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水平打印還是垂直打??？隱形矯正器3D打印椅旁應(yīng)用經(jīng)驗淺談

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隱形矯正器制造領(lǐng)域，3D打印牙模成為其中不可或缺的制造工具。用戶友好的隱形矯正器設(shè)計軟件與易于使用的3D打印機相結(jié)合，促進了隱形矯正器技術(shù)的發(fā)展，也使得牙科診所實現(xiàn)隱形矯正器椅旁生產(chǎn)成為可能。一位在隱形矯正器設(shè)計及3D打印椅旁應(yīng)用方面富有經(jīng)驗的牙科正畸醫(yī)生 Melissa Shotell的應(yīng)用經(jīng)驗分享，她分享了怎樣為隱形矯正器椅旁應(yīng)用選擇所需的設(shè)計軟件和3D打印機，以及矯正器制造所需的3D打印牙模在打印時怎樣就“水平打印”和“垂直打印”做出選擇。

《3D打印與牙科行業(yè)白皮書3.0》-上篇。來源：3D科學谷

優(yōu)化的CAD/CAM工作流程

軟件與設(shè)備怎樣選？

軟件的可用性與工作流程的簡單性對于推動椅旁應(yīng)用是非常關(guān)鍵的，用戶界面已迅速成為選擇軟件或3D打印機時的主要定義屬性之一。

在隱形矯正器設(shè)計領(lǐng)域，一些公司投入大量精力來開發(fā)易于使用的軟件。而軟件與打印機的集成方式通常是打印機可用性的關(guān)鍵方面。

SprintRay 軟件截圖。來源：FAST Track

在選擇隱形矯正器設(shè)計軟件或3D打印機時，重要的是要考慮兩者之間如何協(xié)同工作，也就是需要了解打印軟件（CAM）如何與設(shè)計軟件（CAD）一起工作。CAM軟件控制打印機和實際的3D打印過程，其中CAD軟件是啟動牙齒模擬運動并創(chuàng)建牙齒模型的軟件，牙齒模型被用于制造隱形矯正器。CAM 與CAD 一起工作的過程，被稱“ CAD / CAM”或“計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造”。

uLab軟件截圖。來源：FAST Track

當CAD 與CAM 協(xié)調(diào)并潛在地連接在一起時（如uLab軟件截圖所示），無縫的工作流程可以增強3D打印應(yīng)用的簡單性。當CAD軟件允許用戶校準其打印樣式以匹配3D打印機時，可以進行無縫傳輸，用戶通過一些有效的步驟，就能夠進行矯正器牙模的3D打印。

ArchformArchform軟件截圖。來源：FAST Track

如Archform軟件截圖所示，CAD軟件還具有自動將模型輸出修改為實體或空心模型的3D打印的功能。此外，Archform 軟件具有設(shè)置牙模水平打印或垂直打印的功能，這一功能使得牙科用戶可以在設(shè)計治療計劃時就設(shè)置牙模的打印方向。uLab軟件的最新版本也新增了牙模垂直打印的功能，在該軟件中，打印方向是在全局設(shè)置功能中選擇的，牙科醫(yī)生可以在打開患者病歷之前針對每個作業(yè)進行更改。

水平打印還是垂直打印？

牙模模型水平打印或垂直打印，是一個備受爭議的話題。根據(jù)牙科醫(yī)生MELISSA SHOTELL醫(yī)生的經(jīng)驗，許多臺式3D打印機在水平或垂直打印時，對于隱形矯正器牙模都足夠準確，在操作時怎樣選擇，主要取決與用戶的偏好。而決定用戶偏好的因素雖多，但其中首要原因是3D打印的速度。

在進行牙模打印時，3D打印機從模型的底部到頂部逐層構(gòu)建打印，水平放置的模型的打印速度應(yīng)比垂直放置的模型的打印速度快。雖然3D打印機的類型之間存在一些差異，但是通常對于基于DLP或cDLP 工藝的3D打印機來說都是類似的。

通常，打印工作是在患者等待治療期間進行的，此時選擇水平打印方式的優(yōu)勢是可以獲得更快的速度，縮短等待時間。但3D打印設(shè)備構(gòu)建平臺的大小有限，不同的牙模打印方向?qū)⒂绊懙矫看未蛴∷軌颢@得的最大數(shù)量。如果模型是垂直打印的，則它們的占地面積較小，可以在一個打印循環(huán)中打印更多數(shù)量的模型。

可見層線增加。來源：FAST Track

在打印質(zhì)量方面，垂直打印通常會導致前牙面部的可見層線增加。這與水平打印相反，水平印刷通常在后牙的咬合表面和前牙的舌表面上產(chǎn)生可見的層線。這些現(xiàn)象是3D打印設(shè)備中的DLP投影機將樹脂分層形成象素的結(jié)果，盡管這種外觀不會影響最終制造出來的隱形矯正器的質(zhì)量，但有的患者可能會介意因此而帶來的外觀問題。

有的3D打印機在牙模產(chǎn)量提升方面做了優(yōu)化，例如Nextdent 5100 能夠?qū)崿F(xiàn)牙模的自動堆疊打印，這一功能可通過內(nèi)置的3D Sprint軟件得以實現(xiàn)。堆疊打的功能將打印速度與打印的準確性相結(jié)合，能夠滿足大型技工所的生產(chǎn)需求。在MELISSA SHOTELL醫(yī)生的技工室中，兩臺這樣的打印機可以在大約兩個小時內(nèi)打印多達40個型號。此外，打印機還具有特殊的平滑功能，可改善垂直打印的牙模所產(chǎn)生的階梯式堆疊外觀。