去年舉行的增材制造用戶端會議上，執業于弗吉尼亞州的牙科醫生Perry E. Jones提出可利用3D技術取代牙科“粘膏”。這種“粘膏”是一種應用廣泛的傳統牙印模制作工藝，而且還將繼續在世界各地牙科診所和牙科配制所中廣泛使用。然而，此項工藝正逐漸被桌面生產系統所取代，3D掃描儀和材料日益先進，更重要的是，將變得更加方便。

2017年度沃勒斯報告顯示，醫療和牙科領域目前支撐起了增材制造行業的11%。由此看來，這個領域無疑已經是一個不可小覷的市場，但從更長遠的角度來看，口腔器械市場2015年估值是63.423億美元，最新發布的報告是其市場價值會在2024年預計會超過100億美元，所以3D打印在口腔的應用僅僅是冰山一角，遠未達到普遍的程度。為了開發這個極具潛力的市場，設備制造商紛紛推出更具成本效益的解決方案和材料，使3D技術成為面向中小型企業極具吸引力的賣點。本文提供了行業最新進展以及與已經作出轉變的日常牙科專業人員的交流內容。

最新動態！

Formlabs最近推出了一款名為Dental LT Clear的牙科輔助材料，用于打印夾板和固位器。這是Formlabs第一款用于在臺式設備上生產矯正器材的長期生物相容性樹脂，也是公司迄今為止加工速度最快的一種材料，不到兩小時便可制作最多由七塊夾板組成的完整建造平臺。這家總部位于波士頓的公司還對去年發布的Dental SG樹脂進行了改進，用Form 2打印機與最新版PreForm軟件配合，最多可將手術導板打印速度提高50%。

Formlabs首席產品官Dávid Lakatos說，“其公司將憑借全球最大的牙科3D打印機用戶群，在牙科市場計劃每年增長超過600%。Formlabs 還估計其所生產的一款設備上打印的手術導板已用于“50000多”次手術。

在硬件方面，意大利3D打印機制造商Sharebot在2017年TCT展上推出一款名為Sharebot 3Delux的新型牙科專用設備，適合打印各種經認證的生物相容性LuxaPrint打印材料。類似于Formlabs技術，此款基于數字光處理（DLP）的系統采用Sharebot專有WARP系統將單層光固化時間縮短至百分之幾秒，打印速度每小時提高100mm左右。

3Delux是Sharebot與其經銷商DMG合作推出的第一款牙科專用設備，后者是一家擁有50多年從事牙科專業的公司。DMG還為3Delux相容性材料提供支持，其第一款“增材數字假體”涵蓋模型用樹脂、功能性托盤用樹脂、鑄模用樹脂、鉆孔模板樹脂和夾板樹脂。

迪拜牙科應用

總部設在迪拜的Sinterex公司專業從事定制3D打印產品生產，自今年2月開始營業后便一直專注于牙科領域。Sinterex位于杰貝阿里的工廠安裝了一套EOS的金屬系統和3D Systems多噴嘴打印機，目前可為客戶提供金屬3D打印牙冠、牙橋、可摘局部義齒、手術導板和樹脂牙科模型。

常務董事Julian Callanan透露：“我們的客戶群迅速擴大，并且更值得關注的是，一旦用了我們公司數字化3D打印工藝之后，企業便不會再去使用手工生產技術。

目前公司主要服務阿聯酋市場，但也有產品出口至巴林、巴基斯坦、約旦和其他周邊市場。但Julian認為，區域優勢對公司的成功起到了至關重要的作用，因為迪拜自去年公布3D打印戰略后宣布將把迪拜打造成3D打印中心。基于一系列令人印象深刻的舉措（例如3D打印“未來辦公室”和迪拜水電局與通用公司關于增材制造的合作諒解備忘錄），隨著迪拜衛生局牙科服務部計劃的實施，技術應用得以快速展開，牙科應用將備受關注。

位于迪拜的EOS金屬增材制造中心

談及Sinterex和迪拜3D打印的未來，Callanan指出：“我們對數字化牙科和醫療領域的最新進展倍感欣喜。我們希望擴展公司產品線，并利用迪拜的戰略和物流優勢蛻變為一家地區性企業。”

基于應用的方法

總部位于新加坡的Structo公司于2014年首次以牙科3D打印解決方案提供商身份亮相。公司已向市場推出兩款設備，包括OrthoForm和最近推出的DentaForm；兩款設備均采用公司專有的掩膜光固化（MSLA）技術，運行速度均高于其他立體光固化成型打印機。該工藝由大量單個光源組成，它們位于Structo“數字掩模”下方，用于控制任意給定時間照亮的建造平臺區域。光線照到樹脂上時，單次曝光可形成完整的一層。

DentaForm硬件采用“基于應用的方法”，專門用于牙科修復，打印精度50微米，建造體積高達（200 × 150 × 100）mm，可實現較高的假體（牙冠和牙橋）制作速度和批量成型。OrthoForm可為透明矯正器等矯正應用提供100微米的準確度。此項技術專注于打印速度的改進；據Structo報告，其可在92分鐘內最多打印30個正畸模型。

 “OrthoForm完全是為新加坡當地一家客戶設計”，Structo營銷經理Jonathan Lim透露說，“自那之后，我們的一家早期客戶Glidewell Dental購買了幾套設備，并使其在生產線上夜以繼日（7天/24小時）地運行。我們與Glidewell保持著良好的合作關系。他們的工程團隊在過去幾年間提供了大量反饋意見，促使我們第二款打印機DentaForm在設計階段能獲得長足改進?？梢哉f，Glidewell在DentaForm推向大規模市場之前一直扮演著啟始客戶與測試用戶的角色。”

作為全球規模最大的牙科技工所，Glidewell迄今為止共購置了五臺Structo設備，甚至選擇替換其加州新港灘工廠的其他現有3D打印硬件設備。Glidewell工程總監David Leeson將該技術描述為“完美滿足行業需求的創新形式”，這主要得益于其批量成型和相對較低的前期成本。

“牙科數字化代表著行業內的一項巨大變革”，Jonathan指出，“相對于傳統工藝，它不僅幫助牙科專業人員節省了寶貴的時間，使節省出來的時間能夠用于更多臨床情形或與患者交流，而且還可實現更好的患者預后。”

Structo將自身定位于3D打印硬件設備的中間層次：速度高于其他桌面打印機，但價格卻低于尺寸較大的工業設備。公司認為成本和“認知”學習曲線是阻礙牙科數字化廣泛應用的兩大主要因素。為解決其中一項關鍵問題，公司最近與Materialise合作開發Strict PrintWorks Pro軟件，旨在簡化文件準備流程，減少數據準備工作量，降低建造失敗率，提高切割速度和準確度。

關于Structo為降低門檻（特別是剛開始使用數字工藝的牙科技工所和牙科診所）而采取的各項措施，Jonathan補充道：“借助掩膜光固化（MSLA）技術，我們嘗試通過以下方法解決這一問題，即：設計高產量的打印機，大大縮短牙科專業人員獲得投資回報的周期，從而推動牙科數字化的廣泛應用，最終令更多人受益于牙科用具。”

銑削技術將生產效率提高一半

總部位于愛荷華州錫達拉皮茲的Studio 32 Dental Laboratory強勢開拓全氧化鋯材料市場，利用牙科銑削設備全面實現修復體內部制作。公司老板之一兼CAD/CAM 專家Shane Williams領導著配制所內一個由20多人組成的團隊，由于氧化鋯市場需求爆發，技工所將展開第二次擴張，屆時將形成一家較大型企業。

“我們在全氧化鋯市場占據著強勢地位。這是我們能夠保持人員編制水平并尋求業務增長的原因之一”，Williams說道，“我們之前曾將氧化鋯業務外包，但后來的數據表明，我們自己購入設備進行生產的性價比遠遠高于外包。”

Roland DG_銑削

配制所于2011年購入第一套羅蘭銑削系統，它們一直運行至今，使團隊能夠自由選擇他們喜好的銑削工具和材料。鑒于產量的猛增，配制所現在共有四臺羅蘭DWX-50五軸牙科銑削設備、一臺3 Shape D700牙科掃描儀以及其他磨削技術設備。

 “第一臺DWX投入使用后，我們的產量從每月20套飆升至300-400套，而后再上升至750套，而且這還僅僅是氧化鋯業務”，Williams說道，

除氧化鋯業務之外，Studio 32還獨立加工其用于黃金、EMAX和烤瓷熔附金屬或PFM以及鑄件及沖壓件用蠟，Shane認為這有助于提升配制所的控制能力和配合度。所有四臺DWX銑削設備均由一臺計算機控制，從清晨開始便投入運行，直至完成最后一項任務，有時甚至還要通宵運行以滿足需求。添置DWX銑削設備之后，Studio 32的生產周期從兩周縮短到一周，需要時只需一天便可完成緊急任務。 

從事上蠟師工作八年的Shane說，“我一直從事上蠟工作。而現在，我只需要一臺計算機和羅蘭銑削設備就能完成上蠟。同樣的過程，不同的工具。”

通過對當地牙科醫生作業狀態的詳細了解，配制所發現只有少數牙科醫生在操作中使用了口內掃描系統。為鼓勵他們積極使用，Studio 32向當地牙科診所提供掃描儀，以便牙科醫生采用此項技術，從而增加Studio 32的修復體業務量。

放眼未來，技工所正在研究是否有可能接受數字文件、打印模型以及制作可摘全口義齒。Shane指出，在上馬這項新技術之前，必須保證有一定的預期訂單量，從而確保投資得到合理回報，不過他堅定地認為這是大勢所趨。

時間問題

在技工所里銑削設備和3D打印通常是焦不離孟，孟不離焦。西班牙Cambicon牙科事務所近15年來一直引進最新牙科技術，用于生產定制功能性牙科假體。引進銑削系統之后，公司又在配制所內安裝了一臺3D打印機。

Cambicon產品經理Kevin Reger指出，“3D打印改變了我們的工作方式，幾年前開始引入銑削設備，對數字制作所產生了深遠的影響。當今的牙科技師需要掌握計算機基本操作技能，以便利用計算機制作模型取代手工制作。與此同時，我們可以利用新材料和更好的技術改善最終結果，從而為患者提供更優質的產品。”

此項技術在Cambicon最常見的應用包括牙科模型和夾板，用于取代以往采用手工制作的產品，利用口內掃描和銑削改善品質。公司大約三年前開始嘗試使用3D打印技術，目前采用Way2Production SolFlex Plus 3D打印機生產夾板，效率和性價比都得到極大提升。

W2P_3D打印模型

“設計和打印完成的夾板可不斷復制”，Kevin繼續說道，“這意味著丟失或損壞的夾板可反復打印，能有效減少牙科醫生、技師和患者耗費的時間和精力。”

這家總部設在奧地利的公司所開發的桌面光固化系統配備了用于監測和控制分離過程的專利型桶偏轉反饋系統（VDFS），制造量最多可減少40%。按照Kevin的說法，“時間是一項重要要素”，對于希望為患者提供高品質定制產品的獨立企業而言，縮短作業時間具有決定性作用。SolFlex采用開放性設計，方便用戶使用自己偏好的材料（包括透明、生物相容和填料樹脂）生產夜間用牙罩、鉆孔模板和根據患者具體情況制作的模型。

Kevin指出，在數字技術開始滲透牙科領域的同時，初始投資、運維、材料費用、學習時間、都無法阻止一些牙科技工所和牙科診所積極引入新技術。這表明數字化工作流程的改善和耗材成本的降低最終會使數字化技術成為“唯一正確的決定”。對于中小型企業而言，這種“可及性”最終會幫助它們保持競爭力并獲取利潤。類似于銑削設備的應用，Kevin認為3D打印機必將成為繼宮縮的“常規必需”工具。