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修复件退货率增加3个点,3D打印牙模形变不容忽视
22年03月29日 广州
许多技工厂在使用3D打印制作修复模型时,会出现一个棘手问题:模型发生形变现象。
1. 当模型随修复体发到医生手里后,因为在寄送过程中持续形变而造成试戴密贴性差,被退货重制。
2. 或是医生收到模型试戴没问题,患者试戴出问题。要求退货。返厂发现出货前修复模型已经发生变形,本应正常的修复体按形变的模型去做了误改。
那么,形变现象到底是什么缘故?这种现象如何控制?
1、研究表明3D打印牙模会持续形变
在《实用口腔医学杂志》2021年37卷中,有针对3D打印牙模的研究,发现:
① 从5-7天开始,牙模发现了明显形变——收缩和翘曲,28天后这种变化仍在持续;
② 牙齿数量越多,形变程度越大,形变速度越快;
③ 全牙列模型,牙位越靠后,形变程度越大。
(和反扫同理,越偏黄形变越大)
(牙数越多,形变程度和尺寸波动越大)
应力是导致3D打印牙模形变的根本原因。
2、不合规的3D打印环节加剧形变
当然,应力形变并不可怕。研究提到,优秀的3D打印系统下,28天后全牙列牙模偏差低于100μm,仍然满足临床要求。但不合规的3D打印环节会放大树脂性能的缺陷,加大被退货的风险。直观来看有以下三个方面:
01、前处理壁厚设置及结构刚性
牙模采用镂空打印,这对于树脂的材料刚性要求较高。普遍设置为1-2mm间的壁厚。若刚性不够,偏韧,更容易因应力释放而发生形变。
02、3D打印固化差加剧应力
3D打印设备固化强度不适配或未调试好,固化程度不足,进而产生更强应力,牙模随时间自然形变的程度和速度都会增加。后固化也一样,往往可发现,后固化用错功率、没有均匀照射、没有置入冷水、过长时间固化等等操作后,牙模就会明显形变。
03、清洗环节中的溶胀形变
树脂材料具有一定吸水性和溶胀性。在清洗浸泡环节中,树脂会缓慢吸收酒精等溶剂,导致发胀。另外酒精中含水量超标,会导致树脂表面吸水影响表面的精度。
3、控制3D打印牙模形变的几个工作
01、审视材料、设备
如果出现随机性的、经常性的形变现象,需要着重检查树脂效果:选择性能更好的材料,在指导下规范打印牙模放置一周后反扫实测形变效果。
若更换材料后仍然无法解决,往往是设备本身技术性限制,如LCD、SLA 3D打印技术,其技术本身导致固化难以控制,更容易出现形变。那么,更换设备才是治本的方案。
02、审视工艺
如果出现随机出现、集中发生的形变现象,如某一批集中出现,但早一批或另一批没怎么出现,往往是因为生产工艺上的变动导致了问题。
得益于强大的研发团队支持,黑格科技对不同材料不同应用,针对性地优化最佳的打印工艺,为客户带来极大的便利。对于非黑格产品的技工厂朋友,则需要重新检查生产环节,找出工艺上变动点,在厂家协助下,测试不同工艺的结果,完成工艺上的正确优化。
03、规范流程
在面临着难以更换材料、设备的现实成本性问题下,我们也并不是没有改进的空间:
1.制定遵守SOP:在前处理中,遵循材料所推荐的最佳值/最小容许值薄壁设定,毕竟失败才是最大的浪费;在后处理中,不同应用,建立相对应不同的后处理流程要求。
2.定期设备调试和维护:黑格实验测试中发现,固化光强与均匀性都会随使用时间变差,这不仅导致掉版等显著问题,还会造成固化中内应力的增强。为了避免这种潜移默化地质量下降,定期调试维护非常重要。
3.增加核验流程:保证修复体在当日内制作并完成发货,并在质检环节中增加一道工序,反扫修复模型检验形变,避免出货前试戴不好误改修复体。
1、总结
① 3D打印牙模会因为应力持续形变;
② 正常形变并不影响临床结果,但不合理的材料-设备-工艺会加剧形变问题;
③ 随机形变换材料,没法解决再换设备,集中发生形变检测工艺并优化;
④ 规范流程工作在任何时候下都能够帮助减轻形变问题。
2、最后,黑格观点
许多问题背后是很多因素在影响,3D打印如同技工厂生产线一样是一套精密的流程,任何一个环节都会影响到最终的质量结果。设备、材料、工艺的闭环系统,将会逐渐成为唯一的方案。
对技工厂而言,无论是3D打印技术也好,还是数控切削技术也好,在转型数字化时,需要理解新技术本质也无法脱离系统性,才能减少各种试错成本。