Sui tre materiali principali per la stampa 3D dentale

Rispetto ai tradizionali processi di produzione sottrattiva, grazie ai progressi nelle tecnologie di formatura e nei materiali, la stampa 3D può realizzare forme geometriche complesse con maggiore precisione e accuratezza e personalizzare i prodotti finali in modo efficiente e conveniente.

Nel campo odontoiatrico, con un'elevata richiesta di personalizzazione, lo sviluppo di tecnologie e materiali di stampa 3D ha cambiato i metodi di trattamento clinico e migliorato il ciclo e i risultati del trattamento clinico. Grazie alla crescente precisione, efficienza e accessibilità delle tecnologie di stampa 3D, la stampa 3D sta rapidamente diventando il metodo preferito per la produzione assistita da computer (CAD) nel campo odontoiatrico.

In termini di soluzioni tecnologiche di stampa 3D e componenti principali dei materiali, i materiali per la stampa 3D dentale possono essere suddivisi in tre categorie principali: polimeri, metalli e ceramiche.

1. Polimeri

I polimeri sono i materiali più comunemente utilizzati nelle applicazioni di stampa 3D dentale, caratterizzati da ampia applicazione, basso costo e facilità di produzione. Poiché la stampa 3D adotta la stampa strato per strato e l'impilamento cumulativo durante lo stampaggio a solidificazione, è necessario aggiungere additivi ai materiali (nella soluzione di fotopolimerizzazione, i materiali devono essere aggiunti con iniziatori, monomeri e prepolimeri richiesti per lo stampaggio a solidificazione) e le loro proprietà meccaniche sono solitamente inferiori a quelle dei materiali prodotti con metodi tradizionali. Sebbene vi siano differenze significative nella resistenza all'usura e nelle proprietà meccaniche rispetto ai tradizionali metodi di stampaggio a iniezione (polimerizzazione e compressione a iniezione), soddisfano comunque gli standard ISO per varie applicazioni dentali.

Tra i polimeri, le resine fotosensibili ultraviolette hanno i vantaggi di elevata precisione e alta velocità e sono le più ampiamente utilizzate nel campo dentale. Le loro soluzioni tecnologiche si stanno sviluppando rapidamente e sono emersi nuovi materiali e applicazioni nei tre principali campi di ortodonzia, restauro e implantologia. Corone permanenti per restauro, All-On-X per impianto di tutta la bocca, apparecchi stampati direttamente e contenitori con funzioni di memoria sono nuove soluzioni emerse negli ultimi due anni e stanno gradualmente venendo accettate e riconosciute da medici e pazienti in patria e all'estero.

2. Metalli

I metalli di lega utilizzati per la stampa 3D dentale includono titanio (Ti) e cobalto-cromo (Co-Cr). Le proprietà meccaniche delle leghe sono scelte ideali per molte applicazioni dentali. Rispetto ai metodi di fusione tradizionali, le leghe basate sulla stampa 3D possiedono proprietà meccaniche superiori, ma l'interfaccia di accoppiamento tra metalli stampati in 3D e ceramiche deve essere migliorata per eguagliare la precisione ottenuta dai metodi di fusione tradizionali. Rispetto ai metodi di fusione tradizionali, la lega di cobalto-cromo stampata tramite stampa 3D ha un valore di durezza più elevato (371 ± 10HV), maggiore precisione e consistenza e una migliore vestibilità.

3. Ceramica

I materiali ceramici sono considerati i migliori materiali per il restauro dentale grazie alle loro eccellenti proprietà meccaniche, biocompatibilità, assenza di controversie come rilascio di ioni o corrosione, buona resistenza all'usura e alla corrosione (stabilità a lungo termine) e proprietà estetiche. La stampa 3D in ceramica può essere utilizzata per realizzare impianti con forme complesse personalizzate per pazienti specifici; ci sono molte applicazioni nei campi della chirurgia craniofacciale e del trattamento dei difetti ossei mandibolari.

Nelle soluzioni tecnologiche di stampa 3D, la sfida più grande nella stampa di ceramiche è il loro elevato punto di fusione e le crepe causate durante il processo di raffreddamento. Inoltre, le caratteristiche delle materie prime influenzeranno la loro porosità e le proprietà meccaniche finali. A causa delle differenze nei tipi di materiali del substrato ceramico, delle tecnologie e delle sorgenti luminose delle stampanti 3D, della grande varietà di forme dei restauri target e delle differenze nel controllo e nei parametri di stampa, le proprietà meccaniche dei prodotti finiti non sono coerenti.

Attualmente, i materiali ceramici e le tecnologie di stampa necessitano ancora di ulteriori ricerche, esplorazioni e test.