金屬3D打印在口腔活動支架中的應用
專欄:新聞資訊
發布日期:2021-06-28
閱讀量:3351
作者:瑞通增材
口腔醫療因其橫跨健康與美學的特性,被認為是醫學與消費的“交叉地帶”之一,隨著中國國民經濟的快速增長,人民消費水平持續提高,國內口腔醫療產業近年來發展迅猛,行業受關注度、熱度也隨之不斷攀升。作為世界上最大的工業國與單一消費市場,中國及其口腔醫療產業在未來具有廣闊的發展空間和極大的發展潛力。



 口腔行業現狀 


口腔醫療因其橫跨健康與美學的特性,被認為是醫學與消費的“交叉地帶”之一,隨著中國國民經濟的快速增長,人民消費水平持續提高,國內口腔醫療產業近年來發展迅猛,行業受關注度、熱度也隨之不斷攀升。作為世界上最大的工業國與單一消費市場,中國及其口腔醫療產業在未來具有廣闊的發展空間和極大的發展潛力。

2020年,受新冠疫情影響,全球口腔醫療產業遭遇了前所未有的挑戰。面對挑戰和機遇并存的后疫情時代,無數口腔醫療產業從業者提出了同一個問題:疫情對中國口腔醫療產業究竟造成了什么影響?
本文的重點將從義齒加工產業角度進行闡述:


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作為口腔產業的上游支柱之一,義齒加工廠的運作模式早已經不是勞動密集型,隨著CAM/CAD技術、口掃、CBCT等數字化設備的廣泛應用,義齒制作的時間大幅縮短,義齒加工儼然成為了技術和資金密集型行業,將進一步朝精細化、專業化方向發展。

傳統的義齒加工離不開牙科技師們制作蠟模和鑄造牙冠的手工技能,這樣的制作方式導致了居高不下的義齒返工率,不僅降低了牙科技工的工作效率,還降低了患者佩戴義齒的舒適度。

相比高度依賴人工的傳統義齒加工方式,數字化牙科技術以掃描/軟件/自動化加工設備替代了大量手工勞動,推動義齒加工從勞動密集型產業轉型升級為科技型產業。數字化技術開始應用之后,金屬3D打印應用到了義齒生產中,省掉了大量中間環節,減少了人為誤差;蠟型、形態、設計的厚薄、連接體的大小、咬合的高低、鄰接的松緊情況,都能通過數字化的技術和輔助手段監控到,并且及時給予錯誤提示。




 口腔活動支架行業從業現狀 


就目前整體環境來看,口腔技師在社會上被定義成一個邊緣性職業。在口腔這個行業里,技師的地位和作用似乎也很邊緣化。當前我國口腔技師行業剛剛處于起步階段,大多數還是采用師傅帶徒弟的培養方式,人才缺乏,工作不被尊重,收入待遇有待提高,如此等等,也都直接或間接造成了口腔技師行業的相關問題。


1、技術人員流失嚴重,行業發展受限

口腔技師是對實踐和操作有較高要求的領域,當下也正值行業急速發展的階段,急需建設技師人員隊伍,加大行業從業規模。然而由于傳統印模工作環境不佳,影響員工健康,造成技師流失率高。如此,不僅造成當下幾乎無人可用的窘境,更令人堪憂行業未來的生存基礎。


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2、內外原因,導致招聘難度大

內部原因:一方面是求職者與企業招聘要求不匹配,另一方面則是企業薪酬福利等現實原因和求職者預期不匹配。

外部原因:一是我國總體的勞動力供給呈下降趨勢,調查顯示,從2012年開始,勞動年齡的人數呈持續下降,年均減少高達300萬人以上,而且減少幅度在增加。二是勞動者受教育的程度越來越高,他們對于工作的要求也相應提高,制造業普遍勞動強度較大、約束較多,吸引力不高,導致了技師用工短缺。

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▲ 據近日《人民日報》調查數據顯示,接近75%的企業招不到技術人員



3、行業新鮮血液注入銳減

據調查顯示,一個普通口腔技師的工資在3000-6000元/月,加上口腔技師需要承擔大量一線制作工作,許多人在還沒入行時,就放棄了成為口腔技師的道路,轉投其它更為輕松或薪酬更高的專業了,這也就直接導致了該行業新鮮血液的注入銳減。此外,技工培訓周期長、待遇低,也是造成人才斷層重要原因之一。


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▲ 口腔技師是一份十分需要耐心和精細作業的工作,不受年輕人青睞



4、用人成本水漲船高,企業利潤空間進一步壓縮

據廣東省最新發布的人工成本報告來看,職業技能用人成本最高接近9000元/月,但是受疫情影響,大多數企業的利潤是呈下降趨勢的。如何在保證人員穩定的情況下,增加利潤,是需要面對解決的現實難題。

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▲ 據《中國靈活用工發展報告(2021)》藍皮書:超過75%的企業有降低用工成本的需求



5、技師水平參差不齊,時效質量均難保障

義齒制作每一個程序以及微小細節處理,都取決于技師的手藝與經驗,所以不僅在制作時間上難以保證時效,在工藝和患者佩戴上,也會受到其個體制作上技術差異的影響。


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▲ 圖源網絡/各口腔技師正在忙碌工作的場景


在這樣一個特殊的時間段,如何順勢而為,調整企業的人才戰略、發展戰略,是每個企業都會面臨、亟待解決的問題。數字化、智能化,是風口處的一個轉機。




 活動支架采用數字化之后的情況 


1、掃描設計

傳統活動支架由技師手工上蠟包埋鑄造完成,具有技師技術水平依賴性;數字化設計更具靈活性,流程簡單便捷,設計的支架貼合度高,曲線更加完美,卡環合理美觀。

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針對3D打印的技術特征,數字化設計活動支架時,部分結構參數應根據設備、材料等適當調整,以設計并打印出美觀、容易就位且貼合度高的產品。


2、排版

基于SLM金屬3D打印原理,影響活動支架打印質量和效率具有其特殊性,在前期數據處理過程中,添加和去除支撐的具體操作,將影響活動支架的精度;如何擺放活動支架的角度,則會影響其佩戴密貼度和成型效率。針對活動支架3D打印的特殊性,我公司開發專用的3D打印處理軟件對支架數據進行前處理,實現高效便捷的排版操作。

?  打開打印平臺,導入所需的stl格式文件。


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?  調整支架擺放角度,使佩戴面朝上,花紋面朝下,在主體佩戴面翻轉角度不超過中軸線的前提下,支架盡量立高,減少懸垂面以減少支撐對支架花紋的破壞。

?  擺放支架到平臺范圍內,只要零件在三維空間沒有碰觸,可盡量緊密地擺放零件,最后可通過“碰撞檢測”檢查是否有支架相互碰觸。


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?  添加線型、柱狀輔助支撐。逐一選擇支架零件,進入手動支撐,描繪支架舌板、中額桿、基牙金屬板等部位的邊緣位置,創建為新的支撐面,點擊線型支撐腳本生成線支撐,在零件最處、網狀結構等添加一些柱狀支撐,以加強零件與基板的連接,防止翹動形變。

?  添加加智能支撐。合并所有零件后(保留現有支撐),點擊支撐智能支撐腳本,對所有零件生成支架專用的智能支撐。 


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?  3-5秒即可生成切片。整個數據處理流程花費不到30分鐘。


3、打印

瑞通增材的DUAL-150金屬活動支架專用設備,在保證打印零件的精度的前提下,雙激光同時工作,打印效率對比單激光可提升30-40%,15-17個金屬支架的打印時間僅需3小時,可適用于鈷鉻合金、TC4鈦合金、TA1純鈦等金屬粉末的打印成型,安全高效。


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DUAL-150設備可自動實現開啟循環、充入保護氣、檢測氧含量等操作,當氧含量低于預設閥值后,設備自動開始打印。打印過程中,如出現氧含量過高、激光器報警、電機報警、臨時斷電等狀況時,設備自動監測停止并可實現斷定續打,將外部不穩定因素納入設計范圍,從而減少打印失敗率。


4、熱處理

使用吸塵器吸除支架表面粉末后,放入熱處理爐,調用對應金屬材料的熱處理工藝,對金屬支架進行應力去除。鈷鉻合金一般使用1050°C保溫1小時的熱處理工藝、TC4鈦合金和TA1純鈦一般使用550°C保溫1小時的熱處理工藝,熱處理總耗時約3小時,可得到彈性良好、變形率極低的金屬支架。


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 ▲ 左:純鈦支架熱處理后  右:鈷鉻支架熱處理后


5、打磨拋光

對于SLM技術,經過優化設置的支撐結構既能保證支架在打印過程中不發生變形,又能在后續環節容易去除。僅需使用切口鉗輕輕夾鉗即可去除線狀、網狀、加強桿等支撐,也可借助手磨砂輪片去除較長加強桿。3D打印活動支架的佩戴面一般光順無砂眼等缺陷。

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等離子拋光機可完全替代后續的傳統手工拋光環節,可完成支架的拋光,一步到亮;高效便捷,極大縮減了人工成本。


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針對鈷鉻合金支架,最后還可通過20分鐘的高分子拋光處理,使支架細節亮度進一步銳化,達到極致亮度的鏡面效果。


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瑞通增材立足于齒科行業3D打印技術應用,志在發展成為口腔全線方案營運商,不僅在金屬3D打印設備研發上推陳出新,還提供數字化設計與培訓、產后處理解決方案等技術服務,本期通過分享的雙激光DUAL-150金屬打印機在口腔活動支架中的應用,與口腔界專業人士共同探討金屬3D打印全套數字化解決方案優異可行性,一起為深入推進齒科數字化發展添磚加瓦,同時,瑞通增材也在積極為后疫情時代下,口腔行業的健康發展提供新思維和新途徑。






 關于我們 


廣州瑞通公司成立于1997年,是一家以數字化口腔正畸,3D打印,醫療服務創新為技術核心,集自主研發生產和銷售于一體的高新技術企業。公司擁有二十多年的激光設備制作經驗,是國內最早將金屬3D打印技術應用于齒科行業的企業;經過20多年的發展,瑞通增材的金屬3D打印技術處于行業領先地位,是廣東省高新技術企業,口腔3D打印行業標準制定單位之一,榮獲廣東省科技進步二等獎,并通過了一系列認證:包含國內ISO9000,歐盟CE及ROHS,北美FCC及IC等;擁有國內發明專利4項,外觀專利3項,計算機軟件作品著作權12項,實用新型項目25項。

與國內近1000家義齒廠建立深度合作,錦冠橋義齒、富喬義齒、華新義齒、卓越義齒、速誠義齒、康隆義齒麗爾美義齒等,設備出口至50多個國家,全球正在投入使用的金屬3D打印設備超過500臺,設備銷量在行業內遙遙領先,獨占鰲頭,是中國義齒行業3D打印設備制造領域當之無愧的龍頭企業。

數字化、智能化是義齒制造行業的未來發展趨勢:3D打印作為一種帶有顯著數字化特殊的制造技術,是口腔數字化加工鏈條中的重要一環,瑞通將始終保持義齒3D打印技術的專業性,并積累豐富的支架、牙冠設計經驗;公司立足設備制造,逐漸發展成為“齒科數字化方案全棧運營商”,建立瑞通數字化設計管理平臺,為義齒廠提供設備、數據處理、設計、軟件、操作培訓和售后服務全流程服務。





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