TCMIP-SL: Nowy proces druku 3D w wysokiej rozdzielczości i wysokiej prędkości

Większość trwałych mostów i koron dentystycznych jest wykonywana z materiałów takich jak ceramika, metale lub inne mocne kompozyty, a tworzenie ich trwa około dwóch tygodni, choć można to również zmniejszyć za pomocą drukowania 3D. Jednak bez względu na to, jakiej metody produkcji używasz, pacjenci potrzebują tymczasowych uzupełnień, zazwyczaj wykonanych z plastiku, czekając, aż ich trwałe urządzenia będą gotowe do ochrony zębów i powstrzymania ich przed przemieszczaniem się. Są one albo wykonane z muszli, które pasują do oryginalnych zębów, albo zbudowane od zera z formami i będą musiały być kilka razy przycięte w jamie ustnej pacjenta, zanim zostaną umocnione. Nawet przy przycinaniu te tymczasowe uzupełnienia mogą się zepsuć z powodu codziennego użytkowania, a nowy musi zostać sfabrykowany, co wydaje mi się po prostu ogromną stratą czasu, pieniędzy i wysiłku.

Nie martw się - obecnie wykorzystywane są technologie projektowania cyfrowego, takie jak drukowanie 3D, aby uczynić tę praktykę łatwiejszą i mniej czasochłonną. Grupa badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) opublikowała ostatnio artykuł zatytułowany "Drukowanie 3D tymczasowej korony i mostu w kontrolowanej temperaturze metodą maskowania obrazu stereolitografii" w dzienniku Procedia Manufacturing omawiającym zastosowanie metody drukowania SLA 3D do wykonania tych tymczasowych uzupełnień zębów.

Streszczenie brzmi: "Tradycyjnie wykonywanie tymczasowych uzupełnień zębów musi przebiegać przez wiele procesów, takich jak formowanie, peklowanie i wykańczanie, co wymaga dużej wiedzy dentystów. Ponadto, ręcznie wykonane uzupełnienia tymczasowe zazwyczaj nie są w stanie precyzyjnie dopasować do zębów pacjenta z powodu ograniczonej plastyczności materiału. Aby rozwiązać ten problem, w niniejszym artykule przedstawiono trójwymiarową (3D) technologię druku opartą na obrazowej stereoskopii z obrazem sterowanym temperaturowo (TCMIP-SL), która ma na celu szybkie dostosowanie tymczasowej korony i mostu do zastosowania w gabinety stomatologiczne. Najpierw zbadaliśmy wydajność fotopolimeryzacji materiałów komercyjnych, które są powszechnie stosowane w przemyśle dentystycznym. Następnie omówiliśmy wpływ temperatury na skuteczność utwardzania i reologię dentystycznego materiału kompozytowego. Na podstawie badań opracowaliśmy proces TCMIP-SL, integrując system powłok malarskich z kontrolowanym ogrzewaniem, dzięki czemu powleczony cienki film stomatologicznego materiału kompozytowego można selektywnie utwardzać za pomocą wzorzystej wiązki światła o wysokiej rozdzielczości. Kilkaprzypadki testowe są wykonywane w celu zademonstrowania procesu TCMIP-SL, który może drukować trójwymiarowy materiał o wysokiej lepkości, z korpusem, z dużą szybkością i wysoką rozdzielczością. "

Procesy stereolitografii opartej na maskowanych obrazach (MIP-SL) wykorzystują zestaw poziome płaszczyzny do pokrojenia obiektu 3D, a każdy plasterek jest przekształcany w obraz maski 2D. Następnie wiązka światła ze wzorem 2D, sterowana przez cyfrowe urządzenie mikromacierzy (DMD), jest wyświetlana na powierzchni fotoutwardzalnego materiału, który jest następnie utwardzany warstwa po warstwie, aby zbudować obiekt 3D - w tym przypadku tymczasowy korona lub most. Ten proces jest świetny do drukowania makroskali 3D z setkami warstw, a materiały kompozytowe, takie jak wielofunkcyjna ceramika, zostały pomyślnie wyprodukowane przy pomocy MIP-SL CD3D .

Niestety, technologia wymaga specjalnego ostrza, aby uzyskać cienką, jednorodną powłokę z bardzo lepkich materiałów, co może poważnie wpłynąć na wydajność procesu.

materiały dentystyczne, które zapewniają wyjątkową wytrzymałość, elastyczność i odporność na ścieranie, są szeroko stosowane do wykonywania tymczasowych uzupełnień w przemyśle dentystycznym; jednak zdolność płynięcia większości stomatologicznych materiałów kompozytowych jest niska ze względu na wysoką lepkość i może sprawiać trudności w drukowaniu 3D. "

Temperatura może mieć wpływ na lepkość materiałów kompozytowych na bazie polimerów, ponieważ lepkość zmniejszy się, gdy temperatura wzrośnie.

"W artykule rozszerzamy naszą poprzednią pracę nad procesem MIP-SL opartym na ceramice na kontrolowaną temperaturę MIP-SL", wyjaśnili naukowcy w artykule .

"Aby zoptymalizować parametry procesu, badaliśmy reologię fotoutwardzalnego materiału kompozytowego na bazie polimeru w różnych temperaturach. W oparciu o wyniki, badaliśmy dalej wydajność utwardzania fotoutwardzalnych materiałów kompozytowych na bazie polimeru w szerokim zakresie temperatur w celu określenia odpowiedniego ustawienia temperatury. Ponadto w procesie TCMIP-SL wprowadzono nową konstrukcję ruchu obrotowego w celu ciągłego rozprowadzania lepkiego materiału kompozytowego w jednolitą cienką warstwę. "

Technologia TCMIP-SL zespołu umożliwia drukowanie tymczasowych mostów i koron dentystycznych 3D przy wysokiej rozdzielczości i prędkości.

"Proces TCMIP-SL wykazuje znaczną wytrzymałość w stosunku do istniejących metod wytwarzania tymczasowych uzupełnień 3D, które są stosowane w przypadku dentystów".naukowcy podsumowali. "Wierzymy, że opracowany proces TCMIP-SL ma olbrzymi potencjał i szeroką wiedzę w różnych dziedzinach, od wysokoiskulowej, wielofunkcyjnej produkcji ceramicznej po wytwarzanie materiałów kompozytowych."