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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
zahntechnischen Prothetikteilen mittels CAD/CAM-Technologie.
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In
der Dentaltechnik werden zahnprothetische Versorgungen je nach Indikation, ästhetischem Anspruch,
Gesundheitsbewusstsein und Finanzkraft der Patienten aus den unterschiedlichsten
Werkstoffen hergestellt. Bedingt durch neue Fertigungstechnologien
wie Laserschweißen,
Galvanotechnik und nicht zuletzt durch das Vordringen dentaler CAD/CAM-Systeme
können
heutzutage neben den klassischen Edelmetall-Guss-Legierungen auch neue
biokompatible Werkstoffe in Form von Halbzeugen, wie Titan, Glaskeramiken,
Hochleistungskeramiken oder Kunststoffen eingesetzt werden.
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Mit
Hilfe von CAD/CAM-Systemen werden heutzutage Zahnprothetikteile,
also beispielsweise Kronen, Brücken,
Gerüste
und dergleichen auf drei verschiedene Arten gefertigt.
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Bei
einer ersten Variante wird beispielsweise ein Rohling in Wachs oder
Kunststoff eingebettet und nach Bearbeitung einer Seite, zum Beispiel
seiner Okklusalseite, das Werkstück
gewendet. Anschließend
wird der Rohling erneut eingebettet, um die zweite Seite, zum Beispiel
die Kavitätsseite
zu fräsen.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das Endprodukt, also
die Krone oder die Brücke
nach dem Ausbetten aus dem Einbettmaterial als fertiges Teil aus
der Maschine entnommen werden kann. Weitere mechanische Manipulationen
sind nicht erforderlich, weshalb hier die Herstellung mit sehr hoher
Präzision
erfolgen kann.
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Eine
alternative Lösung,
wie sie beispielsweise bei dem bekannten Cerec-System der Firma Sirona
angewendet wird, besteht darin, die zu bearbeitenden Rohlinge auf
einen Halter ein- oder zweiseitig aufzukleben. Dieser wird dann
in die CNC-gesteuerte Maschine eingespannt. Diese Vorgehensweise
erlaubt eine Bearbeitung bis auf einen kleinen Rest an der Stelle,
wo die Krone oder Brücke
am Ende der Bearbeitung maschinell abgetrennt wird. Dieser verbleibende
Bereich muss anschließend
manuell nachbearbeitet werden.
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Eine
dritte Möglichkeit
schließlich
besteht darin, dass die Rohlinge weder auf einen Halter aufgeklebt
noch mittels Wachs oder Kunststoff eingebetet werden. Stattdessen wird
der Rohling unmittelbar in die Maschine eingespannt und derart bearbeitet, dass
das Endprodukt, also die Krone oder die Brücke mittels kleiner Haltestege
am (Rest)-Rohling
befestigt bleibt. Um die Krone oder Brücke vom Rohling zu entfernen,
müssen
diese Haltestege anschließend nach
dem Bearbeiten durch die CNC-gesteuerte Maschine manuell mittels
eines Fräsers
oder einer Trennscheibe durchtrennt werden. Die verbleibenden Restansätze schließlich werden
mit geeigneten Werkzeugen entfernt, gesäubert und passgenau nachgearbeitet.
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Diese
dritte Variante bietet sich vor allem dann an, wenn in einer größeren Rohmaterialscheibe – einer
so genannten Ronde – größere Arbeiten
erstellt werden müssen.
Beispielsweise bei großspannigen
Brücken
mit vierzehn oder mehr Gliedern, bietet sich diese Vorgehensweise
an. Auch aus Gründen der
Produktivitätserhöhung ist
diese Vorgehensweise sinnvoll, wenn aus einer Scheibe mehrere verschiedene
Prothetikarbeiten in einem Fräsdurchlauf
oder mehreren zeitversetzten Fräsdurchgängen herausgearbeitet
werden müssen.
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Insbesondere
bei großspannigen
Arbeiten muss allerdings aus Stabilitätsgründen eine Vielzahl der vorbeschriebenen
Haltestege vorgesehen werden. Im Allgemeinen erhält jedes Brückenglied mindestens zwei und
am Ende sogar teilweise drei Haltestege. Das Heraustrennen dieser
Haltestege ist abhängig
von dem zu bearbeitenden Material mit einem erhöhten Aufwand und auch mit einem
erhöhten
Risiko verbunden, da die Spalte zwischen Brücke und Ronde, also die Länge der
Haltestege, aus Wirtschaftlichkeitsgründen so gering wie möglich gehalten
werden sollten. Hierdurch kann einerseits der Fräsaufwand reduziert und andererseits
das Material der Ronde optimal ausgenutzt werden. Wird als Ausgangsmaterial
Metall beispielsweise NEM (Nicht-Eisen-Metall) oder Titan verwendet,
ist insbesondere das Abtrennen des harten Materials und das anschließende passgenaue
Säubern
mit einem hohen Aufwand und mit einem hohen Werkzeugverschleiß verbunden.
Wird hingegen weiches Material, wie beispielsweise Zirkonoxid eingesetzt,
besteht beim Abtrennen der vielen Stege die Gefahr, die Krone oder Brücke zu beschädigen. Letztendlich
könnte
sogar der Fall auftreten, dass aufgrund der Trennkräfte auf das
weiche Material die Brücke
bricht, was eine Wiederholung der gesamten Arbeit zur Folge hätte.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
basierend auf der zuletzt beschriebenen Variante ein verbessertes
Verfahren zum Herstellen von zahntechnischen Prothetikteilen mittels
CAD/CAM-Technologie anzugeben, bei dem die vorstehend beschriebenen
Nachteile vermieden werden.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
erfindungsgemäße Lösung beruht
auf der Idee, das Entfernen der Verbindungsstege, welches bislang
von Hand durchgeführt
wurde, zumindest teilweise maschinell zu unterstützen. Nach Beendigung der Fräsarbeiten,
also wenn normalerweise die Brücke
aus dem verbleibenden Rohling herausgetrennt werden kann, wird dementsprechend
eine zusätzliche
Bearbeitungsoperation eingeführt,
derart, dass durch die CAD/CAM-Maschine maschinell alle diejenigen
Haltestege entfernt werden, welche aus Gründen der Reststabilität, also
zum reinen Halten der Brücke
im Rohling nicht mehr erforderlich sind. Bei einer 24-gliedrigen
Brücke,
welche beispielsweise nach Herausarbeiten der Prothetikteile bis
zu dreißig
Haltestege aufweist, können
in diesem Fall etwa 27 bis 28 Haltestege maschinell entfernt werden.
Das abschließende
Heraustrennen aus dem Rohling ist damit für den Zahntechniker mit einem
erheblich geringeren Aufwand und einem wesentlich geringeren Risiko
verbunden. Bei Metallen wird aufgrund des zusätzlichen maschinellen Arbeitsschritts
ferner auch der Werkzeugverschleiß reduziert.
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Dementsprechend
wird erfindungsgemäß ein Verfahren
zum Herstellen von zahntechnischen Prothetikteilen mittels CAD/CAM-Technologie
beschrieben, wobei aus einem Rohling ein Prothetikteil maschinell
mittels abhebender Bearbeitung derart ausgearbeitet wird, dass es über mehrere
Halte- und/oder Verbindungsstege an dem verbleibenden Rohling befestigt
bleibt, und anschließend
das Prothetikteil von dem Rohling durch Entfernen der Halte- und/oder
Verbindungsstege getrennt wird, wobei erfindungsgemäß vorgesehen
ist, dass zumindest ein Teil der Halte- und/oder Verbindungsstege
zunächst maschinell
und anschließend
die verbleibenden Halte- und/oder
Verbindungsstege manuell entfernt werden. Hierbei ist insbesondere
vorgesehen, dass nach dem maschinellen Entfernen lediglich eine
aus mechanischen Gründen
erforderliche Mindestanzahl von Halte- und/oder Verbindungsstege
verbleibt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass auch die noch verbleibenden Stege maschinell durch die CAD/CAM-Maschine
derart manipuliert werden, dass die abschließende manuelle Arbeit für den Zahntechniker
unterstützt
wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass diese Stege in ihrem Querschnitt
reduziert werden, sodass lediglich noch ein aus Stabilitätsgründen minimal
erforderlicher Stegquerschnitt verbleibt. Dies kann zum Beispiel
dadurch erzielt werden, dass entweder der Steg in seiner Breite,
der Höhe
oder in seinem Umfang gleichermaßen geschwächt wird. Auch das Einbringen
von Ausfräsungen
bzw. Kerben in seinem Querschnitt kann vorgesehen sein, um den Steg zu
schwächen.
Durch diese Maßnahme
wird nochmals die abschließende
Bearbeitung nur durch den Zahntechniker weiter erleichtert, was
zu einer zusätzlichen
erheblichen Reduzierung des Aufwands und Risikos führt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist nicht auf bestimmte Materialien beschränkt. So kann als Rohlings-Material
beispielsweise Metall, insbesondere NEM oder Titan verwendet werden.
Auch ein ungesinterter Keramikgrünling,
beispielsweise aus Zirkonoxid bestehend könnte als Rohling verwendet werden.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es
zeigen:
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1 eine
großspannige
Brücke,
wie sie aus einer Ronde mittels CAD/CAM-Technologie herausgearbeitet
wird;
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2 die
Brücke
von 1 nach dem erfindungsgemäßen maschinellen Entfernen
der Haltestege;
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3 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 2 und
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4 und 5 Möglichkeiten
zur zusätzlichen
Schwächung
der verbliebenen Haltestege.
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Wie
bereits erwähnt
wurde, basiert das erfindungsgemäße Verfahren
auf einer Vorgehensweise zum Herstellen von zahntechnischen Prothetikteilen, welche
zumindest teilweise bereits bekannt war. Hierbei wurde aus einem
größeren Rohling
mittels abhebender Bearbeitung ein Prothetikteil derart ausgearbeitet,
dass es über
mehrere Verbindungsstege mit dem verbleibenden Rohling verbunden
war. Dieses Verfahren bringt insbesondere dann Vorteile, wenn ein
größerer Rohling
in Form einer so genannten Ronde verwendet wird, aus dem gleichzeitig mehrere
Prothetikteile ausgearbeitet werden müssen.
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1 zeigt
hierzu die Ansicht eines bereits bearbeiteten Rohlings 1,
wobei insgesamt sechs Prothetikteile 5 ausgearbeitet wurden,
welche beispielsweise Kronen oder Brücken bilden. Eine exakte Bearbeitung
der Oberfläche
der Prothetikteile 5 ist dann möglich, wenn die Prothetikteile 5 während der
Bearbeitung durch die CAD/CAM-Maschine
noch mit einer ausreichenden Stabilität an der Ronde 1 verankert
sind. Hierzu werden Halte- bzw. Verbindungsstege 2, 3 vorgesehen, über welche
die Prothetikteile 5 entweder mit dem verbleibenden Rohling 1 oder
mit benachbarten Prothetikteilen 5 verbunden sind.
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Bislang
war es bekannt, den Rohling in dem Stadium, wie er in 1 dargestellt
ist, aus der CAD/CAM-Maschine zu entnehmen und anschließend die
Halte- bzw. Verbindungsstege 2 und 3 manuell zu
entfernen.
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Erfindungsgemäß wird nunmehr
allerdings ein zusätzlicher
Arbeitsschritt maschinell durchgeführt, bei dem ein Großteil der
Halte- bzw. Verbindungsstege 2, 3 entfernt wird.
Wie die Darstellung in 2 zeigt, verbleiben nach diesem
neuartigen Arbeitsschritt lediglich einige wenige Verbindungsstege 3, über welche
die Brückenglieder 5 miteinander
verbunden sind. Ferner wird lediglich eine minimale Anzahl an Haltestegen 2 beibehalten, über welche
die Gesamtheit der Prothetikteile 5 an der Ronde 1 befestigt
bleibt. Das anschließende
manuelle Entfernen der verbliebenen Stege 2, 3 ist
also dementsprechend deutlich einfacher, mit einem geringeren Zeitaufwand
sowie insbesondere einem verringerten Risiko verbunden. Die Gefahr,
dass beim Entfernen der verbleibenden Halte- bzw. Verbindungsstege 2, 3 die Prothetikteile 5 beschädigt werden,
wird hiermit deutlich reduziert.
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Wie
die Darstellungen der 4 und 5 zeigen,
kann ferner in dem maschinellen zusätzlichen Bearbeitungsschritt
auch vorgesehen sein, dass die verbleibenden Halte- bzw. Verbindungsstege 2, 3 zusätzlich geschwächt werden,
um das abschließende
manuelle Entfernen zusätzlich
zu erleichtern. Wie die Darstellung in 4 zeigt, kann beispielsweise
der Querschnitt der verbleibenden Stege 2 über die
gesamte Länge
hinweg reduziert werden. Bei einer alternativen Variante, die in 5 dargestellt
ist, wird eine Kerbe 4 eingebracht, was ein abschließendes Durchtrennen
des Stegs 2 deutlich erleichtert. Auch diese Maßnahmen
tragen dazu bei, dass die nicht zu vermeidende abschließende manuelle
Bearbeitung der Prothetikteile 5 erleichtert wird.
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Eine
weitere Alternative kann darin bestehen, die verbleibenden Haltestege 2, 3 manuell
einzukleben. In diesem Fall können
diese dann anschließend
mit einem äußerst geringen
Aufwand wieder entfernt werden, sodass letztendlich zahntechnische
Prothetikteile mit einer hohen Präzision und einer sehr geringen
Gefahr der Beschädigung
hergestellt werden können.
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Wie
bereits erwähnt
wurde ist das erfindungsgemäße Verfahren
nicht auf bestimmte Materialien beschränkt. Es können sowohl Rohlinge aus Metall
als auch aus Keramikmaterial (gegebenenfalls in nicht-gesinteter
Form) bearbeitet werden. In beiden Fällen ergeben sich die vorbeschriebenen
Vorteile. Es können
also Prothetikteile mit einem minimalen manuellen Restaufwand erstellt
werden.