پرینترهای سه بعدی دندانپزشکی و دندانسازی
پرینترهای سه بعدی در دندانپزشکی و دندانسازی تعاریف و انواع تقسیم بندی
در این مقاله به بررسی انواع پرینترهای سه بعدی در دندانپزشکی تعاریف و انواع تقسیم بندی آنها و موضوعاتی شامل چگونگی ارسال فایل های سه بعدی و فرایند تبدیل داده ها به جسم سه بعدی در نرم افزارهای ویژه سه بعدی جهت پرینت و ساخت انواع روکش دندانی می پردازیم.
انواع پرینترهای سه بعدی جهت پرینت کردن مایعات به دو بخش تقسم می شوند:
پرینترهای SLA و پرینترهای DLP که جهت پرینت مایعات قابل پرینت از قبیل رزین، واکس و انواع فتوپلیمرها شفاف استفاده می شوند.
البته پرینترها دارای انواع مختلفی هستند از قبیل پرینت های مخصوص ساخت قطعات پلاستیکی و پرینترهای ساخت انواع قطعات و روکش ها و restoration از انواع فلزات از قبیل تیتانیوم و کروم کبالت که در آینده در مورد آنها به بحث خواهیم پرداخت.
تکنولوژی SLA در پرینترهای سه بعدی
از قدیمی ترین روش های پرینت سه بعدی و با سرعت بالا می باشد. قطعات پرینت شده با SLA به قدری محکم هستند که می توان از آنها الگوی انواع روش های قالب گیری را دریافت کرد. فرم های متنوعی از متریال آن می توان گرفت و بسیار سریع و همچنین ارزان قیمت است. با وجود اینکه از قدیمی ترین روش های پرینت سه بعدی است اما هنوز از آن برای تولید دقیق نمونه های اولیه استفاده می کنند.
تاریخچه تکنولوژی SLA
استریو (S) لیتو (L) گرافی (A) و به اختصار SLA یکی از انواع تکنولوژی هایی است که برای پرینت سه بعدی استفاده می شود و طی آن مواد اولیه از جنس پلاستیک مایع به نمونه های جامد تبدیل می شود. این فرایند را برای اولین بار در سال ۱۹۸۶ چارلز هال از بنیانگذاران شرکت ۳D system به عنوان روشی برای مدل سازی سریع پیشنهاد داد و مدل سه بعدی طراحی شده توسط نرم افزار CAD را به نمونه ای واقعی تبدیل کرد.
فایل های خروجی نرم افزارهای پرینترهای سه بعدی در دندانپزشکی
تمامی تکنولوژی های پرینت سه بعدی برای تولید نمونه نیازمند طراحی سه بعدی نمونه به وسیله نرم افزارهای سه بعدی ساز هستند. مهندسان، تولیدکنندگان و دیگر استفاده کنندگان پرینترهای سه بعدی با استفاده از فایل های خروجی نرم افزارهای مورد نظر می توانند طرح مجازی نمونه خود را پیش از تولید مشاهده کرده و از عملکرد نمونه واقعی خود با استفاده از نمونه سازی اولیه و پرینت سه بعدی اطمینان حاصل کنند. در پرینت سه بعدی یا تولید افزایشی فرمت فایل های مورد استفاده باید به گونه ای باشد که دستگاه بتواند آن را شناسایی و اجرا کند که این فرمت استاندارد در بیشتر پرینتر های سه بعدی ، STl می باشد.
این پرینترها که با ساخت لایه ها بر روی هم عمل نمونه سازی را انجام می دهند نیازمند برش مقطعی از فایل سه بعدی هستند که فرمت SLA این فایل های سه بعدی را با برش به صورت مقطعی برای دستگاه قابل شناسایی می کند.
طرز کار SLA
در این تکنولوژی برخلاف تکنولوژی های دیگر، از یک مایع رزین و تابیدن اشعه بر روی این مایع و در نهایت جامد شدن آن و ساختن نمونه استفاده می شود. SLA دارای چهار بخش اصلی می باشد: مخزنی که با پلاستیک مایع (پلیمر) پوشانده می شود، پلتفرم سوراخ داری که حجم مخزن را کاهش می دهد، اشعه ماوراء بنفش (UV) و فایل سه بعدی که پلت فرم و جهت تابش اشعه را کنترل می کند.
نمونه سازی در این تکنولوژی بدین شرح است که ابتدا لایه ای نازک (بین ۰٫۱۵-mm 0.05) بر روی پلت فرم های سوراخ دار گذاشته می شود و سپس با تاباندن اشعه به سطح پلت فرم، اولین لایه به وسیله فایل سه بعدی آن ساخته می شود و پس از آنکه مخزن پلت فرم کاهش یافته و لایه اول به صورت جامد و جسمی سخت تبدیل شد، سطح جدیدی از پلیمر را به پلتفرم اضافه کرده و دوباره با تاباندن اشعه لایه بعدی به لایه قبل چسبیده و شروع به سفت و سخت شدن می کند. این روند برای تمامی لایه های جسم مورد نظر تکرار می شود تا نمونه کامل شود. سپس نمونه را از پلت فرم جدا ساخته و برای از بین بردن رزین های اضافی، جسم را در کوره ای از اشعه پخت می دهیم تا به شکل واقعی نمونه نزدیک شود.
پرینتر با تکنولوژی DLP
از این روش برای ساخت نمونه های با دقت بالا در صنعت طلاسازی، دندان پزشکی و برخی از صنایع که از نمونه پرینت شده به عنوان نمونه ای که در قالب گچی یا سرامیکی قرار می گیرد استفاده می شود.
از جمله مزایای این تکنولوژی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
دقت بسیار بالا در ساخت (حداکثر ۱۵۰ میکرون و حداقل ۱۰ میکرون ) که در نوع تخصصی آن دقت قابل تغییر است ولی دقت لایه در محور z بصورت ثابت ۱ میکرون می باشد. همچنین سرعت بالای تولید نمونه اولیه، استفاده از رزین هایی که قابلیت casting دارند، ( مورد استفاده در صنعت ریخته گری دقیق ) صافی سطح بسیار بالا از مزایای دیگر این پرینترها در زمینه دندانسازی و دندانپزشکی است.
مواد مصرفی پرینتر های DLP
مواد مصرفی این پرینتر های سه بعدی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:
گروه اول: رزین های صنعتی که از استحکام بالایی برخوردار هستند و در مقابل حرارت دوام بالایی دارند.
گروه دوم: رزین های ریخته گری (castable) که از استحکام کمتری برخوردار بوده و در دمای پایین تری ذوب می شوند که این قابلیت به عنوان خاصیت اصلی در ریخته گری دقیق استفاده می شود. مورد استفاده این رزین ها در ریخته گری دقیق به این شکل است که نمونه پرینت شده مستقیم در داخل سیلندر های ریخته گری دقیق قرار گرفته و بعد از وکیوم شدن ( بسته به نوع قالب گیری) و خشک شدن گچ یا سرامیک، کل قالب حرارت داده می شود تا نمونه پرینت شده، بسوزد و از بین برود و قالب آماده ریخته گری شود. در مرحله آخر نیز فلز مورد نظر ذوب شده و در سیلندر ریخته می شود. البته از نمونه های پرینت شده با رزین های صنعتی نیز برای ساخت قالب های لاستیکی یا سیلیکونی نیز استفاده می شود و بعد در قالب لاستیکی موم ریخته می شود و در نهایت نمونه مومی برای استفاده در سیلندر استفاده می شود.
تفاوت تکنولوژی DLP با تکنولوژی SLA چیست؟
منبع نور به تمام سطح مخزن پلیمر از رزین های پلیمری در یک تک حرکت اعمال می شود. به طور کلی ساخت آن نسبت به تکنولوژی های SL بسیار سریع تر و دقیق تر می باشد و قطعات تولیدی توسط آن از وضوح بالایی برخوردار هستند. شباهت این روش با SL ها، در ملزومات ساختارهای پشتیبانی پس از پخت است. یکی از مزایای روش DLP این است که عمق کمی از مخزن مواد رزین مورد نیاز است که این خود باعث تسهیل در روند تولید و به طور کلی پایین آوردن هزینه و کاهش ضایعات تولید می شود.
دقت پرینت و تکنیک پرینت و نوع پرینت لایه ها سرعت پرینت
تکنولوژی SLA 50 تا ۱۵۰ میکرومتر توسط لیزر پیکسل به پیکسل بسته به پیچیدگی طرح متفاوت است
تکنولوژی DLP 5 تا ۵۰ میکرومتر توسط تابش نور به طور یکجا ثابت است و به پیچیدگی طرح یا تعداد نمونه ها بستگی ندارد.
در مقالاتی دیگر به کاربردهای پرینترهای سه بعدی در دندانپزشکی و مزایا و معایب آن اشاره خواهیم نمود.
دیدگاهتان را بنویسید