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Proslab利用增材制造技術(shù)確保絕對精度

2018-8-30 來源：雷尼紹作者：--

一家澳大利亞領(lǐng)先的口腔技工所Proslab實現(xiàn)了鈷鉻合金可摘局部義齒 (RPD) 的全面數(shù)字化制造。在跨國工程技術(shù)公司雷尼紹的協(xié)助下，該技工所安裝了一臺最新的金屬增材制造系統(tǒng)；該系統(tǒng)被認(rèn)為是澳大利亞首臺專門用于口腔產(chǎn)品制造的3D打印系統(tǒng)。

背景

Proslab是澳大利亞坎特伯雷一家提供全方位服務(wù)的口腔技工所。該技工所雖然已有30多年的歷史，但一直保持著追求尖端技術(shù)的熱忱。15年前，Proslab成為澳大利亞首家將CAD/CAM流程引入義齒金屬支架制造的口腔技工所。

在與雷尼紹合作之前，Proslab采用了部分?jǐn)?shù)字化的工作流程：他們先以3D掃描和設(shè)計工具來設(shè)計義齒。

在CAD中完成設(shè)計后，Proslab首先使用樹脂制作出義齒模型，然后采用傳統(tǒng)的脫蠟鑄造工藝使用鈷鉻合金制造義齒。盡管在CAD建模階段對義齒形狀進(jìn)行了精心的設(shè)計，但這種傳統(tǒng)、不受控的鑄造流程仍然會最終降低成品的精度。

Proslab向雷尼紹尋求幫助，引進(jìn)了一臺最新的AM 400金屬增材制造系統(tǒng)，期望以此解決人為誤差和精度不合格等問題。

挑戰(zhàn)

Proslab利用脫蠟鑄造工藝生產(chǎn)義齒的流程是，首先設(shè)計義齒的CAD模型，然后使用樹脂制作出實體蠟?zāi)＃⑹褂迷撓災(zāi)Ｖ谱鳉つ！ｋS后在制作好的殼模中澆入熔融的金屬進(jìn)行鑄造，最后將成型的金屬義齒取出，再進(jìn)行后期切割、打磨、拋光、上釉等工序。

RPD加工托盤

AM 400增材制造系統(tǒng)

在整個制造過程中，極易出現(xiàn)加熱和冷卻溫度失控、澆鑄不充分、鑄件內(nèi)出現(xiàn)氣孔等問題，所有這些因素都可引起成品件的尺寸發(fā)生變化，從而導(dǎo)致精度降低。

“利用脫蠟鑄造工藝很難達(dá)到高精度要求，”Proslab首席執(zhí)行官Damian Synefias解釋道，“這意味著提供給牙科醫(yī)生并安裝在病人口腔內(nèi)的義齒經(jīng)常需要返工。”

市場上制造可摘局部義齒精度最高的方法便是增材制造，但采用這項技術(shù)需要對企業(yè)內(nèi)部流程和業(yè)務(wù)模式進(jìn)行重大變革。

要成功部署這一新技術(shù)，Proslab必須得到必要的培訓(xùn)和支持，然而大多數(shù)增材制造系統(tǒng)供應(yīng)商通常都不會提供這些服務(wù)。

解決方案

Proslab向跨國工程技術(shù)公司雷尼紹尋求幫助，希望借助增材制造技術(shù)實現(xiàn)制造流程的全面數(shù)字化。

“為了展示制程精度，雷尼紹在其位于英國加的夫近郊Miskin鎮(zhèn)的專業(yè)醫(yī)療保健中心制作了義齒樣品，”雷尼紹應(yīng)用工程師Alex Harris解釋道，“我們的義齒生產(chǎn)設(shè)備每天都在運轉(zhuǎn)，因此我們積累了大量數(shù)據(jù)，可以證明增材制造即使不是最理想的解決方案，也是一種可行的方法。”

Proslab被雷尼紹樣品部件的優(yōu)異質(zhì)量所打動，決定購買雷尼紹AM 400金屬增材制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)可直接根據(jù)CAD文件生產(chǎn)可摘局部義齒，從而省去了額外的鑄造工序。利用激光粉末床熔化 (PBF) 工藝，義齒通過高能摻鐿光纖激光使用經(jīng)CE認(rèn)證的鈷鉻合金粉末進(jìn)行生產(chǎn)，每一熔融層的厚度僅為40微米。

為確保制造工藝的平穩(wěn)過渡，雷尼紹增材制造專業(yè)團(tuán)隊對Proslab的員工進(jìn)行了為期一周的培訓(xùn)。同時，雷尼紹還通過其位于維多利亞州馬爾格雷夫的澳大利亞子公司向Proslab提供不間斷的支持服務(wù)。雷尼紹澳大利亞團(tuán)隊目前仍與Proslab保持著密切聯(lián)系，以解答各種問題。

“購買設(shè)備時，我們首先考慮的是能夠及時得到相關(guān)培訓(xùn)和支持服務(wù)，”Synefias解釋道，“在整個過程中，雷尼紹提供的優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)和培訓(xùn)滿足了我們的這一需求。我們從一開始就非常信賴?yán)啄峤B的產(chǎn)品，因此我們對這項投資充滿信心。這種信任再加上卓越的支持服務(wù)，令我們在整個合作期間都感到非常滿意。”

Proslab義齒加工托盤

結(jié)果

“Proslab現(xiàn)在能夠生產(chǎn)出非常精確的義齒及支托，”Synefias繼續(xù)道，“直接根據(jù)CAD文件進(jìn)行打印，意味著我們徹底消除了因誤差導(dǎo)致的內(nèi)部返工問題。如果確實出現(xiàn)錯誤，我們也能夠快速找到根源并及時修正。”

加工階段的激光熔融

石膏口腔模型上的經(jīng)拋光的RPD

由于AM 400制造的義齒其精度顯著提升，Proslab如今可確保每副義齒都能夠與患者口腔完美融合。這一點有助于提高牙科修復(fù)師的服務(wù)水平和聲譽；同時患者也將從中受益，因為不會再出現(xiàn)由于義齒首次佩戴不適而不得不返工的情況。

“如今我們可確保生產(chǎn)的所有義齒和支托都能夠與患者口腔完美貼合，這意味著我們能夠提高義齒總產(chǎn)量，”Synefias說道，“成品義齒貼合精度的改善非常令人驚喜 — 我們現(xiàn)在可確保客戶能夠得到最合適的義齒，這也幫助我們贏得了更多客戶。”

“由于省去了鑄造工序，如今我們生產(chǎn)可摘局部義齒只需要原來一半的時間，”Synefias繼續(xù)道，“對于每批產(chǎn)品，我們都能節(jié)省一整天的加工時間，這意味著我們能夠幫助原來鑄造部門的員工進(jìn)行技能升級，使他們勝任新的工作角色。員工們對這些調(diào)整反響熱烈，他們完全相信新的制造工藝能夠帶來良好的效果，企業(yè)士氣也因此大大提升。”

“Proslab是澳大利亞首家應(yīng)用增材制造技術(shù)的口腔技工所，我們?nèi)缃衲軌颢@取到全球最先進(jìn)的技術(shù)，”

Synefias補(bǔ)充道，“我們還將交貨周期縮短至五天，這進(jìn)一步提升了我們的客戶服務(wù)水平。”

“我們需要的是高水平的支持服務(wù)，而雷尼紹提供的優(yōu)質(zhì)服務(wù)則完全超出了我們的期待，在我看來，雷尼紹是完美的合作伙伴。這個項目取得了圓滿成功，因此我們計劃再購買一臺機(jī)器，”Synefias最后說道.