Spécialiste de l'application :impression 3D pour la dentisterie numérique et la fabrication d'aligneurs transparents

La dentisterie numérique - l'introduction des technologies numériques dans le cabinet dentaire - est en train de transformer l'industrie dentaire. L'impression 3D est l'une des technologies clés à l'origine de cette transformation.

L'impression 3D a de nombreuses applications dans l'industrie dentaire, y compris les modèles de bridges, les guides chirurgicaux et les prothèses dentaires. Cependant, la fabrication de gouttières transparentes est l'une des utilisations les plus courantes de l'impression 3D dentaire aujourd'hui.

Selon l'analyse SmarTech, les aligneurs transparents sont « peut-être l'application la plus volumineuse pour les technologies d'impression 3D dans le monde aujourd'hui ».

Mais comment l'impression 3D s'intègre-t-elle dans les aligneurs transparents fabrication?

Pour répondre à cette question, nous allons aujourd'hui explorer les avantages de l'impression 3D pour les aligneurs transparents, tout en examinant comment les professionnels dentaires et les laboratoires intègrent la technologie dans leurs flux de travail de dentisterie numérique.

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Que sont les gouttières transparentes ?

Les gouttières transparentes sont des appareils dentaires utilisés pour ajuster et redresser les dents. Les aligneurs offrent une alternative efficace aux appareils orthodontiques en métal car, contrairement aux appareils orthodontiques traditionnels, les aligneurs sont pratiquement invisibles et peuvent être retirés lorsque les utilisateurs mangent et se brossent les dents.

L'utilisation des technologies numériques pour fabriquer des gouttières transparentes est un parfait exemple de la dentisterie numérique en action. Le processus commence généralement par un orthodontiste prenant une empreinte de la dentition d'un patient à l'aide d'un scanner intra-oral 3D.

Après avoir numérisé les dents du patient, les numérisations numériques sont utilisées pour concevoir la position souhaitée des dents . Une fois la position finale déterminée, un orthodontiste planifiera les étapes incrémentielles entre la position actuelle et la position souhaitée des dents.

Le déplacement des dents est un processus complexe nécessitant plusieurs aligneurs différents à changer au fur et à mesure que le traitement progresse. Le nombre de modèles incrémentaux peut varier entre 5 et 30 (en moyenne, 6-10).

Pour créer chaque aligneur, les orthodontistes doivent d'abord produire des moules. Ceux-ci sont ensuite utilisés dans un processus de moulage appelé thermoformage.

Et c'est là qu'intervient l'impression 3D. 

On estime que la majorité des gouttières transparentes sont actuellement produites à l'aide de moules imprimés en 3D. Les technologies clés permettant cela sont la stéréolithographie (SLA) et le jet de matériaux grâce à leur grande vitesse et précision. En plus de ces processus à base de résine, la technologie HP à base de poudre, Multi Jet Fusion, gagne également du terrain.

Les avantages de l'impression 3D pour les gouttières transparentes 

Solutions spécifiques aux patients

Les gouttières transparentes sont des produits intrinsèquement individualisés. Un ensemble d'aligneurs est fabriqué sur mesure pour s'adapter à un patient, chaque gouttière étant légèrement différente de l'autre.

Ce besoin d'un haut niveau de personnalisation nécessite une technologie très flexible pour rendre la personnalisation viable.

L'impression 3D est la seule technologie qui permet aux professionnels dentaires de personnaliser les gouttières transparentes à moindre coût.

Contrairement au processus de fraisage, qui a été utilisé dans les cabinets dentaires pour créer des moules, l'impression 3D ne nécessite pas de configuration ni d'outils coûteux. Cela signifie que l'impression 3D peut produire des moules d'alignement très complexes sans coût supplémentaire.

Personnalisation de masse

Traditionnellement, les moules d'alignement transparents ont été fabriqués à l'aide d'une combinaison de processus de fraisage et de processus manuels tels que le rognage, ce qui a entraîné un processus long et exigeant en main-d'œuvre. L'impression 3D accélère le processus en permettant de produire un grand lot de moules personnalisés directement à partir des scans numériques des patients.

Par exemple, Stratasys affirme que son imprimante 3D J700 Dental peut produire jusqu'à 400 aligneurs transparents par jour. HP est allé encore plus loin en déclarant que son nouveau client, SmileDirectClub, pourra produire 50 000 moules uniques par jour à l'aide de 49 imprimantes 3D HP Jet Fusion fonctionnant 24h/24 et 7j/7. Cela équivaut à peu près à 1 020 moules par jour pour une seule imprimante.

Aucune autre technologie ne serait capable de créer une telle quantité de moules personnalisés de manière aussi rapide et rentable, autre que l'impression 3D.

Produire des gouttières transparentes au point de service

L'impression 3D dentaire permet aux orthodontistes de produire des moules d'alignement en cabinet, ce qui leur permet d'économiser du temps et de l'argent.

Dans un scénario courant, les scans intra-oraux du patient sont envoyés au laboratoire dentaire pour la modélisation et la planification du traitement, puis les fichiers numériques haute résolution sont envoyés au cabinet du dentiste où le personnel imprimera en 3D les moules et fabriquera les aligneurs.

En adoptant cette approche, un dentiste peut commencer un traitement en quelques jours au lieu de quelques semaines.

De plus, grâce à ce workflow numérique, les aligneurs peuvent être remplacés beaucoup plus rapidement en cas de perte par un patient. Avec un laboratoire au bureau, le personnel peut utiliser le fichier numérique de l'aligneur perdu, imprimer un moule en 3D, puis couler rapidement le nouveau - un processus qui peut être effectué en plusieurs heures.

Exemples d'impression 3D pour aligneurs transparents 

DynaFlex :se développer sur le marché des aligneurs transparents avec l'impression 3D

DynaFlex est une entreprise de fabrication spécialisée dans les marchés liés aux soins dentaires, tels que les appareils orthodontiques et les solutions pour cabinets dentaires.

Avec l'opportunité commerciale croissante des aligneurs transparents, DynaFlex souhaitait se développer sur ce marché, mais avait besoin d'une technologie pour soutenir la croissance de l'entreprise dans ce domaine.

L'impression 3D offrait un solution idéale, offrant un haut niveau de productivité et d'automatisation - exactement ce qui était nécessaire pour les flux de travail numériques de Dynaflex.

La société a utilisé l'imprimante 3D J700 Dental de Stratasys, développée spécifiquement pour la production d'aligneurs transparents. Basée sur la technologie PolyJet, l'imprimante 3D dentaire J700 projette des couches de photopolymère liquide sur un plateau de fabrication et les durcit à la lumière UV. Les moules dentaires entièrement polymérisés peuvent être manipulés et utilisés immédiatement sans post-polymérisation supplémentaire.

Selon DynaFlex, la J700 Dental peut imprimer environ 55 moules, emboîtés sur une plaque de fabrication, en trois heures. L'entreprise prévoit de produire plus de 1 000 moules par jour et cherche à acheter deux imprimantes 3D supplémentaires. Avec l'impression 3D dentaire à bord, DynaFlex est désormais bien placé pour faire évoluer son activité d'aligneurs transparents.

Cranston Orthodontics :impression 3D de moules d'aligneurs transparents au bureau

Le cabinet d'orthodontie basé aux États-Unis, Cranston Orthodontics, a adopté l'impression 3D pour produire en interne des gouttières transparentes. Avec l'impression 3D, les orthodontistes de Cranston Orthodontics peuvent réduire les délais d'exécution des gouttières transparentes, produisant les moules aussi rapidement qu'en une journée.

Pour y parvenir, l'entreprise utilise des imprimantes 3D de bureau d'EnvisionTec en combinaison avec une gamme de matériaux spécialement conçus pour un usage dentaire et orthodontique.

Le processus commence par la réalisation de scans intra-oraux, qui sont ensuite préparés pour la production à l'aide d'un logiciel dédié et envoyés à une imprimante 3D.

L'imprimante 3D de bureau utilisée par l'entreprise peut imprimer un lot de jusqu'à 7 moules dentaires avec le matériau E-Model d'EnvisionTec, développé spécifiquement pour la production de modèles dentaires et orthodontiques. Après un certain nettoyage et séchage, les moules sont thermoformés, finis à la main et prêts à l'emploi.

Avec ses moules imprimés en 3D, Cranston Orthodontics affirme être capable de produire des gouttières transparentes avec un niveau de détail et une précision élevés, résultant en un meilleur ajustement pour les patients et, en fin de compte, un meilleur service.

SmileDirectClub :rendre les gouttières transparentes plus abordables grâce à l'impression 3D

Fondée en 2014, SmileDirectClub est une startup américaine dont l'objectif est de fournir une solution plus rentable pour effacer les aligneurs. L'entreprise a choisi l'impression 3D comme moyen abordable de fabriquer des moules d'alignement invisibles personnalisés.

Le processus d'impression 3D commence lorsque les clients prennent des empreintes de leurs propres dents à l'aide d'un kit d'empreinte à domicile ou effectuent des scans intra-oraux dans un centre SmileShop dédié.

Un professionnel dentaire examinera ensuite les empreintes ou les scans et créera un plan de traitement. Une fois confirmé, l'entreprise imprime en 3D et envoie au client son jeu d'aligneurs.

SmileDirectClub a connu un énorme succès avec ce service unique, avec plus de 300 000 personnes bénéficiant déjà d'une solution de lissage des dents plus abordable.

Suite à ce succès, SmileDirectClub s'est récemment associé avec HP pour étendre sa gamme de traitements de lissage des dents personnalisés et peu coûteux. La société prévoit d'installer 49 systèmes d'impression 3D HP Jet Fusion pour produire plus de 50 000 moules uniques par jour. Cela représente environ 20 millions de moules au cours des 12 prochains mois — une énorme opportunité commerciale.

En tirant parti des avantages du traitement de redressement des dents à distance et de la technologie d'impression 3D de HP, SmileDirectClub vise à donner à ses clients un chance d'obtenir un sourire plus droit à un coût jusqu'à 60 % inférieur à celui des gouttières invisibles traditionnelles.

Imprimer directement des gouttières transparentes en 3D ?

Alors que le marché des aligneurs transparents continue de croître, les entreprises dentaires sont poussées à innover afin de rester compétitives. Une façon de réduire les coûts et d'améliorer les opérations consiste à réduire la production de gouttières à un processus en une seule étape :l'impression 3D directe.

Un processus de production en une seule étape réduirait les coûts d'investissement de l'usine avec le potentiel d'augmenter considérablement le débit.

Align Technology, le plus grand producteur de gouttières transparentes, bien connu sous la marque Invisalign, affirme que l'impression 3D directe des gouttières est un domaine sur lequel ils travaillent activement et dans lequel ils investissent.

Selon une récente étude de SmarTech sur le marché de l'impression 3D dentaire, l'impression 3D directe d'aligneurs transparents pourrait être imminente.

Le graphique ci-dessus montre que le marché dentaire atteindra un point d'inflexion pour les aligneurs directement imprimés en 3D dans les 5 prochaines années. Une grande partie de ces progrès sera attribuée au développement de la prochaine génération de technologies d'impression 3D dentaires basées sur des techniques de photopolymérisation.

De toute évidence, l'impression 3D prend d'assaut l'industrie de l'orthodontie. La technologie offre une option rentable et de production en série de moules d'alignement. De plus, cela a amené la personnalisation de masse à un niveau jamais vu dans aucune autre industrie.

En fin de compte, les progrès de la technologie d'impression 3D permettront aux professionnels de l'orthodontie et aux fabricants de gouttières transparentes d'imprimer directement des gouttières en 3D, réduisant ainsi les coûts et les délais, tout en améliorant encore la qualité des soins dentaires.

Dans notre prochain article, nous aborderons l'impression 3D dans l'industrie médicale, et plus particulièrement pour les implants. Restez à l'écoute !