. Mit richtig gewählten Parametern wird ein Aufpassen überflüssig und ein guter Randschluss erzielt. Dies gilt auch bei großspannigen Brücken. Beim Einbetten (Abb. 4) gibt es im Vergleich zur Wachsmodellation nichts Besonderes zu beachten. FREEPRINT® cast 2.0 brennt rückstandsfrei aus und es entstehen keine Sprünge in der Einbettmasse, die Metalloberfläche hat keine nennenswerten Irritationen.

Gleichbleibende Qualität und Prozesssicherheit

Mit dem gussfähigen Material FREEPRINT® cast 2.0 ist es ebenso möglich, Presskeramikkronen wirtschaftlich und qualitativ überzeugend herzustellen (Abb. 5a u. b). Durch die eingehaltene Mindeststärke wird im Randbereich ein Ausfransen verhindert und somit ein spaltfreier Randschluss sichergestellt. Im Zuge der Digitalisierung ist der 3D-Druck mit der Qualität von FREEPRINT® cast 2.0 eine wirtschaftliche Herstellungsmethode, um den Bereich Modellgussgerüste (Abb. 6) auch als festen Bestandteil in diesen Arbeitsprozess zu integrieren (Abb. 7). Durch die richtige Wahl der Parameter erzielt man eine gleichbleibende Qualität und erhält eine Prozesssicherheit, die man mit Modellierarbeiten nicht hat. Falls dennoch das gewünschte Ergebnis nicht erreicht wird, ändert man die betroffenen Stellen, druckt das Gerüst neu und gießt es – ohne den gesamten Prozess neu starten zu müssen.

  • Abb. 5a u. b: Presskeramik.
  • Abb. 6: Modellgerüst OK, UK partiell, UK-Stabilisierungsbasis.
  • Abb. 5a u. b: Presskeramik.
  • Abb. 6: Modellgerüst OK, UK partiell, UK-Stabilisierungsbasis.

  • Abb. 7: Modellgerüst UK, Gusskanalversorgung.
  • Abb. 7: Modellgerüst UK, Gusskanalversorgung.

Fazit

  • Abb. 8a u. b: Gussergebnisse aus CoCrMo.

  • Abb. 8a u. b: Gussergebnisse aus CoCrMo.
    © DETAX
Der lichthärtende Kunststoff FREEPRINT® cast 2.0 ist ein großer Schritt nach vorne, um in die digitale Herstellung von Restaurationen einzusteigen. Die fortschreitende Digitalisierung wird auch vor Dentallaboren keinen Halt machen. Dadurch bietet die Kombination von analogem Gussverfahren (Abb. 8a u. b) und digitaler Daten- und Urformherstellung die beste Balance zwischen Effizienz und Qualität. 

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Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Bernd Engelhardt


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