Austria: stampa SLA 3D di parti in vetroceramica di alta precisione
Ricercatori austriaci esplorano la produzione di ceramica a base di litografia (LCM) nel recente ” Produzione di additivi stereolitografici di parti in vetroceramica di alta precisione “. Concentrandosi sulla ceramica di vetro, gli autori cercano modi per ottimizzare applicazioni come le protesi dentarie.
Oggi, la stampa 3D è spesso associata all’uso della ceramica, oltre a offrire progressi innovativi nei laboratori odontoiatrici e ortodontici. La fabbricazione di corone, ponti e impianti deve essere eseguita, comprensibilmente, con il massimo livello di precisione.
Sono necessarie proprietà meccaniche superiori per creare sia l’estetica che l’adattamento adeguato, portando gli utenti industriali a impiegare numerosi e diversi tipi di stampa 3D:
Stampa 3D FDM
Sinterizzazione laser selettiva (SLS)
Stampa 3D e stereolitografia (SLA)
Produzione ceramica basata sulla litografia (LCM)
Per questo studio, i ricercatori hanno scelto LCM, in quanto consente la creazione di fanghi ceramici altamente riempiti e fotopolimerizzabili, insieme a parti dense costituite da proprietà del materiale “eccezionali”. Sono previsti diversi passaggi:
Il liquame viene sviluppato e adattato, a seconda del tipo di produzione additiva
Viene fabbricato un composito 3D
Le strutture di supporto vengono rimosse
Inizia la post-elaborazione termica
Sono stati utilizzati diversi metodi di scansione per valutare l’accuratezza delle parti, tra cui:
• Scanner ottici
• Scanner tattici
• Micro-CT
I componenti principali della sospensione.
La base del liquame è composta da:
Composizioni e solventi di monomeri
Assorbitore di foto
Foto iniziatore
Stucco ceramico con carico solido superiore al 50% vol
Le strutture di supporto sono una parte fondamentale delle strutture, consentendo la stampa con aree sporgenti e prevenendo la deformazione. I ricercatori hanno stampato una corona molare campione per lo studio, creando un supporto incrociato per il lato occlusale della corona. Un’altra struttura a stella offriva un ulteriore supporto sul lato orale, mentre le cuspidi, le superfici distali e mesiali e lo spazio tra la corona e la superficie interna del nucleo dovevano essere evitati come aree per il posizionamento del supporto.
Per digitalizzare i campioni, il team di ricerca ha utilizzato una varietà di scanner e il software 3Shape. La forma a stella è stata regolata in termini di assorbitore di luce e parametri di stampa, con il potenziale per regolare ulteriormente la risoluzione per quanto riguarda lo spessore dello strato umido nella vasca del materiale.
Gli scienziati hanno fabbricato una corona e il campione della struttura di supporto stellare per il confronto, osservando che diverse tecniche hanno prodotto risultati diversi.
“Ci sono state sfide nel riprodurre la superficie reale a causa di riflessi e traslucenze della ceramica, che hanno portato alla comparsa di un cosiddetto effetto” pelle arancione “utilizzando lo scanner a infrarossi 3Shape D810”, hanno spiegato i ricercatori.
Le corone elaborate da LCM sono state confrontate con il file .stl iniziale, in quanto è stato riscalato con i fattori x, ye z. I ricercatori hanno notato che i migliori risultati sono stati raggiunti tramite scansioni micro-CT, quindi li hanno usati anche per le successive analisi. L’analisi ha mostrato che la corona con il supporto a stella si deformava durante la sinterizzazione, non fornendo abbastanza supporto. Ulteriori miglioramenti hanno portato a una precisione molto più elevata, nessuna deformazione e con una scala di colori che potrebbe essere ridotta da meno 80 µm a più 80 µm.
“Il miglioramento della precisione dimensionale può essere visto utilizzando le informazioni statistiche per confrontare tutti i tipi di supporto dei test”, hanno affermato i ricercatori. “Ciò è stato ottenuto posizionando tutte le corone analizzate sullo stesso file originale e si è proceduto a un confronto di superficie. Successivamente, la scala di deviazione è stata regolata per evidenziare solo le misurazioni pertinenti e che sono stati rappresentati tutti i colori nel diagramma dei falsi colori. Infine, la deviazione massima e minima della falsa scala di colori viene utilizzata per misurare la scala nella figura 9 [sotto].
“Per mostrare la riproducibilità del processo sono state confrontate due corone elaborate LCM, come illustrato nell’immagine a colori pseudo nella Figura 10 [sotto]. La deviazione massima ammonta a 30 µm, il che dimostra un’alta riproducibilità dell’intera catena di processo. Queste tolleranze sono anche sufficientemente basse per consentire l’uso clinico di tali corone. La tolleranza massima accettata per l’uso clinico è stata discussa nel corso degli anni ed è definita tra 50 e 120 µm. “
Procedura di valutazione della precisione della corona stampata in 3D (a) modello di riferimento CAD, (b) modello di riferimento CAD preparato, (c) scansione micro-CT di corona molare sinterizzata e stampata in 3D, il supporto ‘a stella’ è stato rimosso dopo sinterizzazione (d) confronto tra modello di riferimento CAD e modello di superficie 3D mediante GOM Inspect. 
