Как выбрать 3D-принтер для вашего стоматологического кабинета или лаборатории

Аддитивная технология — это завершающая составляющая производственного процесса в цифровой стоматологии, которая стала логичным бизнес-выбором для стоматологических кабинетов и лабораторий благодаря сочетанию высокого качества, низких затрат и оптимизированных технологических процессов. Рынок стремительно развивается, делая эту технологию доступной для большинства предприятий.

В данном руководстве мы рассмотрим различные технологии 3D-печати, используемые в стоматологии, а также все данные, которые надо оценить, перед тем как инвестировать в стоматологический 3D-принтер.

Новичок в цифровой стоматологии? Ознакомьтесь с нашим руководством и узнайте больше о разнице между аналоговыми и цифровыми процессами, а также от том, какие составляющие входят в процесс интеграции 3D-печати в вашу работу.

Технологии 3D-печать в стоматологии

На сегодня в стоматологических кабинетах и лабораториях используется две технологии 3D-печати: стереолитография (SLA) и печать с применением цифровой обработки света (DLP).

В стереолитографии область печати на емкости с жидким полимером избирательно подвергается воздействию лазерного луча, при этом полимер в определенных местах затвердевает. Технология Low Force Stereolithography (LFS), используемая в стоматологическом 3D-принтере Form 3B компании Formlabs, является следующей стадией развития трехмерной печати по технологии SLA, которая уменьшает деформацию между слоями на детали при ее отслаивании от емкости с полимером, что позволяет получать детали с несравнимо гладкой, чистой и точной поверхностью.

Технология цифровой обработки света использует тот же химический процесс, что и технологии SLA и LFS, но в качестве источника света для отверждения полимера используется цифровой проектор, а не лазер. 

Наиболее распространенные стоматологические 3D-принтеры выборочно воздействуют на жидкий полимер источником света: SLA и LFS — лазером, DLP — проектором, формируя очень тонкие твердые слои пластика, которые складываются в твердотельный объект.

Принцип работы 3D-принтеров SLA, LFS и DLP схож, а различия в качестве печати, технологическом процессе, используемых материалах, стоимости и других характеристиках зависят в большей мере от устройства, а не от технологии. 

Как оценивать стоматологический 3D-принтер

Точность и аккуратность

Гарантия высокого качества и точности конечных моделей является наиболее важной задачей для любого стоматологического кабинета и лаборатории. К сожалению, не все 3D-принтеры, представленные на рынке стоматологического оборудования, способны обеспечить качество, точность и аккуратность, необходимые для изготовления стоматологических изделий. Кроме этого, сравнение различных стоматологических 3D-принтеров выходит за рамки сравнения технических характеристик.

Некоторые изготовители могут попытаться запутать своих потенциальных клиентов вводящими в заблуждение заявлениями и техническими характеристиками. Чаще всего они выдают за «точность» высоту слоя, размер лазерного пятна или пикселя, хотя эти характеристики не оказывают прямого влияния на точность готовых моделей. В то время как большинство компаний обозначают точность всего одним числом (например, 50 или 75 микрон), это, как правило, является маркетинговой уловкой и чаще всего показывает предельную разрешающую способность принтера.

По сути, на точность и аккуратность влияет множество различных факторов: качество самого 3D-принтера, технология 3D-печати, материалы, настройки программного обеспечения, пост-обработка, а также то, насколько хорошо откалиброваны все эти системы, поэтому о 3D-принтере можно судить только по конечным стоматологческим моделям. 

Оценивать точность нужно всегда по реальным данным сканирования напечатанных моделей. Еще лучше будет заказать бесплатный образец или образец вашей собственной конструкции, чтобы проверить его на соответствие или измерить и сравнить с исходным дизайном.

Простота в использовании

Простота использования 3D-принтера является еще одним важным моментом. В конце концов, вам придется научиться работать с оборудованием и обслуживать его ежедневно. Постарайтесь понять, как будет выглядеть последовательность обучения работе с новым 3D-принтером, для чего просмотрите видеоматериалы онлайн, посетите выставку, свяжитесь с отделом продаж или обратитесь к своим коллегам с просьбой поделиться опытом. 

К счастью, большинство современных настольных 3D-принтеров SLA и DLP имеют интуитивно понятную конструкцию, так что кабинеты и лаборатории, которые будут использовать это оборудование в рамках аутсорсинга, смогут легко ознакомиться с процессом.

Рассмотрите все типы повседневных операций и действий по обслуживанию, которые понадобятся принтеру после его запуска и в процессе работы. Например, автоматическое дозирование смолы в 3D-принтерах Formlabs SLA и LFS означает, что вам никогда не придется беспокоиться о нехватке материала.

Некоторые принтеры поставляются со своим программным обеспечением для подготовки 3D-моделей к печати, например, PreForm для 3D-принтеров Formlabs, в то время как другие производители предлагают готовые стандартные решения. Разные программные инструменты имеют различные функции, например, PreForm предлагает настройку процесса печати «в один клик», действенные инструменты оптимизации плотности и размера подложки, регулируемую толщину слоя, а также функции, позволяющие экономить материалы и время. 

Хотите увидеть, как это работает? Загрузите PreFrom бесплатно, чтобы протестировать его функции.

Модели, напечатанные с использованием технологий SLA, LFS и DLP, требуют последующей обработки после печати. 

Во-первых, модели необходимо промыть в растворителе, чтобы удалить излишки полимера. Помимо этого, биосовместимые стоматологические модели требуют последующего отверждения. Для 3D-принтеров SLA и LFS Formlabs предлагает решения по автоматизации этих этапов, что позволяет сэкономить время и трудозатраты, существенно улучшая поддержание чистой производственной среды, не требующей регулярного обслуживания.

И наконец, в зависимости от конструкции, некоторые модели нужно отделять от поддерживающих структур. Чтобы упростить это действие, в принтере Form 3B компании Formlabs предлагается использовать легко удаляемые поддерживающие структуры, которые значительно сокращают потребность в чистовой обработке и снижают затраты на дорогостоящий ручной труд.

Первые 3D-принтеры имели дурную репутацию, поскольку половина времени тратилась на их обслуживание, при этом большое количество напечатанных изделий уходило в брак, даже если принтеры работали нормально. К счастью, последнее поколение принтеров имеет гораздо более высокую надежность. Например, пользователи 3D-принтера Formlabs сообщают, что процент успешной печати при миллионах попыток на десятках тысяч принтеров превышает 95 %. Подробно изучите опубликованную информацию о надежности и убедитесь, что производитель имеет соответствующие гарантии и предложения по обслуживанию, которые дают уверенность в том, что вам будет оказано должное внимание, если потребуется обслуживание.

Стоимость 3D-принтера и возврат инвестиций

Если вы принимаете решение о внедрении новой технологии, это должно иметь смысл для вашего бизнеса. Стоимость стоматологических 3D-принтеров существенно снизилась по сравнению с первыми моделями, и системы, представленные сегодня на рынке, имеют предельно низкие затраты для самых различных случаев применения. 

Например, кабинет или лаборатория, сами печатающие хирургические шаблоны или зубные модели для изготовления термоформованных элайнеров, могут зачастую снизить затраты на каждую модель на 75-95 % по сравнению с затратами при аутсорсинге этих операций лабораториям и поставщикам услуг - этого достаточно, чтобы за несколько недель окупить 3D-принтер, а за все годы сэкономить сумму, многократно превышающую его цену.

Сравнивая различные решения 3D-печати для стоматологи, не забудьте учитывать:

1. предварительные затраты, включающие не только стоимость оборудования, но также затраты на обучение, настройку и, возможно, приобретение программного обеспечения;

2. затраты на эксплуатацию, которые лучше всего оценивать как затраты на единицу материала;

3. затраты на техническое обслуживание. Остерегайтесь заключать обязательные контракты на обслуживание, стоимость которых может достигать до 20 % от первоначальной стоимости принтера в год.

 

Материалы и приложения

Профессиональные 3D-принтеры являются одними из наиболее универсальных инструментов, имеющихся на сегодняшний день в стоматологических кабинетах и лабораториях, и ключом к их универсальности являются специальные материалы.

Выбор материала зависит от модели принтера. Некоторые простые 3D-принтеры могут изготавливать только диагностические модели, в то время как более сложные системы позволяют делать высокоточные модели коронок и мостов, хирургические шаблоны и литые/прессованные реконструкции; долговечные биосовместимые стоматологические изделия, такие как зубные шины и фиксаторы или зубные протезы, созданные по цифровой модели, а также ортодонтические брекеты, такие как прозрачные элайнеры и опорные элементы Хоули, путем термоформования печатных 3D-моделей.

Некоторые 3D-принтеры работают только со своими фирменными материалами, что означает, что ваши возможности будут ограничены предложениями производителя принтера. Другие принтеры являются так называемыми открытыми системами, что означает, что вы можете использовать материалы сторонних производителей. 

Однако при использовании материалов сторонних производителей важно убедиться, что результаты будут клинически приемлемы по качеству и точности. Более того, использование биосовместимых материалов на неапробированных 3D-принтерах, которые считаются «открытыми» системами, нарушает требования по применению и, таким образом, приводит к производству биологически несовместимых изделий. Будьте внимательны и помните о рисках, которые принимает на себя ваше предприятие, используя непроверенные 3D-принтеры и материалы.

Производители регулярно выпускают новые материалы, поэтому очень вероятно, что принтер, который вы покупаете сегодня, окажется способным создавать в ближайшем будущем все больше и больше стоматологических изделий.

Скорость и производительность

Рассуждая о скорости 3D-печати, важно учитывать не только саму скорость печати, но и производительность.

Общая скорость печати у 3D-принтеров SLA, LFS и DLP примерно одинакова. Поскольку проектор экспонирует каждый слой целиком, скорость 3D-печати по технологии DLP равномерна и зависит только от высоты модели, в то время как 3D-принтеры SLA и LFS формуют лазером каждую деталь. Как подтверждает практика, в результате, 3D-принтеры SLA и LFS становятся сопоставимыми по скорости или даже более быстрыми при печати одной модели или более мелких моделей, тогда как 3D-принтеры DLP быстрее печатают несколько моделей, которые почти полностью заполняют пространство платформы. 

Однако в отношении принтеров DLP существует компромисс между разрешающей способностью и рабочим объемом. Небольшие 3D-принтеры DLP способны печатать быстро, но при этом вы сможете разместить на платформе всего несколько моделей. Другой аппарат с большим рабочим объемом может печатать больше деталей, но только с более низким разрешением, что означает, что он может быть недостаточно точным для печати реставрационных моделей или хирургических шаблонов, которые требуют более высокой точности.

3D-принтеры SLA и LFS способны выполнять все эти действия в одном устройстве, что дает зубоврачебным кабинетам и лабораториям свободу выбора между оптимальным разрешением, скоростью печати или производительностью, в зависимости от конкретного случая.

Производительность и стоимость стоматологических изделий при печати на стоматологическом 3D-принтере Formlabs Form 3B

Другой важной деталью, особенно для лабораторий, является вопрос, выполнять ли весь объем работ на одном или нескольких принтерах. Использование нескольких печатающих машин обычно снижает первоначальные затраты по сравнению с устройствами более крупного формата. Купив сначала недорогое оборудование, лаборатории могут проверить различные методы производства, прежде чем в конечном итоге расширить производство в соответствии со спросом. Это дает возможность платить за производство только по мере возникающей необходимости, а не совершать крупные долгосрочные инвестиции на быстро развивающемся рынке.

Печатные ячейки также снижают риски за счет избыточности. Если один принтер потребует технического обслуживания, производство может быть распределено между оставшимися печатными ячейками.

Первые шаги в цифровой стоматологии и 3D-печати

Если несколько лет назад 3D-принтеры были доступны только крупнейшим стоматологическим лабораториям и обрабатывающим центрам, то теперь они имеются во многих стоматологических кабинетах и лабораториях.

Примите во внимание рассмотренные выше факторы и потребности вашего предприятия: одни решения могут подойти лучше, чем другие. Обязательно проведите исследование, рассмотрите используемые модели и постарайтесь избежать чрезмерных затрат.

Изучите предложения компании Formlabs для стоматологии, получите бесплатные руководства, пошаговые инструкции, техническую документацию, пройдите обучение на вебинарах и узнайте, как внедрить 3D-печать в своей лаборатории или в кабинете.

Хотите увидеть своими глазами получаемое качество? Выберите материал, и мы доставим вам бесплатный образец модели, напечатанной на 3D-принтере Form 3B, чтобы вы смогли оценить ее.

Запросить бесплатный образец