Dental Tribune Russia

Трехмерная печать ортопедических конструкций по сравнению с литьем и фрезерованием

By Dental Tribune International
May 28, 2014

 Спрос стоматологических лабораторий на сплавы из недрагоценных металлов растет. Технология послойного нанесения расплавленного лазером металла обеспечивает однородность и точность облицованных керамикой ортопедических конструкций с каркасом из неблагородных металлов. Какая участь в связи с этим постигнет традиционные технологии – литье и фрезерование? Журнал CAD/CAM побеседовал с г-ном Дитером Шпицером, главным техником компании Unicim, изготавливающей стоматологические реставрации в г. Бершис в швейцарском кантоне Санкт-Галлен.

 Цифровые процессы обеспечивают как никогда тесную связь стоматологов, лаборатории и техников и буквально заставляют их действовать сообща. Вся цепочка процесса, от получения оттисков до изготовления ортопедической конструкции, претерпевает динамичные изменения, уводящие стоматологию все дальше от традиционных технологий в направлении объемной цифровой печати.
CAD/CAM: господин Spitzer, Вы называете компанию Unicim цифровым производственным центром. Что Вы имеете в виду?
Dieter Spitzer: Компания Unicim сочетает традиционные методы производства с технологиями CAD/CAM, лазерной плавкой металлов и лазерным спеканием порошковых пластмасс. Благодаря быстроте изготовления ортопедических конструкций стоматолог может выбрать наиболее функциональное и рентабельное решение, соответствующее потребностям пациента, будь то коронка, мостовидный протез, частичный или полный протез или супраструктура для имплантата.

 Не могли бы Вы рассказать о процессе изготовления реставраций из металлических порошков по аддитивной технологии?

После подготовки данных 3-D CAD параметры опорных структур задаются с помощью программного обеспечения для обработки данных.
Существует множество таких программ. Одной из самых распространенных является платная лицензионная программа CAMbridge. Также существует нелицензионная программа AutoFab Mlab, которая позволяет задавать определенные показатели. При использовании систем компании Concept Laser пользователь свободен в своем выборе программного обеспечения. Обработанные данные передаются на принтер по сети или через порт USB, после чего начинается процесс трехмерной печати. Ортопедическая конструкция может быть изготовлена за одну ночь в полностью автоматическом режиме. Готовые компоненты снимают с площадки и подвергают финишной обработке; сначала вручную удаляют опорные структуры, а потом обрабатывают реставрации оксидом алюминия и, в случае мостовидных протезов, делают тоньше края коронок.

embedImagecenter("Imagecenter_1_1227",1227, "large");

 

Так что же, литье и фрезерование вскоре безвозвратно уйдут в прошлое?

И фрезерование, и литье, разумеется, останутся в стандартном арсенале стоматологических лабораторий: они необходимы для обучения техников и изготовления целого спектра конструкций. Аддитивная технология в будущем даст множество преимуществ и позволит значительно снизить производственные риски. К сожалению, стоматологи и техники пока мало знают об объемной печати и не спешат ею пользоваться. Отчасти это связано с консервативным мышлением большинства наших коллег и их привычкой все делать вручную.
Стоматологическая лаборатория будущего – это своего рода гибрид технологий: фрезерование и литье плюс аддитивное производство как наиболее эффективная альтернатива. Здесь полезно сравнить аддитивные и субтрактивные методы. Литье обычно занимает много времени и может приводить к созданию неточных конструкций, особенно в случае протезов большой протяженности. Аддитивная технология позволяет воспроизвести необходимую форму более точно, нежели фрезерование. Благодаря технологиям CAD/CAM наше рабочее место стало еще и чище: меньше пыли, адгезивов, газов. В конечном счете решающим фактором является качество. По сравнению с литьем и фрезерованием аддитивная печать открывает совершенно новые перспективы с точки зрения изготовления, рабочих процессов и качества конечных изделий.

В чем выражаются эти изменения?

Здесь нужно рассматривать несколько уровней. В первую очередь, это переход от ручного изготовления к высокоточному промышленному CAD/CAM-производству. Фрезерование реставраций из недрагоценных металлов сопряжено с большим расходом материала, высокими производственными издержками и низким качеством с точки зрения посадки и формы реставраций. Литье также обладает рядом недостатков: это и низкая плотность материала, и затраты на создание форм-изложниц, и длительность изготовления, и частая необходимость в переделках. Лазерная плавка металла лишена практически всех этих недостатков. Используя проверенные материалы, например, remanium star CL и rematitan CL компании Dentaurum, в сочетании с принтером Mlab cusing R, можно создавать высококачественные реставрации. В случае обширных реставраций возникающее чрезмерное напряжение можно устранить за счет последующей термообработки, что позволяет избежать любого изменения формы. Разумеется, это же относится к сплавам кобальта и хрома или титану.

Вы упомянули об улучшении реставраций. Какие изменения Вы имели в виду?

Расскажу о двух. Во-первых, возможность изменения геометрии ортопедической конструкции позволяет по-новому взглянуть на вопросы формы и функции. Представьте себе, например, реставрации с каналами для ввода медикаментов. Стоматолог или ортодонт могут лечить пациента, которому не придется иметь дело с временными реставрациями. Второе важное изменение – это возможность изменять и выбирать плотность отдельных компонентов. При таком подходе можно изготавливать мостовидные протезы на 10 и более единиц, даже консольные, способные выдерживать большие нагрузки. При отливке реставраций по модели такую задачу нелегко решить.
Возможность изменения геометрии является огромным плюсом, поскольку открывает новые возможности конструирования реставраций. Например, можно сделать фиксаторы протезов гораздо меньшей толщины и при этом сохранить их необходимые механические характеристики. Эти новые методы также увеличивают срок службы реставраций. При литье или фрезеровании нам приходится иметь дело с высокой стоимостью, большим количеством отходов и низкой плотностью материала; особенно остро эта проблема стоит в случае литых конструкций, для которых также характерны частые поломки. Раньше это было неизбежно, но теперь все изменилось. Другим преимуществом новых подходов является возможность создания модульных, или многокомпонентных конструкций. Основные элементы имплантируются в кость челюсти и выступают в качестве опор. На них устанавливается изготовленная по аддитивной технологии супраструктура, которую облицовывают прочным и долговечным материалом, например, HeraCeram. Еще один аспект связан с новыми материалами, например, титаном.

Титан прочен и биосовместим.

Титан идеально подходит, например, аллергикам. Используя лазерную плавку и соответствующую облицовку, мы можем максимизировать его биологические преимущества. Если говорить об эстетике, то титан обладает устойчивым серебристым блеском. Производители сплавов недрагоценных материалов критикуют эстетические характеристики титана, тогда как, например, фторид, содержащийся в зубной пасте или ополаскивателе для полости рта, нисколько не вредит этому материалу. Нельзя отрицать, что титан не только сопоставим с этими сплавами, но и превосходит их по многим показателям. Именно поэтому компания Unicim в 2012 году вложила средства в разработанное компанией Concept Laser устройство Mlab cusing R для работы с титаном, которое позволяет нам обрабатывать реактивный титан в закрытой системе. Устройство можно использовать для изготовления реставраций из материалов, сертифицированных в соответствии с Немецким актом о медицинских устройствах, например, из материала rematitan CL компании Dentaurum. Фрезерование титана, ввиду большого количества отходов, слишком дорого, а литье – чрезвычайно непрактично.

Какие проблемы связаны с литьем титана?

Реакция титана с кислородом приводит к образованию на поверхности металла альфа-слоя.
Этот слой делает поверхность титана очень хрупкой, его необходимо удалять, в противном случае могут возникнуть проблемы с фиксацией облицовки. Устройство LaserCUSING позволяет избежать образования альфа-слоя; лазерная плавка титанового порошка – идеальный способ обработки этого материала. Тончайшая микроструктура наплавленных с помощью лазера частиц такого титанового сплава обладает большей прочностью, чем материал, получаемый в результате традиционного литья. Стоматологи получают в свое распоряжение высокоэффективную и долговечную альтернативу драгоценным сплавам, заметно уступающую им по стоимости. Наконец, и стоматологи, и пациенты могут только выиграть благодаря появлению новых качественных, прочных и естественно выглядящих реставраций.

А какова стоимость титана?

Цена используемого нами в настоящее время титанового порошка Dentaurum составляет около 595 евро за килограмм; таким образом, материал для мостовидного протеза на четыре единицы весом 4 г обойдется в 2,4 евро.

Почему лазерная плавка так медленно прокладывает себе путь в стоматологическую индустрию?

Тому много причин. Это относительно новый процесс, требующий, соответственно, длительного обучения. Тот факт, что изготовленные с применением лазерной плавки реставрации имеют более высокое качество, чем ортопедические конструкции, созданные по традиционным технологиям, остается пока неизвестен большинству техников. Репутация этого метода по-прежнему страдает от невежества или предубеждений. Не забывайте также и о том, что в Швейцарии техник учится четыре года, а включение новых технологий в курс теоретической подготовки всегда занимает много времени.
 Кроме того, в Швейцарии практически нет крупных стоматологических лабораторий. По оценке Швейцарской ассоциации техников, в стране насчитывается около 1 200 центров, во многих из которых работает лишь пара человек. Таким лабораториям непросто решиться на покупку устройств для лазерной плавки. Компания Unicim, будучи центром цифрового производства, является для других лабораторий еще и поставщиком услуг. На сегодня я рассматриваю это как область аутсорсинга; потребуется время, чтобы данная технология утвердилась на рынке.

А какова позиция стоматологов по данному вопросу?

Интерес, безусловно, растет, и не в последнюю очередь потому, что технические, временные и финансовые преимущества этого метода игнорировать просто невозможно. Но необходимо учитывать всю технологическую цепочку. Данные должны быть представлены в формате STL. Данные STL, получаемые с разных сканеров, можно обрабатывать с помощью программы CAMbridge или AutoFab Mlab, разработанной компанией Concept Laser.
Сегодня основой данных для CAD служат обычные оттиски. Следовательно, точность данных зависит от того, насколько скрупулезно стоматолог выполнил соответствующую процедуру. Необходима большая точность, а высококачественный цифровой сканер стоит порядка 20 000 швейцарских франков. Если бы мы могли исключить из процесса подготовки данных человеческий фактор, мы продвинулись бы на шаг вперед. В будущем это неизбежно произойдет. Вопросы качества и документирования сделают открытую и независимую от «автора» передачу данных решающим фактором. Так или иначе, технология лазерной плавки приобретает все большее значение по мере снижения стоимости необходимого для нее оборудования.

Спасибо за интервью!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2019 - All rights reserved - Dental Tribune International