精确制造复杂牙科修复体，通快金属3D打印将革新牙科行业

南极熊导读：近年来随着国内人口老龄化加速，义齿消费需求快速增长。最新的人口普查数据显示，中国总人口为14.4亿人，其中65岁以上人口达到1.19亿人，占比8.87%。牙科患病率随年龄增长而提升，据第四次全国口腔健康流行病学调查报告显示，国内65 岁到74 岁老人患龋率高达98%，老年人的口腔健康尤其是牙齿健康需求与日俱增。幸运的是，牙科技术的进步提供了各种方法来保持牙齿的良好形状。当牙齿脱落时，义齿提供了完美的解决方案。

然而，即使对经验最丰富的牙科技师来说，制作精确匹配的套筒冠也是一项具有挑战性的任务。德国Teamziereis公司的牙科专家开发了一种工艺，可以最大限度地精确制造这些复杂的牙科修复体。他们成功的秘诀在于全数字工作流加上3D打印与铣削复合技术。

全数字化牙医技术
Ralph Ziereis是德国Teamziereis公司的总经理。他坚信现代牙科医学应该采用尖端工艺和技术，2008年，他迈出了大胆的一步，彻底重组了自己的公司，只使用数字产品和服务:“很明显，熟练工人越来越难找。我们意识到，确保未来成功护理病人的唯一方法是利用数字化工作流程。我们走过了一条崎岖的道路，才取得了今天的成就，但如今我们90%的营业额都来自数字产品和服务，这表明我们做出了正确的决定。”

智能化解决方案需求
Teamziereis采用传统的方法向大型实验室、独立的牙科技术人员和牙医销售产品和服务。它提供广泛的设备，包括口腔扫描仪、实验室扫描仪、铣床和3D打印机，所有设备都采购自品牌制造商，如3D打印设备来自德国通快（TRUMPF）。然而，与竞争对手不同的是，Teamziereis还为牙科实验室提供了购买整套端到端数字制造设备的选项。通过提供机器、接口和工艺专业知识的正确组合，Teamziereis帮助客户找到最简单的方法，在现场制造他们自己的高质量、复杂的牙科修复体——所有这些都在机器启动和运行的一周之内。Teamziereis还有一个服务技术人员团队，他们通过Teamviewer软件提供持续的远程支持。对于那些还没有准备好进行如此重大投资的小型实验室，Teamziereis提供内部牙科修复体制造服务。

德国Teamziereis公司总经理Ralph Ziereis表示，“牙科技术中有很多令人惊叹的工艺。但如果我们想确保能够在未来为患者提供他们需要的护理，我们需要引入数字流程和3D打印等新技术。”

3D打印带来变革
为了开发套筒冠的创新制造工艺，Teamziereis公司花了9个月的时间与5个合作伙伴合作，其中之一是通快（TRUMPF）:“我们在2018年首次尝试了激光选区熔化，但我们对打印零件的表面质量不满意，”Ziereis说。“尽管如此，我们看到这项技术有很大的潜力，所以当通快展示了他们应用脉冲激光技术的TruPrint 1000时，我们很兴奋。我完全相信这项新技术的优点。毫无疑问，在我看来，增材技术将给牙科行业的制造带来革命性的变化。”

△德国Teamziereis公司总经理Ralph Ziereis相信激光技术可以为牙科行业的制造带来变革

牙科技术中最困难的挑战
牙医很清楚地区分固定和可摘戴的牙科修复体。套筒冠属于后一类，制造它们所需的精度是牙科技术人员面临的最艰巨的任务之一。套筒冠的组成包含内冠，也被称为凸模部分，它们被固定在患者口腔内的基牙山上。外冠，或凹模部分，然后连接到可摘义齿，并放置在内冠的顶部。Ziereis说:“患者需要对义齿有信心才能正常进食和说话，所以假牙不应该太松。”“但当然，它们也不能太紧，因为很重要的是，它们可以很容易地拿下来清洗。内冠和外冠表面的设计是为了产生合适的摩擦，使它们牢固地连接在一起，但这只有在公差非常小的情况下才有效。”建模和铸造冠是传统的制造方法，但这既昂贵又耗时。它还需要优秀的手艺——在技术工人如此短缺的情况下，要找到这种好手艺技师并不容易。Ziereis说:“即使是最有经验的牙科技师也不一定能达到你需要的精确度。”他指出，Teamziereis开发的新方法可以让所有这些问题成为过去。

△套筒冠的组成包含被固定在患者口腔内的基牙山上的内冠，和连接到可摘义齿，并放置在内冠顶部的外冠

减材和增材制造的完美结合
传统的印模方法是在口腔内放置印模材料，而现在的牙医可以使用口腔内扫描仪对所有组织进行数字扫描。根据扫描结果，牙科技师在屏幕上设计一个冠，并创建一个CAD数据集，然后套筒冠可以在通快TruPrint 1000上打印出来。由于具备了多激光能力，该系统可以在相对较短的时间内在一个建造平台上制造多个物体，同时实现极高的精度水平。为了使冠的尺寸达到完美，最后在铣床上进行铣削加工。“这就是为什么使用能够适配铣床夹具组件的TruPrint 1000打印基板是如此重要，”Ziereis说。“通过对两台机器进行校准，您可以使用坐标测量系统将参考点导入铣床的加工平台。”然后刀具头可以使用这些坐标从凹模部分的内表面去除多余的材料，以确保内冠和外冠滑动在一起，形成完美的配合。Ziereis说:“这使得它们之间没有任何空间，除了唾液，这有助于保持套筒冠牢固地固定。”

△通快TruPrint 1000多激光版可以保证高效的生产制造

△凹模部分的内表面多余的材料被去除，以确保内冠和外冠滑动在一起，形成完美的配合

多亏了牙科专业知识和机器技术的最佳解决方案
凭借Teamziereis的全方位牙科专业经验，加上其合作伙伴对正确的机器和接口的深入知识，客户将有信心以一致的精度和质量标准制造套筒冠。“Teamziereis和通快之间的这个联合项目非常富有成效，也非常令人愉快，”Ralph Ziereis强调。这只是两家公司之间密切合作的开始。目前，他们正在扩大生产设施，购买额外的3D打印机，并聘请额外的服务技术人员，为牙科市场的未来发展做准备。“我们已经看到了其他牙科应用领域的重大新发展。到目前为止，我们在这些领域只使用减材制造方法，但在未来几周或几个月里，我们将逐步转向增材制造。”

关于通快
通快是一家高科技企业，致力于为机床、激光领域提供智造解决方案。通过提供咨询、平台及软件服务，通快还致力于推动制造业的智能互联制造。在柔性板材加工和工业激光领域，通快也是全球市场的领导者。
2020/21 财年，通快在全球范围内拥有大约14,800名员工，年销售额达35亿欧元（初步数据）。集团拥有70多家子公司，其业务几乎遍及欧洲、北美、南美和亚洲所有国家。同时，通快在德国、中国、法国、英国、意大利、奥地利、瑞士、波兰、捷克、美国、墨西哥和日本都设有生产基地。

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