Jetzt machen wir aber mal Druck
Die IDS gehört zu einer der besten Kommunikationsplattformen im Dentalmarkt. Nirgendwo anders können Anwender sich von Innovation begeistern lassen und Produkte in dieser Vielzahl erleben. Höher, schneller, weiter – die Dentalindustrie gibt den Takt vor. Für den Besucher macht es jedoch wenig Sinn, den Erfolg einer Messe an Rekorden zu messen. Vielmehr sind es die Erlebnisse, der Wissensaustausch und die innovativen Produkte, die Tendenzen zeigen. Davon gab es auf der IDS 2015 wieder eine ganze Menge zu sehen. Nachfolgende Übersicht widmet sich dem 3D-Druck.
Ein faszinierender Gedanke: Per Knopfdruck lassen wir die von uns virtuell entworfene Handtasche oder Handyhülle produzieren. Mit der 3D-Drucktechnologie wird das zur Realität. Was wir nicht kaufen können, fertigen wir selbst. „Handliche“ 3D-Drucker lassen die 3D-Technik zunehmend in den Alltag eindringen. Lampenschirme, Geschirr oder Fahrräder werden individuell konstruiert und gefertigt. Gesamtwirtschaftlich betrachtet kann dies die industrielle Wertschöpfungskette verändern. Was bisher in Billiglohnländern produziert wurde, konnte in der 3DDruckerei nebenan gedruckt werden; teilweise günstiger und ökologisch nachhaltiger. Doch wie sieht es im Dentalbereich aus? Der 3D-Druck für das Dentallabor zahlt sicherlich zu den größten Trends der IDS 2015. Gleich vier Firmen haben zur IDS 2015 3D-Drucker für das Dentallabor vorgestellt: BEGO, Shera, Dentona und Schütz Dental.
Funktionsweise
Grundsätzlich umschreibt der Oberbegriff 3D-Druck eine Vielzahl von Fertigungsmethoden, von denen einige zum besseren Verständnis nachfolgend mit einfachen Worten erläutert werden*.
3D-Druck (3D-Printing, kurz: 3DP)
Ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker verfugen diese Drucker über Druckkopfe; nur statt Tinte fliest ein flüssiges Bindemittel. Das Bindemittel (Kleber) wird auf 2D-Pulverschichten aufgetragen, die von einer Walze Schritt für Schritt auf eine Druckplatte aufgebracht werden. Das 3D-Objekt wachst langsam nach oben. Die Poly-Jet-Technologie kommt dem Verfahren des Tintenstrahldruckers jedoch am nächsten, da hier ein flüssiges Photopolymer auf eine 2D-Bauplattform aufgetragen und anschließend mittels Lichtquelle ausgehartet wird. Mit jeder ausgeharteten Schicht senkt sich die Bauplattform, sodass ein 3D-Objekt entsteht.
3D-Druck mit Pulver (SLS = Selektives Lasersintern)
Schichtweise (selektiv) werden pulverförmige Ausgangsmaterialien (Kunststoffe) mittels Laser zu einem 3D-Objekt „verdichtet“. Die Herstellung erfolgt in der Regel unter erhöhtem Druck und unter Zuführung von Hitze. Ähnlich funktioniert auch das SLM (Selektives Laserschmelzen), nur dass bei diesem Verfahren ausschließlich Metallpulver verwendet wird. Von einem Hochleistungslaser werden die Metalle im Schichtbauverfahren lokal verschmolzen (Metall 3D-Druck).
3D-Druck mittels geschmolzenen Materialien (FDM = Fused Deposition Modeling)
Das Prinzip ähnelt einer Heißklebepistole aus dem Baumarkt. Verarbeiten lassen sich mit diesem Verfahren nur Materialien, die bei Hitze weich werden (Wachs, Kunststoffe, ...). Der Druckkopf hat im Inneren eine heiße Düse, in die das Rohmaterial über eine Fördereinheit zugeführt wird. Durch die Erwärmung schmilzt das Material und tritt auf der anderen Seite der Düse in flüssiger Form aus. Eine Kühlvorrichtung stabilisiert das applizierte Material, sodass kontinuierlich die Folgeschichten aufgetragen werden können.
3D-Druck mit flüssigen Materialien (wie z. B. SLA = Stereolithografie)
Das SLA-Verfahren ist der Ursprung des 3D-Drucks. Das Objekt gelangt in einem Bad voller flüssigem Kunstharz (Photopolymer) zur gewünschten Form. Das Kunstharz härtet unter UV-Licht punktuell aus. Die einzelnen Schichten des 3D-Modells werden über einen Laser auf die Oberflache des flüssigen Materials projiziert. Die Schicht erstarrt und fixiert das Objekt an das unterliegende bewegliche Druckbett. Jetzt zieht ein mechanischer Arm das Modell um die entsprechende Schichthohe nach unten und es sammelt sich wieder flüssiges Material darüber; die nächste Schicht wird projiziert.
BEGO, Bremen
Das Unternehmen BEGO präsentierte auf der IDS 2015 den eigens entwickelten 3D-Drucker Varseo, der auf dem SLA-Verfahren basiert.
Überzeugend an dem Gerat ist u. a. das große Materialspektrum. Der Anwender kann zwischen acht verschiedenen Spezialharzen entscheiden und somit ganz unterschiedliche Indikationen abdecken: Schienen, Bohrschablonen, CAD/- CastR-Modellgussgerüste und individuelle Abformlöffel. Ende des Jahres soll das System um die Möglichkeiten zur Herstellung von Basen, temporaren Kronen- und Brückenversorgungen sowie Modellen erweitert werden. Ein Kartuschensystem lässt den unkomplizierten und schnellen Materialwechsel zu. Dank der geschlossenen „Wannen“ wird das Risiko einer Verunreinigung sowie eine unnötige Belichtung des darin befindlichen Harzes durch das natürliche Licht auf ein Minimum reduziert. Varseo ist als „open-file“-Gerat für alle dentalen Softwarelosungen konzipiert. Die Datenübertragung erfolgt einfach und problemlos via USB-Stick. Zum System gehört ein abgestimmtes Portfolio aus 3D-Drucker, wissenschaftlich abgesicherten Materialien, Software-Tools und Services. Die Menschentraube, die sich während der ganzen IDS vor dem Varseo-Gerat tummelte, zeigte das große Interesse seitens der Anwender an dieser Technologie.Maße (B x H x T): 456 x 857 x 443,5 mm
Shera, Lemförde
Der interessierte Messebesucher musste gar nicht weit laufen, um sich einen weiteren 3D-Drucker anzuschauen, denn in der gleichen Messehalle stellte das Unternehmen Shera den Shera-print 30 vor.
Nach einem ähnlichen Prinzip wie die Stereolithografie, funktioniert auch das DLP-Verfahren (Digital Light Processing), mit welchem der Shera-print 30 arbeitet. Spiegel im Drucker lenken das LED-Licht auf die Bereiche, die ausgehartet werden sollen. Über diese Projektion verbinden sich die Polymere – Schicht für Schicht – bis das Druckobjekt vollständig aufgebaut ist. Herzstuck des Druckers ist die Force Feedback Technologie (FFT). Eine Software berechnet bei jeder zu polymerisierenden Schicht, mit welcher Zugkraft die Bauplattform angesteuert werden muss. Dank des Lichthärteverfahrens ist im 3D-Drucker von Shera kein weiteres Stutzmaterial notwendig. Auch dieser Drucker arbeitet auf Grundlage offener STL-Dateien, die in einer beliebigen Scan- und Designsoftware geschaffen werden.Maße (B x H x T): 245 x 620 x 320 mm
Dentona, Dortmund
Auch Dentona glaubt daran, dass der 3D-Druck das Labor erobert. Das Unternehmen stellte auf der IDS gleich drei verschiedene Gerate vor, die alle drei auf dem DLPVerfahren basieren. Zum Einsatz kommen speziell von Dentona entwickelte Materialien. Der pro3dure fab-13 ist auf große Formteile und eine hohe Auslastung ausgelegt.
Der große Bauraum in Verbindung mit der eingesetzten UV-Bestrahlungsquelle macht diesen Drucker zu einer idealen Fertigungslosung für Schienen, Aligner-Modelle, Implantat-Bohrschablonen oder individuelle Abformlöffel. Auch der pro3dure fab-12 ist für große Formteile geeignet. Durch die hohe Auflösung von 62 ?m eignet sich dieses Gerat insbesondere für Objekte mit einem hohen Anspruch an die Oberflächenqualität. Indikationsspektrum: Einzelkronen-, Brücken- und Modellgussformteile, individuelle Abformlöffel, Implantat-Bohrschablonen, Schienen, Restaurationsmodelle. Der kompakte pro3dure fab-10 ist für ein mittleres Produktionsvolumen konzipiert und hat ein weniger ausgeprägtes Indikationsspektrum. Dafür verfügt der Drucker über eine sehr hohe Auflösung, sodass sich präzise Formteile für die Gießtechnik sowie kleine Modelle herstellen lassen.Maße des pro3dure fab-13 (B x H x T): 520 x 510 x 35,3 mm
Schütz Dental, Rosbach
Bei dem am Messestand von Schutz Dental vorgestellten 3D-Drucker handelt es sich um eine Kooperation mit italienischen Hersteller DWS s.r.l. Die Printer arbeiten mit dem SLA-Verfahren, bei dem flüssige Kunststoffe durch UV-Einwirkung zu einem 3D-Objekt ausgehärtet werden. Für den Einsatz im Dentalbereich steht die Digitalwax D Serie zur Verfügung.
*Informationsquelle: DentaCore GmbH, Berlin

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