پرینتر سه بعدی
آشنایی با پرینتر سه بعدی 3d printer در دندانپزشکی
پرینتر سه بعدی یا 3d printer چیست؟
پرینتر سه بعدی چه کاربردی در دندانپزشکی دارد؟
نحوه ی کار این دستگاه به چه صورت است؟
انواع پرینترهای سه بعدی در دندانپزشکی
در انتخاب پرینتر سه بعدی باید چه نکاتی را رعایت کنیم؟
در این مقاله به تمامی موارد ذکر شده خواهیم پرداخت پس در ادامه با ما همراه باشید.
پرینتر سه بعدی (3d printer) چیست؟
دستگاه پرینتر سه بعدی در واقع دستگاهی شبیه به دستگاه های CNC است که میتواند یک فایل سه بعدی طراحی شده با استفاده از نرم افزارهای سه بعدی و یا اسکنر سه بعدی را به یک شیء فیزیکی قابل لمس تبدیل کند.
بطور کلی می توان گفت که مهمترین کاربرد این دستگاه، نمونه سازی اولیه محصول جهت کنترل و ایراد یابی محصول طراحی شده و رفع ایرادهای احتمالی و در نهایت تولید انبوه محصول توسط روشهای تولید دیگر مانند ریخته گری و یا تزریق پلاستیک است.
نحوه کار پرینتر سه بعدی چگونه است؟
بر خلاف دستگاه های تولید سنتی مانند دستگاه تراش و یا دستگاه فرز که قطعه سه بعدی با براده برداری و یا تراش فلز تولید میشود، در چاپگر سه بعدی، مدل سه بعدی با بارگذاری و یا افزودن مواد بر روی همدیگر تولید میشود.
این کار شباهت بسیار زیادی به کار ساختمان سازی و یا دیوار سازی توسط یک بنا دارد. همانطور که بنا برای ساخت دیوار آجرها را لایه به لایه بر روی هم میچیند، در پرینترهای سه بعدی نیز مواد بصورت لایه به لایه روی همدیگر چیده میشوند تا در نهایت مدل سه بعدی ساخته شود. در پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM، مواد و یا همان فیلامنت توسط اکسترودر به داخل هیتر و یا گرم کن هدایت شده و در آنجا ذوب شده و از طریق نازل تزریق میگردد.
مواد تزریق شده توسط یک سیستم حرکتی بر روی صفحه و بر اساس یک برنامه از پیش تعریف شده تزریق میگردد و این کار آنقدر تکرار میگردد تا قطعه سه بعدی ساخته شود. به همین دلیل به آن تکنولوژی ساخت افزایشی و یا additive manufacturing گفته میشود. لازم به ذکر است که انواع مختلفی از پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی های مختلف وجود دارد که در این جا به بررسی برخی از آنها پرداخته میشود.
کاربرد پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی
با پدید امدن فناوری پرینتر سه بعدی در حوزه دندانپزشکی، قابلیت هایی را برای دندانپزشک فراهم کرده است که علاوه بر لابراتورها، دندانپزشکان هم به راحتی می توانند از آن استفاده کنند. همچنین این امکان را میدهد تا درمان های دقیق تر و بهتر، مقرون به صرفه تر و کارآمد تربه بیماران ارائه شود.
این فناوری در صنعت دندانپزشکی، امکان ساخت مدل های کاری، ترمیم های پروتز، ابزارهای ارتودنسی، پروتز فک و صورت و سرجیکال گاید برای ایمپلنت را میدهد.
اساس کار پرینتر سه بعدی، داده ای بدست آمده از اسکنرهای نوری داخل دهانی (IOS) و تصاویر ترموگرافی کامپیوتری پرتو مخروطی (CBCT) است. این داده ها سپس به (STL) تبدیل میشوند ومی توان آن را در نرم افزار مدل سازی سه بعدی آپلود کرد.
انواع پرینتر های سه بعدی در دندانپزشکی
SLA
این نوع پرینتر سه بعدی، نوعی قدیمی اما پر کاربرد است. در این نوع از UV برای پخت رزین مایع بر لایه استفاده میشود.
ازمزایا 3D Printer SLAمیتوان به سرعت بالا، کیفیت بالا، هزینه کم و امکان طراحی های پیچیده اشاره کرد.
کاربرد این نوع پرینتردردندانپزشکی بیشتر برای ساختSplint , Occlusal guard Surgical guide, Aligners میباشد.

DLP
پرینتر سه بعدی DLP تکنیک پخت، پلیمریزاسیون، و ساخت یکسانی با نوع SLA دارد اما منبع نور متفاوت است.
در این نوع پرینتر سه بعدی از پروژکتور نوری دیجیتال که امکان پلیمریزاسیون کامل یک لایه ماده در محور X-Y را به یکباره میدهد استفاده شده که ساخت را سریع تر میکند در حالی که میتوان در مقیاس بزرگ تولید انجام داد.
منبع نور پروژکتور مستعد ایجاد خطوط وکسل روی محصولات اند. حتی با وجود این اشکال، وضوح بسیار خوب تا چند میکرومتر را میتوان در کارهای چاپ DLP در مقیاس کوچک مشاهده کرد و آن ها برای محصولاتی که نیاز به دقت بسیار بالایی دارند، ایده آل است.
MJ
نوع جدیدی از پرینتر های سه بعدی است که فرایندی شبیه به چاپگر های خانگی دارد. پلیمر حساس به نور از طریق نازل چاپگر روی پلت فرم چاپگر ریخته میشود و سپس با استفاده از اشعه ماوراء بنفش پخت میشود،MJ قادر است محصولاتی با دقتی شبیه به SLA و کوچک مانند DLP بدون نیاز به اصلاحات پس از تولید بسازد. توانایی بارز آن ها چاپ چندین ماده در یک چرخه چاپ است. ( مواد متفاوت از نظر رنگ و بافت و …)
کاربرد این پرینتر سه بعدی در تولید پروتز چند واحدی، پروتز جزیی متحرک، مدل ایمپلنت، دستگاه های مختلف ارتودنسی، سرجیکال گاید و روکش ها است.
PJ
پلی جت سرعت بالایی دارد واین نوع پرینترفقط به چاپ بوسیله رزین محدود نمیشود و امکان چاپ طیف وسیعی از مواد با خواص مختلف را دارد.
پرینتر سه بعدی پلی جت (PJ) قادر به تولید با حجم بالاتری نسبت به مدل SLA است و همچنین تطبیق پذیری بهتری دارد و دارای قابلیت چند متریال و چند رنگی است در نتیجه وضوح بالاتری دارد.
قطعات حاصل، استحکام کششی خوبی دارند و در نتیجه محصولات قوی و محکمی ایجاد میشود.
قطعات پلی جت پس از چاپ به اندازه کافی پخت میشود.
یکی از معایب این نوع پرینتر سه بعدی، هزینه بالا است.

SLS
این نوع پرینتر سه بعدی از لیزر برای ذوب ذرات استفاده میکند.
زمان تحویل محصول کمتری دارد پس روزانه تعداد بیشتری تولیدی داریم.همچنین فرایند تولید سریع تری نسبت به SLA وقطعات محکم تری تولید میکند.
معایب آن عبارت اند از: گران بودن، اندازه بزرگ دستگاه واحتیاج به برق زیاد.
در انتخاب چاپگرهای سه بعدی باید چه نکاتی را رعایت کنیم ؟
مواد زیست سازگار:
پرینترهای سه بعدی دندان زمانی به نقطه عطف رسیدند که مواد زیست سازگار به طور گسترده برای ماشینهای رومیزی در دسترس قرار گرفتند. این مواد مطابق با FDA، قطعات پرینت سه بعدی را برای استفاده داخل دهانی ایمن ساختند و خواص مکانیکی فوق العاده ای را ارائه کردند و پرینترهای سه بعدی رومیزی را به سمت عمل های دندانپزشکی در سراسر جهان سوق دادند.
از زمان معرفی مواد زیست سازگار برای پرینت سه بعدی در دندانپزشکی، تاکید بر بهبود خواص مکانیکی برای ارائه قطعات داخل دهانی است که دارای استحکام و مقاومت بالایی در برابر سایش هستند. از آنجایی که نوآوریهای مواد میتواند از هر جایی باشد، مهم است که چاپگر سه بعدی را انتخاب کنید که از مواد third-party پشتیبانی میکند.
دقت و تکرارپذیری:
یکی از الزامات اصلی ساخت قطعات دندانپزشکی، دقت بسیار بالا و نتایج قابل تکرار است. تولید مدلها و سایر لوازم تنها زمانی نتیجه میدهد که این فناوری بتواند ظرفیت بالای مورد نیاز برای قطعات نصب شده را فراهم کند. اما برای ارائه محصول با دقت بالا، یک چاپ کافی نیست. نتایج باید به راحتی در طول زمان تکرار شوند.
در حالی که بسیاری از پرینترهای سه بعدی موجود در بازار دقت نظری بالایی دارند، اما همه آنها نتایجی را ارائه نمیدهند که در طول زمان قابل تکرار باشند. مشخصه پرینترهای سه بعدی دندانی خوب، دقت و تکرارپذیری بالا است. از آنجایی که فناوری پرینت سه بعدی به رشد خود ادامه میدهد، تاکید بر نحوه ارسال نور به منطقه تولید محصول برای اطمینان از نتایج دقیق و قابل تکرار وجود دارد.
سرعت تولید و مقیاس پذیری:
تولید لوازم دندانپزشکی در همان روز رویای دیرینه دندانپزشکی دیجیتال است و پرینترهای سه بعدی دندانی این ظرفیت را دارند که این رویا را به واقعیت تبدیل کنند. اما در حالی که جنبه های خاصی از فناوری چاپ سه بعدی شروع به تلفیق کردهاند، هنوز تفاوت زیادی در سرعت تولید و مقیاس پذیری وجود دارد. بخش بزرگی از این اختلافات ناشی از فناوری است که زیربنای هر نوع چاپگر است.
در حالی که گاهی اوقات از پرینترهای سه بعدی دندانی برای چاپ تنها یک یا دو قطعه در یک زمان استفاده میشود، در بسیاری از موارد، نیاز به ساخت سریع تعداد زیادی از قطعات است. محافظ های شبانه، راهنماهای جراحی و پایه های دندان مصنوعی احتیاج به تولید زیاد در زمان محدود دارند. تاکید بسیار زیادی برای افزایش سرعت پرینتر سه بعدی وجود دارد.