zm114 Nr. 10, 16.05.2024, (842) 56 | ZAHNMEDIZIN form aufgetragen. Dort kühlt es ab und erstarrt in der gewünschten Form. Als Material dienen Thermoplaste, die meist als Filamente verarbeitet werden. Legierungen Legierungen – wie beispielsweise Reamnium Star Powder (Dentaurum) oder Kera S Powder (Eisenbacher) – werden in der Zahnmedizin hauptsächlich mittels Selective Laser Melting (SLM) additiv verarbeitet [Chaar et al., 2020; Rosentritt et al., 2009]. Das endgültige Gefüge mit der kristallinen Struktur und damit die finalen mechanischen Eigenschaften der Restaurationen bilden sich in der Folge einer thermischen Nachbehandlung aus. Aus metallischen Legierungen werden beispielsweise Gerüste für die Teilprothetik, Modellgussgerüste mit Klammern, Gerüste für Kronen und Brücken (zum späteren Verblenden) und monolithische Kronen und Brücken additiv gefertigt (Abb. 7). Beim SLM-Prozess wird schichtweise Pulver miteinander gesintert, wodurch ein feinkörniges und homogenes Gefüge mit hohen mechanischen Eigenschaften entsteht. Vor der weiteren zahntechnischen Verarbeitung muss die Oxidschicht – zum Beispiel durch Korundstrahlen – entfernt werden. Additiv hergestellte metallische Gerüste können mit konventionellen Verfahren weiterbearbeitet werden – wenn etwa eine Verblendung erfolgen soll. SLM-Anlagen werden aufgrund der hohen Anschaffungskosten meist in größeren Produktionszentren eingesetzt. Verarbeitung der metallischen Werkstoffe: In den Powder-Bed-FusionVerfahren – darunter fallen Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM) und Eletron Beam Melting (EBM) – werden Pulver mit Laseroder Elektronenstrahl (thermische Energie) verschmolzen. Die Verfahren unterscheiden sich darin, wie die neue Pulverschicht aufgebracht wird. Verwendet werden meist metallische Legierungen, die entweder als dichte und kompakte Struktur oder auch als Gefüge mit Dichteunterschieden generiert werden. Hybride Verfahren kombinieren additive und subtraktive Fertigungsverfahren. So wird zum Beispiel im Powder Bed Fusion ein Metallobjekt materialsparend in einer rohen Form hergestellt. Das Objekt wird subtraktiv nachbearbeitet, um die Passungen zu optimieren. So kombinieren Produktionszentren die SLM-Fertigung mit dem CNC-Fräsen für Teleskope (Doppelkronen), gegebenenfalls kombiniert mit einem Modellgussgerüst. Keramiken Keramische Restaurationen können im additiven Verfahren aus Zirkonoxid, Silikatkeramik oder Lithiumsilikatkeramik hergestellt werden [Abreu et al., 2023; Branco et al., 2023]. Die additive Fertigung von Keramiken eignet sich beispielsweise für Veneers, Inlays, Onlays, Kronen und Brücken sowie individuelle Zahnimplantate und Strukturen aus Hydroxylapatit für eine defektorientierte Knochenaugmentation. Additiv zu verarbeitende Keramiken bestehen unter anderem aus der keramischen Basis, organischen Bindemitteln, Monomeren und Photoinitiatoren. Die mit keramischen Bestandteilen versetzten Photopolymerisate werden mittels Lichtquelle (DLP-Technologie, zum Beispiel CeraFab 7500 Dental (Lithoz), SLA oder 3D-Gel-Printing (3DGP)) ausgehärtet. Die keramischen Objekte müssen nach dem Druck zuerst entbindert und anschließend gesintert werden. Für die additive Verarbeitung von Keramiken finden die Vat-Polymerisation, Binder Jetting oder Powder Bed Fusion Anwendung. Im Binder-Jetting-Verfahren wird ein flüssiges Bindemittel selektiv auf ein Pulverbett appliziert; anschließend werden erneut Pulverpartikel appliziert. Pulver und Binder werden abwechselnd aufgetragen. Im Post-Processing wird das Objekt aus dem Pulverbett herausgelöst und gereinigt. Der sogenannte „Grünling“ wird anschließend beispielsweise durch Sinterung weiterverarbeitet. Die für die Zahnmedizin aktuellen additiven Verfahren sind in der gemeinsamen Norm der ASTM mit der ISO (International Standard Organization) ISO/ATSM 52900:2018 aufgeführt [ISO/ATSM, 2018]. Wichtige Aspekte der additiven Fertigung sind ständige Qualitätskontrollen (zum Beispiel Druck von Referenzobjekten) und regelmäßige Gefährdungsbeurteilungen (zum Beispiel der maximalen Arbeitsplatzkonzentration (MAK) von Monomeren oder der Brandgefahr bei der Verwendung von Isopropanol). Zusammenfassung Additive Fertigungsverfahren und die für die unterschiedliche Verarbeitung eingesetzten Werkstoffe wie Kunststoffe, Metalle oder Keramiken ermöglichen neue Anwendungen und faszinierende Synergien für die klinische Anwendung. Die Vielfalt der Technologien, der Werkstoffe und der teils durchaus komplexen Prozesse mögen für viele Kolleginnen und Kollegen noch unübersichtlich sein. Dennoch dürfte es sich für viele Praxisinhaber durchaus lohnen, sich mit dem Thema 3-D-Druck zu beschäftigen. Die zeitlichen und wirtschaftlichen Vorteile, die sich aus der Anwendung ergeben, sind nicht von der Hand zu weisen. Weitere Informationen zur zahnmedizinischen Werkstoffkunde, zu aktuellen Werkstoffen sowie zur Verarbeitung der Materialien in Praxis und Labor finden Sie unter www.werkstoffkundekompendium.de. Abb. 8: Additive Fertigung von Keramikkronen Foto: S. Rues, S. Schwindling
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