Inleiding tot de tandheelkundige 3D-printerharsindustrie

In de golf van de digitale revolutie in diagnose en behandeling van tandheelkunde, is 3D-printtechnologie met hars de kern geworden in orthodontie, implantologie, restauratie en andere gebieden, dankzij de precisie op microniveau, biocompatibiliteit en de mogelijkheid tot snelle prototyping. Dit artikel analyseert systematisch de proceskenmerken en de ontwikkelingstrend van tandheelkundige 3D-print-hars vanuit de vier dimensies: technisch principe, materiaalsysteem, proces en industriële toepassing.

Ten eerste, het technische principe: precisiecontrole van lichtuithardende vormgeving

Tandheelkundige 3D-print-hars wordt voornamelijk gebruikt in lichtuithardingstechnologie (SLA/DLP), waarvan het kernprincipe is om de vloeibare lichtgevoelige hars te bestralen met ultraviolet licht of laserlicht, waardoor de fotopolymerisatiereactie wordt geactiveerd, zodat deze laag voor laag kan worden uitgehard.

SLA (Stereolithografie): De laserstraal scant het oppervlak van de hars punt voor punt, wat geschikt is voor het zeer nauwkeurig printen van complexe structuren, met een nauwkeurigheid van ±0,025 mm en een laagdikte van slechts 25μm, waardoor de details van het occlusale oppervlak van de tanden nauwkeurig kunnen worden weergegeven.

DLP (Digital Light Processing): Het in één keer uitharden van de hele harslaag via een projector, de printsnelheid is 3-5 keer hoger dan SLA, geschikt voor massaproductie van gestandaardiseerde tandheelkundige modellen.

PolyJet-technologie: combineert inkjet en lichtuitharding, ondersteunt multi-materiaal hybride printen en kan tegelijkertijd de integratie van stijve structuren en flexibele ondersteuningen bereiken, maar met hogere apparatuurkosten.

Belangrijkste voordeel:

Vormloze fabricage: genereert vaste stoffen rechtstreeks uit digitale modellen, waardoor de traditionele gipsmodel-draaistap wordt geëlimineerd en handmatige fouten worden verminderd.

Oppervlaktekwaliteit: het oppervlak van het geprinte onderdeel is glad en vereist geen nabehandeling om te voldoen aan de klinische gebruiksstandaarden.

Materiaalgebruik: uitharding op aanvraag, materiaalverspilling is minder dan 5%, in lijn met de trend van groene productie.

Ten tweede, het materiaalsysteem: biocompatibiliteit en functionele doorbraken

Tandheelkundige 3D-print-hars moet voldoen aan de ISO 10993 biocompatibiliteitscertificering en tegelijkertijd speciale materialen ontwikkelen voor verschillende klinische behoeften:

Standaard modelhars: gebruikt voor het maken van diagnostische modellen en orthodontische tandmodellen, met een nauwkeurigheid van ±0,05 mm, matige hardheid (Shore-hardheid 80-90D) en langdurige conservering.

Hittebestendige hars: bestand tegen een hoge temperatuur van 120℃, geschikt voor het gieten van metalen restauraties in de smeltvormproductie, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, gieten met hoge precisie.

Flexibele hars: instelbare elasticiteitsmodulus (0,5-2 GPa), gebruikt voor het maken van onzichtbare orthodontische apparaten en kaakbeschermers, met een hoog draagcomfort.

Antibacteriële hars: zilverionen of nano-titaniumdioxide worden toegevoegd om de groei van orale bacteriën te remmen en het risico op secundaire cariës te verminderen.

Transparante geleiderhars: lichtdoorlatendheid >90%, gebruikt voor implantatchirurgiegeleiding, kan nauwkeurige navigatie bereiken via CBCT-beeld.

Voorbeelden van materiaalinnovaties:

Kexcelled Dental Series: Introductie van geurarme en asarme harsen met een gietoppervlakte ruwheid Ra <0,8μm, waardoor het daaropvolgende polijstproces wordt verminderd.

Graphy TC-85 biomateriaal: elasticiteitsbereik van 300%-400%, krachtverzwakkingssnelheid verminderd met 60% in vergelijking met traditioneel PETG-materiaal, geschikt voor langdurig dragen van onzichtbare aligners.

C. Processtroom: Volledige ketencontrole van data naar entiteit

De processtroom van tandheelkundige 3D-print-hars omvat data-acquisitie, modelontwerp, optimalisatie van printparameters en nabewerking:

Data-acquisitie:

Intraorale scanners (bijv. 3Shape TRIOS, iTero) verkrijgen 3D-gegevens van de tanden van de patiënt met een nauwkeurigheid van ±0,02 mm.

CBCT scant de alveolaire botstructuur voor het ontwerp van implantatiegeleiders.

Modelontwerp:

Gebruik tandheelkundige CAD-software (bijv. exocad, DentalCAD) voor restauratief morfologiedesign, aanpassing van de occlusale relatie.

Genereer een STL-bestandsindeling en stel printparameters in (laagdikte, belichtingstijd, ondersteuningsstructuur).

3D-printen:

Verwarm het harsbad voor op 25-30°C om de viscositeit te verminderen en de vloeibaarheid te verbeteren.

Real-time monitoring van de uithardingsgraad tussen lagen tijdens het printen om vervorming door onder- of overuitharding te voorkomen.

Nabehandeling:

Alcoholreiniging om niet-uitgeharde hars te verwijderen, ultrasoon reinigen gedurende 5 minuten om een schoon oppervlak te garanderen.

UV-lichtuithardingsbox secundaire uitharding (405nm golflengte, 10-15 minuten), om de mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.

Verwijdering van de ondersteuningsstructuur, randtrimmen, de uiteindelijke precisie moet voldoen aan het klinisch acceptabele foutenbereik (orthodontisch model ≤ 0,25 mm, implantatiegeleideplaat ≤ 0,1 mm).

Ten vierde, industriële toepassingen: van hulpmiddelen tot gestandaardiseerde productie

Tandheelkundige 3D-print-hars is doorgedrongen