CAD/CAM-Fräser sind rotierende Schneidinstrumente mit mehreren Zähnen, die in dentalen CAD/CAM-Fräsmaschinen eingesetzt werden. Jeder Zahn des Fräsers wirkt als individuelle Schneidkante. Da mehrere Zähne gleichzeitig in das Werkstück eingreifen, tragen CAD/CAM-Fräser Material schneller und effizienter ab als Einschneidwerkzeuge. Das Ergebnis ist eine höhere Produktivität mit kürzeren Zykluszeiten pro Restauration.
Für Dentallabore und Zahnarztpraxen, die auf CAD/CAM-Systeme angewiesen sind, beeinflusst die Wahl des richtigen CAD/CAM-Fräsers direkt die Restaurationsqualität, Oberflächenqualität und Stückkosten. Dieser Leitfaden behandelt die wichtigsten Fräsertypen, die drei häufigsten Beschichtungen und praktische Tipps zur Abstimmung der Fräser auf Materialien und Maschinen.
Warum die Auswahl des CAD/CAM-Fräsers wichtig ist
Der CAD/CAM-Fräser bildet die Verbindung zwischen Ihrer CAM-Software und der fertigen Restauration. Ein falsch ausgewählter Fräser führt zu rauen Oberflächen, vorzeitigem Werkzeugverschleiß und verschwendeten Materialblöcken. Die richtige Kombination aus Fräser und Beschichtung kann dagegen die Werkzeuglebensdauer verdoppeln oder verdreifachen und gleichzeitig gleichmäßig glatte Ränder erzeugen.
Zu den Faktoren bei der Fräserauswahl gehören das zu bearbeitende Material (Zirkon, PMMA, Wachs, Glaskeramik), die Marke der Fräsmaschine, die Spindeldrehzahl und die Geometrie der Restauration. Das Verständnis der ISO-Nummerierung für Dentalbohrer kann ebenfalls helfen, die richtigen Spezifikationen für Ihren Arbeitsablauf zu bestimmen.
Wichtige Typen von CAD/CAM-Fräsern
CAD/CAM-Fräser werden nach ihrer Geometrie und vorgesehenen Funktion klassifiziert. Die folgenden vier Typen decken den Großteil der dentalen CAD/CAM-Anwendungen ab.
Zylindrische und ringförmige CAD/CAM-Fräser
Zylindrische CAD/CAM-Fräser besitzen über den Umfang verteilte Schneidzähne. Sie sind in zwei Zahngeometrien erhältlich:
- Gerade Zähne – einfachere Geometrie, leichter herzustellen, geeignet für leichte Schlichtdurchgänge.
- Spiralzähne – angewinkelte Schneiden, die Vibrationen reduzieren, die Spanabfuhr verbessern und eine glattere Oberfläche erzeugen.
Innerhalb jeder Geometrie gibt es Ausführungen mit groben und feinen Zähnen. Fräser mit groben Zähnen besitzen weniger Zähne und größere Spanräume und eignen sich daher besser zum Schruppen. Fräser mit feinen Zähnen erzeugen eine glattere Oberfläche und werden für Semi-Schlicht- und Schlichtdurchgänge eingesetzt.
Planfräser (Kontaktfräser)
Planfräser, auch Kontaktfräser genannt, besitzen Schneidzähne sowohl an der Stirnfläche als auch am Umfang. Diese doppelte Schneidfläche macht sie wirksam bei der Bearbeitung flacher Ebenen und breiter Konturen auf vertikalen oder Portalfräsmaschinen.
Planfräser werden in drei Bauarten hergestellt:
- Integraltyp – Körper und Zähne bestehen aus einem einzigen Hartmetallteil und bieten maximale Steifigkeit.
- Wendeplattentyp – austauschbare Hartmetalleinsätze werden auf einen Stahlkörper gelötet oder mechanisch befestigt.
- Indexierbarer Typ – die Einsätze können gedreht werden, um eine frische Schneidkante freizulegen, bevor ein Austausch erforderlich ist.
Schaftfräser
Schaftfräser sind der am häufigsten verwendete Fräsertyp in dentalen CAD/CAM-Systemen. Sie besitzen Schneidzähne sowohl am Umfang als auch an der Spitze und können dadurch in mehrere Richtungen schneiden. Schaftfräser bearbeiten Rillen, Taschen, Stufenflächen und detaillierte anatomische Strukturen an Kronen und Brücken.
Standard-Schaftfräser können nicht axial eintauchen. Schaftfräser mit Zentrumschneide besitzen jedoch bis zur Mitte der Spitze reichende Zähne und ermöglichen Eintauchschnitte, wenn der Werkzeugweg dies erfordert. Die meisten CAD/CAM-Fräsersets enthalten aus diesem Grund mindestens einen Schaftfräser mit Zentrumschneide.
Dreiflächenfräser (Schlitzfräser)
Dreiflächenfräser besitzen Zähne an beiden Seitenflächen und am Umfang. Sie wurden speziell zum Schneiden schmaler Schlitze und Rillen entwickelt. Beim dentalen Fräsen sind sie weniger verbreitet als Schaftfräser, bleiben jedoch für bestimmte Verbinder- und Schlitzgeometrien in Brückengerüsten nützlich.
Beschichtungen von CAD/CAM-Fräsern erklärt
Die Beschichtung eines CAD/CAM-Fräsers bestimmt seine Härte, Wärmebeständigkeit und Eignung für bestimmte Dentalmaterialien. Heute dominieren drei Beschichtungen den Markt.
| Beschichtung | Vollständiger Name | Geeignet für | Nicht geeignet für | Typische Lebensdauer |
|---|---|---|---|---|
| DLC | Diamantähnlicher Kohlenstoff | Zirkon, Wachs | — | 90–130 Einheiten (weiches Zirkon); 75–110 Einheiten (hartes Zirkon) |
| DC | Diamantbeschichtung | Zirkon (alle Qualitäten) | PMMA, Wachs | 800–1,100 Einheiten (7–10-mal länger als DLC) |
| CrN | Chromnitrid | PMMA, Wachs, Komposite | Hartes Zirkon | Materialabhängig |
DLC-Beschichtung (diamantähnlicher Kohlenstoff)
DLC ist die am häufigsten verwendete Beschichtung für dentale CAD/CAM-Fräser. Sie eignet sich sowohl für Zirkon als auch für Wachs und ist daher eine vielseitige Wahl für Labore, die mehrere Materialien auf einer Maschine fräsen. Auf einem Roland-System, das Standard-Zirkonblöcke wie Upcera bearbeitet, erzeugt ein DLC-beschichteter Fräser typischerweise 90 bis 130 Einheiten, bevor er ersetzt werden muss. Härtere Zirkonmarken wie Wieland reduzieren diesen Bereich auf etwa 75 bis 110 Einheiten.
DC-Beschichtung (Diamantbeschichtung)
DC-beschichtete Fräser bieten von allen Beschichtungsoptionen die längste Werkzeuglebensdauer, insbesondere bei Zirkon. Da die Beschichtung aus echtem polykristallinem Diamant besteht, widersteht sie Abrasion deutlich besser als DLC. Erwarten Sie 800 bis 1,100 Einheiten pro Fräser, also eine 7- bis 10-mal längere Lebensdauer als bei DLC. Der Nachteil: DC-Beschichtungen sollten nicht bei PMMA oder Wachs eingesetzt werden, da die extrem harte Oberfläche eine schlechte Spanbildung und raue Oberflächen verursachen kann.
CrN-Beschichtung (Chromnitrid)
CrN-beschichtete Fräser erzeugen eine auffallend glatte Schnittfläche. Sie eignen sich am besten für weichere Materialien wie PMMA, Wachs und Kompositblöcke. Die Chromnitridschicht reduziert Reibung und Wärmeentwicklung, wodurch beim Fräsen sauberere Ränder und weniger Materialausbrüche entstehen.
So wählen Sie den richtigen CAD/CAM-Fräser
Beachten Sie bei der Auswahl von CAD/CAM-Fräsern für Ihr Labor oder Ihre Zahnarztpraxis folgende Schritte:
- Bestimmen Sie Ihr Hauptmaterial. Wenn Sie überwiegend Zirkon fräsen und maximale Werkzeuglebensdauer wünschen, sind DC-beschichtete Fräser die beste Investition. Wenn Sie zwischen Zirkon und Wachs wechseln, ist DLC flexibler. Für PMMA und Komposite wählen Sie CrN.
- Stimmen Sie den Fräser auf Ihre Maschine ab. Die Abmessungen des CAD/CAM-Fräsers (Schaftdurchmesser, Gesamtlänge und Schneiddurchmesser) müssen zur Werkzeugaufnahme Ihrer Maschine passen. Prüfen Sie die Kompatibilitätstabelle des Herstellers für Marken wie Roland, Imes-Icore, Amann Girrbach oder Zirkonzahn.
- Berücksichtigen Sie Schruppen und Schlichten. Viele Labore verwenden eine Strategie mit zwei Fräsern: einen Fräser mit groben Zähnen zum Schruppen und einen mit feinen Zähnen zum Schlichten. Dies verlängert die Lebensdauer des Schlichtfräsers und verbessert die Oberflächenqualität.
- Verfolgen Sie die Fräsernutzung. Notieren Sie die Anzahl der mit jedem Fräser gefrästen Einheiten. Ersetzen Sie Fräser, bevor sie das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, um fehlerhafte Restaurationen und verschwendete Blöcke zu vermeiden.
Wenn Sie nach dem Fräsen auch mit Hartmetallfräsern für manuelle Anpassungen arbeiten, hilft ein separater Bestand, Verwechslungen zwischen Fräsern für die Handbearbeitung und Maschinenfräsern zu vermeiden.
Wartungstipps für eine längere Standzeit
Auch die beste Beschichtung versagt ohne die richtige Pflege vorzeitig. Diese Maßnahmen helfen Ihnen, jeden Fräser optimal zu nutzen:
- Nach jeder Sitzung reinigen. Entfernen Sie Rückstände mit einem Ultraschallreiniger oder einer Messingdrahtbürste. Ablagerungen erhöhen Schnittkräfte und Wärmeentwicklung. Weitere Informationen zu Reinigungsmethoden finden Sie in unserem Leitfaden zur Reinigung von Diamantschleifern, der viele derselben Grundsätze behandelt.
- Unter Vergrößerung prüfen. Kontrollieren Sie vor dem Start einer neuen Restaurationscharge auf ausgebrochene Schneiden, verschlissene Kanten oder Ablösungen der Beschichtung.
- Ordnungsgemäß lagern. Bewahren Sie Fräser in einer speziellen Halterung oder einem Gestell auf, um Kontakt zwischen den Schneidkanten zu verhindern. Lose Fräser in einer Schublade verursachen Kerben und beschleunigen den Verschleiß.
- Empfohlene Drehzahlen und Vorschübe einhalten. Ein zu schnell laufender Fräser erzeugt übermäßige Wärme und beeinträchtigt die Beschichtung. Ein zu langsamer Lauf erhöht die Schnittkräfte und kann zu Ausbrüchen führen.
Zusammenfassung
Die Wahl des richtigen Fräsertyps und der passenden Beschichtung ist eine der effektivsten Möglichkeiten, die Qualität von Restaurationen zu verbessern und Betriebskosten in einem digitalen dentalen Workflow zu senken. Zylindrische Fräser, Planfräser, Schaftfräser und Dreiflächenfräser eignen sich jeweils für unterschiedliche Schnittgeometrien, während DLC-, DC- und CrN-Beschichtungen die Materialkompatibilität und Standzeit bestimmen. Durch die Abstimmung von Fräsergeometrie und Beschichtung auf Ihre spezifischen Materialien und Maschinen erzielen Sie gleichmäßige Ergebnisse und planbare Austauschintervalle.
