Il futuro dell'odontoiatria e dell'ortodonzia è digitale. Le tecnologie odontoiatriche all'avanguardia per impronte, pianificazione del trattamento, design, scansione e stampa 3D stanno trasformando migliaia di studi e laboratori in tutto il mondo.
La stampa 3D nell’industria dentale ha un notevole successo principalmente perché consente la personalizzazione dei prodotti sulla base delle singole esigenze. Protesi che devono corrispondere perfettamente alla morfologia del paziente, trovano nella produzione additiva la loro principale alleata. Grazie a questa tecnologia, è quindi possibile ottenere un modello 3D accurato e proporre soluzioni perfettamente adatte al cliente.
La digitalizzazione sta cambiando il mondo dell’odontoiatria. Oggi, grazie alle protesi dentarie di ultima generazione, i pazienti possono usufruire di soluzioni personalizzate, precise e rapide, in tempi brevi. L’odontoiatria digitale garantisce soluzioni custom in tempi ridotti.
Quelle per l'odontoiatria sono prevalentemente stampanti 3D a resina. A oggi le tecnologie di stampa 3D a resina più comuni negli studi e nei laboratori odontoiatrici e ortodontici sono la stereolitografia (SLA) tradizionale (basata su laser), l'elaborazione digitale della luce (DLP) e la stereolitografia mascherata (MSLA). Quest'ultima è spesso usata in maniera intercambiabile con la stampa 3D LCD.
Le stampanti SLA, come la Form 3B+, utilizzano un laser e galvanometri a specchio, che dirigono la luce verso le coordinate corrette su una serie di specchi, concentrando la luce verso l'alto attraverso il fondo del serbatoio e polimerizzando uno strato di resina. La SLA consiste nella formazione di un modello 3D per strati successivi grazie a un laser che scansiona ogni strato in un bagno di liquido fotosensibile e lo polimerizza.
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Le stampanti 3D DLP utilizzano un proiettore digitale come fonte di luce e un dispositivo a microspecchio come sistema ottico per solidificare selettivamente la resina. Poiché tutti i punti dello strato di resina sono polimerizzati contemporaneamente, il processo di stampa è più veloce.
La MSLA è il processo più recente che utilizza la luce proveniente da una serie di LED e un LCD come sistema ottico per polimerizzare un intero strato in modo rapido ed estremamente accurato. Nelle stampanti 3D LCD la luce arriva sullo strato da polimerizzare direttamente, senza bisogno dell'interposizione di lenti o altri dispositivi.
Fused Filament Fabrication (FFF): un materiale termoplastico è forzato attraverso un estrusore (un ugello riscaldato) per creare un oggetto. I vantaggi della FFF sono i costi contenuti e l'ampia varietà di materiali che possono essere utilizzati, ma al momento il suo utilizzo in odontoiatria è assai limitato.
PolyJet PhotoPolymer (PPP): funziona come una normale stampante a getto d'inchiostro: migliaia di gocce di fotopolimero vengono gettate sopra la piattaforma e polimerizzate con luce UV a formare, strato dopo strato, l'oggetto da stampare. Questa tecnologia permette oggetti composti da materiali diversi e con colori diversi, ma è la tecnologia più costosa tra le tecnologie di stampa 3D.
SLS/SLM (powder bed fusion) è utilizzata per materiali in polvere come Co-Cr, titanio e PEEK; è impiegata in ambiti che richiedono oggetti con densità e proprietà meccaniche elevate.
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Molte sono le applicazioni della stampa 3D in odontoiatria: la produzione di modelli dentali, di guide chirurgiche per l'implantologia, di cappette, corone e protesi parziali, protesi removibili provvisorie e definitive, corone provvisorie, allineatori per ortodonzia, eccetera.
Una delle applicazioni più comuni consiste nella produzione di corone. Il processo, molto semplice ed eseguibile dal dentista stesso, consiste nello scansionare i denti del paziente, modellarli e stampare direttamente in 3D la corona. Le guide chirurgiche stampate in 3D sono essenziali per interventi di implantologia precisi e sicuri.
Gli allineatori trasparenti possono essere prodotti con l’ausilio della stampa 3D: il processo inizia con una scansione digitale della bocca del paziente, che viene elaborata per creare una serie di allineatori progressivi. Ogni allineatore è stampato con precisione per guidare i denti nella posizione desiderata.
I bite personalizzati per il trattamento del bruxismo possono essere facilmente progettati e stampati in 3D, garantendo una vestibilità perfetta che aumenta il comfort del paziente e l’efficacia del trattamento.
Come prima cosa, l’odontoiatra prende un’impronta digitale della bocca del paziente, usando uno scanner intraorale; successivamente, in laboratorio, questa immagine diventa un modello tridimensionale che la stampante usa per costruire la protesi. Sia gli studi che i laboratori hanno solitamente bisogno di un sistema di scansione e di un software per completare il workflow, ma nel secondo caso è possibile esternalizzare il design.
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Nel settore dell'odontoiatria professionale, è comune iniziare il proprio percorso digitale esternalizzando alcune applicazioni. È una soluzione sensata nel caso della produzione in volumi ridotti e se si è alle prime armi con la stampa 3D o i software CAD/CAM per l'odontoiatria. Tuttavia, il costo complessivo dell'esternalizzazione lievita rapidamente e può superare nettamente i costi della produzione in-house nel giro di pochi mesi.
Prendiamo in esame uno studio dentistico che produce dieci modelli di allineatori al giorno. In base a questi criteri, la soglia di pareggio si raggiunge in sole sette settimane. In altre parole, l'esternalizzazione è più economica della stampa in-house per le prime sette settimane, dopodiché diventa progressivamente più costosa.
La principale preoccupazione è rappresentata dai costi legati all'adozione della stampa 3D per l'odontoiatria in-house. I prezzi delle stampanti 3D odontoiatriche oscillano tra poche migliaia e i 100 000 €, a seconda di fattori come processo di stampa, rendimento richiesto, azienda produttrice, servizi, supporto, materiali e molto altro.
Il prezzo di una stampante 3D dentale varia in base alla tecnologia. Le stampanti a resina SLA/DLP di fascia base (Formlabs, SprintRay) partono da circa 3.000 a 5.000 €. I modelli professionali ad alta precisione per laboratori odontotecnici si collocano tra 10.000 e 30.000 €.
Al momento dell'acquisto di una stampante 3D odontoiatrica, occorre considerare tutti i costi associati alla stampa 3D: costi iniziali, costi di materiali, costi della manodopera e costi di manutenzione a lungo termine. Il costo della manodopera è uno degli aspetti in cui emergono le maggiori differenze. Anche la post-elaborazione è più semplice con alcune soluzioni che offrono unità di post-elaborazione automatizzate, come la Form Wash e la Form Cure, che velocizzano i processi di pulizia e polimerizzazione post-stampa.
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Precisione: per chi lavora nel settore dell'odontoiatria, garantire parti finali precise e di alta qualità è fondamentale. È imperativo comprendere il significato del termine accuratezza, che racchiude in sé precisione, esattezza e tolleranza.
Una stampante può rispettare il range di tolleranza ideale per un progetto, ma non essere necessariamente precisa. Le cause di questi errori possono essere molteplici: il tipo di tecnologia della stampante 3D utilizzata non adatta allo scopo, il materiale utilizzato, le caratteristiche geometriche e la topologia dell'oggetto, le dimensioni nominali, lo spessore delle pareti, la post-elaborazione e la calibrazione della stampante.
Manutenzione: occorre valutare i tipi di interazione e manutenzione quotidiane di cui la stampante avrà bisogno una volta che sarà operativa. È importante seguire con attenzione le raccomandazioni delle case produttrici della stampante 3D e dei materiali utilizzati sia per quanto riguarda la manutenzione della stampante stessa, delle sue componenti e del serbatoio di resina, sia per quanto riguarda la cadenza con la quale deve essere sostituita la cartuccia della resina.
Una società indipendente leader nel testing di prodotto ha misurato per la Form 4 un tasso di riuscita della stampa del 98,7%. La Form 4B è una stampante 3D a stereolitografia mascherata (MSLA) che utilizza la luce proveniente da una serie di LED e un LCD per polimerizzare la resina in modo rapido e accurato. La Form 4B è progettata per garantire velocità, accuratezza e affidabilità, con workflow intuitivi che rendono il funzionamento facile ed efficiente.
La Form 4B, la Form Wash e la Form Cure sono così compatte da poter essere posizionate su una scrivania, per cui l'intero ecosistema può essere facilmente installato in uno studio o in un laboratorio. La Form 4BL mantiene dimensioni abbastanza compatte e offre un rendimento circa 1,8 volte superiore, rendendola ideale per i laboratori che producono volumi elevati di applicazioni.
Stampa da uno a sei bite occlusali in 35 minuti con la stampante 3D Form 4B. Le unità di post-elaborazione automatizzate velocizzano i processi di pulizia e polimerizzazione post-stampa, riducendo i tempi di completamento e il costo della manodopera.
Le tecnologie SLA e DLP hanno ancora il limite di non poter gestire in un unico processo produttivo diversi materiali. La realizzazione di superfici inclinate perfettamente lisce non è ancora possibile: l’oggetto è caratterizzato infatti da una superficie scalariforme a causa della capacità della stampante 3D di produrre solo strati diritti.
Le tecnologie 3D presentano vantaggi non trascurabili, tuttavia la loro adozione può spaventare alcuni professionisti abituati da tempo a lavorare con i metodi tradizionali. Infatti, il passaggio al digitale richiede di riporre una certa fiducia in questi processi.
Il futuro vedrà anche lo sviluppo di nuovi materiali biocompatibili per la stampa 3D. Questi materiali non solo saranno più resistenti e durevoli, ma potrebbero anche integrare proprietà antibatteriche o rigenerative. Una delle combinazioni più promettenti è l’integrazione dell’intelligenza artificiale (IA) con la stampa 3D: l’IA può analizzare grandi quantità di dati provenienti da scansioni intraorali e imaging dentale, fornendo diagnosi dettagliate e piani di trattamento personalizzati in pochi minuti.
Con l’avanzare della tecnologia, è possibile immaginare uno scenario in cui ogni studio dentistico sarà dotato di stampanti 3D altamente automatizzate, consentendo di produrre dispositivi direttamente in studio, riducendo ulteriormente i tempi di attesa e migliorando la qualità delle cure.
La scelta di una stampante 3D odontoiatrica deve tenere conto di alcuni fattori, oltre al prezzo.
Abbiamo preparato una guida gratuita per chi acquista una stampante 3D odontoiatrica che illustra più in dettaglio questi parametri. Per un'analisi più approfondita di questi parametri chiave suddivisi per specializzazione, scarica i whitepaper per i laboratori odontotecnici, l'ortodonzia o gli studi dentistici.
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| Tecnologia | Materiale | Spessore medio strati (μm) | Risoluzione xy (μm) | Utilizzi in odontoiatria |
|---|---|---|---|---|
| SLA/DLP | Resina fotopolimerizzabile | 25 - 100 | 30 - 150 | Modelli, calcinabili, dime chirurgiche, splint, restauri provvisori |
| PPP (PolyJet) | Resina fotopolimerizzabile | 16 | 42 | Modelli multicolore, superfici lisce |
| SLS/SLM | Polvere metallica (Co-Cr, Titanio, PEEK) | 30 - 100 | 200 | Corone, impianti, protesi parziali |
| FFF | Filamento termoplastico (PLA, ABS, PEEK) | 178 o 254 | 200 - 400 | Modelli master, termoformatura allineatori |
Disporre di dispositivi e protesi dentali personalizzati in tempi rapidissimi grazie alla stampa 3D dentale aumenta sia il comfort del paziente, sia l’efficacia del suo trattamento, migliorandone l’esperienza terapeutica.
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