Reverse Engineering in der Dentalindustrie

Sie haben vielleicht gehört, dass die Dentalindustrie einer der größten Anwender des 3D-Drucks weltweit ist. Die Massenanpassung von Alignern und anderen zahnärztlichen Instrumenten hat die Einführung der Technologie zu einem großen finanziellen Gewinn gemacht. Mein Zahnarzt, der zufällig auch mein Vater ist, hatte eine andere 3D-Druckanfrage. Eine Klemmkomponente, die einen kleinen Arbeitstisch hält, versagte und zerschmetterte ihn in zwei Teile. Als Übergangslösung klebten seine Mitarbeiter die Klemme wieder zusammen. Mein Vater wandte sich an mich, um zu sehen, ob ich das Bauteil drucken könnte, da der Hersteller dieses Teil nicht mehr herstellte.

Reverse Engineering der Klemmkomponente

Ich übergab das Teil an unser SolidWorks-Team, damit sie es zurückentwickeln und eine schnelle Spannungsanalyse durchführen konnten, um zu sehen, ob geringfügige Änderungen an der Konstruktion die Funktionalität des Teils beeinträchtigen würden. Fred, einer unserer Support-Ingenieure, kam zu dem Schluss, dass unser Standard-ABS-Material die Aufgabe erfüllen würde, selbst mit einer spärlich bedruckten Füllung.

Einrichtung für den 3D-Druck von Zahnklammerkomponenten

Ich habe die Datei in GrabCAD geladen, um sie für den Druck einzurichten, wenn das SOLIDWORKS Modell fertig war. Ich konnte einige der coolen neuen Funktionen im „Advanced FDM Mode“ nutzen, um das Teil zu modifizieren. Zuerst habe ich die Funktion "Einsatz anwenden" verwendet, um die vier Löcher an der Basis des Teils so zu ändern, dass sie #10 - 24 lange Heatset-Einsätze aufnehmen. Das Programm ändert die Lochdurchmesser automatisch auf die entsprechende Größe und fügt dem Bereich um sie herum zusätzliche Konturen hinzu, um eine richtige Passform zu gewährleisten.

Als nächstes habe ich die Funktion "Nähte vermeiden" verwendet, um die Drucknaht von den Passflächen und von Oberflächen, die mit dem Stuhl in Kontakt kamen, zu verlegen. Die grünen Flächen darunter zeigen die Veränderungen.

Ich habe den Job an unseren Fortus 450mc geschickt, als ich mit meinen Einstellungen zufrieden war. Mit einem spärlichen Füllmuster und einer Schichthöhe von 0,013 Zoll war das Teil in weniger als 3,5 Stunden fertig. Als der Druck fertig war, warf ich ihn auf unseren Waschtank. Es dauerte nur 4 Stunden, um den löslichen Träger vollständig aus den Einstecklöchern zu entfernen.

Als nächstes war das Platzieren der Heatset-Einsätze. Wir hatten keinen Lötkolben, um die Teile zu erhitzen. Am Ende haben wir eine kleine Lötlampe verwendet, um die Metalleinsätze heiß genug zu machen, um sie an Ort und Stelle zu setzen. Ich würde diese Methode nicht empfehlen, da es ziemlich unvorhersehbar war, eine gleichmäßige Hitze durch die Teile zu bekommen.

Endergebnisse

Mit dem fertigen Teil in der Hand kam ich im Büro meines Vaters vorbei, um beim Einbau des neuen Teils zu helfen. Es passte gut und konnte den Tisch und das Werkzeug sowie ein kleines zusätzliches Gewicht aufnehmen. Für eine bessere Passform hätte der Radius des neuen Teils etwas größer sein können.

Ich fand auch heraus, dass die vorhandene Hälfte der Klemme eine kleine Gummiplatte hatte, die verhinderte, dass der Teil an der Stange herunterrutschte. Das zweite Gummistück muss verloren gegangen sein, als das Original kaputt ging. Das Teil hält derzeit dem Job stand. Wenn überhaupt, könnte es sofort verbessert werden, es würde mehr Reibung zwischen dem Teil und der Stange hinzufügen. Mein Vater war mit dem Ergebnis zufrieden und ich freue mich darauf, diesen Teil in Zukunft besser zu optimieren.

Tags:3D-Druck, Ersatzteile, Reverse Engineering