Metall 3D-Drucker FastForm DeskFab X1

Kompakter 3D-Drucker für den Metalldruck in Zahnlaboren

FastForm DeskFab X1 ist ein metallischer SLM-3D-Drucker für die additive Fertigung von Zahnkonstruktionen mittels Laserschmelzen von Metallpulver. Der Drucker ist mit einem 300-Watt-Laser ausgestattet, bietet eine Maßgenauigkeit von ±0,05 mm und eine Baugeschwindigkeit von 10 bis 25 cm³/h. Die 3D-Drucktechnologie für Metall ermöglicht die Herstellung individueller Zahnrahmen, Kronen, Brückenprothesen und Restaurationskomponenten unter Berücksichtigung der Geometrie des jeweiligen Produkts.

Vorteile des FastForm DeskFab X1

• Kompakte Bauweise. Die Abmessungen des Druckers betragen 615 × 655 × 850 mm. Diese Größe ermöglicht es, den metallischen 3D-Drucker in einem Zahnlabor oder einem Produktionsraum mit begrenztem Platz zu platzieren.
• Hohe Fertigungsgenauigkeit. Die Maßgenauigkeit von ±0,05 mm ermöglicht die Reproduktion kleiner geometrischer Elemente von Zahnkonstruktionen. Die Wiederholgenauigkeit des Laserscannens von ≤4 mrad gewährleistet die Stabilität der Strahlpositionierung während des Baus.
• Produktives Lasersystem. Der 300-Watt-Laser arbeitet mit einer Scangeschwindigkeit von bis zu 7 m/s. Die Baugeschwindigkeit von 10–25 cm³/h ermöglicht die Planung der Herstellung einzelner Produkte und Chargen von Zahnkomponenten.
• Kontrollierte Druckatmosphäre. Das System hält die Sauerstoffkonzentration auf ≤100 ppm. Der Verbrauch von Argon oder Stickstoff überschreitet nicht 1 l/h, was den Bedarf an Schutzgas während des Betriebs reduziert.
• Langlebiges Filtersystem. Der Dauerfilter ist für mindestens 30.000 Betriebsstunden ausgelegt. Diese Ressource reduziert die Häufigkeit des Austauschs von Filterelementen und die Anzahl der entsprechenden Wartungsarbeiten.
• Kompaktes Pulverzufuhrsystem. Das Volumen des Metallpulverbehälters beträgt 1,5 l. Dies ermöglicht die Organisation der Materialzufuhr innerhalb der Konstruktion von Tischgeräten ohne den Einsatz eines großvolumigen Pulverspeichersystems.

Technologie des Laserschmelzens von Metallpulver

Der FastForm DeskFab X1 verwendet die Technologie des Laserschmelzens von Metallpulver, die die schichtweise Formung von Produkten nach einem dreidimensionalen digitalen Modell umfasst. Während des Drucks wird eine dünne Schicht Metallpulver im Arbeitsbereich verteilt. Der Laserstrahl schmilzt das Material selektiv entsprechend der Geometrie des aktuellen Querschnitts des Teils. Nach dem Erstarren des Metalls wird der Prozess bis zum Abschluss des Baus wiederholt.

Der SLM 3D-Drucker ist mit einem Laserscansystem mit einer Wiederholgenauigkeit von ≤4 mrad ausgestattet. Die Steuerung der Strahlbewegung ist notwendig für die sequentielle Formung komplexer Konturen und kleiner Elemente von Zahnprodukten. Der Prozess findet in einer Schutzatmosphäre aus Argon oder Stickstoff statt. Das Gasumgebungskontrollsystem hält eine niedrige Sauerstoffkonzentration aufrecht, um seinen Einfluss auf das geschmolzene Metall zu begrenzen.

Für die Reinigung der Gasumgebung ist ein permanentes Filtersystem vorgesehen. Es unterstützt den Betrieb der Ausrüstung während des Laserschmelzens von Metallpulver und reduziert den Bedarf an regelmäßigem Filterwechsel.

Druckgenauigkeit und Qualität der Metalldetails

Der DeskFab X1 bietet eine Maßgenauigkeit von ±0,05 mm, was bei der Herstellung von Zahnkonstruktionen mit komplexer Geometrie und kleinen Funktionselementen von Bedeutung ist. Das hochpräzise Scansystem steuert die Position des Laserstrahls während der Formung jeder Schicht. Die Wiederholgenauigkeit des Scannens von ≤4 mrad charakterisiert die Stabilität des optischen Systems, ist jedoch kein separater Indikator für die Genauigkeit des fertigen Teils.

Das 300-Watt-Lasersystem liefert die Energie zum Schmelzen des Metallpulvers. Die Formung des Produkts erfolgt sequentiell gemäß der vorgegebenen Geometrie des digitalen Modells. Die Genauigkeit der fertigen Zahnkonstruktionen hängt auch vom Material, den Druckparametern, der Ausrichtung des Produkts und der Nachbearbeitung ab. Für Teile mit hohen Anforderungen an die Passform muss die Geometriekontrolle nach der Herstellung vorgesehen werden.

Arbeitsbereich und Produktivität

Der metallische 3D-Drucker FastForm DeskFab X1 verfügt über einen zylindrischen Arbeitsbereich von Ø100 × 80 mm, der die Herstellung kompakter Metalldetails, einschließlich Zahnrahmen, Kronen und Brückenkonstruktionen, ermöglicht. Der Durchmesser der Plattform beträgt 100 mm und die maximale Bauhöhe 80 mm.

Das 300-Watt-Lasersystem bietet eine Scangeschwindigkeit von bis zu 7 m/s. Die Baugeschwindigkeit beträgt 10–25 cm³/h, was die Planung der Herstellung einzelner Produkte und Chargen von Zahnkomponenten ermöglicht.

Die Anzahl der Details in einer Aufgabe hängt von ihren Abmessungen, der Geometrie, der Ausrichtung und dem erforderlichen Raum für Stützstrukturen ab. Die tatsächliche Herstellungszeit wird durch die Druckparameter, das gewählte Material und das Gesamtvolumen des Baus bestimmt.

Metallpulver für den 3D-Druck

Der metallische 3D-Drucker FastForm DeskFab X1 ist auf die Arbeit mit Materialien ausgerichtet, die zur Herstellung von Zahnkonstruktionen verwendet werden.

• Kobalt-Chrom-Legierungen. Sie werden zur Herstellung von Rahmen für herausnehmbare Zahnprothesen, Kronen und Brückenkonstruktionen verwendet. Materialien dieser Gruppe zeichnen sich durch hohe Steifigkeit, mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus.
• Titan und Titanlegierungen. Sie werden für individuelle Zahnkomponenten verwendet, einschließlich Konstruktionen mit Befestigung an Implantaten. Titanmaterialien kombinieren geringe Dichte, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität, sofern geeignete medizinische Marken verwendet werden.

Die Auswahl einer bestimmten Marke von Metallpulver erfordert die Überprüfung der Kompatibilität mit der Ausrüstung und der Verfügbarkeit der entsprechenden 3D-Druckparameter.

Anwendung des FastForm DeskFab X1 in der Zahnmedizin

Der Hauptzweck der Ausrüstung ist die Herstellung individueller metallischer Zahnkonstruktionen nach digitalen Modellen.

• Rahmen für herausnehmbare Zahnprothesen. Der 3D-Druck mit Metallpulver ermöglicht die Formung von Rahmen mit komplexen Konturen, Stützelementen und Verbindungsbereichen. Für solche Produkte können Kobalt-Chrom-Legierungen verwendet werden.
• Zahnkronen. Das Laserschmelzen von Pulver wird zur Herstellung von Metallbasen für Kronen mit Geometrie verwendet, die in einer zahnmedizinischen CAD-Umgebung vorbereitet wurde.
• Brückenprothesen. Die Technologie ermöglicht die Erstellung von Mehrkomponenten-Konstruktionen unter Berücksichtigung der Position der Stützzähne und der erforderlichen Rahmenform.
• Restaurierungen mit Implantatunterstützung. Die Ausrüstung ist für die Herstellung individueller metallischer Komponenten aus Titan- und Kobalt-Chrom-Materialien vorgesehen. Die Geometrie solcher Produkte wird durch die klinische Aufgabe und die Prothesenkonstruktion bestimmt.
• Serienfertigung individueller Konstruktionen. Innerhalb einer Produktionsaufgabe können mehrere digitale Modelle zur weiteren Druckvorbereitung erstellt werden. Die Anzahl der Details hängt von ihren Abmessungen, der Ausrichtung und dem verfügbaren Bauvolumen ab.

Technische Daten des FastForm DeskFab X1

3D-Druckparameter

Materialien und Software

Abmessungen und Betriebseigenschaften

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