現(xiàn)場詳解3D打印如何用于假牙生產(chǎn)流程

       在牙科市場上，3D打印機的需求已經(jīng)相對成熟，國外這一塊正在快速發(fā)展中，已經(jīng)成為主流3D打印機制造商很重要的收入板塊之一，而國內(nèi)牙科診所使用3D打印才剛剛起步。
      為了方便對此感興趣的讀者了解這一塊，找到了一篇日本記者現(xiàn)場親歷的假牙制造商如何在其生產(chǎn)流程中應(yīng)用3D打印技術(shù)的報道。相信初次接觸這一方面的讀者看后會對3D打印在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用有一個直觀而感性的認識：

      不久前，筆者有機會參觀了制作假牙產(chǎn)品的DENTAS公司（總部：日本德島市）的“德島打印中心”。既然是“打印”，自然是3D打印機活躍的舞臺。在這里，DENTAS使用從日本各地匯集而來的齒模數(shù)據(jù)，使用3D打印機制作假牙產(chǎn)品。3D打印機、掃描儀、假牙設(shè)計系統(tǒng)全都在滿負荷運轉(zhuǎn)。  
       在訂購假牙產(chǎn)品時，通常是通過齒模（石膏模型）來傳達形狀信息。假牙加工中心按照齒模制作覆蓋物（牙冠）和填充物（填充物）等假體，然后把成品發(fā)給訂購方。如果能夠通過數(shù)據(jù)傳輸形狀信息，就可以節(jié)省發(fā)送物理齒模花費的時間。
       德島打印中心向我們展示了使用掃描儀讀取模型的過程（直接掃描患者的口腔似乎還很難做到）。在掃描儀上安裝夾具，再將齒模固定在夾具上進行掃描（圖1）。  
       然后，技師根據(jù)掃描出的齒模數(shù)據(jù)，在計算機上設(shè)計假牙。利用牙科專用的建模軟件，使用筆型的三維輸入裝置，添加或是削減材料，逐步確定形狀（圖2）。  

圖1：3D掃描儀輸入的齒模形狀

圖2：原Sensable Technology（現(xiàn)3D Systems）的牙科設(shè)計系統(tǒng)

       在確定形狀后，再結(jié)合多項數(shù)據(jù)，使用3D打印機成型（圖3～6）。發(fā)現(xiàn)，為了最大限度減少支撐材料，3D打印采用的是一層一層固化液態(tài)樹脂的表面，慢慢向上方提起的方式。把多位患者的假體毫無縫隙地緊密排列在一起，同時成型。3D打印機采用的是Envisiontec和3D Systems的產(chǎn)品。

  

圖3：使用Envisiontec公司的3D打印機制作假牙模型。在倒掛狀態(tài)下成型

圖4：使用3D打印機成型的假牙的形狀。以此為原型，使用失蠟法鑄造金屬制品

圖5：Envisiontec公司的3D打印機

圖6：3D Systems公司的3D打印機

       以成型的樹脂模型為原型，通過失蠟法制作出金屬鑄件，再經(jīng)過研磨工序，就完成了一件假牙產(chǎn)品。現(xiàn)在還無法直接使用3D打印機制造假牙。有些時候還會以樹脂模型的形式交付給客戶。  
       DENTAS表示，現(xiàn)在該公司已經(jīng)接到了數(shù)十家假牙加工廠的訂單。引人注意的是，原本每個訂單都有一個容器盛放齒模，而現(xiàn)在容器內(nèi)完全沒有齒模（下圖）。這是因為接收形狀信息的載體改為了數(shù)據(jù)。

       DENTAS將來想要實現(xiàn)的業(yè)務(wù)模式是，從眾多牙科醫(yī)院收集齒模形狀數(shù)據(jù)，依照這些數(shù)據(jù)在海外設(shè)計假牙，然后在日本使用3D打印機生產(chǎn)并向牙科醫(yī)院配送產(chǎn)品。因為工作環(huán)境不好，工作時間長，所以日本年輕假牙技師的培養(yǎng)并不盡如人意。但假牙產(chǎn)品的需求不會因此而減少。今后，“假牙加工或許會從原來的勞動密集型業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變成制造業(yè)”