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牙科技工所怎样快速上手金属牙冠3D打印技术,并提高打印效率?
责任编辑:诺曼比尔 日期:2020-04-28 11:59:52

基于选区激光熔化的金属3D打印技术已成为烤瓷牙金属冠加工的一种基本加工手段。但金属3D打印的材料成形原理有别于铣削加工,影响牙冠加工质量和效率的因素也具有其特殊性,比如说,在牙冠3D打印中,需要添加支撑结构,而怎样添加和去除支撑结构,将影响到牙冠的精度;如何在打印平台上摆放牙冠,则会影响到义齿加工的生产成本和效益。

这些针对义齿牙冠3D打印的特殊规则,通常需要借助前处理软件进行规划。然而,牙科技工所的设备操作人员,对于3D打印工艺和技术并不了解,所以需要应用工程师和软件团队,给出完整的解决方案。显然,在此环节中所需的前处理操作步骤越简洁、简短,就越有助于技工所用户实现高效、成功的牙冠生产。

针对齿科应用的3D打印前处理流程软件Voxeldance Additive 能够通过简洁的步骤,显著缩短牙冠数据前处理时间,使义齿加工用户摆脱繁冗的3D打印前处理流程,大大提高打印效率,减少人工成本。

本期,3D科学谷将分享Voxeldance Additive 3D打印前处理软件在金属牙冠3D打印中的应用案例,看3D打印前处理软件如何助力义齿加工用户获得更高的效益。

Dental_VoxelDance_1来源:VoxelDance

block 七步完成牙冠打印准备

block 金属牙冠3D打印时需要解决哪些问题?

1、牙冠数据导入时摆放位置。

在进行牙齿修复时,3D打印所制造的金属牙冠需要套在改小了的天然牙冠上,要求所制造的牙冠在颊、舌侧断面的边缘、轴向和咬合面间隙的适合性,在不同的截面差异应趋于一致,并且要保证精确的边缘密合性。

同时金属内冠制作的是否精密,将直接影响到烤瓷牙佩戴者的舒适度。所以在前处理时需要将牙冠咬合面朝下摆放,若咬合面朝上摆放时,支撑将搭建在冠内,在后续的去支撑和打磨过程中会加大车金工作量,且将无法保证颊侧、舌侧及咬合面的间隙精度,失去了与传统铸造金瓷冠相比的优势。

2、打印平台上要求牙冠尽可能高密度摆放。

用户是根据单颗牙齿来制定收费标准的。平台上摆放更多数量的牙冠,这样既可以提高加工效率又可以帮助义齿加工厂降低生产成本,提高总体效益。

3、牙冠3D打印支撑的方案。

通常,在选区激光熔化过程中,支撑结构的构建是必要的,有几方面原因:一方面是支撑结构加强和支持零件与构建平台的稳定性;其二是支撑结构带走零件构建过程中多余的热量;其三是支撑结构可以防止零件翘曲以及减少零件构建过程中的失败几率。

对于支撑的需要为以下几点:一要求搭建的支撑结构及生成的点位合适且强度足够,保证打印的牙冠不发生变形;二要求生成的支撑容易去除,降低后处理中车金的工作难度;三要求支撑生成高效且准确,运行支撑脚本生成支撑后无需再进行手动调整;四要求支撑搭建体积小,降低支撑打印的粉末消耗量。

4、打印准备流程需要简单、高效。

一般操作打印机的人员,对于3D打印工艺和技术并不了解,所以需要应用工程师和软件团队,给出完整的解决方案。方案要求用户需要进行的操作步骤尽可能的简洁,且各步骤需要的处理时间较短。用户只需要根据方案的指导进行简单的操作,就能快速的完成所有的3D打印前处理流程,并且成功打印。

block 以上问题能得到快速解决吗?

Voxeldance 针对以上问题和需求,与合作伙伴易加三维共同测试与优化了Voxeldance Additive 软件,其主要功能包括:

  • 针对圆形平台的2D嵌套摆放;
  • 一键牙冠自动朝上摆放,在没有这个功能之前,需要用户手动调整每一个牙齿,这是一个非常繁琐和不友好的工作;
  • 最优化的2D嵌套摆放算法,能高密度摆放牙齿, 并在1分钟内完成摆放;
  • 高效的自动支撑和切片算法,保证打印成功率。

下面,我们通过应用案例,具体看一下用户如何使用Voxeldance Additive 进行金属牙齿打印的数据前处理,并完成打印。

1、创建打印平台。点击创建平台图标,添加易加3D打印设备EP-M150。

Dental_VoxelDance_2来源:VoxelDance

2、批量导入需要打印的牙齿。点击快速导航栏的“打开文件“,Voxeldance支持导入所有的cad文件格式。

3、导入牙冠后,需要检查牙冠质量。在零件列表中的质量栏可以快速查看牙冠质量。如果为勾,表示零件质量完好,可以打印。如果为叹号,表示零件需要修复,使用Voxeldance Additive的自动/半自动修复工具可以快速修复零件。如果为灰色横杠,选中所有牙齿,双击任意零件的质量状态,更新零件质量。

Dental_VoxelDance_3来源:VoxelDance

4、导入后的零件方向通常参差不齐, 此时需要将牙齿冠底朝下摆放。使用优化方向中的牙齿方向工具,可以快速将牙冠自动朝上摆放。

Dental_VoxelDance_4
来源:VoxelDance

5、选择2D嵌套摆放,设置好摆放参数,比如摆放精度,零件间距,平台边距。通常旋转设置为20度18个旋转方向和摆放准则为最小面积,点击应用,所有牙齿将会在5秒内以最紧凑的方式摆放在打印平台上。

Dental_VoxelDance_5来源:VoxelDance

6、接下来,需要对摆放好的牙冠添加支撑。经过工程师的反复测试,已经调试出了适合所用打印设备的支撑参数,并且已将其添加到支撑脚本。用户只需要选中所有牙齿零件,点击支撑脚本下面的三角小箭头,选择运行牙齿脚本,支撑可以在短短1分钟内生成。Voxeldance Additive强大的支撑算法,可以避免漏点少点,大大提高的了打印成功率。

Dental_VoxelDance_6来源:VoxelDance

7、生成切片,选择切片工具,勾选导出切片文件,选择导出格式为cli,设置导出路径,点击开始,5秒生成切片。

Dental_VoxelDance_7来源:VoxelDance

至此,在Voxeldance Additive中的数据前处理流程已经全部完成,整个流程只花费了6分钟左右。

最后用户需要将生成好的切片导入到3D打印设备内,添加扫描路径,并开始打印。经过约5.5个小时后,3D打印机就会完成打印工作,一盘金属牙冠就会展现在用户眼前了。

案例来源:VoxelDance(www.voxeldance.cn)


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