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水平打印還是垂直打??？隱形矯正器3D打印椅旁應用經(jīng)驗淺談

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隱形矯正器制造領域，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計軟件與易于使用的3D打印機相結合，促進了隱形矯正器技術的發(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計及3D打印椅旁應用方面富有經(jīng)驗的牙科正畸醫(yī)生 Melissa Shotell的應用經(jīng)驗分享，她分享了怎樣為隱形矯正器椅旁應用選擇所需的設計軟件和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用是非常關鍵的，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。

在隱形矯正器設計領域，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鍵方面。

SprintRay 軟件截圖。來源：FAST Track

在選擇隱形矯正器設計軟件或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計治療計劃時就設置牙模的打印方向。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建打印，水平放置的模型的打印速度應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打印設備構建平臺的大小有限，不同的牙模打印方向將影響到每次打印所能夠獲得的最大數(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打印設備中的DLP投影機將樹脂分層形成象素的結果，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 能夠實現(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。