Fresatura e stampa 3D nella tecnica dentale
Qual è la differenza e quale tecnologia dovrei scegliere?
Da 35 anni noi di vhf ci dedichiamo con passione alla tecnologia di fresatura, sviluppandola e migliorandola continuamente. I restauri dentali sono soggetti a requisiti di qualità particolarmente elevati. Ma è possibile soddisfarli solo con la fresatura o la molatura? Dopotutto, la stampa 3D è attualmente sulla bocca di tutti, anche nel settore dentale.
Nella scelta della tecnologia di produzione più adatta, sia essa sottrattiva come la fresatura o additiva come la stampa, è fondamentale chiedersi a quale scopo viene realizzato un lavoro. La tecnologia di stampa offre alcuni vantaggi nella produzione di modelli eguide chirurgiche, ad esempio in termini di velocità o economicità. Tuttavia, quando si tratta di restauri permanenti in termini di durata, protezione della salute, estetica, varietà dei materiali e precisione, la tecnologia di fresatura può sfruttare appieno i suoi punti di forza.
Non solo l’estetica perfetta è determinante per i restauri dentali, anche l’elevata durata e l’eccellente biocompatibilità sono fattori decisivi per un sorriso radioso e duraturo.
Durata: ceramica di alta qualità per restauri permanenti
I materiali ceramici fresabili come il disilicato di litio (ad esempio il popolare IPS e.max di Ivoclar) e l’ossido di zirconio non contengono leganti organici- quindi la loro percentuale di ceramica è vicina al 100%, rendendo il materiale stabile e omogeneo fin dall’inizio. Ciò garantisce un’eccellente durata nel tempo e riduce al minimo il rischio di affaticamento del materiale nella bocca.
Anche alcuni materiali di stampa 3D sono stati sviluppati per restauri permanenti e presentano una percentuale relativamente elevata di particelle ceramiche, superiore al 50% in peso. Tuttavia, una parte significativa del materiale è ancora costituita da resina sintetica, che serve a legare gli strati durante il processo di stampa. La resina sintetica ha una resistenza alla flessione notevolmente inferiore rispetto alla ceramica, come dimostrano anche i dati: mentre una corona stampata in resina ibrida raggiunge circa 80-150 megapascal, il disilicato di litio fresato raggiunge circa 500 megapascal. L’ossido di zirconio raggiunge addirittura 900-1.200 megapascal. Inoltre, le resine sintetiche possono degradarsi nel tempo, compromettendo la stabilità e la durata del restauro.¹
Protezione dell’ambiente e della salute: atossico e biocompatibile
I grezzi ceramici e metallici sono praticamente inerti, quindi biocompatibili e sicuri, sia durante la lavorazione che nella bocca dei pazienti. Ciò è dimostrato da decenni di utilizzo e certificato di conseguenza. Poiché questi materiali non provocano reazioni tossiche, non vi è alcun rischio di infiammazioni o reazioni allergiche successive. Le fasi di post-lavorazione durante la fresatura si limitano alla lucidatura o alla sinterizzazione, senza ulteriori processi di reazione chimica.
I materiali in resina sintetica utilizzati nella stampa 3D contengono spesso sostanze chimiche tossiche come acrilati e isocianati. Durante il processo di stampa si formano vapori e polveri che possono rappresentare un rischio per la salute delle persone coinvolte nella produzione del restauro.²
I restauri stampati rimangono inoltre tossici se non sono correttamente polimerizzati. Tuttavia, anche i materiali induriti possono essere citotossici³ e potrebbero causare infiammazioni, danni ai tessuti e reazioni allergiche nella bocca.
Estetica: aspetto naturale insuperabile
I disilicati di litio e i materiali moderni in ossido di zirconio offrono già un’elevata qualità estetica e spesso richiedono solo una caratterizzazione minima o nessuna caratterizzazione aggiuntiva per ottenere un aspetto naturale.
Le vetroceramiche si distinguono per la loro straordinaria translucenza. Il loro comportamento ottico è simile a quello della sostanza dentale naturale: hanno un aspetto vivace e profondo. Per quanto riguarda l’ossido di zirconio, esistono materiali multistrato che combinano diverse gradazioni di colore e trasparenze. Per provvisori altamente estetici è possibile utilizzare PMMA multistrato che integrano già sfumature di colore. Questi materiali offrono un risultato gradevole con una naturalezza superiore rispetto alle resine monocolore.
La stampa di materiali in resina sintetica multistrato è invece possibile solo con tecnologie complesse e costose, che tuttavia non consentono di ottenere un’estetica paragonabile a quella dei materiali fresabili.⁴ Nella produzione di provvisori e dime chirurgiche, invece, la stampa può essere un’opzione economica. I materiali non sono soggetti ai requisiti di resistenza a lungo termine nella cavità orale, poiché vengono utilizzati solo per brevi periodi e senza sollecitazioni meccaniche.
Ampia varietà di applicazioni e materiali nella fresatura: grazie alla tecnologia directclean, con vhf R5 è possibile passare dalla lavorazione a umido a quella a secco e viceversa senza necessità di attrezzaggi. Qui: levigatura a umido di vetroceramica e fresatura a secco di zirconio.
Ampia varietà di materiali e flessibilità
Con una sola fresatrice è possibile lavorare una vasta gamma di materiali, dalla cera alle materie plastiche, dalla ceramica ai metalli. Questa varietà garantisce flessibilità nel lavoro quotidiano del laboratorio, riduce i costi di investimento e semplifica la formazione, poiché il concetto di funzionamento rimane sempre lo stesso per una macchina.
Le stampanti 3D, invece, sono generalmente progettate per la stampa di una sola classe di materiali, poiché le tecnologie per la stampa di materiali diversi sono fondamentalmente diverse. In questo caso vengono utilizzati processi di proiezione digitale della luce (DLP), stereolitografia (LCA) o fusione laser selettiva (SLM). Per lo stesso spettro di indicazioni, la stampa 3D richiede quindi un parco macchine più ampio oppure è necessario affidare il lavoro a terzi.
Risultati precisi e prevedibili con un’elevata qualità superficiale
La ripetibilità nella fresatura è nell’ordine di pochi micrometri. A seconda degli utensili utilizzati e della strategia di fresatura, la precisione dei restauri dentali è eccellente e l’adattamento è molto costante e riproducibile se la procedura è corretta. Infine, in odontoiatria, anche minime differenze possono determinare se un restauro si adatta perfettamente o deve essere sottoposto a una complessa rettifica. Le superfici fresate hanno inoltre una qualità molto elevata, che riduce ad esempio l’accumulo di placca sulle superfici protesiche.⁵
Anche la stampa 3D ha un’alta risoluzione, ma la prevedibilità in termini di adattamento non è paragonabile a quella dei restauri fresati.⁶ Inoltre, le strutture di supporto inevitabili per la stampa, che devono essere successivamente rimosse e levigate manualmente, si trovano spesso in punti critici, ad esempio sulla superficie masticatoria di una corona. D’altra parte, la stampa 3D consente anche geometrie complesse che sono difficili da ottenere con le tecniche di fresatura tradizionali.
Durante la fresatura di una corona rimane un ponticello di sostegno, che è stato applicato in modo relativamente discreto sul lato del dente. Può essere facilmente rimosso a mano. La struttura di supporto della stampa 3D è costituita da diversi ponticelli più sottili, che spesso si trovano direttamente sulla superficie masticatoria. La loro rimozione è molto più difficile e i dettagli fini di una superficie masticatoria dal design complesso vanno persi. I residui della resina di stampa sono ancora visibili come strato bianco.
Oltre 40 anni di risultati di fresatura comprovati in odontoiatria
La ceramica dentale viene fresata e levigata da decenni. Che si tratti di vetroceramica o ossido di zirconio, esistono comprovati successi clinici a lungo termine e studi scientifici di lunga durata che ne dimostrano la durata.⁷ Queste esperienze garantiscono sicurezza a dentisti e pazienti. Un esempio: in molti studi, il tasso di sopravvivenza delle corone in ceramica dopo dieci anni è superiore al 90%.
Questo non è il caso dei materiali stampati, poiché sono generalmente relativamente nuovi sul mercato e mancano dati affidabili a lungo termine. Qualche tempo fa, un noto produttore ha dovuto limitare un nuovo materiale ibrido a determinate indicazioni dopo che le corone si erano staccate su larga scala nella pratica.⁸
Produzione più rapida con meno lavoro preliminare e di rifinitura
Quando si confrontano i tempi di produzione, è necessario considerare l’intero processo produttivo. La fresatrice è immediatamente pronta all’uso e i materiali di fresatura non richiedono alcuna preparazione. Dopo la fresatura, i ponticelli di fissaggio vengono rimossi e levigati, quindi i restauri vengono puliti con aria compressa. La maggior parte dei materiali deve essere successivamente sinterizzata o cristallizzata in un forno; tuttavia, il tempo necessario per questo processo si è notevolmente ridotto grazie al progresso tecnologico.⁹
Nella stampa 3D, la pre elaborazione e post elaborazione richiedono più tempo. I materiali stampabili devono spesso essere miscelati e riscaldati per un periodo di tempo prolungato prima di poter essere utilizzati. Tuttavia, con quantità maggiori, questo effetto passa sempre più in secondo piano.
Anche dopo la stampa, è necessario eseguire diverse operazioni, come il taglio e la levigatura della struttura di supporto più complessa, varie procedure di pulizia, l’indurimento dei materiali a base di resina con un dispositivo a luce UV o la sinterizzazione dei materiali ceramici in forno. Infine, la superficie viene levigata con uno strumento rotante. Questi processi sono necessari per ottenere un risultato sicuro e clinicamente utilizzabile, ma richiedono tempo e personale.
Levigatura della vetroceramica con la massima precisione: grazie a una ripetibilità nell’ordine dei micrometri, non è necessario scendere a compromessi in termini di precisione di adattamento. In questo modo è possibile realizzare bordi di preparazione sottili anche su materiali delicati come la vetroceramica allo stato non cristallizzato.
Quale tecnologia è quindi adatta a quale indicazione?
Processo di produzione additivo
È evidente che i processi di produzione additiva e sottrattiva possono essere considerati tecnologie complementari: la stampa 3D è adatta per maschere chirurgiche, modelli e provvisori, che possono essere prodotti in modo abbastanza flessibile ed economico. In altre parole: per tutto ciò che non richiede la massima qualità e che non rimane a lungo nella bocca del paziente.
Processo ibrido
Tuttavia, stanno prendendo piede anche processi ibridi, in cui un lavoro viene prima costruito in modo additivo mediante fusione laser dacromo-cobalto o titanio e poi rifinito in modo sottrattivo in punti rilevanti per l’adattamento su una fresatrice ad alta precisione. Le superfici più ruvide rimanenti del metallo sinterizzato al laser sono quindi ideali per essere rivestite con plastica. In questo caso, sia la maggiore libertà di progettazione della fusione laser che la precisione della fresatura possono sfruttare i propri vantaggi; tuttavia, il processo è limitato a indicazioni piuttosto specifiche.
Processo di produzione sottrattivo
La fresatura è chiaramente la prima scelta per i restauri permanenti grazie alla sua eccezionale durata, biocompatibilità, precisione e qualità estetica. In questo caso, anche l’argomento del prezzo presumibilmente più conveniente dei restauri stampati in 3D è vero solo in parte: mentre i materiali in blocchi continuano ad essere costosi, i prezzi dei dischi, ad esempio in ossido di zirconio, sono diminuiti significativamente negli ultimi anni. Inoltre, i materiali di alta qualità per la stampa di restauri permanenti sono anche più costosi dei materiali per provvisori, spesso utilizzati per il confronto dei prezzi.
