پرینتر‌های سه بعدی دندانپزشکی در سال 2024(3)/ مواد، تجهیزات و فناوری‌های پرینتر سه بعدی

به گزارش باوین فوژان ایرانیان و به نقل از all3dp؛ پرینترهای سه بعدی جایگاه ویژه‌ای در صنعت پزشکی و به خصوص دندانپزشکی دارند. دندانپزشکان با این ابزار با راحتی و سرعت بیشتری مشتریان خود را از خدمات با کیفیت راضی می‌سازند. در همین راستا توجه به مدل‌های پیشرفته پرینتر سه بعدی در صنعت دندانپزشکی بخش مهمی از مطلب سایت خبری all3dp را به خود اختصاص داده و مدل‌های این فناوری مورد بررسی قرار گرفته است. در این شماره آخرین بخش از این مقاله را تقدیم می‌کنیم.

پرینتر سه‌بعدی Asiga Max 2

در سال ۲۰۲۴، شرکت Asiga دو پرینتر سه‌بعدی جدید به نام‌های Max 2 و Ultra را معرفی کرد. پرینتر Max 2 نسخه‌ای به‌روزرسانی‌شده از مدل محبوب Max است که علاوه بر طراحی جدید، رابط کاربری تازه‌ای نیز دارد.

نرم‌افزار Asiga با سیستم‌عامل‌های مختلف و فرمت‌های گوناگون مدل‌های سه‌بعدی سازگار است، از جمله Exoprint از Exocad و 3Shape Implant Studio. کامپیوتر داخلی این دستگاه می‌تواند چندین ساخت را به‌طور همزمان مدیریت کند و دارای ویژگی‌های کاربرپسند متعددی است. همچنین، به‌روزرسانی نرم‌افزار آن به‌صورت مادام‌العمر رایگان ارائه می‌شود.

—

پرینتر سه‌بعدی 3D Systems NextDent LCD1

شرکت 3D Systems، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان پرینترهای سه‌بعدی در جهان، در سال ۲۰۲۳ با عرضه‌ی NextDent LCD1 بار دیگر به بازار پرینترهای سه‌بعدی دندانپزشکی در ابعاد رومیزی بازگشت. این شرکت قصد دارد با این دستگاه اقتصادی، موانع دسترسی به چاپ سه‌بعدی در دندانپزشکی را کاهش دهد و کاربران را به سمت خرید مدل‌های بزرگ‌تر خود در آینده سوق دهد.

NextDent LCD1 از فناوری LCD (نمایشگر کریستال مایع) که به آن ماسک‌استریولیتوگرافی (MSLA) نیز گفته می‌شود، استفاده می‌کند. این فناوری نسبت به سایر روش‌های چاپ رزینی سریع‌تر است. LCD1 دارای سرعت چاپ ۴.۵ سانتی‌متر در ساعت، دقت ۴۹ میکرون و ضخامت لایه‌ای بین ۳۰ تا ۱۵۰ میکرون است.

همه پرینترهای رزینی نیاز به مراحل شستشو و پخت پس از چاپ دارند. NextDent LCD1 دارای دستگاه‌های جانبی برای انجام این مراحل است.

پرینتر بزرگ‌تر این شرکت، NextDent 5100، برای تولید سریع ابزارهای دندانپزشکی طراحی شده و طبق ادعای شرکت، با حداقل دخالت انسانی، نتایج دقیقی ارائه می‌دهد. این پرینتر را می‌توان با سایر تجهیزات دندانپزشکی 3D Systems ترکیب کرد تا یک فرآیند کاری کامل ایجاد شود، از جمله NextDent LC-3DMixer برای مخلوط کردن بهینه‌ی مواد و NextDent LC-3DPrint Box برای پخت نهایی با UV.

—

پرینتر سه‌بعدی Desktop Health Einstein DLP

شرکت Desktop Metal از طریق برند Desktop Health دو پرینتر سه‌بعدی ویژه‌ی دندانپزشکی ارائه داده است. سری Einstein که در سال ۲۰۲۲ معرفی شد، در دو اندازه‌ی رومیزی و آزمایشگاهی تولید شده و طبق ادعای شرکت، “درخور یک نابغه” است. این پرینترهای DLP با طیف گسترده‌ای از رزین‌های دندانپزشکی سازگار هستند.

نسخه رومیزی این پرینتر دارای حجم ساخت ۱۹۰ × ۱۰۷ × ۱۰۲ میلی‌متر و حداقل ضخامت لایه‌ی ۲۵ میکرون است. برخلاف بسیاری از شرکت‌ها که تجهیزات جانبی مانند دستگاه شستشو و پخت را ارائه می‌دهند، Desktop Health دستگاه‌های پردازش پس از چاپ را تولید نکرده و به جای آن با شرکت‌های دیگر همکاری می‌کند.

—

مقایسه‌ی فناوری‌های چاپ سه‌بعدی دندانپزشکی: DLP، LCD و SLA

با وجود اینکه بیش از دوازده فناوری چاپ سه‌بعدی وجود دارد، تنها تعداد کمی در دندانپزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجایی که این حوزه به دقت و جزئیات بالایی نیاز دارد، فناوری چاپ رزینی (یا پلیمریزاسیون مخزنی) بیشترین کاربرد را دارد. این فناوری شامل زیرشاخه‌های پردازش نور دیجیتال (DLP)، استریولیتوگرافی (SLA) و نمایشگر کریستال مایع (LCD) است که همگی از رزین مایع و نور برای شکل‌دهی به قطعه‌ی نهایی استفاده می‌کنند.

یک فناوری دیگر جت مواد (Material Jetting) است که امکان تولید قطعات چندرنگ و با ظاهری واقعی را فراهم می‌کند. نمونه‌ای از این فناوری، پرینتر PolyJet از شرکت Stratasys است.

در بین سه فناوری DLP، LCD و SLA، روش SLA کندتر از دو روش دیگر است. قبلاً SLA تنوع بیشتری در مواد رزینی داشت، اما امروزه این تفاوت از بین رفته است. در واقع، برخی معتقدند که چاپ سه‌بعدی رزینی در حال فاصله گرفتن از SLA است، به‌ویژه در مدل‌های رومیزی، زیرا دستگاه‌های مبتنی بر SLA گران‌تر بوده و هزینه‌ی نگهداری بیشتری دارند.

با این حال، یک مطالعه‌ی اولیه در سال ۲۰۲۵ نشان داده که SLA در تولید دندان‌های مصنوعی موقت، عملکرد بهتری نسبت به DLP و LCD دارد. البته پژوهشگران تأکید می‌کنند که برای تأیید این یافته‌ها، تحقیقات بیشتری لازم است.

در نهایت، به جای تمرکز بر فناوری اصلی، کاربران باید ویژگی‌های دستگاه، مواد موجود و کیفیت چاپ را مدنظر قرار دهند.

—

مواد مورد استفاده در چاپ سه‌بعدی دندانپزشکی

اگرچه برخی از تولیدکنندگان ادعای ارائه‌ی گسترده‌ترین طیف مواد را دارند، بیشتر پرینترها با رزین‌های شخص ثالث معتبر مانند NextDent، Dentca و KeyStone سازگار هستند.

بسیاری از تولیدکنندگان پرینتر با این شرکت‌های تولیدکننده‌ی مواد همکاری کرده و رزین‌های اختصاصی خود را عرضه می‌کنند. اما همه رزین‌ها با همه پرینترها سازگار نیستند. هر دستگاه دارای فهرستی از برندهای تأییدشده است و استفاده از مواد خارج از این فهرست ممکن است بر کیفیت و سرعت چاپ تأثیر بگذارد.

انقلاب واقعی در رزین‌ها

هر ماده‌ای که در دهان بیمار استفاده می‌شود، باید در منطقه‌ی شما دارای تأییدیه‌های بیوکامپتیبیلیتی (مانند FDA، CE و غیره) باشد. علاوه بر این، مواد باید مطابق با استانداردهای ISO از نظر ضربه‌پذیری، استحکام، مقاومت در برابر شکست و لک‌پذیری باشند.

—

تجهیزات پردازش پس از چاپ

قطعات چاپ‌شده بلافاصله آماده‌ی استفاده نیستند. فرآیندهایی مانند شستشو، سخت شدن و تکمیل سطح برای تبدیل قطعه خام به محصول نهایی ضروری هستند. باید این تجهیزات را در برنامه‌ی هزینه‌های دیجیتال دندانپزشکی خود لحاظ کنید.

شستشو و خشک کردن قطعات

مایع و مدت زمان شستشو به نوع ماده‌ی مورد استفاده بستگی دارد. برای مثال، SprintRay Pro Wash/Dry یک سیستم کاملاً خودکار دو مرحله‌ای است که قطعات را در عرض ۱۰ دقیقه آماده می‌کند.

سخت شدن نهایی قطعات

بیشتر قطعات رزینی پس از چاپ نیمه‌سخت هستند و نیاز به نور فرابنفش (UV) برای پخت کامل دارند. جعبه‌های پخت، نور را به‌صورت ۳۶۰ درجه در یک محیط کنترل‌شده پخش می‌کنند. برای مثال، Rapidshape RS Cure از ترکیب LEDهای قدرتمند، گرما و خلأ برای فرآیند پخت استفاده کرده و از طریق اتصال بی‌سیم به پرینتر، برنامه‌ی پخت مناسب را به‌طور خودکار انتخاب می‌کند.

اگرچه برخی از دستگاه‌های پخت دارای ویژگی‌های اضافی هستند، اما بسیاری از آنها عملکرد مشابهی دارند و کاربران می‌توانند از برندهای مختلف برای تکمیل فرآیند چاپ استفاده کنند.