Recap: FDM goes Dental - Eine ganze Branche horcht auf

FDM-Druck erobert den Dentalmarkt

Angetrieben durch den Anspruch Alternativen durch 3D-Druck Technologien zu identifizieren fanden sich am 30. März 2019 Zahntechniker, Kieferorthopäden und Zahnmediziner in der Technology Academy auf dem Gelände der Deutschen Messe AG zusammen. Der Workshop FDM goes Dental wurde von uns zusammen mit der Dental 3D Agency aus Worpswede veranstaltet. Im Rahmen eines tagesfüllenden Programmes konnten die Gäste interessanten Vorträgen beiwohnen aber auch von einem intensiven Erfahrungsaustausch profitieren.

Hochwertige Vorträge mit Praxisbezug

Nach der Begrüßung durch Gastgeber und Zahntechnikermeister Jens Neubarth präsentierte Frank Milius vom Dentaldepot van der Ven 4D sein Fachwissen über intraorale Scans und deren Verarbeitung im digitalen Workflow. Der zentrale Bestandteil der Präsentation lag in der Datenübergabe von der Praxis zum Labor und in der Weiterverarbeitung der eingescannten Punktwolke zur STL-Datei, die auch den Ausgangspunkt für den 3D-Druck Prozess darstellt.

Der Vortrag von Jens Neubarth stellte das Thema FDM-Druck, dentale Indikationen und Materialien in den Fokus. In 45 Minuten konnte der Zahntechnikermeister eindrucksvoll unter Beweis stellen, wie er mit einem Ultimaker 3 FDM-Drucker und dem Klasse I zertifizierten Trayfill-Filament in der Lage ist, einen Funktionslöffel schnell und kostengünstig zu produzieren. Besonders beeindruckend war, dass die einzelnen Arbeitsschritte zur Erzeugung des Objektes keine besondere Expertise seitens des Anwenders erfordert. Durch vordefinierte Profile in der 3D Drucker Software Cura erfährt der Nutzer ein Plug-and-Play Erlebnis im wissenschaftlichen Umfeld. Die Bedienung eines FDM-Druckers kann in wenigen Stunden erlernt werden. Auf diese Weise kann auch ein 3D-Druck Neueinsteiger schnell Erfolgserlebnisse verzeichnen.

Im letzten Vortrag des Tages hat Robert Seidel, Gründer und Geschäftsführer der Agens Zahntechnik GmbH, anhand des Herstellungsprozesses eines Funktionslöffels einen kompletten Business Case inklusive Kostenanalyse und einem Vergleich zu herkömmlichen Methoden präsentiert. Hier verdeutlichte der Zahntechnikermeister, welche Vorteile in puncto Zeit- und Kostenersparnis das FDM-Druckverfahren ermöglicht. Im Gegensatz zum manuellen Formen ist ein Techniker durch die Nutzung eines Ultimaker FDM-Druckers in Kombination mit dem Trayfill Filament nur noch 15 Minuten anstatt der üblichen 35 Minuten mit der Erstellung des Löffels beschäftigt. Die Materialkosten belaufen sich auf 1,70 Euro pro Löffel. Beim manuellen Formen entstehen Kosten in Höhe von 2,40 Euro pro Löffel. Neben den reinen Materialkosten ist auch die eingesparte Zeit des Zahntechnikers zu berücksichtigen.

Was macht die FDM Technologie so interessant für den Dentalbereich?

Das Thema 3D-Druck ist nicht neu und hat sich in den letzten Jahren in der Dentalbranche etabliert. Vor allem die SLA/DLP-Technologie ist bereits vielen Vertretern der Branche bekannt und hat sich als anerkanntes Verfahren durchgesetzt. Der große Nachteil dieser Technologie liegt in der aufwändigen Nachbearbeitung der Druckobjekte und in den hohen Materialkosten. Diese Probleme gibt es im Rahmen des FDM-Druck-Prozesses nicht. Modelle, die im SLA/DLP-Verfahren gedruckt werden, müssen gewaschen, getrocknet und ausgehärtet werden. Das Bauteil aus Trayfill Filament kann sofort nach dem Druckprozess verwendet werden. Hinsichtlich der Kosten bietet das FDM-Verfahren ebenfalls signifikante Vorteile. Der Funktionslöffel aus dem SLA/DLP-Drucker schlägt mit mehr als 10 Euro Materialkosten zu Buche, während dieser durch den Ultimaker für 1,70 Euro bereitgestellt wird. Anders als im SLA/DLP-Druckverfahren wird der Kunststoff nicht mit Lichtpolymerisation ausgehärtet. Beim FDM-Druck wird das thermoplastische Material schichtweise durch Aufschmelzen aufgebaut. Eine Polymerisation, die potenzielle allergieauslösende Restmonomere oder Photoinitiatoren freisetzt, findet hier nicht statt. Ein weiterer großer Nachteil des SLA/DLP-Verfahrens ist die fehlende Beständigkeit der Materialien in bezug auf Dimensionsstabilität, Biokompatibilität und Materialeigenschaften.

Ultimaker erschließt Dentalmarkt

Die Desktop 3D-Drucker von Ultimaker erobern derzeit einen Industriezweig nach dem anderen. Nahezu jedes größere Unternehmen der Automotive-Branche setzt den Ultimaker S5 und den Ultimaker 3 in seiner Wertschöpfungskette ein, um Zeit und Kosten einzusparen. Ähnlich sieht es im Maschinenbau Sektor aus. Auch Forschungseinrichtungen, Bildungsinstitute oder Architekten wollen die niederländischen 3D-Drucker nicht mehr missen. Der Dentalbereich wurde bislang von der SLA-Druckern dominiert, die den Dentallaboren zwar sehr detailreiche Modelle liefern aber einen aufwendigen Nachbearbeitungsprozess inkludieren. Kenner der Branche haben schon längst das Potenzial der FDM-Technologie erkannt. Was fehlte, war ein Filament, das den Ansprüchen von Zahntechnikern und Kieferorthopäden genügt.. Man darf gespannt sein, welche Materialien und Anwendungsfelder der Filament-Druck und Ultimaker zukünftig der Dentalbranche präsentieren wird.