3D принтер для стоматологов. Как? Зачем? Почему?

Для начала предлагаю разобраться в вопросе: «А что вообще нужно для полноценного функционирования современной лаборатории?»

В современных лабораториях можно встретить разнообразный комплект оборудования: от массивных принтеров за миллионы рублей печатающих металом, до простеньких принтеров из Китая с очень низкими показателями качества печати и большим временем печати. 3D-принтер экономит ресурсы лаборатории и время. В современной лаборатории находится следующее оборудование:

1. Интраоральный сканер — позволяет сделать индивидуальную 3D-модель зубов пациента со всеми его особенностями.
2. Программное обеспечение — позволяет обработать полученные модели.
3. 3D принтер — позволяет напечатать 3D-модель из пластика и примерить на пациенте.
4. Фрезерный станок (влажный и сухой) — нужен для изготовления реставрации с последующей установки в полость рта пациента.
5. Печь — для синтезации циркония.
6. Печь — для обжига керамических материалов.
7. Вытяжка — для сухого фрезера. Нужна для предотвращении засорения важных деталей фрезерного станка.
8. Лабораторный сканер — для работы с 3D-моделями лицевых дуг и артикуляторов.

3D-принтер позволяет сократить расходы и время производства реставраций. 

Виды печати:

Стереолитография (SLA)

SLA Технология — это технология, в которой ёмкость жидкой смолы подвергается избирательному воздействию лазерного луча через область печати. Благодаря такому воздействию, смола затвердевает в определённых местах и образуется трёхмерная фигура. Стереолитография на сегодняшний день является самой высокоточной и даёт наилучшее качество поверхности деталей. SLA 3D-принтеры предлагают большую область построения реставрации и широкий спектр материалов для выполнения разных задач. Переключение с одного материала на другой выполняется просто, для этого требуется только замена ёмкости со смолой и картриджа с материалом. Комбинация небольшого пространства, простой рабочий процесс и низкая цена делают настольные SLA-принтеры хорошо подходящими как для зуботехнических лабораторий, так и для стоматологических кабинетов.

Цифровая светодиодная проекция (DLP)

Технология DLP работает с тем же химическим процессом, что и SLA, но в качестве источника света использует цифровой проектор для затвердения смолы, а не лазер. DLP-принтеры имеют небольшую рабочую площадь, простой процесс взаимодействия и широкий спектр вариантов материала, но по значительно более высокой цене, чем настольные SLA-принтеры. 3D-принтеры, работающие по технологии DLP, также имеют тенденцию демонстрировать воксельные линии-слои, образованные небольшими прямоугольными кирпичами материала из-за особенностей засветки светодиодным проектором. Как правило, модели изготовленные по этой технологии, имеют более низкое качество поверхности, чем изготовленные с помощью SLA, но DLP принтеры имеют на порядок выше скорость печати нежели лазерные.

Технология PolyJet

3D-печать по технологии PolyJet напоминает печать обычным струйным принтером, но вместо струйных капель чернил на бумаге, 3D-принтер выдувает слои жидкой смолы на область печати, которые далее затвердевают под действием света. Несколько лет назад эта технология набирала популярность в нише стоматологии, но её развитие приостановилось из-за слишком высокой стоимости оборудования и больших габаритных размеров. Так же модели, изготовленные по технологии PolyJet требуют длительной пост-обработки, но при этом не достигают по качеству поверхности моделей, изготовленных с помощью технологии SLA. Системы PolyJet имеют высокую скорость изготовления деталей, но могут использоваться только для ограниченного круга изделий из-за дорогостоящих запатентованных материалов. По этой причине встретить данные принтеры мало где можно, и для рядовой стоматологии покупка принтера, работающего по данной технологии, не будет целесообразной.

SLS и EBM технологии

SLS и EBM - технологии 3D-печати позволяют печатать титаном для замещения утраченных частей челюсти. Печать происходит при помощи лазерного спекания металлоглины (специального металлического порошка для стоматологии). Технологии SLS и EBM позволяют создавать утраченные части челюсти при помощи биосовместимого титанового сплава.

Филаментная печать 3D-принтером

Иными словами – нитяная печать при помощи специального материала – филамента. Внешне он напоминает тонкую проволоку похожую на ту, которую используют в садовых триммерах. Эту проволоку сматывают и заряжают напрямую в головку принтера. Головка такого принтера движется в 3х осях. Преимущества этого вида печати в его доступности (низкая стоимость филамента, по сравнению с другими материалами для 3D печати). Недостаток – более низкая точность, по сравнению с порошковыми материалами (есть модели, которые печатают с высокой точностью, но их мало). Самые распространенные виды филамента – это PLA- и ABS-пластик.

Разобравшись с видами принтеров и технологиях печати, можно приступать к выбору того, который подойдет под ваши задачи.

Ниже приведена небольшая сравнительная таблица по основным технологиям 3D-печати для стоматологии.

	Стереолитография (SLA)	Цифровая обработка света (DLP)	Технология PolyJet	Технологии SLS и EBM
Точность	★★★★★	★★★★★	★★★★★	★★★★★
Чистота поверхности	★★★★★	★★★★☆	★★★☆☆	★★★★☆
Скорость печати	★★★★½	★★★★★	★★★★★	★★★☆☆
Пропускная способность	★★★★★	★★★★★	★★★★★	★★★★★
Материалы	★★★★★	★★★★★	★★★★☆	★★☆☆☆
Печать металом	✗	✗	✗	✔
Преимущества	Большая область печати Высокая точность Большой выбор материалов Простота использования	Высокая точность Большой выбор материалов Простота использования	Высокая точность Высокая пропускная способность	Высокая точность Работа с металом
Недостатки	Скорость печати 1 изделия	Высокая стоимость Малая область печати	Дорогая техника Дорогие материалы Ограниченные варианты материалов Дорогостоящее обслуживание	Высокая стоимость Дорогая техника Дорогие материалы Дорогостоящее обслуживание
Цена	Начиная от $3,500	Начиная от $12,000	Начиная от $35,000	Начиная от $167,000

Технология PolyJet сдаёт свои позиции в виду дороговизны и не совершенного результата. 

Технологии SLS и EBM используются в хорошо развитых и больших лабораториях, для рядовой клиники или лаборатории покупка данного принтера будет нецелесообразна. 

Таким образом, стоит рассматривать SLA и DLP принтеры для решения повседневных рабочих задач. Читайте статью с обзором лучших представителей каждой категории.