CAD/CAM переходить у наступ: селективне лазерне спікання металу

Технології САD/САМ прийшли у відновлювальну стоматологію зовсім не випадково. Передусім, до цього призвели вимоги наших пацієнтів! Вже давно настав період підвищених вимог.

Сьогодні ми спостерігаємо повсюдне прагнення наших хворих до «білої» естетики, високої функціональності і довговічності роботи. Відповіддю на такі вимоги не могли бути стандартні методики і технології. Потрібен був пошук чогось, що стало б відповіддю, зміною стандартно-консервативного підходу. Відповіддю-зміною і стали складні технології-системи. CAD/CAM-технології принесли в нашу професію 100%-у упевненість у точності і якості виготовлення.

Першою ластівкою на нашому ринку стала поява в 1986 році таких апаратів, як DentiCad (США), у 1987-му – шведської системи Procera і багатьох інших, менш відомих, – Microdenta, Showa/Nissan, Celaj, DUX Titan (Швейцарія), голландської системи Elephant (CICERO), японської системи CADIM.

Наступним етапом став розвиток і удосконалення нових технологій.

На першому етапі це була боязка спроба заміни металу як основного матеріалу у відновній практиці. Компанії досягли прекрасних результатів, але дуже висока вартість устаткування і матеріалів не дозволяла перетворити ці досягнення на «народні». І от настав день, коли з’явилася прекрасна технологія, розроблена компанією Nobel Biocare, де основним матеріалом був оксид цирконію з невеликим додаванням оксиду ітрію. Їх відрізняли висока твердість основного матеріалу (1280 МПа) і сніжно-білий колір, що спрощувало отримання кольору на фарфоровому покритті.

Проте технологія і сам матеріал не дешеві і не можуть стати загальнодоступними. Але минав час і от вже з’явилася технологія DMLS (Direct Metal Laser) від компанії EOS, яка вийшла на ринок у 80-і, – початку 90-х.

Мал. 1. Пошарове спікання
Мал. 1. Пошарове спікання

Використовуваний матеріал – абсолютно новий, він виходить у результаті спікання порошку гостроспрямованим лазером шар за шаром (мал. 1). Е-виробництво економить до 75 % матеріальних витрат, роботи виходять з максимальною точністю і високою деталізацією: хороша якість поверхні і відмінні механічні властивості.

Відразу відпала необхідність у восковому моделюванні, створенні форми і литва по моделях, що виплавлялися.

Що це? Нове диво? Ні! Це ще один етап у просуванні технологій CAD/CAM у зуботехнічну лабораторію. А чи треба? Відповідь проста: ще як!

У 1986 році на світовому стоматологічному ринку з’являється компанія під назвою EOS і швидко завойовує ринки спочатку Європи, а потім і США.

Технологія Fusion (фьюжн) компанії EOS (мал. 2) пропонує, передусім, тривимірне сканування готових моделей за допомогою комбінованого сканера (лазер + два фотоапарати) з наступним виготовленням коронок або мостовидних протезів з металу, від однієї до 14 одиниць одночасно, за допомогою принтера і гостроспрямованого лазерного спікання.

Мал. 2. Технологія «Фьюжн»/ Fusion
Мал. 2. Технологія «Фьюжн»/ Fusion

Отже, ви провели препарування зубів, зняли відбиток за всіма правилами стоматологічної науки і передали в технічну лабораторію, де по ваших відбитках були виготовлені гіпсові моделі; після цього ваші моделі сканують, за допомогою спеціальної програми перетворюючи ваші моделі на цифровий файл, який вирушає в компанію Fusion на виготовлення вашого замовлення.

А тепер маленький відступ. Що такого нового придумала ця компанія? Ще один CAD/CAM? Правильно, і ця машина — теж CAD/CAM, але…

Передусім, це не машина, яка вирізує будь-якого розміру реставрацію зі сформованого матеріалу. Машина самостійно створює цей матеріал з порошку в складі: Co – 62 %, Cr – 30 %, Mo – 6 %, Mn – < 1,0 %, – спікаючи його шар за шаром у розмірі 20 мікрон (мал. 3). Виходить CrCo – 4, EN ISO 16744 стандарти стоматологічних матеріалів. Теплові і хімічні вимоги витримані за стандартом EN ISO 9693, а відносно біосумісності і цитотоксичності витриманий стандарт EN ISO 7504 і EN ISO 10993. Матеріал був також сертифікований відповідно до стандарту CE.

Усе це відбувається в спеціально створеній машині EOSINT M-270. Що ж це за машина? Це принтер. У повному розумінні слова. Тільки замість чорнила він розпиляє металевий порошок, який тут же спікається спрямованим лазером. І шар за шаром як би вирощує задану комп’ютером реставрацію (мал. 3).

Мал. 3. Спікання спрямованим лазером
Мал. 3. Спікання спрямованим лазером

Це відбувається на металевій основі завтовшки 3,5 см, яка укріплюється в самій машині; потім камера, де відбувається безпосередньо спікання, закривається, герметизується і починається повністю комп’ютеризований автоматичний процес виготовлення реставрацій. Цьому передує робота з розміщення реставрацій на металевій основі за допомогою комп’ютера (мал. 4). Всього впродовж одного циклу машина «друкує» до 450 одиниць роботи. Цикл разом з підготовкою займає 2-2,5 години. Це фантастичний результат при зайнятості лише двох чоловік. І все це з унікальною точністю до 0,25 мікрон і твердістю, що перевищує на 15-17% оксид цирконію.

Мал. 4. Оптимальне розміщення реставрацій на металевій основі
Мал. 4. Оптимальне розміщення реставрацій на металевій основі

А навіщо нам така межа твердості? Навіщо нам такий модуль термічних властивостей? Тому, що ми робимо з цього металу реставрації, які мають бути вкриті фарфором і розміщуватися в ротовій порожнині, де виникають максимальні навантаження до 450 кгс/см2. Звідси і вибір початкових елементів – кобальту і хрому, які дуже підходять для виготовлення «скелетних робіт». Це теж позитивний момент – метали відомі, пройшли випробування часом.

Тому більша, ніж у цирконія, межа міцності 1400 МПа +– 100 МПа (це від 15 до 20%) свідчить про багато що – і про те, що фарфор менше тріскатиметься, буде менше «вивихнутих» зубів, реставрації будуть довговічнішими. Розширення при нагріванні складає 14,0-14,2 і, таким чином, забезпечує оптимальне зчеплення усіх видів комерційної кераміки.

Крім того компанія «Фьюжн» дає повну 7-річну гарантію. Більше того, комп’ютерний файл, що вийшов після сканування, зберігається і при аварії реставрації треба повідомити тільки номер файлу – і нова робота завтра у вас на столі. Файли зберігаються 7 років!

Вага роботи. Здавалося б, не багатьох це питання хвилює, якщо хтось особисто не платить за вагу благородного або напівблагородного металу. У зв’язку з абсолютно рівномірним розподілом металевого порошку реставрації виходять дуже легкими по вазі. Середня вага реставрації розміром в 12-14 одиниць коливається від 6 до 14 грамів (мал. 5, 6).

Мал. 5. Зважування готових конструкцій
Мал. 5. Зважування готових конструкцій
Мал. 6. Зважування готових конструкцій
Мал. 6. Зважування готових конструкцій

Висновки: комп’ютерна точність, ідеальне з’єднання.

Мал. 7. Машина EOSINT-M270 для лазерного спікання реставрацій
Мал. 7. Машина EOSINT-M270 для лазерного спікання реставрацій
Мал. 8. Металева основа з розташованими на ній металевими реставраціями
Мал. 8. Металева основа з розташованими на ній металевими реставраціями
Мал. 9. Плотер, який замість чорнила розпиляє металевий порошок
Мал. 9. Плотер, який замість чорнила розпиляє металевий порошок
Мал. 10. Автор тримає в руках металеву основу з 426 одиницями реставрацій вагою більше 40 кг, показану на мал. 8
Мал. 10. Автор тримає в руках металеву основу з 426 одиницями реставрацій вагою більше 40 кг, показану на мал. 8
Мал. 11. Готовий «скелет» реставрації після обробки
Мал. 11. Готовий «скелет» реставрації після обробки
Мал. 12. Фарфорове покриття реставрацій
Мал. 12. Фарфорове покриття реставрацій

Автори: Марк Райфман, лікар-стоматолог (Ізраїль), Олександр Кехман, керівник Зуботехнічної лабораторії Олександра Кехмана (Ізраїль)

А наостанок, відео з селективного лазерного спікання металу:

Попередня стаття

Використання недорогих 3D-принтерів

для створення тимчасових реставрацій Використання 3D-друку є швидким, ефективним і економічним методом, що спрощує завдання клініцистів, оскільки він дозволяє створювати ... Читати далі

Наступна стаття

Новий робочий процес для непрямих реставрацій без цифрового дизайну

За останнє десятиліття вплив технологій на стоматологію значно зріс. Цей вплив був добре задокументований у галузі протезування, де використання цифрових ... Читати далі

Файли для скачування

Назва файлу Опис Розмір файлу
pdf CAD/CAM переходить у наступ: селективне лазерне спікання металу
314 КБ