Multimateriale hybride Technologie für die additive Herstellung in dentalen Prozessketten (MYTHOS)

Problemlage
Die Herstellung von ästhetischem Zahnersatz basiert zu einem großen Teil auf Handarbeit. Diese führt zu langen Fertigungszeiten und verursacht schwankende Qualität. Dadurch entstehen den etwa 10.000 deutschen Dentallaboren zusätzliche Kosten. Zur Herstellung von Zahnersatz wird bislang ein hochfestes Zahngerüst aus Keramik gefräst. Auf dieses Gerüst werden mehrere farblich angepasste Verblendschichten manuell aufgebracht. Die additive Fertigung von ästhetischem und funktionell hochwertigem Zahnersatz verspricht hierbei ein großes Verbesserungspotenzial. Dazu müssen die Grundlagen erforscht werden, um die pastösen Stoffgemische für die Verblendung in der erforderlichen Weise additiv verarbeiten zu können.

Zielstellung
Ziel des Forschungsprojekts MYTHOS ist die Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur additiven Herstellung von mehrfarbigen Verblendungen dentaler Gerüstwerkstoffe. Dabei steht die Übertragbarkeit auf weitere Branchen im Vordergrund.

Vorgehensweise
Zunächst werden die Anforderungen an den Herstellungsprozess, wie Materialmix und Farbverlauf der Verblendung, festgelegt. Darauf erfolgt die Weiterentwicklung von Material und additivem Fertigungsverfahren. Anschließend wird ein Maschinenkonzept zur Herstellung des Zahnersatzes prototypisch entwickelt und aufgebaut. Dieser Maschinendemonstrator wird in der Lage sein, mehrere Schichten des keramischen Verblendmaterials auf das Zahngerüst aufzubringen und diese jeweils auszuhärten. Das für die Zahnherstellung bestehende CAD/CAM-System wird in die digitale Prozesskette integriert und erprobt.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Im Erfolgsfall entsteht eine Maschine für die additive Herstellung von ästhetischem Zahnersatz einschließlich der dafür erforderlichen Software und der Prozesstechnik für die automatisierte Verblendung. Das automatisierte Verfahren lässt eine Reduktion der Herstellkosten für verblendeten Zahnersatz von etwa einem Drittel erwarten. Darüber hinaus steigt die Präzision in der Fertigung und die Herstellzeiten verkürzen sich. Die Technologie lässt sich auf weitere Anwendungen, wie beispielsweise die Herstellung von Schmuck oder die keramische Verblendung von Turbinenschaufeln, übertragen.

• imes-icore GmbH
• Schott Systeme Gesellschaft für Computer Entwicklung mbH
• Technische Universität Darmstadt
• Vita Zahnfabrik H. Rauter Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. Kommanditgesellschaft