Wie Präzisionsmechaniker Dentalfräsmaschinen für den perfekten Biss verwenden

Dentalfräsen mag völlig anders aussehen als das, was die meisten von uns unter normaler Bearbeitung verstehen, aber es gibt einige bemerkenswerte Ähnlichkeiten. Hier ist ein Blick darauf, warum Dentalwerkzeuge genau das Richtige für Ihre Maschinenwerkstatt sein könnten.

Es ist eine traurige Tatsache des Lebens, dass Menschen gelegentlich unter Zahnschmerzen leiden, von denen einige eine Krone, ein Implantat oder eine Brücke erfordern.

Aber wenn Sie im Zahnarztstuhl sitzen und mit weit geöffnetem Mund zur Decke blicken, denken Sie da schon mal an den Herstellungsprozess von Zahnersatz? Aus welchen Materialien bestehen sie und welche Arten von CNC-Geräten und Schneidwerkzeugen werden für ihre Bearbeitung benötigt? Und was unterscheidet die Dentalbearbeitung von der täglichen Arbeit in Ihrem Geschäft?
 

Es ist größtenteils ein sehr spezialisierter Prozess mit kioskähnlichen Bearbeitungszentren und CAD/CAM-Systemen „am Stuhl“, die alles andere als industrieller Natur sind. Lesen Sie trotzdem weiter, denn obwohl Sie wahrscheinlich nie eine dieser Desktop-Dentalfräsmaschinen bedienen oder mit der Bearbeitung eines Nestes von Backenzähnen beauftragt werden, gibt es einige relevante Überschneidungen bei den Schneidwerkzeugen und Materialien, die zur Herstellung dieser Spezialkomponenten verwendet werden.

Warum Schneidwerkzeuge der Schlüssel zum Dentalfräsen sind

Dentalfräsen unterscheidet sich völlig von dem, was die meisten von uns unter maschineller Bearbeitung verstehen, sagt Kevin Dyer, Manager für Anwendungstechnik bei OSG USA Inc.

In Bearbeitungssystemen mit geschlossenem Kreislauf lädt der Bediener – normalerweise ein Zahnarzt oder Zahntechniker – einen Rohling, lädt einen Scan des Zahns des Patienten hoch und drückt den Zyklusstart. Keine Vorschub- und Geschwindigkeitsänderungen, kein Absetzen von Werkzeugen, keine Programmierung oder Optimierung von Werkzeugwegen.

Dyer merkt an, dass die Personen, die die verwendete Ausrüstung bedienen, keine Maschinisten sind, aber viele der von ihnen verwendeten Materialien sind die gleichen.

„Die Dentalindustrie verwendet Kobalt-Chrom und Titan, Keramiken wie Zirkonoxid und Aluminiumoxid sowie hochfeste Polymere wie PEEK und PMMA“, sagt Dyer. „Und die Schneidwerkzeuge, die zur Bearbeitung dieser Materialien benötigt werden, unterscheiden sich nicht von denen, die in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik oder der Formen- und Formenbauindustrie benötigt werden.“

Jaime Dimayuga, ebenfalls Anwendungsingenieur bei OSG, weist schnell darauf hin, dass viele dieser Schaftfräser und Bohrer einen proprietären Schaft oder Voreinstellring haben, der sie möglicherweise für den Einsatz in einem typischen 5-Achsen-Bearbeitungszentrum oder einer Multitasking-Drehmaschine ungeeignet macht. Dennoch sind viele nicht von den Schneidwerkzeugen zu unterscheiden, die überall in Werkzeuglagern zu finden sind, mit Beschichtungen und Geometrien, die für die gerade beschriebenen Materialien ausgelegt sind.

„Unsere EXOCARB WXL-Reihe von Kugelkopffräsern zum Beispiel leistet hervorragende Arbeit bei gehärteten und vorgehärteten Stählen, während unser EXOCARB Diamond entweder mit einer DLC- (diamond-like carbon) oder einer diamantimprägnierten CVD-Beschichtung geliefert wird“, sagt er . „Beide sind für Zirkonoxid und Keramik auf Glasbasis konzipiert, funktionieren aber gleichermaßen gut in jedem harten, abrasiven Material.“

Zugegeben, diese Schneidwerkzeuge werden verwendet, um winzige Merkmale in Ersatzzähne zu schneiden, sind also ebenso winzig. Einer der größten in der Dentalpalette von OSG – ein EXOCARB WXS -CRE Eckenradius-Schaftfräser – liegt bei 12 Millimetern, während die meisten anderen Werkzeuge in den Bereich von 2 mm und kleiner fallen. Wenn Sie Traktorteile bearbeiten, sollten Sie wahrscheinlich aufhören zu lesen und sich wieder an die Arbeit machen. Für jeden, der kleine Details in praktisch jedem abrasiven, gehärteten oder anderweitig schwierigen Material schneiden muss, sind Dentalwerkzeuge möglicherweise genau das Richtige.

Was zu beachten ist, wenn man über Zahnarzt-Fräswerkzeuge nachdenkt

Es gibt eine wichtige Ausnahme zur vorherigen Aussage. Dentalfräsen ist ein hochspezialisiertes Gebiet, und viele der Schneidwerkzeuge, die auf speziellen Websites für Dentalbedarf zu finden sind, funktionieren einfach nicht auf den größeren Allzweck-CNC-Geräten, die in den meisten Maschinenwerkstätten üblich sind. Für diese Werkzeugmaschinen suchen Sie besser nach Anbietern von Mikroschaftfräsern und -bohrern, darunter OSG. Vorausgesetzt, Sie verwenden Werkzeuge mit der richtigen Beschichtung und Geometrie, werden sie in den gerade besprochenen Materialien gleichermaßen gut funktionieren, aber Schäfte haben, die in Standard-Werkzeughalter passen.

Gühring Inc. ist eine weitere Quelle. Brandon Hull, Direktor für Produktmanagement und Geschäftsentwicklung des Unternehmens, erklärt, dass sich Dentalwerkzeuge mit Ausnahme von proprietären Ringen und Einstellringen nicht allzu sehr von anderen Allzweck-Schneidwerkzeugen unterscheiden.

„Sie sprechen von Standard-, wenn auch sehr kleinen Kugelkopffräsern und -bohrern, die in die Ecken und Winkel von Zahnimplantaten sowie EDM-Elektroden, elektronischer Leiterplattenbearbeitung, Formenbau und anderen Mikroanwendungen gelangen können. “, sagt er.

Wie OSG führt Gühring eine komplette Reihe von Miniatur-Schaftfräsern, einschließlich der UNI PRO- und GF300-Reihe. Diamantbeschichtungen sind verfügbar, ebenso wie Werkzeuge mit verlängerter Reichweite und langem Hals, die für die 5-Achsen-Bearbeitung und Konturierung relativ tiefer Taschen benötigt werden. Und auch hier ist die Bearbeitung von gehärteten Stählen, Superlegierungen oder abrasiven Materialien wie Zirkonoxid (oder Graphit) kein Problem.

Bernd Fiedler, Senior Global Product Manager für Vollschaftfräsen bei Kennametal Inc., spricht ähnliche Empfehlungen aus. Er weist darauf hin, dass das Unternehmen keine Spezialfräser führt, die in Dentalfräsmaschinen verwendet werden, sondern ein umfangreiches Sortiment an Miniatur-Vierkant-, Kugel- und verlängerten Schaftfräsern anbietet, die für die Mikrobearbeitung, den Formenbau und ähnliche Anwendungen benötigt werden.

„Viele davon sind für legierte und gehärtete Stähle ausgelegt, aber wir decken auch Edelstahl, Nichteisenmetalle, einschließlich Kunststoffe, Kobalt-Chrom und Superlegierungen ab“, sagt er. „Es ist ein breites Portfolio mit materialspezifischen Beschichtungen und Geometrien, die zur Maximierung der Produktivität erforderlich sind.“

Wie bei allen Fräsanwendungen empfiehlt Fiedler einen hochwertigen Werkzeughalter, um den Rundlauf zu minimieren, fügt jedoch hinzu, dass dies bei Fräsern in Mikrogröße noch kritischer ist, wo sogar ein oder zwei Zehntel (0,0001″ bis 0,0002″) zu viel sein könnten. Er schlägt auch vor, dass die Spindeldrehzahl eine Einschränkung sein kann, insbesondere bei Werkzeugdurchmessern von 1 mm und kleiner. In diesen Situationen ist möglicherweise ein luftbetriebener oder elektrischer Speeder-Kopf erforderlich, um die richtige Oberflächengeschwindigkeit zu erreichen.

„Es ist auch wichtig zu beachten, dass nicht alle zahntechnischen Bearbeitungen in einer Büroumgebung durchgeführt werden“, sagt er. „Es gibt viele Labore und Spezialhersteller, die traditionellere CNC-Geräte mit den Spindelgeschwindigkeiten und der hochpräzisen Bewegungssteuerung verwenden, die für diese und andere Arten von medizinischen Arbeiten erforderlich sind. Für diese Werkstätten sind qualitativ hochwertige Schneidwerkzeuge, die von einem Unternehmen hergestellt werden, das das gesamte Spektrum der Metallentfernung abdeckt, wahrscheinlich die beste Lösung, anstatt zahnärztliche Werkzeuge, die für spezielle, aber leichte Geräte entwickelt wurden.“

Wie handhaben Sie es, kleine Details in schwierigem Material zu schneiden? Welche einzigartigen Lösungen haben Sie gefunden?