의료 시설 및 치기공소용 덴탈 3D 프린터 선택법

적층 제조는 디지털 치의학 분야의 최신 워크플로를 이루고 있으며 고품질과 저비용, 간소화된 워크플로를 결합하여 치과 진료 및 기공소 비즈니스에는 논리적인 선택이 되었습니다. 빠르게 확장된 시장 덕분에 더 많은 기업이 이 기술을 사용할 수 있게 되었습니다.

이 가이드에서는 치과용 3D 프린팅 기술과 치과용 3D 프린터에 투자하기 전에 평가해야 할 모든 속성을 살펴보겠습니다.

디지털 치의학이 처음이신가요? 가이드에서 아날로그와 디지털 워크플로의 차이점을 자세히 알아보고 3D 프린팅의 비즈니스 통합과 관련된 내용을 알아보세요.

치과 교정용 3D 프린팅 기술

오늘날 치과 및 치열 교정 실습과 기공소에서 흔히 사용되는 두 가지 3D 프린팅 기술로 광경화성 수지 조형 방식(SLA)과 디지털 광원 처리 방식(DLP)이 있습니다.

광경화성 수지 조형 방식에서는 액상 레진 통이 프린팅 영역 전체에서 레이저 빔에 선택적으로 노출되어 특정 영역의 레진이 응고됩니다. Formlabs의 Form 3B+ 3D 프린터에 사용되는 저강도 광조형 방식(LFS) 기술은 SLA 3D 프린팅의 다음 단계로, 레진 탱크에서 레이어 사이의 파트를 벗겨낼 때 파트에 발생하는 변형이 줄어들고 제작된 파트는 표면 마감, 선명도, 정확도가 뛰어납니다.

디지털 광원 처리 방식은 SLA 및 LFS와 동일한 화학 공정으로 작동하지만 레이저가 아닌 디지털 프로젝터를 광원으로 사용하여 레진을 응고시킵니다. 

가장 일반적인 치열교정 및 치과용 3D 프린터는 광원, 즉 SLP의 경우 레이저에, DLP의 경우 프로젝터에 액체 레진을 선택적으로 노출하여 아주 얇고 단단한 플라스틱 층을 형성하고 이 층을 한 겹 한 겹 쌓아 올려 단단한 물체를 만듭니다.

SLA, LFS, DLP 3D 프린터의 작동 방식은 비슷합니다. 프린팅 품질, 워크플로, 사용 가능한 재료, 비용 및 기타 요소의 차이는 기술 간 차이보다 장비 간 차이에서 더 크게 생깁니다. 

Formlabs Form 3B 치과용 3D 프린터에서 생성된 3D 프린팅 모형 위에 열성형된 투명 얼라이너.

치과용 3D 프린터 비교 방법

정확도와 정밀도

고품질의 정확한 최종 파트를 보장받는 것은 모든 치과 진료 및 기공소에서 가장 중요한 관심사입니다. 안타깝게도 치과 또는 치열 교정용으로 판매되는 모든 3D 프린터에서 치열 교정 응용 분야에 필요한 품질, 정밀도, 정확도를 얻을 수 있는 것은 아닙니다.또한 다양한 치과용 3D 프린터를 비교하는 것은 기술 사양 시트를 읽어보는 것 이상입니다.

일부 제조업체가 오해의 소지가 있는 진술 및 기술 사양으로 잠재 고객을 혼동시키려고 할 수 있습니다. 가장 일반적으로 레이어 높이, 레이저 스팟 사이즈 또는 픽셀 크기를 "정확도"로 가장합니다. 이러한 사양은 최종 파트의 정확도에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 업체는 대부분 정확도(예: 50μm 또는 75μm)를 고려할 대 단일 숫자를 참고 사항으로 제시하지만 이는 일반적으로 마케팅 특수 효과이며 이 숫자는 가장 기본적으로 프린터의 해상도 한계를 나타냅니다.

SLA 및 DLP 프로세스의 기본 단위는 형태가 다르므로 수치 사양만으로는 서로 다른 장비를 비교하기 어렵습니다.

기본적으로 정확도와 정밀도는 3D 프린터의 품질, 3D 프린팅 기술, 재료, 소프트웨어 설정, 후처리, 이러한 모든 시스템이 얼마나 잘 보정되었는지 등 다양한 요인에 따라 달라지므로 3D 프린터는 최종 치과용 파트로 판단해야 합니다. 

항상 프린팅된 파트의 실제 스캔 데이터를 사용한 정확도 연구를 기준으로 평가하십시오. 더 나은 방법은 샘플 파트나 개별 디자인의 맞춤형 샘플을 요청하여 맞춤을 확인하거나 원래 디자인과 비교하여 치수를 직접 측정하는 것입니다.

Form 3B LFS 3D 프린터에서 프린팅한 다이가 있는 전체 아치 모델의 정확도 연구. 치과용 3D 프린터는 우수한 적합성과 반복 가능한 결과를 가진 고품질 맞춤형 제품 및 기구를 생산할 수 있습니다.

사용 편리성

또 다른 중요한 고려 사항은 3D 프린터를 사용하는 것이 얼마나 쉬운가입니다. 결국 귀하와 귀하의 팀은 매일 장비를 사용하고 유지 관리하는 방법을 배워야 합니다. 온라인 비디오시청, 무역 박람회 방문, 영업팀 문의 또는 동료들의 경험담과 질문을 통해 새로운 3D 프린터와 함께 제공되는 학습 곡선을 파악하십시오.

프린터가 가동되면 프린터에 필요한 일상적인 상호 작용 및 유지 관리 유형을 고려하십시오. 예를 들어 Formlabs SLA 및 LFS 3D 프린터의 자동 레진 공급은 재료 부족을 걱정할 필요가 없음을 의미합니다.

일부 프린터에는 Formlabs 3D 프린터용 PreForm 같이 프린팅용 3D 모델을 준비할 수 있는 독점 소프트웨어가 함께 제공되는 반면 다른 제조업체에서는 기성품 솔루션을 제공합니다. 기능은 소프트웨어 도구에 따라 달라집니다. 예를 들어 PreForm으로는 원 클릭 프린팅 설정 기능, 서포트의 밀도와 크기 강력 수동 제어 기능, 레이어 두께 적응형 최적화 기능, 재료와 시간 절약 기능 등을 사용할 수 있습니다. 

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빌드 플랫폼에서 프린팅된 파트를 제거할 때 긁힘, 모델 파손 또는 파트 결함이 발생할 수 있습니다. Formlabs 치과용 3D 프린터는 스테인리스 스틸 측면 핸들을 한 번만 움직여 프린트 표면에서 파트를 즉시 분리하는 빌드 플랫폼도 제공합니다.

SLA, LFS, DLP 기술로 프린팅한 파트에는 후처리가 필요합니다. 

먼저 파트를 용제로 세척하여 잔여 레진을 제거해야 합니다. 생체적합성 치과 파트에도 후경화가 필요합니다. SLA 및 LFS 3D 프린터의 경우 Formlabs는 이러한 단계를 자동화하여 시간과 노력을 절약하고 깨끗하고 유지 관리가 적은 생산 환경을 유지하여 큰 차이를 만드는 솔루션을 제공합니다.

마지막으로 설계에 따라 일부 파트에서 서포트 구조를 제거해야 합니다. 이 단계를 단순화하기 위해 Formlabs의 Form 3B는 마무리 및 비용이 많이 드는 노동의 필요성을 크게 줄여주는 소프트 터치 서포트를 제공합니다.

초기 3D 프린터는 수명의 절반을 서비스에 사용하는 것으로 악명 높았으며 온라인 상태에서도 프린팅을 여러 번 실패했습니다. 다행스럽게도 최신 세대의 프린터는 크게 향상된 안정성을 제공합니다. 예를 들어, Formlabs 3D 프린터 사용자는 수만 대의 장비와 수백만 건의 프린팅에서 95% 이상의 성공률을 보고했습니다. 게시된 신뢰성 정보를 자세히 살펴보고 서비스가 필요한 경우 서비스를 받을 수 있도록 제조업체가 적절한 보증 및 서비스를 제공하는지 확인하십시오.

비용 및 투자 수익

새로운 기술의 채택을 고려할 때는 비즈니스 적합성을 따져봐야 합니다. 치과용 3D 프린터 가격은 초창기보다 크게 떨어졌으며 오늘날 시장에 나와 있는 시스템은 많은 응용 분야에서 가장 저렴한 비용을 제공합니다. 

예를 들어, 수술 가이드 또는 치과 모형을 프린팅하여 인하우스로 열성형 얼라이너를 생산하려는 진료실 또는 연구실은 기공소 또는 서비스 제공업체에 아웃소싱하는 것과 비교하여 각 파트의 비용을 75-95% 절감할 수 있어 몇 주 안에 3D 프린터 비용과 동일한 비용을 절약하고 몇 년에 걸쳐 구매 가격을 몇 번이나 상쇄할 수 있습니다.

치과용 3D 프린터를 비교할 때 다음 사항을 고려하십시오.

1. 기계 비용뿐만 아니라 교육, 설정 및 잠재적인 소프트웨어를 포함한 선행 비용.

2. 운영 비용을 추정하기에는 단위당 재료비를 비교하는 편이 가장 좋습니다.

3. 서비스 및 유지 보수 비용. 연간 프린터 선결제 비용의 20%까지 비용이 소요될 수 있는 강제 서비스 계약에 주의하십시오.

소재와 응용 분야

전문가용 3D 프린터는 오늘날 치과 및 치열 교정 실습과 기공소에서 볼 수 있는 가장 다재다능한 도구 중 하나이며 다용도성의 핵심은 전용 재료입니다.

재료 선택은 프린터 모델에 따라 다릅니다. 일부 기본 3D 프린터는 진단 모델만 생성할 수 있는 반면, 고급 시스템은 매우 정확한 크라운 및 브릿지 모델, 수술가이드, 주조 /압착 가능한 수복물을 제조할 수 있습니다. 스플린트, 리테이너 또는 디지털 의치와 같은 장기 및 생체 적합성 치과 제품뿐만 아니라 투명 얼라이너 및 할리 리테이너와 같은 치열 교정 장치를 3D 프린팅 모델 위에 열성형하여 제작할 수 있습니다.

치과용 3D 프린터를 사용하면 다양한 치과 제품의 비용 효율적인 대량 맞춤형 디지털 생산이 가능합니다.

일부 3D 프린터는 독점적인 재료로만 작동하므로 옵션이 프린터 제조업체의 제품으로 제한됩니다. 다른 회사는 개방형 시스템을 가지고 있는데, 이는 타사 제조업체에서 만든 재료를 사용할 수 있음을 의미합니다. 

그러나 타사 재료를 사용하는 경우 결과가 임상적으로 허용 가능한 품질과 정확성을 달성할지 확인하는 것이 중요합니다. 또한 "개방형"이라고 주장하는 검증되지 않은 3D 프린터에서 생체적합성 재료를 사용하면 사용 요구 사항을 위반하여 생체 적합성이 아닌 기기를 생산하게 됩니다. 검증되지 않은 3D 프린터 및 재료를 사용하여 비즈니스에 어떤 위험이 따르는지 알고 있어야 합니다.

Formlabs Form 3B 치과용 3D 프린터에서 3D 프린팅한 수술 가이드.

제조업체는 정기적으로 신소재를 출시하므로 현재 구입한 프린터로 가까운 장래에 점점 더 다양한 치과용 제품을 만들 수 있게 될 가능성이 높습니다..

속도와 처리량

3D 프린팅의 속도를 고려할 때는 다른 요소를 배제한 프린팅 속도 뿐만 아니라 생산량도 고려해야 합니다.

SLA, LFS 및 DLP 3D 프린터의 원시 프린팅 속도는 일반적으로 비슷합니다. DLP 3D프린팅은 프로젝터가 각 층 전체를 한꺼번에 노출하므로 파트의 높이에만 의존해 프린팅 속도가 일정하지만 SLA, LFS 3D프린터는 레이저로 각 파트를 도출해냅니다. 경험상 SLA 및 LFS 3D 프린터는 단일 파트 또는 더 작은 파트를 프린팅할 때 비슷하거나 더 빠르며 DLP 3D 프린터는 플랫폼의 많은 부분을 채우며 여러 개의 파트를 프린팅할 때 더 빠릅니다. 

그러나 DLP 프린터의 경우 해상도와 빌드 볼륨 사이에서 절충해야 합니다. 작은 DLP 3D 프린터는 빠르게 프린팅할 수 있지만 빌드 플랫폼에는 몇 가지 모델만 맞출 수 있습니다. 빌드 볼륨이 더 큰 다른 장비는 더 많은 파트를 프린팅 수 있지만 낮은 해상도에서만 프린팅할 수 있습니다. 즉, 더 높은 정확도가 필요한 복원 모델이나 수술 가이드를 프린팅하기에는 충분히 정확하지 않을 수 있습니다.

SLA 및 LFS 3D 프린터는 하나의 기계에서 이러한 모든 옵션을 생산할 수 있으며 사례에 따라 실습 및 실험실에서 해상도, 속도 또는 처리량을 최적화할지 여부를 자유롭게 결정할 수 있습니다.

예를 들어, Form 3B LFS 3D 프린터는 Draft Resin을 사용하여 약 20분 안에 단일 치열 교정 모델을 생산할 수 있고 프린트당 8개 모델을 ~1시간 내에 생산할 수 있으며, 프린터의 대량 빌드 볼륨을 사용하면 한 번에 최대 18개 모델을 생산할 수 있으며 밤새 "소등" 상태로도 가능합니다. Formlabs의 대형 치과 및 교정용 3D 프린터인 Form3BL은 프린팅 회당 최대 52개의 모델을 생산할 수 있습니다.

빌드 플랫폼이 소형인 DLP 3D 프린터는 한 번에 기껏해야 소수의 모델을 빠르게 생산할 수 있습니다. 프린터를 준비해야 하므로 소프트웨어에서 프린팅을 설정하고 각 프린팅에서 나온 파트를 후처리하므로 생산 기능을 최대한 활용하기 위해 파트당 인건비가 훨씬 높아집니다.

Form 3B Dental 3D 프린터에서 3D 프린팅을 사용한 치과 및 치열 교정 제품의 처리량 및 비용

특히 치기공소의 경우 또 다른 중요한 고려 사항은 단일 장비 또는 여러 대의 장비로 생산량을 맞출지의 여부입니다. 다중 장비 프린트 셀을 사용한 생산은 종종 대형 기계에 비해 초기 비용이 적습니다. 치기공소에서는 처음에 저렴한 장비를 한 대 구입하여 궁극적으로 수요에 따라 생산 규모를 확장하기 전에 생산 방법을 테스트할 수 있습니다. 이는 빠르게 진화하는 시장에 대규모 장기 투자를 하는 대신 필요할 때만 생산 비용을 지불할 수 있는 기회를 제공합니다.또한 여러 대의 프린터가 있는 프린트 셀을 사용하면 한 번에 여러 가지 표시를 생성하고 중복성을 통해 위험을 줄일 수 있습니다. 한 대의 장비에 유지 관리 서비스가 필요한 경우 나머지 프린팅 셀에서 생산 균형을 맞출 수 있습니다.

또는 Form3BL과 같은 대형 치과용 3D 프린터로 모든 프린팅 작업의 처리량을 최대화하고 작업자 개입을 최소화하여 인건비를 줄일 수 있습니다. 

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다중 장비 프린팅 셀을 사용하면 여러 응용 분야를 동시에 3D 프린팅할 수 있어 생산 요구 사항의 균형을 맞추고 중복성을 통해 위험을 낮출 수 있습니다.

디지털 덴티스트리 및 3D 프린팅 시작하기

몇 년 전만 해도 3D 프린터는 가장 큰 치과 기공소와 밀링 센터에서만 사용할 수 있었지만 지금은 많은 치과 및 교정 실습과 기공소에서 흔히 볼 수 있습니다.

위에서 설명한 요소와 비즈니스 요구 사항을 고려해보세요. 다른 솔루션보다 일부 치과 비즈니스에 더 적합한 솔루션이 있을 수 있습니다. 조사하고 실제 파트를 평가하여 막대한 보험료를 지불하지 않도록 하십시오.

Formlabs Dental Academy에서 무료 가이드, 단계별 튜토리얼, 백서, 웨비나를 탐색 하여 3D 프린팅을 기공소나 실습에 도입할 방법을 알아보세요.

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