Anzeige
Zahntechnik 18.01.2019

Print Green: 3D-Druck mit Maisstärke und Milchsäure

Claudia Gabbert
Claudia Gabbert
E-Mail:
Print Green: 3D-Druck mit Maisstärke und Milchsäure

Das Thema 3D-Druck ist seit einigen Jahren in aller Munde. Neben immer schneller und präziser werdenden Druckern entwickelt sich auch der Markt der Materialien stetig weiter. Aktuell nutzt der Großteil der Materialhersteller synthetische Polymere oder Wachse als Grundlage. Eine weitere Option sind jedoch auch Filament Bio-Materialien mit Maisstärke und Milchsäure. Zahntechnikermeister Christoph Bösing beschreibt im Beitrag das Filament 3D-Druckverfahren mit biobasierten Materialien.

Die digitale Prozesskette mit Intraoralscannen und die Weiterverarbeitung der Daten in 3D-Druck-Modelle sind längst Alltag bei dem innovativen Dentallabor Bösing Dental in Bingen. Christoph Bösing setzt auf das innovative Filament 3D-Druckverfahren mit Materialien auf Biobasis. So erfolgreich, dass aktuell ein zweiter Filament 3D-Drucker für das 42 Mitarbeiter umfassende Labor angeschafft wurde.

Mit dem zweiten angeschafften Filament 3D-Drucker beweist Bösing Dental erneut seine Innovationskraft und arbeitet mit Modellen auf Biobasis.

Der modifizierte FDM – (Fused Deposition Manufacturing) – Drucker der Firma Raise3D wurde an die Anforderungen von Dentallaboren angepasst. Basis ist das Filament Bio-Material, das bei dem additiven Verfahren bis zum Schmelzen erhitzt und dann durch eine Düse auf eine beheizte Bauplattform extrudiert und strangförmig abgelegt wird. Dabei verschmilzt das extrudierte heiße Material mit dem abgelegten, abkühlenden Material der unteren Schicht zu einem Druckobjekt zusammen. „Ausschlaggebend ist das von uns verwendete Material. Die Hauptbestandteile sind Maisstärke und Milchsäure. Das PLA (Polylactid) Filament ist ein Bio-Compound Material, das nach der Herstellung vollständig recycelt und wiederverwendet werden kann“, erklärt Christoph Bösing, Geschäftsführer und Laborinhaber. Werden die 3D-Druckmodelle nicht mehr benötigt, gestaltet sich der Recyclingprozess mit Schreddern, Erhitzen und erneuter Extrudierung zu neuem Filamentmaterial als sehr umweltschonendes Verfahren. Auch für den Fall, dass das Material nicht recycelt wird, kann es trotzdem bedenkenlos entsorgt und sogar kompostiert werden. Die Resine von den additiven Verfahren sind mit den lichtoptischen gleichzusetzen. Das Material grenzt sich zudem von den Resinen der lichtoptischen additiven Verfahren ab, in dem komplett auf Postprozesse wie das Säubern des Modells von überflüssigem Resin mit Isopropanol sowie die folgende Endhärtung im Lichthärtegerät durch UV-Bestrahlung. Das FDM-Verfahren kann vollständig auf solche Prozesse verzichten. Die Modelle werden direkt nach dem 3D-Druck von der Bauplatte genommen und eingesetzt.

Das PLA (Polylactid) Filament ist ein Bio-Compound-Material mit den Hauptbestandteilen Maisstärke und Milchsäure.

Arbeitsmodelle und Kieferbereiche aus dem DVT

„Begonnen haben wir mit der Herstellung von Alignermodellen für unsere Secre-Smile Schienen. Messungen und Vergleiche mit der GOM Software ergaben sehr gute Ergebnisse, sodass wir nun auch Modelle für die Kronen-, Brücken- und Implantatprothetik herstellen“, stellt Christoph Bösing heraus. „Und auch Showmodelle und Kieferbereiche aus dem DVT mit Augmentationssimulationen, die im ansässigen Planungszentrum Implant Solutions geplant und im 3D-Druckverfahren hergestellt werden, lassen sich kosteneffizient und nachhaltig produzieren.“ Neue Materialien, die auch die Medizinproduktegesetz-Klasse I erfüllen, sollen die Indikationen für die Bereiche individuelle Löffel, Bohrschablonen, abnehmbare Zahnfleischmasken und ausbrennbare Materialien erweitern. ‚Uns war es wichtig, Materialien auf Biobasis zu verwenden, die nicht toxisch sind, keine giftigen Dämpfe erzeugen, keine Postprozesse benötigen und den Abfall, der gerade bei einer Alignerbehandlung mit mehreren Setup-Modellen anfällt, immens reduzieren‘, der Geschäftsführer stellt damit ganz klar die Vorteile des Bio-Materials heraus. Weiterhin sind die Flexibilität der Materialien sowie die Offenheit der Software, die zum Slicen der Druckobjekte verwendet wird, von hoher Bedeutung. Bei der mitgelieferten Software können individuell verschiedene Parameter eingestellt werden, die es den Zahntechnikern erlauben, auf die verschiedenen Indikationen einzugehen. Neben der Schichtstärke (Auflösung der Modelle), die variabel in 1er-Schritten eingestellt werden kann, kann auch die sogenannte Infill-Rate und die Anzahl der Shells (Außenwände) individuell eingestellt werden. Bei einem Show-Modell lässt sich die Infill-Rate des Modells unter 10 Prozent reduzieren, dadurch werden Material und Druckzeit gespart. Modelle, auf denen gearbeitet werden oder die zur Aligner-Schienen-Produktion dienen, müssen mit einer höheren Infill-Rate gedruckt werden, um gegen die einwirkenden Kräfte und Temperaturen stabil zu sein. Daneben lassen sich nicht relevante Bereiche, wie Sockel mit größeren Schichtstärken, und die relevanten Bereiche, wie die abgeformten oder abgescannten Zähne, mit einer niedrigeren Schichtstärke drucken. Die Einstellmöglichkeiten erlauben eine perfekte Passung bei herausnehmbaren Stümpfen und auf Sockelplatten des Baumann-Systems. Christoph Bösings Fazit: ‚Print Green ist in‘. Als Unternehmer sind wir für ein umweltbewusstes Handeln verantwortlich.“

Für 2019 sind Workshops und Schulungen in Bingen am Rhein geplant, die den Kollegen aus Dentallaboren, Zahnarzt- und KFO-Praxen das System mit dem Bio-3D-Drucker näherbringen.

Dieser Beitrag ist in der ZT Zahntechnik Zeitung erschienen.

Foto: ZTM Christoph Bösing
Mehr Fachartikel aus Zahntechnik

ePaper

Anzeige