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[GUIDA ALLA STAMPA 3D IN ODONTOIATRIA] Confrontiamo 4 stampanti 3D dedicate al settore dentale.



Nello scorso articolo ho trattato le nozioni fondamentali per iniziare a comprendere come funzionano le stampanti 3D nel settore dentale, ossia, le basi teoriche che è impossibile non conoscere se si vuole valutare una 3D printer per il proprio studio odontoiatrico o laboratorio odontotecnico. Con questo articolo invece andremo un po più sul pratico e faremo una comparazione tra 4 stampanti 3D orientate al settore dentale dal costo accessibile cercando di metterne in luce le caratteristiche tecniche, le differenze, i pregi e i difetti di ognuna (laddove possibile).

Prima di iniziare però è importante fare una panoramica sulle due tecnologie di stampa più utilizzate in questo settore: SLA e DLP.

SLA sta per Sterolitografia ed è una tecnologia che usa la luce per polimerizzare resine. Come funziona una stampante stereolitografica? Un fascio di luce laser (1) colpisce un vassoio trasparente (2) contenente una resina fotosensibile (3) ad una determinata lunghezza d'onda (normalmente 405 nm) per un determinato numero di secondi. Questo determina la polimerizzazione e l'indurimento della resina e la produzione del modello finale (4) il quale sarà sostenuto dal piatto di stampa (5).


DLP sta per Digital Light Processing. Funziona più o meno come per la SLA ma al posto di una sorgente laser c'è un proiettore LED ad emettere luce.


Questa immagine (dal sito https://sti-ateliers.epfl.ch) spiega invece molto bene il funzionamento delle stampanti DLP. La sorgente luminosa (1) è costituita da un videoproiettore ad alta definizione il quale emette luce che colpisce un vassoio trasparente (2) che contiene resina fotosensibile (2). Questa resina fotopolimerizza indurendo e producendo così il modello solido (4) che rimane attaccato al piatto metallico (5) che durante il processo di stampa si sposta dal basso verso l'alto strato dopo strato. In realtà non è perfettamente corretto parlare di SLA e DLP come due tecnologie di stampa diverse in quanto entrambe utilizzano la luce per polimerizzare una resina. Più correttamente si può dire che la DLP è una particolare applicazione della stereolitografia.

Chiarita la differenza tra SLA e DLP possiamo andare ad elencare quali sono, tra le tante, le stampanti 3D maggiormente utilizzate/considerate nel settore odontoiatrico - dentale.

Parleremo delle stampanti:



  • Pico2 di Asiga (intendiamo il modello "Pico2 39").


  • D75 di MoonRay


Premessa 1: si tratta di stampanti desktop appositamente studiate per studi odontoiatrici e laboratori odontotecnici che non richiedono la produzione in serie di un alto numero di modelli. Sono stampanti ottimizzate per l'uso in odontoiatria ma anche nel settore gioielleria e audiologia. Sono quattro stampanti che cadono più o meno tutte nella stessa fascia di prezzo (seppure con qualche variazione tra l'una e l'altra) e hanno più o meno caratteristiche simili.

Premessa 2: questo confronto non deriva dall'esperienza personale su ognuna di queste macchine (a parte Form2) ma dallo studio della documentazione tecnica di ognuna di esse.

DIMENSIONI STAMPANTE

Indica l'ingombro della stampante sul tavolo.

La più grande di tutte (come ingombro) è la XFAB, seguita da D75 e Form2. La più piccola è la Pico2.

Form2: 350 x 330 x 520 mm

XFab: 420 x 638 x 590 mm

Pico2: 260 x 380 x 370 mm

D75: 380 x 380 x 500 cm

DIMENSIONI DI STAMPA Indica quanto grande può essere l'oggetto che si vuole stampare. Il volume di stampa maggiore è quello della Form2, seguita dalla XFab e dalla D75. Il volume di stampa più piccolo è della Pico2.

Form2: 145 × 145 × 175 mm

XFab: Ø 180×180 mm (piatto di stampa circolare)

Pico2: 51 × 32 × 76 mm

D75: 96 x 60 x 200 mm

RISOLUZIONE SULL'ASSE Z Indica quanto piccolo potrà essere lo strato di resina possibile durante la stampa.

La risoluzione più alta in z è della Pico2. Seguono Form2 e D75 sullo stesso piano. La risoluzione più bassa in z è della XFab.

Form2: 25, 50, 100 micron

XFab: 60 - 100 micron (60 micron è l'attuale valore minimo ottenibile con la resina "Precisa")

Pico2: 1 micron

D75: 25, 50, 100 micron

RISOLUZIONE SUL PIANO XY

Indica la dimensione della più piccola parte stampabile sul piano di stampa. Questa misura non è sempre affidabile in quanto dipende da vari fattori quali la viscosità della resina, la temperatura di stampa ecc. In linea teorica la risoluzione xy non può mai essere inferiore alla dimensione del laser nel caso di stampanti SLA. Form2: ~ 140 micron (laser) XFab: ~ 250 micro (laser) Pico2: 39 micron (proiettore) D75: 75 micron (proiettore) Perchè queste differenze così importanti di risoluzione? La Pico2 e la D75 sono stampanti SLA-DLP la cui risoluzione dipende dalla risoluzione del proiettore usato per la stampa e dalle dimensioni del piatto di stampa. Nelle macchine DLP all'aumentare delle dimensioni del piatto di stampa diminuisce la risoluzione in pixel. In base a questa considerazione e in base alle dimensioni di stampa la macchina più performante dal punto di vista della risoluzione sul piano xy sembra essere la D75.

COSTI Comparando i costi delle quattro stampanti proposte in questo articolo per rapporto qualità prezzo il primo posto va alla Form2 e alla D75. Seguono Pico2 considerate le qualità tecniche e, infine, DWS XFab.

Form2: € 3.499,00 XFab: € 6.000,00 Pico2: circa € 9.500,00 D75: € 3.400,00

MATERIALI DENTALI e COSTI DEI MATERIALI

Form2 - Dental Model: ponti e corone; € 167,00 (1 Litro) - Dental SG: materiale autoclavabile per dime chirurgiche; € 336,00 (1 Litro) - Dental LT Clear: materiale biocompatibile per produzione di allineatori ortodontici che può stare a contatto con il cavo orale del paziente per lunghi periodi (> 30gg); € 420,00 (1 Litro) XFab

- DS3000: materiale sterilizzabile a freddo (no autoclave) per guide chirurgiche; € 150,00 (336 gr.) - Therma 289: materiale resistente alle alte temperature per termoformatura di allineatori ortodontici; € 100,00 (336gr.) - Fusia 444: materiale per applicazioni di fusione a cera persa. € 84,00 (336 gr.) Pico2 - PlasPink: materiale per produzione di modelli con monconi sfilabili; € 147,00 (1 Litro) - PlasGray: materiale ad alta resistenza termica per termoformatura di allineatori ortodontici; € 147,00 (1 Litro) - SuperCast: materia: le per applicazioni di fusione a cera persa; € 300,0 (1 Litro) Materiali biocompatibili di terze parti: - NextDent SG: materiale biocompatibile per la produzione di guide chirurgiche; € 220,00 (1 Litro) - NextDent Ortho Clear: materiale biocompatibile per la produzione diretta di allineatori dentali; € 250,00 (1 Kg) - NextDent Tray: materiale biocompatibile per la stampa di cucchiai di impronta paziente-specifici; € 220,00 (1 Litro) D75

- Surgical Guide Resin: materiale biocompatibile per guide chirurgiche; € 220,00 (1 Kg) - DentalModel: resina indicata per la stampa di modelli dentali in generale; € 170,00 (1 Kg)

- NextDent Ortho Clear: materiale biocompatibile per la produzione diretta di allineatori dentali; € 250,00 (1 Kg) - NextDent Crown & Bridge: materiale biocompatibile per la stampa di corone e ponti fino a 3 elementi; € 220,00 (1 Kg) - NextDent Denture Base: materiale biocompatibiler per la stampa di basi per protesi; € 250,00 (1 Kg)

POSSIBILITA' DI UTILIZZO DI RESINE DI TERZE PARTI

Form2: Si

XFab: No

Pico2: Si

D75: Si

COSTO DEI RICAMBI

Ogni stampante 3D SLA (o DLP) ha due elementi fondamentali che richiedono di essere sostituiti spesso: il vassoio che contiene la resina e il piatto di stampa metallico. Il vassoio che contiene la resina può sostenere solo un limitato numero di stampe e va cambiato dopo aver stampato circa 2500 ml di resina (dipende dalla grandezza degli oggetti e dal loro posizionamento sul piatto). Consiglio: stampare sempre modelli in punti diversi del piatto di stampa per sfruttare tutta l'area del vassoio. Il piatto di stampa metallico, grazie all'elevata resistenza dei metalli, richiede una sostituzione meno frequente ma, a volte, necessaria. Si ricorda che i modelli in materiale biocompatibile (quali guide chirurgiche o allineatori ortodontici) richiedono di essere stampati in un vassoio e su un piatto metallico diversi acquistati appositamente per questo tipo di stampe e non utilizzati con altri materiali. Ogni materiale biocompatibile necessita di un vassoio e di un piatto di stampa a parte. Form2 Vassoio: € 50,00 Piatto metallico: € 96,00 XFab Vassoio: € 75 Piatto metallico: € 294,00 Pico2 Vassoio: € 130,00 Piatto metallico: € 330,00 D75 Vassoio: € 167,00 Piatto metallico: € 80,00

RIVENDITORI UFFICIALI IN ITALIA

Form2: Si

XFab: Si

Pico2: Si

D75: Si

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