牙齒是人類非常重要的器官之一，擔(dān)負(fù)著咀嚼食物的重要任務(wù)，沒有牙齒人類只能吃流質(zhì)的食物，不僅影響營(yíng)養(yǎng)吸收還會(huì)影響儀容和發(fā)音。牙齒雖然堅(jiān)硬，一旦損壞就無(wú)法自行修復(fù)，有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)有牙齒缺損的人大概有3億多，占到人口總數(shù)的25%，牙齒缺損最佳的治療方法就是使用義齒，義齒的咀嚼功能效果可達(dá)真牙的30%甚至70%，此外還能減少因牙齒缺損造成的發(fā)音以及儀容問(wèn)題。
日前，由國(guó)內(nèi)技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的、國(guó)內(nèi)首臺(tái)義齒雙激光3D金屬打印機(jī)正式亮相，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)義齒金屬3D打印沒有雙激光的空白。同時(shí)，新科技的加持，或可讓原來(lái)需2年左右的牙齒正畸治療，縮短至半年到一年。
“中國(guó)智造”最亮眼，數(shù)字化技術(shù)已獲得跨越式大發(fā)展，同時(shí)也深入到口腔醫(yī)療的多個(gè)方面，尤其是在口腔手術(shù)導(dǎo)航、修復(fù)體制備、矯治器制作等方面?？谇会t(yī)學(xué)數(shù)字化已成為大勢(shì)所趨，而“中國(guó)智造”的3D打印技術(shù)則成為推動(dòng)這場(chǎng)產(chǎn)業(yè)變革的前沿力量。這次亮相的國(guó)內(nèi)首臺(tái)義齒雙激光金屬3D打印機(jī)，就是其中的代表之一。
研發(fā)這套設(shè)備及系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)來(lái)自南京前知科技，其創(chuàng)始人是國(guó)內(nèi)3D打印領(lǐng)域的資深專家，曾擔(dān)任西門子事業(yè)部CEO，后回國(guó)創(chuàng)業(yè)專注于在中國(guó)發(fā)展3D打印技術(shù)。在本次展會(huì)重點(diǎn)亮相的TS300，是針對(duì)義齒金屬3D打印的一次創(chuàng)新，其最大亮點(diǎn)在于，擁有兩套完整的激光系統(tǒng)，且這兩套系統(tǒng)相互獨(dú)立、并行運(yùn)行，其優(yōu)勢(shì)在于高效率高產(chǎn)能，能滿足齒科行業(yè)時(shí)效性的需要，并同時(shí)滿足大型齒科企業(yè)固定和活動(dòng)產(chǎn)品的打印需求。
雙激光制作義齒 TS300可節(jié)省近20%耗材
據(jù)介紹，相比傳統(tǒng)的義齒制作工藝，TS300制作成功率為80%，使用此3D打印機(jī)的成功率可達(dá)到99%，節(jié)省材料損耗近20%?！倍F(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的義齒3D金屬打印機(jī)，基本都是單激光的。在國(guó)際市場(chǎng)上，雖然德國(guó)的Concept Laser M2已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙激光打印，但它價(jià)格昂貴，很難成為國(guó)內(nèi)義齒加工的主流選項(xiàng)。所以，當(dāng)下市場(chǎng)迫切需求國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的高性價(jià)比的雙激光系統(tǒng)。
市場(chǎng)有需求，按統(tǒng)計(jì)我國(guó)至少需要1000臺(tái)3D義齒打印機(jī)才能滿足老齡化社會(huì)的大量需求，但是我國(guó)目前僅有不超過(guò)100臺(tái)的設(shè)備，而且其中有50%是屬于進(jìn)口設(shè)備。在進(jìn)口設(shè)備普遍需要500~600萬(wàn)不等的高價(jià)時(shí)，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的TS300卻只要300多萬(wàn)。其次，在部分產(chǎn)品打印方面，國(guó)產(chǎn)的打印效能還優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備。此外，國(guó)外設(shè)備還存在在售后維修的高成本與時(shí)間周期長(zhǎng)的硬傷，不如國(guó)產(chǎn)設(shè)備的售后反應(yīng)速度快。
目前我國(guó)多為陶瓷義齒3D打印技術(shù)，在義齒牙冠直接制造中應(yīng)用的3D打印技術(shù)目前以粉末床選區(qū)激光熔融金屬3D打印技術(shù)為主，主要應(yīng)用產(chǎn)品為烤瓷牙金屬冠。金屬牙冠在經(jīng)過(guò)去除支撐、拋光等后處理之后，再經(jīng)過(guò)烤瓷處理即完成烤瓷牙的制作。
我國(guó)自主研發(fā)高性能陶瓷3D打印機(jī)，并推出3D打印氧化鋯陶瓷義齒生產(chǎn)線，由患者牙模數(shù)字化掃描與建模、義齒三維設(shè)計(jì)、3D打印義齒生坯、脫脂與高溫?zé)Y(jié)、上釉等工序組成?；诠夤袒?D打印技術(shù)進(jìn)行陶瓷加工的典型企業(yè)包括Lithoz, 3D CERAM,ADMATEC。在陶瓷3D打印領(lǐng)域還有另一種與眾不同的打印技術(shù)-納米射流技術(shù)。以納米金屬射流技術(shù)著稱的Xjet公司，將金屬3D打印技術(shù)“復(fù)制”到了陶瓷領(lǐng)域，其中一個(gè)重要應(yīng)用方向也是陶瓷牙冠制造。
氧化鋯等全瓷牙冠
氧化鋯等全瓷牙冠的加工制造技術(shù)以CNC加工技術(shù)為主，該技術(shù)在產(chǎn)品精度和加工效率方面占有優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)由于加工時(shí)是由切削刀具在鋯盤上進(jìn)行材料去除，材料的浪費(fèi)使得全瓷牙冠價(jià)格居高不下。而與之相比，3D打印技術(shù)在材料利用率上更占優(yōu)勢(shì)。
值得一提的是，目前金屬烤瓷牙冠并沒有被全瓷冠產(chǎn)品所取代，兩種產(chǎn)品是并存的。全瓷冠產(chǎn)品成為對(duì)美學(xué)效果要求高，并且對(duì)于價(jià)格不敏感的用戶的主要選擇。金屬烤瓷牙冠在價(jià)格上占有優(yōu)勢(shì)，也受到一部分消費(fèi)群體的歡迎。金屬3D打印技術(shù)最廣泛的應(yīng)用是批量定制化制造鈷鉻合金牙冠，基于這類金屬材料的烤瓷牙，憑借在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，仍具有廣泛的市場(chǎng)空間。
3D金屬制作過(guò)程
金屬3D打印技術(shù)，在口腔模型之后，金屬牙冠的生產(chǎn)全部是由數(shù)字化技術(shù)來(lái)完成的。金屬牙冠是通過(guò)選擇性激光熔化（SLM）金屬3D打印設(shè)備制造的。每個(gè)單位材料成本僅需5-7元。從這個(gè)角度來(lái)看，金屬3D打印技術(shù)在牙冠生產(chǎn)成本和效率上的優(yōu)勢(shì)更為突出。另外值得一提的是，3D打印蠟?zāi)；蛘哂糜谔娲災(zāi)５?D打印樹脂模型也被應(yīng)用在牙冠的鑄造中，這些技術(shù)也帶有數(shù)字化的特點(diǎn)。