3D- tulostetut inlay- sillat ja Everstick- kuidun lisäys
Ahonen, Pinja; Sura, Judith; Anttila, Vilma; Karhunen, Iida (2021)
Ahonen, Pinja
Sura, Judith
Anttila, Vilma
Karhunen, Iida
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021062016437
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021062016437
Tiivistelmä
3D-tulostaminen on yhä yleistyvä tekniikka valmistaa erilaisia hammasteknisiä kojeita. Tässä opinnäytetyössä on tarkoitus tutkia, voiko 3D-tulostamista hyödyntää kuitulujitteisten siltaproteesien valmistuksessa. Tarkasteluun valittiin kolme erilaista siltaproteesityyppiä, etualueen silta, kolmen yksikön taka-alueen silta ja neljän yksikön taka-alueen silta.
3D-tulostettuihin siltaproteeseihin lisättiin manuaalisesti everStick-kuituvahvike. Tutkimuksessa kuitulujitettuihin siltoihin lisättiin kuituvahvike manuaalisesti kolmella eri tavalla. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut käsin poratut sillat (ryhmä 2) valmistus aloitettiin suunnittelemalla hammastekniikassa käytetyllä CAD-ohjelmalla (3Shape) täysimittaiset inlay-sillat. Kuituvahvike lisättiin siltoihin tulostuksen jälkeen poraamalla valmiisiin siltoihin tilaa kuitukimpuille. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut huppusillat (ryhmä 3) valmistus aloitettiin asemoimalla kuitukimput kipsimallille ennen mallin skannaamista, jolloin suunnitteluohjelmalla suunniteltiin siltarakenteet kuidun päälle. Tällöin 3D-tulostetuissa siltaproteeseissa oli valmiiksi tila kuitukimpuille. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut reikäsillat (ryhmä 4) valmistaminen alkoi niin, että ensimmäisen tutkimusryhmän STL-tiedostot kopioitiin ja siirrettiin SolidEdge-ohjelmaan, jonka avulla saatiin siltaproteeseihin tunnelimainen reikä. Tulostuksen jälkeen kuitukimput pujotettiin silloissa olevista rei’istä läpi.
Tutkimuksessa tarkastelussa olevat siltaproteesit 3D-tulostettiin GC:n TEMP Print -materiaalista Asiga MAX -tulostimella. Kaikkien kolmen tutkimusryhmän siltojen kestävyyttä testattiin kuormituslujuustestin avulla ja tuloksia vertailtiin manuaalisesti käsin valmistettuihin kuitulujitettuihin siltaproteeseihin, sekä 3D-tulostettuihin siltoihin ilman kuituvahviketta. Tulosten lisäksi pohdittiin myös valmistusmenetelmien käytännöllisyyttä, kustannuksia ja estetiikkaa.
Tuloksista kävi ilmi, että 3D-tulostetut huppusillat pärjäsivät kuormituslujuustestissä hyvin. Etualueen sillat olivat usein heikoimpia erilaisista siltaproteesityypeistä. Kaikissa valmistustavoissa oli omat haittapuolensa. 3D-tulostetuissa käsinporatuissa silloissa siltojen poraaminen voi aiheuttaa mikromurtumia siltaan ja heikentää sen kuormankantokykyä. Lisäksi poraamisesta aiheutuu materiaalihukkaa. 3D-tulostetuissa huppusilloissa kuitua kuluu kaksinkertainen määrä ja siltoja on vaikea käsitellä tulostuksen jälkeen. 3D-tulostettujen reikäsiltojen valmistaminen on epäkäytännöllistä, koska se vaatii kahden eri suunnitteluohjelman käyttöä.
3D-tulostettuihin siltaproteeseihin lisättiin manuaalisesti everStick-kuituvahvike. Tutkimuksessa kuitulujitettuihin siltoihin lisättiin kuituvahvike manuaalisesti kolmella eri tavalla. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut käsin poratut sillat (ryhmä 2) valmistus aloitettiin suunnittelemalla hammastekniikassa käytetyllä CAD-ohjelmalla (3Shape) täysimittaiset inlay-sillat. Kuituvahvike lisättiin siltoihin tulostuksen jälkeen poraamalla valmiisiin siltoihin tilaa kuitukimpuille. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut huppusillat (ryhmä 3) valmistus aloitettiin asemoimalla kuitukimput kipsimallille ennen mallin skannaamista, jolloin suunnitteluohjelmalla suunniteltiin siltarakenteet kuidun päälle. Tällöin 3D-tulostetuissa siltaproteeseissa oli valmiiksi tila kuitukimpuille. Tutkimusryhmän 3D-tulostetut reikäsillat (ryhmä 4) valmistaminen alkoi niin, että ensimmäisen tutkimusryhmän STL-tiedostot kopioitiin ja siirrettiin SolidEdge-ohjelmaan, jonka avulla saatiin siltaproteeseihin tunnelimainen reikä. Tulostuksen jälkeen kuitukimput pujotettiin silloissa olevista rei’istä läpi.
Tutkimuksessa tarkastelussa olevat siltaproteesit 3D-tulostettiin GC:n TEMP Print -materiaalista Asiga MAX -tulostimella. Kaikkien kolmen tutkimusryhmän siltojen kestävyyttä testattiin kuormituslujuustestin avulla ja tuloksia vertailtiin manuaalisesti käsin valmistettuihin kuitulujitettuihin siltaproteeseihin, sekä 3D-tulostettuihin siltoihin ilman kuituvahviketta. Tulosten lisäksi pohdittiin myös valmistusmenetelmien käytännöllisyyttä, kustannuksia ja estetiikkaa.
Tuloksista kävi ilmi, että 3D-tulostetut huppusillat pärjäsivät kuormituslujuustestissä hyvin. Etualueen sillat olivat usein heikoimpia erilaisista siltaproteesityypeistä. Kaikissa valmistustavoissa oli omat haittapuolensa. 3D-tulostetuissa käsinporatuissa silloissa siltojen poraaminen voi aiheuttaa mikromurtumia siltaan ja heikentää sen kuormankantokykyä. Lisäksi poraamisesta aiheutuu materiaalihukkaa. 3D-tulostetuissa huppusilloissa kuitua kuluu kaksinkertainen määrä ja siltoja on vaikea käsitellä tulostuksen jälkeen. 3D-tulostettujen reikäsiltojen valmistaminen on epäkäytännöllistä, koska se vaatii kahden eri suunnitteluohjelman käyttöä.