О трех основных материалах для стоматологической 3D-печати
По сравнению с традиционными субтрактивными производственными процессами, благодаря достижениям в технологиях формования и материалах, 3D-печать позволяет изготавливать сложные геометрические формы с более высокой точностью и достоверностью, а также индивидуализировать конечные продукты эффективным и экономически выгодным способом.
В стоматологической сфере, где существует высокий спрос на кастомизацию, развитие технологий и материалов 3D-печати изменило методы клинического лечения и улучшило цикл и результаты клинического лечения. Благодаря растущей точности, эффективности и доступности технологий 3D-печати, 3D-печать быстро становится предпочтительным методом автоматизированного производства (САПР) в стоматологической сфере.
С точки зрения технологических решений 3D-печати и основных компонентов материалов стоматологические 3D-печатные материалы можно разделить на три основные категории: полимеры, металлы и керамика.
1. Полимеры
Полимеры являются наиболее часто используемыми материалами в стоматологических 3D-печатных приложениях, характеризующимися широким применением, низкой стоимостью и простотой производства. Поскольку 3D-печать использует послойную печать и накопительное укладывание во время формования с затвердеванием, к материалам необходимо добавлять добавки (в фотоотверждаемом растворе материалы необходимо добавлять с инициаторами, мономерами и преполимерами, необходимыми для формования с затвердеванием), и их механические свойства обычно ниже, чем у материалов, полученных традиционными методами. Хотя существуют значительные различия в износостойкости и механических свойствах по сравнению с традиционными методами литья под давлением (полимеризация и литьевое сжатие), они по-прежнему соответствуют стандартам ИСО для различных стоматологических применений.
Среди полимеров ультрафиолетовые фоточувствительные смолы обладают преимуществами высокой точности и высокой скорости и наиболее широко используются в стоматологической сфере. Их технологические решения быстро развиваются, и в трех основных областях ортодонтии, реставрации и имплантации появились новые материалы и приложения. Постоянные коронки для реставрации, Все-На-X для имплантации всего рта, напрямую напечатанные устройства и ретейнеры с функциями памяти — это новые решения, которые появились за последние два года и постепенно принимаются и признаются врачами и пациентами в стране и за рубежом.
2. Металлы
Сплавы металлов, используемые для стоматологической 3D-печати, включают титан (Ти) и кобальт-хром (Ко-Кр). Механические свойства сплавов являются идеальным выбором для многих стоматологических применений. По сравнению с традиционными методами литья, сплавы на основе 3D-печати обладают превосходными механическими свойствами, но сопряжение между 3D-печатными металлами и керамикой необходимо улучшить, чтобы соответствовать точности, получаемой традиционными методами литья. По сравнению с традиционными методами литья, сплав кобальта и хрома, напечатанный 3D-печатью, имеет более высокое значение твердости (371 ± 10HV), более высокую точность и однородность, а также лучшую посадку.
3. Керамика
Керамические материалы считаются лучшими материалами для реставрации зубов из-за их превосходных механических свойств, биосовместимости, отсутствия таких проблем, как высвобождение ионов или коррозия, хорошей износостойкости и коррозионной стойкости (долгосрочная стабильность) и эстетических свойств. Керамическая 3D-печать может использоваться для изготовления имплантатов сложной формы, изготовленных по индивидуальному заказу для конкретных пациентов; существует множество применений в области черепно-лицевой хирургии и лечения дефектов нижней челюсти.
В решениях технологии 3D-печати самой большой проблемой при печати керамики является ее высокая температура плавления и растрескивание, возникающее в процессе охлаждения. Кроме того, характеристики исходных материалов будут влиять на их пористость и конечные механические свойства. Из-за различий в типах керамических материалов подложки, технологий и источников света 3D-принтеров, большого разнообразия форм целевых реставраций и различий в управлении и параметрах печати механические свойства готовых изделий не являются постоянными.
В настоящее время керамические материалы и технологии печати все еще нуждаются в дальнейших исследованиях, освоении и тестировании.
