Brauche ich einen 3D-Drucker für meine Zahnarztpraxis?
In den letzten Jahren haben 3D-Drucker eine immer wichtigere Rolle in verschiedenen Branchen eingenommen. So auch in der Zahmedizin:Dank innovativer Druckmaterialien, fortschrittlicher Hardware und KI-gestützter Softwarelösungen können Zahnarztpraxen und Dentallabore heutzutage eine Vielzahl an Modellen, Prototypen und sogar funktionellen Zahnersatz selbst herstellen!
Aber lohnt sich die Investition in einen eigenen 3D-Drucker wirklich für Ihre Praxis?
In diesem Beitrag erfahren Sie, welche zahnmedizinischen Objekte Sie drucken können, welche Drucktechnologien es gibt, welche Vor- und Nachteile sie mit sich bringen – und worauf Sie achten sollten, um die richtige Entscheidung für Ihre Praxis zu treffen.
Was kann man in der Zahnmedizin 3D-drucken?
Der 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem aus digitalen Daten Schicht für Schicht ein physisches Objekt entsteht.
In der Zahnmedizin können damit folgende Objekte direkt in der Praxis oder im Labor gefertigt werden:
Bohrschablonen für eine präzise Implantatpositionierung.
Provisorien und finaler Zahnersatz wie Kronen, Brücken oder Veneers.
Diagnostische Modelle für die Behandlungsplanung und Patientenkommunikation.
Individuelle Schienen wie Knirscherschienen.
CMD-Schienen zur wirksamen Linderung und Unterstützung von Kiefergelenkserkrankungen.
Eine Eigenproduktion mit einem 3D-Drucker sorgt nicht nur für kürzere Produktionszeiten und mehr Kontrolle über den Herstellungsprozess, sondern auch für passgenaue Ergebnisse und ästhetisch überzeugende Versorgungen.
Mit einem eigenen 3D-Drucker spart Ihre Praxis nicht nur Zeit und Laborkosten: Sie können Ihren Patienten zudem eine moderne, präzisere und individualisierte Behandlung bieten.
Wie funktioniert der 3D-Druck?
Aber wie genau druckt man Zahnersatz? Wir gehen den Prozess Schritt für Schritt durch.
Hochwertige Scans als Datengrundlage
Die Grundlage für jeden zahnmedizinischen 3D-Druck sind präzise Intraoralscans, sowie Gesichts- und CBCT-Scans. Diese Daten werden als STL- oder PLY-Datei exportiert:
STL-Dateien sind das gängigste Format für 3D-Druck und weitgehend kompatibel mit verschiedenen 3D-Drucksoftware. Die STL-Datei enthält jedoch keine Farbinformationen und ist immer monochrom.
PLY-Dateien enthalten zusätzliche Details wie Farbe, Transparenz und Textur, was besonders nützlich in der digitalen Behandlungsplanung oder für die Erstellung von Patienten-Avataren ist.
Das Dateiformat beeinflusst allerdings nicht die Farbe des 3D-Drucks, die Farbe des gedruckten Modells hängt letztlich vom verwendeten Resin ab: Aus grauem Resin wird auch ein graues Modell gedruckt.
Sollten Sie mit einem externen Labor zusammenarbeiten, empfehlen wir, die PLY-Datei zu verschicken. So können die Zahntechniker die Farbinformationen bei Bedarf verwenden.
Erstellung eines digitalen Modells
Die Scan-Daten werden in CAD-Software wie 3Shape oder Exocad geladen. Dort werden die Modelle, Schienen oder Bohrschablonen digital designt. Sobald das Design fertiggestellt ist, wird es in der Nesting-Software für den 3D-Druck vorbereitet:
Positionieren Sie das Design auf die Bauplattform und fügen Sie bei Bedarf Stützstrukturen hinzu.
Wählen Sie eine geeignete Schichtstärke. Die Schichtstärke wirkt sich auf die Druckqualität und die Produktionszeit aus: Ein Modell mit einer Schichtdicke von 50 Mikron ist beispielsweise doppelt so genau wie ein Modell mit 100 Mikron, hat aber auch doppelt so viele Schichten und braucht daher doppelt so lange zum Drucken.
Einige Systeme wie SprintRay nutzen bereits KI, um den Design-Prozess zu automatisieren. Dort können einfach die Scans in die KI-Software hochgeladen werden, und Sie erhalten sofort ein druckbares Design.
Materialauswahl
Die Wahl des Resins beeinflusst Farbe, Biokompatibilität, Haltbarkeit und Flexibilität der Versorgung.
Bei der Materialwahl sollte deshalb beachtet werden, welchen Verwendungszweck das 3D-gedruckte Modell hat:
Hier einige Beispiele:
Dunkles Resin bietet einen guten Kontrast für Modelle.
Halbflexible transparente Materialien sind ideal für Knirschschienen.
Langlebiger zahnfarbener Kunststoff eignet sich gut für Provisorien.
Ein Hybridmaterial aus Kunststoff und Keramik eignet sich perfekt für finalen Zahnersatz.
Set-up des Druckers
Sobald Sie Ihr Material ausgewählt haben, müssen Sie Ihren Drucker einrichten:
Befüllen Sie den Tank mit dem richtigen Resin. Sie können das Resin leicht wechseln, indem Sie die Behälter austauschen.
Setzen Sie den Resin-Behälter sicher ein, um ein Verschütten und unerwünschte UV-Belastung zu vermeiden.
Stellen Sie sicher, dass die Bauplattform sauber und einsatzbereit ist. Hier wird Ihr Objekt gebaut. Die Plattform senkt sich in den Resin-Behälter und druckt das Modell Schicht für Schicht.
Drücken Sie die Starttaste, um den Druckvorgang zu beginnen.
Nachbearbeitung
Je nach verwendeter Drucker-Art müssen Sie die gedruckten Modelle eventuell nachbearbeiten:
Reinigen Sie das bedruckte Objekt mit Isopropylalkohol, um überschüssiges Resin zu entfernen.
Härten Sie das Objekt unter UV-Licht aus. So verfestigt sich seine Struktur.
Fertigstellung durch Entfernen der Stützstrukturen und Polieren. Bemalung und Glasur verleihen dem Provisorium oder dem finalen Zahnersatz ein einzigartiges Finish.
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Welche Arten von 3D-Druckern und 3D-Drucktechnologien gibt es?
Welche Arten von 3D-Druckern und 3D-Drucktechnologien gibt es?
Bevor Sie sich für einen 3D-Drucker entscheiden, sollten Sie die verschiedenen Technologien und deren Einsatzbereiche verstehen. Denn die richtige Druckerwahl hängt stark von Ihren Einsatzbereichen und Ihren Ansprüchen bezüglich Präzision, Druckgeschwindigkeit und Druckkosten ab.
In der Zahnmedizin kommen vor allem zwei Druckverfahren zum Einsatz: FDM-Drucker (Fused Deposition Modeling) und Resin-Drucker (SLA oder DLP). Wir zeigen Ihnen die Unterschiede zwischen den beiden Drucksystemen auf.
FDM-Drucker:
Fused Deposition Modeling (FDM)-Drucker sind einfach zu bedienen und recht kostengünstig. Bei diesen Druckern wird erhitztes thermoplastisches Filament durch eine Düse aufgetragen, und das Objekt so Schicht für Schicht aufgebaut. Jede Schicht kühlt ab, verfestigt sich und verbindet sich mit der vorherigen.
FDM-Drucker sind ideal für die Herstellung von diagnostischen Modellen, Prototypen oder Schienen. Sie sind eine gute Wahl für einfache Modellierungen, eignen sich aber nicht für komplexere zahnmedizinische Arbeiten.
Vorteile von FDM-Druckern:
Relativ einfaches und kostengünstiges Druckverfahren mit minimaler Nachbearbeitung.
Auf den große Bauplattformen können mehrere Modelle gleichzeitig gedruckt werden (ist allerdings mit längeren Druckzeiten verbunden).
Nachteile von FDM-Druckern:
FDM-Drucker sind weniger präzise als und detailliert als Resin Drucker.
Die 3D-Drucke sind nicht für intraorale Anwendungen geeignet.
Der Druckvorgang ist relativ langsam: i.d.R. dauert es ca. 4 Stunden, um zwei Modelle zu drucken, bzw. 32 Stunden, um 16 Modelle gleichzeitig zu drucken.
Kosten für FDM-Drucker:
Einstiegsdrucker wie PRUSA kosten weniger als 1.000€. Allerdings sind sie für zahnmedizinische Zwecke nicht genau genug und nicht für den professionellen Dauereinsatz geeignet. Deshalb empfehlen wir Marken wie RAISE 3D, die FDM-Drucker mit speziellen Funktionen für eine verbesserte Genauigkeit in der Dentalproduktion anbieten. Dazu gehören beispielsweise eine noch präzisere Mikrodüse und ein abgestimmter Extruder.
Der RAISE 3D Pro 3 ist ein äußerst zuverlässiger und präziser Filamentdrucker für den zahnmedizinischen Bereich und kostet rund 6.000 €.
Resin Drucker (SLA/DLP):
Resin-Drucker arbeiten mit flüssigen Photopolymeren, die unter dem Einfluss von UV-Licht schichtweise aushärten und dabei ein festes, detailgenaues Objekt bilden. Diese Technologie ermöglicht die Herstellung besonders präziser dentaler Anwendungen wie diagnostische und funktionelle Modelle, Bohrschablonen, Schienen, Provisorien und sogar definitive Versorgungen. Je nach ausgewähltem Resin kann das Endprodukt in Farbe, Haltbarkeit und Elastizität variieren. Es gibt sogar bedruckbare Keramiken für den Druck von Kronen!
Bei den Resin Druckern unterscheidet man zwischen SLA- (Stereolithographie) und DLP-Technologien (Digital Light Processing). Der wesentliche Unterschied liegt in der Art und Weise, wie das UV-Licht eingesetzt wird: SLA-Druckernutzen einen punktgenauen Laser, der das Resin Schicht für Schicht exakt entlang der digitalen Geometrie aushärtet. Dieses Verfahren bietet eine außergewöhnliche Detailtiefe und Präzision und ist ideal für komplexe Konstruktionen und feinste Strukturen. DLP-Drucker arbeiten mit einem stationären digitalen Projektor, der jeweils eine komplette Schicht in einem einzigen Belichtungsvorgang aushärtet. Dadurch ist der DLP-Prozess deutlich schneller, was ihn besonders attraktiv für zeitkritische Anwendungen oder größere Druckvolumen macht.
Frisch gedruckte Resin-Modelle müssen mit Isopropylalkohol gewaschen und unter UV-Licht nachgehärtet werden, um ihre endgültigen Materialeigenschaften und Biokompatibilität zu erreichen.
Vorteile von Resin-Druckern:
SLA-Drucker produzieren präzise Objekte und eignen sich perfekt für die Herstellung komplexer zahnmedizinischer Anwendungen.
DLP-Drucker drucken sehr schnell und effizient und sind deshalb ideal für zeitkritische Workflows und die Produktion hoher Stückzahlen.
Sowohl SLA- als auch DLP-Drucker sind mit einer breiten Palette von Kunststoffen kompatibel und ermöglichen die Herstellung von zahlreichen zahnmedizinischen Anwendungen wie Bohrschablonen, Kronen, Veneers, Zahnersatz und mehr.
Nachteile von Resin-Druckern:
SLA-Drucker haben mehr bewegliche Teile, was mit der Zeit zu höheren Wartungskosten führen kann.
Resin Drucker benötigen ein komplettes Ökosystem, bestehend aus einem Wasch- und Trocknungssystem und einem Nachhärtungssystem. Das erhöht die Anschaffungskosten.
Kosten für Resin-Drucker:
Ein komplettes Resin-Drucksystem, einschließlich Drucker, Wasch- und Nachhärtungssystem, kostet in der Regel zwischen 12.000€ und 15.000€. Außerdem müssen Sie unterschiedliches Resin für den Druck kaufen. Führenden Drucker-Marken im zahnmedizinischen Bereich sind Formlabs (bekannt für seine SLA-Drucker bekannt) und Sprintray. SprintRay bietet unglaublich schnelle und präzise DLP-Drucker an, die speziell für Zahnärzte entwickelt wurden. Diese Drucker werden mit KI-basierter Software geliefert, die druckbare Designs erstellt, um den Druckprozess für Sie zu vereinfachen. Beide Marken bieten ihre eigenen Resins an, unterstützen aber auch eine Reihe von Fremdmaterialien.
Lohnt sich die Investition in einen 3D-Drucker?
Ob die Investition in ein 3D-Drucker für Ihre Praxis lohnenswert ist, hängt von mehreren Schlüsselfaktoren ab.
Ein Intraoralscanner bietet die Datengrundlage für einen 3D-Druck. Sollten Sie also keinen Intraoralscanner besitzen, macht auch die Anschaffung eines 3D-Druckers wenig Sinn. Wenn Ihre Klinik jedoch bereits mit einem Scanner ausgestattet ist, diesen auch amortisieren und die digitalen Arbeitsabläufe ausbauen möchte, ist der Kauf eines 3D-Druckers der logische nächste Schritt.
Ein 3D-Drucker ist dann sinnvoll, wenn Sie viele Patientenfälle haben, die Schienen, Provisorien oder Implantatschablonen herstellen muss. Natürlich ist eine Inhouse-Produktion auch dann von Vorteil, wenn Sie regelmäßig an komplexen Fällen arbeiten, die schnelle, qualitativ hochwertige und genaue Ergebnisse benötigen.
Die Vorteile der Inhouse-Produktion liegen auf der Hand:
Effizienz: Sie können individualisierte zahnmedizinische Anwendungen innerhalb weniger Stunden drucken, anstatt tagelang auf Ihr externes Labor zu warten.
Kosteneinsparungen: Nach der anfänglichen Investition können Sie die Produktionskosten für Ihre zahnmedizinischen Anwendungen erheblich senken.
Patientenzufriedenheit: Kürzere Wartezeiten und individuelle Ergebnisse sorgen für ein besseres Behandlungserlebnis und heben Ihre Klinik von anderen ab.
Wenn Sie jedoch nur gelegentlich drucken müssen oder nicht die Ressourcen haben, um intern zu drucken, macht es mehr Sinn, mit einem externen Labor zusammenzuarbeiten. Alternativ könnten Sie auch einen Zahntechniker einstellen, der den Druckvorgang übernimmt.
Die Implementation von 3D-Druckern in Ihren digitalen Arbeitsablauf
3D-Drucker sind kein eigenständiges Werkzeug in der digitalen Zahnmedizin, sondern sollten als Teil eines digitalen Workflows gesehen werden. Der digitale Arbeitsablauf beginnt mit der Erfassung von Patientendaten, wie intraorale Scans sowie Gesichts- und CBCT-Scans. Die erfassten Daten werden in CAD-Software importiert, um digitale Designs für Zahnersatz, Bohrschablonen oder Modelle zu erstellen. Diese Designs können direkt an den 3D-Drucker gesendet werden, wodurch analoge Zwischenschritte entfallen. Das Ergebnis ist ein hocheffizienter und vollständig digitaler Herstellungsprozess.
Dank der zunehmenden Kompatibilität zwischen verschiedenen digitalen Technologien wie Intraoralscannern, Cloud-Plattformen, CAD/CAM-Systemen und 3D-Druckern können Zahnarztpraxen und Dentallabore effektiver zusammenarbeiten. Ein digitaler Workflow kann die Zusammenarbeit erheblich verbessern: Die Produktionszeit wird verkürzt, Anpassungen können schnell kommuniziert und umgesetzt werden, und die entstehenden Zahnanwendungen sind präzise und langlebig. Biokompatible Druckmaterialien eröffnen zudem neue Möglichkeiten für individuelle, hochwertige Lösungen.
Lernen Sie in der Digital Dentistry Masterclass, wie man 3D druckt
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Dieser umfassende Hands-on Kurs deckt den gesamten digitalen Arbeitsablauf ab, einschließlich die Erstellung von Intraoralscans, digitale Behandlungsplanung und 3D-Druck. Alternativ können Sie auch einen maßgeschneiderter Kurs anfordern, der sich ausschließlich auf Ihre persönlichen Herausforderungen mit dem 3D-Druck konzentriert.
Das Fazit: Braucht Ihre Praxis einen 3D-Drucker?
Ein 3D-Drucker erweitert die Möglichkeiten Ihrer Praxis erheblich – von Provisorien und Kronen bis hin zu Schienen und chirurgischen Bohrschablonen. Durch den Inhouse-Druck profitieren Sie von deutlich schnelleren Durchlaufzeiten, mehr Kontrolle über die Fertigung und einer höheren Effizienz bei komplexen Behandlungsfällen.Voraussetzung für den Erfolg ist jedoch eine sorgfältige Planung und die nahtlose Integration des 3D-Drucks in Ihren bestehenden digitalen Workflow.
Wenn Ihre Praxis bereits über einen Intraoralscanner verfügt und Sie bereit sind, den nächsten Schritt der Digitalisierung zu gehen, ist der 3D-Druck eine ideale Ergänzung. Für professionelle und wirtschaftliche Ergebnisse empfehlen wir den Einsatz eines Harz-Druckers – bevorzugt mit DLP-Technologie. Er liefert schnelle, präzise und verlässliche Ergebnisse für Ihre Patienten.
Viel Spaß beim Drucken!