เกี่ยวกับวัสดุหลักสามประเภทสำหรับการพิมพ์ 3 มิติทางทันตกรรม

เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตแบบลบแบบดั้งเดิม ด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการขึ้นรูปและวัสดุ การพิมพ์ 3 มิติสามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำและถูกต้องมากขึ้น และปรับแต่งผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ในลักษณะที่มีประสิทธิภาพและคุ้มต้นทุน

ในสาขาทันตกรรมที่มีความต้องการการปรับแต่งสูง การพัฒนาเทคโนโลยีและวัสดุการพิมพ์ 3 มิติได้เปลี่ยนวิธีการรักษาทางคลินิกและปรับปรุงวงจรการรักษาทางคลินิกและผลลัพธ์ เนื่องจากความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และการเข้าถึงเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่เพิ่มมากขึ้น การพิมพ์ 3 มิติจึงกลายเป็นวิธีการที่นิยมใช้ในการผลิตด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ (CAD) ในสาขาทันตกรรมอย่างรวดเร็ว

ในแง่ของโซลูชันเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติและส่วนประกอบหลักของวัสดุ วัสดุการพิมพ์ 3 มิติทางทันตกรรมสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ โพลิเมอร์ โลหะ และเซรามิก

1.พอลิเมอร์

พอลิเมอร์เป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในงานพิมพ์ 3 มิติทางทันตกรรม เนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลาย ต้นทุนต่ำ และผลิตได้ง่าย เนื่องจากการพิมพ์ 3 มิติใช้การพิมพ์แบบชั้นต่อชั้นและการซ้อนสะสมระหว่างการขึ้นรูปแข็ง จึงจำเป็นต้องเติมสารเติมแต่งลงในวัสดุ (ในสารละลายบ่มด้วยแสง วัสดุจะต้องเติมสารเริ่มต้น โมโนเมอร์ และพรีพอลิเมอร์ที่จำเป็นสำหรับการขึ้นรูปแข็ง) และคุณสมบัติเชิงกลของสารเติมแต่งมักจะต่ำกว่าวัสดุที่ผลิตด้วยวิธีการดั้งเดิม แม้ว่าจะมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านความทนทานต่อการสึกหรอและคุณสมบัติเชิงกลเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม (การพอลิเมอไรเซชันและการบีบอัดด้วยการฉีด) แต่สารเติมแต่งเหล่านี้ยังคงตรงตามมาตรฐาน ไอเอสโอ สำหรับการใช้งานทางทันตกรรมต่างๆ

เรซินที่ไวต่อแสงอัลตราไวโอเลตมีข้อดีคือมีความแม่นยำสูงและความเร็วสูง และถูกใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในสาขาทันตกรรม โซลูชันทางเทคโนโลยีของเรซินเหล่านี้กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว และมีวัสดุและการใช้งานใหม่ๆ เกิดขึ้นในสามสาขาหลัก ได้แก่ ทันตกรรมจัดฟัน การบูรณะ และการฝังฟันเทียม ครอบฟันถาวรสำหรับการบูรณะ ทั้งหมด-บน-X สำหรับการฝังฟันเทียมทั้งปาก อุปกรณ์พิมพ์ฟันโดยตรง และรีเทนเนอร์ที่มีฟังก์ชันหน่วยความจำ เป็นโซลูชันใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นในช่วงสองปีที่ผ่านมา และค่อยๆ ได้รับการยอมรับและยอมรับจากแพทย์และผู้ป่วยทั้งในและต่างประเทศ

2. โลหะ

โลหะผสมที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติทางทันตกรรม ได้แก่ ไททาเนียม (ติ) และโคบอลต์-โครเมียม (โค-ครี) คุณสมบัติทางกลของโลหะผสมเหล่านี้ถือเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานทางทันตกรรมหลายประเภท เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการหล่อแบบดั้งเดิมแล้ว โลหะผสมที่ใช้การพิมพ์ 3 มิติจะมีคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า แต่ต้องปรับปรุงอินเทอร์เฟซการจับคู่ระหว่างโลหะและเซรามิกที่พิมพ์ด้วย 3 มิติให้ตรงกับความแม่นยำที่ได้จากวิธีการหล่อแบบดั้งเดิม เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการหล่อแบบดั้งเดิมแล้ว โลหะผสมโคบอลต์-โครเมียมที่พิมพ์ด้วยการพิมพ์ 3 มิติจะมีค่าความแข็งที่สูงกว่า (371 ± 10HV) มีความแม่นยำและความสม่ำเสมอสูงกว่า และพอดีกันมากกว่า

3. เซรามิกส์

วัสดุเซรามิกถือเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการบูรณะฟันเนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม เข้ากันได้ทางชีวภาพ ไม่มีข้อโต้แย้ง เช่น การปล่อยไอออนหรือการกัดกร่อน ทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนที่ดี (มีเสถียรภาพในระยะยาว) และมีคุณสมบัติทางสุนทรียศาสตร์ การพิมพ์ 3 มิติด้วยเซรามิกสามารถใช้ในการผลิตรากฟันเทียมที่มีรูปร่างซับซ้อนที่ปรับแต่งให้เหมาะกับผู้ป่วยแต่ละราย มีการใช้งานมากมายในด้านการผ่าตัดกะโหลกศีรษะและใบหน้าและการรักษาข้อบกพร่องของกระดูกขากรรไกร

ในโซลูชันเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดในการพิมพ์เซรามิกคือจุดหลอมเหลวที่สูงและการแตกร้าวที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทำความเย็น นอกจากนี้ ลักษณะของวัตถุดิบจะส่งผลต่อรูพรุนและคุณสมบัติเชิงกลขั้นสุดท้าย เนื่องจากความแตกต่างในประเภทของวัสดุพื้นผิวเซรามิก เทคโนโลยีและแหล่งกำเนิดแสงของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ความหลากหลายของรูปร่างของการบูรณะเป้าหมาย และความแตกต่างในการควบคุมและพารามิเตอร์การพิมพ์ คุณสมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงไม่สอดคล้องกัน

ปัจจุบันวัสดุเซรามิกและเทคโนโลยีการพิมพ์ยังคงต้องมีการวิจัย สำรวจ และทดสอบเพิ่มเติม