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SLM 3D Druck in zahnmedizinischen Anwendungen
Der komplette digitale Dental Workflow von 2onelab
Selektives Laserschmelzen (SLM) 3D-Druck hat zahnmedizinische Anwendungen revolutioniert, indem es die präzise und effiziente Herstellung von hochwertigen Anwendungen wie RPDs, Kronen und Brücken ermöglicht. Der Prozess besteht aus drei wichtigen Schritten: Vorverarbeitung, Verarbeitung und Nachbearbeitungdie wir im Folgenden erläutern werden.
Vorbereitung
1. Scannen des Modells
Das "Scannen des Modells im Dentallabor" ist eine Schlüsselkomponente für moderne digitale Arbeitsabläufe in der Zahnmedizin und dem SLM 3D Druck, bei dem ein präzises digitales Modell für den Druckprozess erstellt wird. Ein Gipsmodell oder Abdruck wird gescannt, um eine genaue digitale Datei zu erzeugen.
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- Vorbereitung: Das Modell wird gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen; zur Verringerung von Reflexionen kann Scannerspray verwendet werden.
- Platzierung: Das Modell wird im Scanner so positioniert, dass es optimal zu sehen ist; die Einstellungen sind auf Präzision und Effizienz ausgerichtet.
- Scannen: Die optische oder laserbasierte 3D-Scantechnologie erfasst das Modell; es können mehrere Durchgänge verwendet und zusammengefügt werden.
- Qualitätskontrolle: Das digitale Modell wird auf Vollständigkeit überprüft; bei Bedarf wird es neu gescannt oder die Software verfeinert.
-Aufbewahrung und Archivierung: Gespeichert in Standardformaten (STL, OBJ) für die CAD-Bearbeitung und archiviert für die zukünftige Verwendung.
Erstellung einer STL-Datei
Um eine STL-Datei für den 3D Metalldruck zu erstellen, wird spezialisierte CAD-Software wie Exocad, 3Shape Dental System oder SilaPart verwendet, um präzise digitale Modelle zu bearbeiten und zu exportieren.
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– Verarbeitung: Das gescannte 3D-Modell wird in CAD-Software optimiert (z. B. Hinzufügen von Supports, Verfeinerung der Dicke, Überprüfung der Geometrie).
- Anpassung: Druckerspezifische Anforderungen (Detailgrößen, Oberflächenqualität) werden berücksichtigt.
– Export: Das Modell wird in eine STL-Datei konvertiert, mit einer ausgewogenen Auflösung für Präzision und Effizienz.
– Dies stellt sicher, dass die STL-Datei alle Anforderungen für einen hochwertigen SLM 3D Drucks erfüllt.
3. 2Build - STL-Datei Vorbereitung
In 2Build wird die STL-Datei für den Druck vorbereitet und in G-Code umgewandelt, der genaue Anweisungen für den Metall-3D-Drucker enthält.
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– Import & Fehlerprüfung: Die STL-Datei wird in die 2Build Software geladen und auf Probleme überprüft (z. B. unvollständige Geometrien, invertierte Normalen), wobei bei Bedarf Korrekturen vorgenommen werden.
– Positionierung: Das Modell wird im virtuellen Druckbereich ausgerichtet, um den Materialverbrauch, die Druckzeit und die Stützstrukturen zu optimieren.
– Support-Generierung: Automatische Supports stabilisieren Überhänge, mit manuellen Anpassungen für mehr Effizienz möglich.
– Druckparameter: Einstellungen wie Schichtdicke, Geschwindigkeit, Laserleistung und innere Struktur werden für optimalen Druck konfiguriert.
– Simulation & Verifizierung: Ein Testlauf erkennt potenzielle Probleme, schätzt die Druckzeit und gewährleistet die Stabilität.
– G-Code-Generierung: Die finalen Anweisungen werden gespeichert und über Netzwerk, USB oder andere Speichermedien an den 3D-Drucker übertragen.
– Dieser optimierte Prozess in 2Build stellt sicher, dass die STL-Datei optimal für den hochwertigen und präzisen SLM 3D-Druck vorbereitet wird.
Prozess
4. 2Create – Einrichtung & Druck
Der SLM 3D Drucker 2Create wird eingerichtet, indem das Gerät konfiguriert, Metallpulver eingelegt und wichtige Parameter für einen reibungslosen Druckvorgang eingestellt werden.
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– Reinigung & Inspektion: Rückstände werden entfernt; Bauplattform, Pulverbehälter und Filter werden gereinigt und ausgerichtet.
– Parameterkonfiguration: Einstellungen wie Schichtdicke, Laserleistung und Scangeschwindigkeit werden basierend auf dem Material und der Komplexität des Modells angepasst.
– Pulverbettvorbereitung: Eine dünne, gleichmäßige Schicht Pulver wird aufgetragen, um eine glatte erste Druckschicht zu gewährleisten.
- Abschließende Systemprüfung: Gasversorgung (Argon/Stickstoff), Sauerstoffgehalt, Filter und das Lasersystem werden überprüft.
– G-Code-Import & Validierung: Die Datei aus 2Build wird auf Kompatibilität überprüft, bevor der Druck beginnt.
- SLM 3D-Druck: Die Maschine baut das Modell Schicht für Schicht auf der Grundlage von G-Code-Anweisungen auf.
– Diese Einrichtung gewährleistet einen präzisen und hochwertigen Metall Druck unter kontrollierten
5. 2Create – Entladen & Entbinden
Nach dem Druck kann das fertige Teil sofort entnommen werden. Die Maschine muss nicht abkühlen, so dass der Entnahmeprozess sofort beginnen kann.
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– Kammerbelüftung: Die Kammer wird belüftet, um verbleibendes Schutzgas (Argon/Stickstoff) abzulassen, und der Druck wird ausgeglichen, bevor die Kammer geöffnet wird.
– Sicherheitsvorkehrungen: Es muss Vorsicht walten, da die Bauplattform und das umliegende Metallpulver noch warm sein können.
– Entfernen von überschüssigem Pulver: Pulver wird abgesaugt oder abgepinselt und für eine Wiederverwendung gesammelt, um Abfall zu minimieren.
– Erste Inspektion: Das Teil wird auf Mängel wie Risse, Deformationen oder unvollständige Bereiche überprüft.
– Maschinenreinigung: Verbleibendes Pulver wird abgesaugt, Filter werden gereinigt und die Maschine wird inspiziert, um die optimale Leistung für den nächsten Einsatz zu gewährleisten.
– Dieser Prozess gewährleistet eine effiziente Produktion und hochwertige Teile durch sorgfältige Handhabung und Maschinenwartung.
Nachbearbeitung
6. Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung verbessert die mechanischen Eigenschaften von 3D gedruckten Teilen, indem innere Spannungen aus dem Druckprozess abgebaut werden, verbessert die Festigkeit, Haltbarkeit und strukturelle Integrität.
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- Zweck: Reduziert die inneren Spannungen, die durch das schnelle Erhitzen und Abkühlen während des 3D-Drucks entstehen.
- Handhabung: Das gedruckte Teil und die Bauplattform werden sorgfältig entfernt und auf loses Pulver oder Ablagerungen untersucht.
- Einrichtung des Ofens: Das Teil wird in einen Wärmebehandlungsofen mit präziser Temperaturkontrolle gelegt.
- Behandlungsprofile: Das Verfahren umfasst Spannungsarmglühen (500-650 °C) oder Glühen (höhere Temperaturen zur Verbesserung der Duktilität).
- Temperaturkontrolle: Das Teil wird auf die Zieltemperatur erhitzt und für eine bestimmte Zeit gehalten, um das Material zu stabilisieren.
- Kühlung: Je nach den gewünschten Eigenschaften wird das Teil schrittweise oder durch kontrollierte Luftkühlung abgekühlt.
– Dieser Nachbearbeitungsprozess des selektiven Laserschmelzens (SLM) hilft, Verziehen, Rissbildung zu verhindern und sorgt für dimensionale Stabilität.
7. Bandsäge – Entfernen des Teils
Nach der Wärmebehandlung (oder dem Glühen) wird das Teil im nächsten Schritt von der Bauplattform entfernt und alle Stützstrukturen werden entfernt.
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- Zweck: Nach der Wärmebehandlung wird das Teil von der Bauplattform entfernt und die Stützstrukturen werden abgenommen. Nach dem Abkühlen ist das Teil bereit für die Abtrennung.
- Schneiden: Eine spezielle Säge, wie eine Bandsäge oder ein Drahtschneider, wird verwendet, um das Teil von der Plattform zu trennen. .
- Pflege: Die Säge muss richtig eingestellt werden, um das Teil nicht zu beschädigen oder Spannungen zu verursachen, die zu Rissen führen könnten.
– Die Bauplattform ist oft aus Metall, was sorgfältiges Schneiden erfordert, um Beschädigungen am Teil zu verhindern.
8. Entfernung der Supports
Sobald das Teil nach dem SLM Druck von der Bauplattform gelöst ist, besteht die nächste Aufgabe im Entfernen der Stützstrukturen.
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– Werkzeuge: Schneidwerkzeuge wie Sägen oder Zangen sowie Schleifwerkzeuge werden verwendet, um die Supportstrukturen zu entfernen, ohne das Teil zu beschädigen.
– Schleifmaschine: In einigen Fällen wird eine Schleifmaschine verwendet, um die Befestigungspunkte abzuschleifen und eine glatte Oberfläche zu gewährleisten.
– Mehrere Stufen: Der Prozess kann mehrere Stufen des Schneidens, Schleifens und Polierens umfassen, je nach Komplexität des Teils.
– Endreinigung: Das Teil wird gründlich gereinigt, um etwaige Rückstände zu entfernen, bevor zusätzliche Nachbearbeitungen wie Polieren oder Beschichten durchgeführt werden.
– Das Teil ist vollständig für die Endkontrolle und die weitere Verwendung oder Montage vorbereitet.
9. Vorbereiten des Polierens
Bevor das 3D-gedruckte Teil poliert werden kann, müssen alle verbleibenden Stützstrukturen sorgfältig entfernt werden und das Teil sollte gründlich gereinigt werden.
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– Werkzeuge: Verwenden Sie einen Dremel oder ein ähnliches Werkzeug, um Details zu verfeinern und überschüssiges Material zu entfernen.
– Reinigung: Reinigen Sie das Teil mit Druckluft oder einer weichen Bürste, um Staub und Fett zu entfernen.
– Glatte Oberfläche: Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche sauber und glatt ist, um die besten Polierergebnisse zu erzielen.
10. Polieren
Nachdem das Teil von der Bauplattform abgenommen und die Stützen entfernt wurden, ist der nächste Schritt Polieren das Teil zur Erreichung einer glatten, hochwertigen Oberfläche.
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- Methode: Das elektrochemische DLyte-Polieren glättet Oberflächen mit Hilfe einer Elektrolytlösung und elektrischem Strom.
- Prozess: Gleichmäßiger Materialabtrag, ideal für komplexe Geometrien.
- Vorbereitung: Das Teil wird gereinigt, bevor es in die DLyte-Maschine eingelegt wird, wo die Einstellungen optimiert werden.
- Vorteile: Erzeugt eine glatte, korrosionsbeständige Oberfläche mit reduzierter Reibung und verbesserter Haltbarkeit.
- Die abschließende Kontrolle sichert die Qualität, mit optionalen Nachbearbeitungen wie Beschichtung oder Färbung.
Fertigstellung
11. Fertiges Produkt
Durch den Poliervorgang sollte eine glatte und gleichmäßige Oberfläche entstanden sein, die eine optimale Ausrichtung auf die entsprechenden Bereiche des Modells ermöglicht. Die Das Ergebnis ist ein funktionsfähiges, hochwertiges SLM 3D-gedrucktes Bauteil, das sofort einsatzbereit ist..
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