Výroba zirkonových zubních náhrad pomocí 3D tisku by se mohla výrazně zrychlit. Tým z University of Texas at Dallas popsal postup, který zkracuje jednu z nejpomalejších fází zpracování zirkonových dílů z obvyklých 20 až 100 hodin na méně než 30 minut. Výsledky zveřejnil časopis Ceramics International.
Zirkonium stabilizované yttriem, známé také jako zirkonie, je pevná keramika používaná mimo jiné pro korunky a další trvalé zubní náhrady. Výzkumníci pracovali s materiálem obsahujícím tři molární procenta oxidu yttritého a vyráběli z něj zkušební díly metodou vat photopolymerization. Při ní světlo vytvrzuje po jednotlivých vrstvách tekutou směs keramických částic a fotocitlivého pojiva.
Po vytištění ale díl ještě není hotovou keramickou součástí. Nejprve je třeba odstranit organické pojivo, které během tisku drží částice zirkonie pohromadě. Tomuto procesu se říká termické odstraňování pojiva neboli debinding. Následuje sintrování, tedy zahřátí materiálu na vysokou teplotu, při němž se keramické částice spojí do hustého a pevného celku.
Právě debinding dosud představoval zásadní omezení rychlosti. Při příliš rychlém zahřívání se pojivo rozkládá na plyny. Pokud nemohou z tištěného dílu dostatečně rychle uniknout, mohou v něm vytvořit trhliny nebo způsobit jeho rozpad. Nový postup kombinuje rychlý přenos tepla, porézní grafitovou plsť a vakuum. Plsť obklopuje vytištěný díl a poskytuje plynům cestu ven, zatímco vakuový systém je odvádí z okolí.
Podle původní studie dosáhli autoři úplného odstranění pojiva za méně než 30 minut. U takto zpracovaných vzorků naměřili vlastnosti srovnatelné s díly vyrobenými konvenčním postupem. Ve srovnání s tradičním termickým odstraňováním pojiva uvádějí 40- až 200násobné zkrácení této fáze a přibližně 3500násobné snížení její energetické náročnosti.
Studie se týkala zirkonových keramických dílů vyrobených v laboratoři, nikoli pacientů nebo hotových korunek testovaných v ústech. Zjištění proto samo o sobě neprokazuje, že bude možné náhradu bezpečně vytisknout, zpracovat a nasadit během jediné návštěvy. Pro využití v ordinacích bude nutné ověřit přesnost, pevnost, dlouhodobou odolnost i biologickou bezpečnost náhrad a získat potřebná regulatorní schválení. Tým z University of Texas at Dallas nyní s průmyslovými partnery pracuje na převedení technologie do praxe, mimo jiné pro korunky, můstky a fazety.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.