3D-Druck in der Zahnmedizin: Wie gut kennen Sie sich aus?

Dem Einsatz von 3D-Druckern wird auf dem Dentalmarkt ein rasanter Zuwachs prognostiziert. Höchste Zeit, die Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten genauer unter die Lupe zu nehmen.

Ob für die Fertigung ganzer Häuser oder bei Spielereien im heimischen Bastelkeller – der 3D-Drucker revolutioniert nicht erst seit gestern mit seinen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten eine Vielzahl von Branchen. Was viele Zahnmediziner*innen noch gar nicht im Blick haben: Auch die Dentalbranche profitiert mehr und mehr von additiven Druckverfahren.

Aus einem Bericht des chinesischen Beratungs- und Marktforschungsunternehmen QY Research geht hervor, dass der Einsatz von 3D-Druckverfahren auf dem globalen Dentalmarkt in den vergangenen sechs Jahren um 17 % gestiegen ist. Der Markt, der im Jahr 2018 noch auf 260 Millionen Dollar geschätzt worden ist, soll bis Ende 2025 auf 930 Million Dollar wachsen. Der zunehmende Einsatz von Intraoralscannern spielt bei dieser Entwicklung sicherlich eine entscheidende Rolle.

Wir finden: Bei so viel Potential wird es höchste Zeit, die Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten von dentalen 3D-Druckern publik zu machen – oder wissen Sie, was es mit “SLA” oder “DLP” auf sich hat?

Verfahren: 3D-Druck ist nicht gleich 3D-Druck

Aktuell sind in Zahnarztpraxen oder Dentallaboren vor allem zwei verschiedene 3D-Druckverfahren im Einsatz: Die Stereolithografie (SLA) und Digital Light Processing (DLP). Beide Technologien ähneln sich bis auf ihre Belichtungsquelle: Bei SLA-Druckern kommt ein Laserstrahl zum Einsatz, während DLP-Drucker mit einem Projektor arbeiten.

SLA-Drucker

Bei der Stereolithografie trifft ein Laserstrahl auf einen Behälter mit flüssigem Kunstharz und härtet diesen Punkt für Punkt aus. Sobald eine Schicht erstarrt ist, wird das Druckobjekt um die Höhe eines Layers abgesenkt bzw. erhöht, sodass die nächste Schicht mittels Laser projiziert werden kann.

Die Low-Force Stereolithography Technologie (LFS) bezeichnet die neueste Form des SLA 3D-Drucks und weist eine beeindruckende Druckpräzision auf, da die Belastung, die beim Ablösen des Teils vom Harztank entsteht, reduziert wird.

Key Facts von SLA-Druckern:

  • Langsamer als DLP-Drucker
  • Nicht so kostenintensiv
  • Meist größere Bauplattform als bei DLP

DLP-Drucker

Beim DLP-Druckverfahren werden alle Punkte einer Schicht gleichzeitig ausgehärtet, da mittels Projektor das Bild einer gesamten Schicht auf eine Plattform projiziert wird. Durch diese Vorgehensweise kann eine höhere Druckgeschwindigkeit erreicht werden. Ergänzend zum DLP-Projektor verwenden einige Hersteller heutzutage LCD-Lichtquellen, um Lichtstreuungen zu verhindern.

Key Facts von DLP-Druckern:

  • Schnelle Vorgehensweise
  • Preisintensiver

Insgesamt lässt sich aber sagen: SLA- und DPL-Verfahren ähneln sich so sehr, dass Unterschiede zwischen einzelnen Herstellern – in puncto Qualität, Geschwindigkeit und Materialien – viel mehr ins Gewicht fallen als zwischen den Drucktechnologien.

Exkurs: 3D-Druck mit kompostierbaren Materialien

Die beiden häufigsten Druckverfahren haben wir beschrieben – es gibt aber noch weitere:

Der Filamentdruck, auch fused filament fabrication (FFF) oder fused deposition modeling (FDM) genannt, funktioniert ähnlich wie eine Heißklebepistole, in dem ein Kunststoff-Filament von einer Spule abgerollt und aufgeschmolzen wird. Bislang wird dieses Verfahren im Praxisalltag nur vereinzelt eingesetzt – spannend zeigt sich hier aber sicherlich der Einsatz alternativer Materialien wie Maisstärke und Milchsäure. Diese Bio-Materialien lassen sich vollständig recyceln oder bedenkenlos entsorgen – eine attraktive Lösung für umweltbewusste Unternehmer*innen.

Auf den Punkt gebracht: Anwendungsmöglichkeiten von 3D-Druckern in der Zahnmedizin

Der digitale Workflow ist in aller Munde. Der Einsatz von 3D-Druckern bildet schlussendlich ein weiteres Puzzleteil, um volldigitalisiert zu arbeiten. Intraoralscanner sind auf dem Vormarsch, zur manuellen Formgebung werden physische Modelle jedoch noch immer benötigt.

3D-Drucker finden daher vor allem Einsatz in der Fertigung von Modellen, Mockups, Aufbissschienen, Provisorien, temporären Kronen, Bohrschablonen oder Einsetzschlüsseln für aufwendige prothetische Rehabilitationen. Insgesamt können durch den additiven Druck komplexe serielle Strukturen materialsparend erstellt werden. Einigen Druckern gelingt es, innerhalb von 30 Minuten acht Modelle gleichzeitig zu fertigen.

Auch bei der Wandstärke haben Anwender*innen die freie Wahl: Die Dicke der Druckschichten liegt in der Regel zwischen 25 und 200 µm. Genauso können elastische Materialen für den Druck von Zahnfleischmasken eingesetzt werden. Materialien im Allgemeinen sind der Ausgangspunkt für die Vielseitigkeit heutiger 3D-Drucker.

Zum Abschluss: Was kostet der Spaß?

Es gibt wohl kaum ein Produkt auf dem Dentalmarkt, bei dem die Kosten derart weit auseinander liegen. Einstiegsmodelle gibt es bereits ab 1000 €, während Sie für Premium-Drucker den Preis eines hochwertigen Neuwagens auf den Tisch legen müssen. Hier ist allerdings zu beachten, dass preisgünstige 3D-Drucker nicht für Meidzinprodukte, sondern nur für das Drucken von Modellen zugelassen sind.

Folgende Tipps möchten wir Ihnen aber mit auf den Weg geben:

  1. Neben dem Anschaffungspreis können weitere Kosten für Schulungen oder Software anfallen.
  2. Behalten Sie die Betriebskosten im Blick.
  3. Informieren Sie sich im Vorfeld über die Wartungskosten.

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