3D- tulostetut inlay- sillat ja Everstick- kuidun lisäys

Abstract

3D-tulostaminen on yhä yleistyvä tekniikka valmistaa erilaisia hammasteknisiä kojeita. Tässä opinnäytetyössä on tarkoitus tutkia, voiko 3D-tulostamista hyödyntää kuitulujitteisten siltaproteesien valmistuksessa. Tarkasteluun valittiin kolme erilaista siltaproteesityyppiä, etualueen silta, kolmen yksikön taka-alueen silta ja neljän yksikön taka-alueen silta.

3D-tulostettuihin siltaproteeseihin lisättiin manuaalisesti everStick-kuituvahvike. Tutkimuksessa kuitulujitettuihin siltoihin lisättiin kuituvahvike manuaalisesti kolmella eri tavalla. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut käsin poratut sillat (ryhmä 2) valmistus aloitettiin suunnittelemalla hammastekniikassa käytetyllä CAD-ohjelmalla (3Shape) täysimittaiset inlay-sillat. Kuituvahvike lisättiin siltoihin tulostuksen jälkeen poraamalla valmiisiin siltoihin tilaa kuitukimpuille. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut huppusillat (ryhmä 3) valmistus aloitettiin asemoimalla kuitukimput kipsimallille ennen mallin skannaamista, jolloin suunnitteluohjelmalla suunniteltiin siltarakenteet kuidun päälle. Tällöin 3D-tulostetuissa siltaproteeseissa oli valmiiksi tila kuitukimpuille. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut reikäsillat (ryhmä 4) valmistaminen alkoi niin, että ensimmäisen tutkimusryhmän STL-tiedostot kopioitiin ja siirrettiin SolidEdge-ohjelmaan, jonka avulla saatiin siltaproteeseihin tunnelimainen reikä. Tulostuksen jälkeen kuitukimput pujotettiin silloissa olevista rei’istä läpi.

Tutkimuksessa tarkastelussa olevat siltaproteesit 3D-tulostettiin GC:n TEMP Print -materiaalista Asiga MAX -tulostimella. Kaikkien kolmen tutkimusryhmän siltojen kestävyyttä testattiin kuormituslujuustestin avulla ja tuloksia vertailtiin manuaalisesti käsin valmistettuihin kuitulujitettuihin siltaproteeseihin, sekä 3D-tulostettuihin siltoihin ilman kuituvahviketta. Tulosten lisäksi pohdittiin myös valmistusmenetelmien käytännöllisyyttä, kustannuksia ja estetiikkaa.

Tuloksista kävi ilmi, että 3D-tulostetut huppusillat pärjäsivät kuormituslujuustestissä hyvin. Etualueen sillat olivat usein heikoimpia erilaisista siltaproteesityypeistä. Kaikissa valmistustavoissa oli omat haittapuolensa. 3D-tulostetuissa käsinporatuissa silloissa siltojen poraaminen voi aiheuttaa mikromurtumia siltaan ja heikentää sen kuormankantokykyä. Lisäksi poraamisesta aiheutuu materiaalihukkaa. 3D-tulostetuissa huppusilloissa kuitua kuluu kaksinkertainen määrä ja siltoja on vaikea käsitellä tulostuksen jälkeen. 3D-tulostettujen reikäsiltojen valmistaminen on epäkäytännöllistä, koska se vaatii kahden eri suunnitteluohjelman käyttöä.