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Zähne aus dem 3D-Drucker

Eine Revolution der Zahntechnik

Ein strahlendes Lächeln gehört für die meisten Menschen zu den erstrebenswerten Dingen. Leider spielen die Zähne mit steigendem Alter oft nicht mehr mit, was einerseits die Optik beeinflusst und andererseits das kraftvolle Zubeißen erschwert. Die Ausgangslage ist klar: Zahnersatz muss her. Allerdings ist die Herstellung von Brücken, Kronen und Prothesen mittels herkömmlicher Verfahren mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Der moderne 3D-Druck könnte die Zahntechnik aber in Zukunft revolutionieren.

Bild: M.Dörr & M.Frommherz – Adobe Stock

26.01.2021

Langwierige Handarbeit ist heute noch die Regel

Wird ein Zahnersatz fällig, läuft der gesamte Prozess seit gut 20 Jahren gleich ab. Zunächst steht die Eingangsuntersuchung beim Zahnarzt, im Rahmen derer dieser den Zahnstatus analysiert. Im Anschluss nimmt der Zahnarzt zwei mit einem speziellen Silikon gefüllte Abformlöffel zur Hand. Diese drückt der Zahnmediziner vorsichtig auf den Ober- und Unterkiefer.

Die auf diesem Weg entstehenden Abdrücke der zu bearbeitenden Zahnregion werden daraufhin an ein Zahnlabor geschickt. Dort nimmt ein Zahntechniker die Abdrücke entgegen, um daraus ein genaues Gipsmodell herzustellen. Dieses Modell ist die eigentliche Vorlage für den späteren Zahnersatz.

Mittels der Gipsvorlage wird im Zahnlabor zunächst eine Druckgussform gefertigt, die wiederum zur Herstellung der rohen Grundform dient. Ist die Grundform fertig, folgt die Bearbeitung an einer feinen Fräsmaschine. Abschließend ist im Zahnlabor Handarbeit angesagt, denn der Zahntechniker muss die Prothese, Krone oder Brücke exakt auf das Gebiss des Patienten abstimmen.

Endlich fertiggestellt kann der Zahnersatz in einer Behandlungssitzung beim Zahnarzt eingesetzt werden, wobei allerdings auch hier wieder der Feinschliff erst im Mund des Patienten erfolgt. Vom Abdruck bis zum Einsetzen kann es leicht mehrere Wochen oder sogar Monate dauern. Damit ist auch klar, warum Zahnersatz aktuell noch so teuer ist – insbesondere hochwertiger Zahnersatz.

3D-Drucker und Scanner revolutionieren die Zahntechnik

Einige wenige Dentallabore und Zahnärzte haben bereits das 21. Jahrhundert eingeläutet und die Methoden des 20. Jahrhunderts ad acta gelegt. Statt dem Abformlöffel hat die Kombination aus CAD-Software, 3D-Drucker und Intra-Oral-Dentalscanner das Ruder übernommen. Der Prozess bringt bereits zu Beginn einen großen Vorteil mit sich, denn der mit zahlreichen Sensoren ausgestattete Handscanner erfasst Mundraum, Kiefer und Zähne so genau, wie es mit der klassischen Abformmethode nicht möglich ist.

Zudem liegen die Daten gleich als digitales Modell vor, das dem Dentallabor direkt auf digitalem Weg ohne Zeitverlust zugesendet werden kann. So lassen sich die Daten innerhalb kürzester Zeit weiterverarbeiten. Anschließend kann die fertig angepasste Prothese mit Hilfe eines hochpräzisen 3D-Druckers gedruckt werden.

Höhere Qualität durch schichtweisen Aufbau

Die Herstellung von Zahnersatz im 3D-Druckverfahren hat mehrere Vorteile. Einer der größten Pluspunkte für Patienten ist die deutlich höhere Qualität jedes einzelnen Zahns. Gerade hier kann die Technik, die mit Leichtigkeit im Zehntelmillimeterbereich arbeitet, überzeugen, denn Zahntechniker haben es bei der Herstellung kleiner Zähne mit allen Ecken und Kanten mittels Fräsmaschine nicht einfach.

Vor allem deshalb, weil die Werkzeuge der Fräse nicht jede Stelle erreichen können und zudem die Gefahr besteht, dass Teile des Zahnersatzes abbrechen können. Da der Zahnersatz mittels 3D-Drucker softwaregesteuert Schicht für Schicht aufgebaut wird, sind selbst filigranste Strukturen kein Problem. Darüber hinaus können bei der Anfertigung keine Fräswerkzeuge kaputtgehen, was die Produktionskosten ebenfalls senkt.

Weniger Materialverlust

Ein weiterer Punkt, der die Kosten für guten Zahnersatz in die Höhe treibt, ist der Materialaufwand. Bei der klassischen Fertigungsmethode fertigen die Zahntechniker in den Dentallaboren zunächst eine Grundform an. Anschließend höhlen sie die Form aus und arbeiten Details heraus. Dabei geht eine Menge Material verloren.

Schätzungen zufolge sind dies pro Zahn bis zu 80 Prozent des Werkstoffs. Ein 3D-Drucker arbeitet wesentlich materialsparender, denn der Drucker benötigt nur unwesentlich mehr Material als für den fertigen Zahn benötigt wird. Der minimale Mehrverbrauch resultiert aus einer Stützstruktur, die bei einigen 3D-Druckverfahren ebenfalls gedruckt werden muss.

Herkömmliche Methode ist ein Zeitfresser

Der 3D-Druck von Zahnersatz spart nicht nur große Mengen Material ein, sondern auch einen Löwenanteil der bisher notwenigen Arbeitszeit. Nehmen wir einmal das Beispiel einer Schiene. Bisher muss zunächst ein Arbeitsmodell dupliert und vermessen werden, bevor die Zahntechniker Unterschnitte anzeichnen und ausblocken können.

In einem weiteren Arbeitsschritt erfolgt die Modellierung der Schiene in Wachs, sodass diese letztlich über einen Silikonwall in Kunststoff umgesetzt werden kann. Ist diese Rohfassung fertig, folgen die wirklich zeitaufwendigen Feinarbeiten – darunter das Aufpassen, das detaillierte Ausarbeiten der Details sowie die finale Politur.  Dieser Vorgang dauert in der Regel 90 bis 100 Minuten.

Nur drei Minuten pro Zahn

Wird die Schiene digitalgestützt erstellt, entfällt das Duplieren des Arbeitsmodells. Auch das Erstellen der Details ist mit dem 3D-Drucker ein Kinderspiel und funktioniert völlig automatisch. Nach dem eigentlichen Druck hält sich der Aufwand ebenfalls in Grenzen. Neben einem minimalen Finish ist nur noch das Aufpassen nötig.

Mit der neuen 3D-Druck-Methode dauert der gesamte Prozess nur noch etwa 20 bis 25 Minuten. Umgerechnet in Arbeitszeit und die daraus resultierenden Kosten ist die Ersparnis enorm. Ähnlich hoch ist die Zeitersparnis auch in der Modellgusstechnik. Hier beträgt sie rund 40 Prozent. Besonders spannend ist das Potenzial der Zeitersparnis am Beispiel der Herstellung einzelner Zähne.

Laut dem Branchenexperten Reinhard Sroka kann eine solche Druckanlage innerhalb von drei Stunden bis zu 80 Zähne gleichzeitig auf einer Druckplattform aufbauen. Umgerechnet sind das rund drei Minuten pro Zahn. Damit ist die 3D-Fertigung gut zehnmal so schnell wie der bisherige Fertigungsprozess.

Wird hochwertiger Zahnersatz in Zukunft günstiger?

Eines ist klar: Der 3D-Druck ist bereits in vielen Wirtschaftsbereichen angekommen und wird dort langsam massentauglich. Auch die Zahntechnik wird sich durch 3D-Scanning und 3D-Druck deutlich verändern. Wir können also damit rechnen, dass Zahnersatz in Zukunft nicht nur besser und individueller wird, sondern auch schneller zur Verfügung steht.

Gerade im Bereich des „implantatgetragenen Zahnersatzes“ ist das Potenzial groß, denn dieser Markt wächst schon jetzt am stärksten. Immerhin handelt es sich um den hochwertigsten Zahnersatz. Die Zeichen stehen also gut, dass sich in Zukunft immer mehr Menschen diesen Premium-Zahnersatz leisten können.

Wie weit der 3D-Druck die Kosten tatsächlich senkt, steht jedoch noch in den Sternen, denn die technische Entwicklung ist noch nicht am Ende und noch lange nicht standardisiert. Wenn Sie bereits jetzt günstiger an Ihren Zahnersatz kommen und die Kosten für Ihr makelloses Lächeln nicht allein tragen möchten, bietet sich eine gute Zahnzusatzversicherung an. Bei MAXCARE profitieren Sie bei Zahnersatz von einer Kostenübernahme von bis zu 100 Prozent!

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