Come scegliere una stampante 3D per il tuo studio dentistico o laboratorio odontotecnico

La produzione additiva sta rendendo l'odontoiatria digitale una scelta aziendale valida, combinando un'alta qualità e una migliore cura del paziente con bassi costi per unità e flussi di lavoro semplificati.

Il mercato della stampa 3D è in rapida espansione, perciò questa tecnologia sta diventando a portata di mano per un maggior numero di aziende. Ma quali tecnologie sono rilevanti per l'odontoiatria? Quali sono le migliori stampanti in termini di qualità, precisione, rendimento e valore? Perché alcune costano meno di 5000 $ e altre più di 80 000 $?

In questa guida analizzeremo le diverse tecnologie di stampa 3D disponibili per il settore odontoiatrico e tutte le caratteristiche da considerare prima di investire in una stampante 3D.

  1. Tecnologie di stampa 3D per il settore odontoiatrico
  2. Come valutare le soluzioni di stampa 3D
  3. Entrare nel mondo della stampa 3D per l'odontoiatria

È la prima volta che hai a che fare con l'odontoiatria digitale? Scopri di più sulle differenze tra workflow digitale e analogico e su come integrare la stampa 3D nella tua attività.

Tecnologie di stampa 3D per il settore odontoiatrico

Oggigiorno nel settore odontoiatrico sono diffuse tre tecnologie di stampa 3D: stereolitografia (SLA), elaborazione digitale della luce (ingl. "digital light processing", DLP) e getto di materiale. Ciascuna tecnologia può fornire l'accuratezza e la precisione necessarie per le applicazioni dentali, ma la qualità può variare a seconda delle macchine e dei sistemi. Cerca di capire bene come funziona ciascuna tecnologia, ma ricordati che è più importante valutare l'attrezzatura specifica e giudicarla in base a qualità delle parti, facilità di utilizzo, affidabilità e costo.

Stereolitografia (SLA)

Nella stereolitografia una vasca di resina liquida viene esposta selettivamente a un fascio laser attraverso l'area di stampa, solidificando la resina in aree specifiche. La stereolitografia è molto precisa e offre la migliore finitura superficiale delle tre tecnologie. Le stampanti SLA dispongono di grandi volumi di stampa e di un'ampia gamma di materiali per svariate applicazioni. Per cambiare materiale basta sostituire serbatoio resina e cartuccia. La combinazione di ingombro ridotto, flusso di lavoro semplice e prezzo contenuto rende le stampanti SLA desktop adatte sia per i laboratori odontotecnici sia per gli studi dentistici.

Le stampanti SLA dispongono di grandi volumi di stampa e di una vasta gamma di materiali. Dall'angolo superiore sinistro a quello inferiore destro: modelli di corone e ponti, dime chirurgiche, bite dentali e modelli ortodontici.
Le stampanti SLA dispongono di grandi volumi di stampa e di una vasta gamma di materiali. Dall'angolo superiore sinistro a quello inferiore destro: modelli di corone e ponti, dime chirurgiche, bite dentali e modelli ortodontici.

Elaborazione digitale della luce (DLP)

L'elaborazione digitale della luce si basa sullo stesso processo chimico della stereolitografia, ma utilizza un proiettore digitale come sorgente luminosa per solidificare la resina, piuttosto che un laser. Le stampanti DLP offrono un ingombro ridotto, un flusso di lavoro semplice e una vasta gamma di opzioni di materiali, ma a un costo sostanzialmente più elevato rispetto alle stampanti SLA desktop. Inoltre, le parti stampate con l'elaborazione digitale della luce tendono a mostrare linee dei voxel, strati formati da piccoli mattoni rettangolari dovuti allo schermo digitale, e hanno una finitura superficiale di qualità generalmente inferiore.

Getto di materiale

Le stampanti 3D a getto di materiale (PolyJet e MultiJet Modeling) funzionano in modo simile alla stampa a getto d'inchiostro, ma invece di spruzzare gocce d'inchiostro sulla carta, depositano strati di resina liquida su un vassoio e li polimerizzano istantaneamente utilizzando la luce. Le tecnologie a getto di materiale erano le più comuni nel settore odontoiatrico qualche anno fa, ma la loro espansione è stata limitata dal costo elevato e dalle grandi dimensioni delle macchine. Richiedono un'ampia post-elaborazione e la finitura superficiale delle parti prodotte con questa tecnologia è generalmente inferiore rispetto a quanto è possibile ottenere con la stereolitografia o l'elaborazione digitale della luce. I sistemi a getto di materiale offrono un rendimento elevato, ma possono essere utilizzati solo per una gamma limitata di applicazioni a causa dei costosi materiali proprietari.

Tecnologie di stampa 3D per il settore odontoiatrico a confronto

Stereolitografia (SLA) Elaborazione digitale della luce (DLP) Getto di materiale (MJP, PolyJet)
Precisione ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★
Finitura superficiale ★★★★★ ★★★★☆ ★★★☆☆
Velocità ★★★★½ ★★★★★ ★★★★★
Rendimento ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★
Materiali ★★★★★ ★★★★★ ★★★★☆
Vantaggi Ottimo rapporto qualità-prezzo
Alta precisione
Vasta gamma di materiali
Formato desktop
Facilità di utilizzo
Alta precisione
Vasta gamma di materiali
Formato desktop
Facilità di utilizzo
Alta precisione
Alto rendimento
Svantaggi Velocità (parte singola) Macchinari costosi
Volume di stampa ridotto
Macchinari costosi
Materiali costosi
Opzioni limitate per i materiali
Grande ingombro
Manutenzione costosa
Prezzo A partire da 3500 $ A partire da 12 000 $ A partire da 35 000 $

Se desideri scoprire di più sulle diverse tecnologie di stampa 3D e i workflow digitali per l'odontoiatria, ti consigliamo di guardare questo webinar sull'odontoiatria digitale condotto da Michael Scherer DMD, MS, APC.

Come valutare le soluzioni di stampa 3D

Accuratezza e precisione

La cosa più importante per uno studio dentistico o laboratorio odontotecnico è garantire parti finali di alta qualità. Per evitare l'acquisto di attrezzatura imprecisa, consigliamo di:

  • Essere scettici: non ti fidare di quello che dicono le aziende produttrici.
  • Giudica l'accuratezza in base ai modelli finali stampati in 3D, non alle specifiche tecniche.
  • Ordina delle parti campione per valutare l'accuratezza e la precisione.

I produttori possono cercare di confondere i potenziali clienti con dichiarazioni fuorvianti e specifiche tecniche. Spesso cercano di far credere che lo spessore dello strato, la dimensione del punto laser o dei pixel sono fattori di "precisione di stampa", nonostante queste specifiche non abbiano un impatto diretto su quanto saranno accurate le parti finali. Anche se la maggior parte delle aziende fa riferimento a un unico numero per quanto riguarda la precisione (ad esempio, 50 o 75 micron), si tratta normalmente di un espediente di marketing, e questi numeri spesso rappresentano il limite di risoluzione della stampante.

L'accuratezza e la precisione di una stampante sono definite da quanto sono ben calibrati tutti i suoi componenti, perciò un sistema può essere giudicato solo in base alle parti finali stampate. La scansione ottica desktop consente di confrontare le forme organiche delle protesi dentali stampate con il file STL inviato alla macchina. Le scansioni dei modelli stampati sono valutate in termini di percentuale di punti entro una data distanza dal punto nominale del file STL (ad esempio, 80% dei punti entro ±50 micron).

Studio di precisione di un bite dentale (a sinistra) e una dima chirurgica (a destra) stampati in 3D. Le stampanti 3D per il settore odontoiatrico consentono di realizzare prodotti e dispositivi personalizzati di alta qualità, con migliore aderenza e risultati riproducibili.
Studio di precisione di un bite dentale (a sinistra) e una dima chirurgica (a destra) stampati in 3D. Le stampanti 3D per il settore odontoiatrico consentono di realizzare prodotti e dispositivi personalizzati di alta qualità, con migliore aderenza e risultati riproducibili.

Richiedi sempre studi di precisione con dati reali di scansione delle parti stampate. Oppure, ancora meglio, chiedi un campione gratuito o uno personalizzato del tuo design, così da poterlo misurare e confrontare con il progetto originale, e giudicarne la qualità utilizzando un software gratuito di comparazione.

Per ulteriori informazioni sull'accuratezza e la precisione, ti consigliamo di leggere questo whitepaper sulla produzione di modelli dentali con la stampa 3D e questi studi indipendenti (1, 2) in cui viene eseguita un'analisi dell'accuratezza delle stampanti 3D più diffuse nel settore odontoiatrico.

Facilità di utilizzo e affidabilità

Anche la facilità d'uso e l'affidabilità in fase di produzione di una stampante 3D sono fattori importanti da tenere in considerazione. Dopotutto, il personale dovrà imparare a utilizzare l'attrezzatura ed eseguire la manutenzione quotidiana. Guarda video online, visita una fiera, contatta il reparto vendite o chiedi ai colleghi di raccontarti la loro esperienza, per cercare di farti un'idea della curva di apprendimento necessaria prima di introdurre una nuova stampante 3D.

Rifletti attentamente sui requisiti di configurazione dell'attrezzatura. Alcune delle stampanti più recenti sono progettate in modo abbastanza intuitivo da poter iniziare a stampare appena tirate fuori dalla scatola. Altre macchine più complesse richiedono la presenza di un tecnico durante la messa a punto.

Presta particolare attenzione ai tipi di interazione e manutenzione quotidiane di cui la stampante avrà bisogno una volta che sarà operativa. L'erogazione automatica della resina, disponibile su macchine SLA e stampanti a getto di materiale selezionate, può fare una grande differenza nel mantenere un ambiente di produzione pulito e che richiede una manutenzione minima, e permette anche di passare rapidamente da un materiale all'altro.

Le prime stampanti 3D avevano una pessima reputazione, ed erano note per trascorrere metà della loro vita utile in riparazione e avere un numero elevato di stampe fallite anche quando erano funzionanti. Per fortuna, l'ultima generazione di stampanti ha superato queste limitazioni. Ad esempio, gli utenti della stampante 3D Form 2 affermano di avere un tasso di successo superiore al 95% su milioni di stampe eseguite con decine di migliaia di macchine. Cerca a fondo tra le informazioni sull'affidabilità pubblicate e assicurati che il produttore offra le garanzie e i servizi di assistenza appropriati, così da avere la tranquillità di non doverti preoccupare di nulla se qualcosa va storto.

Costi e ritorno d'investimento

L'adozione di nuove tecnologie deve semplicemente avere un senso per la tua attività. Ricordati di considerare:

  • I costi iniziali, che comprendono non solo il prezzo della macchina, ma anche la formazione e la messa a punto delle attrezzature di formato più grande e, potenzialmente, il software.
  • I costi di gestione, stimati al meglio se includono anche i costi unitari dei materiali.
  • I costi di assistenza e manutenzione, che a volte possono includere contratti obbligatori e costare all'anno fino al 20% del prezzo iniziale della stampante.

Tutti questi fattori hanno un impatto diretto su quanto velocemente potrai ottenere un ritorno sull'investimento nella tecnologia di stampa 3D. La buona notizia è che con macchine di formato più piccolo e dal costo ridotto, ma in grado di offrire un'elevata qualità di produzione, è ora possibile per i laboratori odontotecnici e gli studi dentistici ottenere un ritorno sull'investimento positivo nell'arco di pochi mesi.

Materiali e applicazioni

Oggigiorno, le stampanti 3D professionali sono alcuni degli strumenti più versatili presenti nei laboratori odontotecnici e negli studi dentistici, e il segreto della loro versatilità è rappresentato dai materiali dedicati.

La selezione di materiali varia a seconda del modello della stampante. Alcune stampanti 3D di base possono produrre solo modelli ortodontici, mentre i sistemi più avanzati permettono di realizzare modelli ad alta precisione di corone e ponti, dime chirurgiche, restauri colabili e pressabili, allineatori, retainer e prodotti dentali biocompatibili a lungo termine come bite o protesi dentali.

Alcune stampanti 3D funzionano solo con materiali proprietari, perciò le opzioni sono limitate dall'offerta del produttore della stampante. Altri hanno un sistema aperto, quindi si possono utilizzare materiali prodotti da altre aziende. In questi casi, è importante assicurarsi di poter ottenere risultati con una qualità e una precisione clinicamente accettabili.

Modelli di ponti e corone stampati in 3D su una stampante SLA desktop Form 2 di Formlabs.
Modelli di ponti e corone stampati in 3D su una stampante SLA desktop Form 2 di Formlabs.

I produttori lanciano regolarmente nuovi materiali, quindi è molto probabile che una stampante acquistata oggi sarà in grado di creare una crescente varietà di prodotti odontoiatrici in un futuro molto prossimo.

Rendimento e adattabilità ai volumi di produzione

Il passaggio all'odontoiatria digitale dovrebbe essere un processo graduale, che inizia con un'unica applicazione, per poi passare gradualmente a più casi d'uso e flussi di lavoro.

Il numero di prodotti dentali che una stampante 3D può produrre dipende molto dal modello specifico e dall'applicazione. Ad esempio, il proiettore di una stampante DLP espone gli strati alla luce tutti in una volta, mentre nelle stampanti SLA il laser deve estrarre ogni parte. Questo porta a un aumento della velocità per stampe di grandi dimensioni e completamente dense. Tuttavia, la risoluzione del proiettore limita il volume di stampa, quindi il rendimento complessivo delle due tecnologie è simile. Informati presso il produttore per ottenere dati specifici su più applicazioni e scenari.

Rendimento e costo di prodotti odontoiatrici realizzati con una stampante 3D SLA desktop Form 2

Stampare con la Form 2 Quadrante con monconi Arcata completa con monconi Bite dentali e retainer Guide chirurgiche arcata completa Guide chirurgiche quarto d'arcata
Parti per stampa 16 quadranti e monconi 4 arcate e monconi 7 bite dentali 12 guide 18 guide
Durata 2 quadranti / 3 ore
16 quadranti / 8,5 ore
2 arcate / 5,5 ore
4 arcate / 8 ore
1 bite dentale / 50 minuti
7 bite dentali / 2 ore
1 guida / 1,5 ore
8 guide / 7 ore
1 guida / 1,5 ore
18 guide / 4,5 ore
Costo per unità 1,1 $ / quadrante 2-3,75 $ / arcata 3-5 $ / bite dentale 2,5-4 $ / guida 1,5-2,5 $ / guida

La produzione con unità di stampa dotate di più macchine spesso riduce i costi iniziali rispetto ai macchinari di formato più grande. Con l'acquisto iniziale di una macchina a basso costo, le aziende possono testare i metodi di fabbricazione prima di aumentare la produzione in base alla domanda. Ciò offre l'opportunità di pagare la produzione solo quando è necessaria, piuttosto che fare grandi investimenti a lungo termine in un mercato in rapida evoluzione.

Le unità di stampa dotate di più macchine consentono la stampa 3D per più applicazioni diverse in parallelo, bilanciando le esigenze di produzione e riducendo i rischi grazie alla ridondanza.
Le unità di stampa dotate di più macchine consentono la stampa 3D per più applicazioni diverse in parallelo, bilanciando le esigenze di produzione e riducendo i rischi grazie alla ridondanza.

Le unità di stampa riducono i rischi grazie alla ridondanza. Se una macchina ha bisogno di manutenzione, la produzione può essere distribuita su tutta la restante unità di stampa.

Entrare nel mondo della stampa 3D per l'odontoiatria

Da quando sono state rese disponibili le prime stampanti 3D desktop per il settore odontoiatrico, molto è cambiato. Mentre fino a pochi anni fa le stampanti 3D erano accessibili solo ai più grandi laboratori odontotecnici, oggi si possono trovare spesso in laboratori e studi di qualsiasi dimensione.

Considera i fattori discussi in precedenza e le esigenze della tua attività: alcune soluzioni possono adattarsi alle tue necessità meglio di altre. L'odontoiatria digitale si sta sviluppando rapidamente e le nuove soluzioni desktop consentono di realizzare prodotti dentali con qualità e precisione simili o addirittura superiori alle tradizionali stampanti 3D di grande formato. Svolgi tutte le ricerche necessarie, valuta parti reali ed evita di pagare un prezzo troppo elevato.


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