Фрезы CAD/CAM — это многозубые вращающиеся режущие инструменты, используемые в стоматологических фрезерных станках CAD/CAM. Каждый зуб фрезы действует как отдельная режущая кромка, а поскольку несколько зубьев одновременно входят в контакт с заготовкой, фрезы удаляют материал быстрее и эффективнее одноточечных инструментов. В результате повышается производительность и сокращается время цикла изготовления каждой реставрации.
Для зуботехнических лабораторий и клиник, использующих системы CAD/CAM, правильный выбор фрезы напрямую влияет на качество реставрации, качество поверхности и стоимость единицы продукции. В этом руководстве рассмотрены основные типы фрез CAD/CAM, три наиболее распространённых покрытия и практические рекомендации по подбору фрез для используемых материалов и станков.
Почему выбор фрезы CAD/CAM важен
Фреза CAD/CAM является связующим звеном между программным обеспечением CAM и готовой реставрацией. Неправильно выбранная фреза приводит к шероховатым поверхностям, преждевременному износу инструмента и перерасходу материала заготовок. Правильное сочетание фрезы и покрытия, напротив, может увеличить срок службы инструмента в два или три раза и обеспечить стабильные гладкие края реставрации.
На выбор фрезы влияют обрабатываемый материал (диоксид циркония, PMMA, воск, стеклокерамика), марка фрезерного станка, скорость шпинделя и геометрия реставрации. Понимание обозначений ISO для стоматологических боров также помогает определить подходящие характеристики для рабочего процесса.
Основные типы фрез CAD/CAM
Фрезы CAD/CAM классифицируются по геометрии и назначению. Четыре описанных ниже типа охватывают большинство стоматологических применений CAD/CAM.
Цилиндрические и кольцевые фрезы CAD/CAM
Цилиндрические фрезы CAD/CAM имеют режущие зубья по окружности. Они выпускаются с двумя вариантами расположения зубьев:
- Прямые зубья — более простая геометрия, более лёгкое изготовление, подходят для лёгких чистовых проходов.
- Винтовые зубья — наклонные канавки, снижающие вибрацию, улучшающие отвод стружки и обеспечивающие более гладкую поверхность.
В каждом варианте доступны версии с крупными и мелкими зубьями. Фрезы с крупными зубьями имеют меньше зубьев и большие межзубные пространства, поэтому лучше подходят для черновой обработки. Фрезы с мелкими зубьями обеспечивают более гладкую поверхность и используются для получистовых и чистовых проходов.
Торцевые фрезы CAD/CAM (контактные фрезы)
Торцевые фрезы CAD/CAM, иногда называемые контактными, имеют режущие зубья как на торцевой поверхности, так и по окружности. Такая конструкция с двумя рабочими поверхностями эффективна для обработки плоских плоскостей и широких контуров на вертикальных или портальных фрезерных станках.
Торцевые фрезы CAD/CAM выпускаются в трёх конструктивных вариантах:
- Цельный тип — корпус и зубья выполнены из цельного твёрдого сплава, что обеспечивает максимальную жёсткость.
- Тип со вставками — сменные твердосплавные вставки припаяны или механически закреплены на стальном корпусе.
- Поворотный тип — вставки можно поворачивать, открывая новую режущую кромку до необходимости замены.
Концевые фрезы CAD/CAM
Концевые фрезы — наиболее распространённый тип фрез в стоматологических системах CAD/CAM. Они имеют режущие зубья по окружности и на кончике, что позволяет выполнять резание в нескольких направлениях. Концевые фрезы обрабатывают канавки, карманы, ступенчатые поверхности и детализированную анатомию коронок и мостов.
Стандартные концевые фрезы не могут выполнять осевую подачу (погружение строго вниз). Однако концевые фрезы с центральным резанием имеют зубья, доходящие до центра кончика, что позволяет выполнять погружные резы, когда этого требует траектория инструмента. Поэтому большинство наборов фрез CAD/CAM включает как минимум одну концевую фрезу с центральным резанием.
Трёхсторонние (пазовые) фрезы CAD/CAM
Трёхсторонние фрезы CAD/CAM имеют зубья на обеих боковых поверхностях и по окружности. Они специально предназначены для прорезания узких пазов и канавок. В стоматологическом фрезеровании они используются реже, чем концевые фрезы, но остаются полезными для определённых геометрий соединителей и пазов в каркасах мостов.
Покрытия фрез CAD/CAM
Покрытие фрезы CAD/CAM определяет её твёрдость, термостойкость и совместимость с конкретными стоматологическими материалами. Сегодня на рынке доминируют три покрытия.
| Покрытие | Полное название | Лучше всего подходит для | Не подходит для | Типичный срок службы |
|---|---|---|---|---|
| DLC | Алмазоподобный углерод | Диоксид циркония, воск | — | 90–130 единиц (мягкий диоксид циркония); 75–110 единиц (твёрдый диоксид циркония) |
| DC | Алмазное покрытие | Диоксид циркония (все виды) | PMMA, воск | 800–1,100 единиц (в 7–10 раз дольше, чем DLC) |
| CrN | Нитрид хрома | PMMA, воск, композиты | Твёрдый диоксид циркония | Зависит от материала |
Покрытие DLC (алмазоподобный углерод)
DLC — наиболее широко используемое покрытие для фрез CAD/CAM. Оно хорошо работает как с диоксидом циркония, так и с воском, что делает его универсальным выбором для лабораторий, обрабатывающих несколько материалов на одном станке. На станке Roland при обработке стандартных блоков из диоксида циркония, таких как Upcera, фреза с покрытием DLC обычно позволяет изготовить от 90 до 130 единиц до замены. Более твёрдые марки диоксида циркония, например Wieland, сокращают этот диапазон примерно до 75–110 единиц.
Покрытие DC (алмазное)
Фрезы с покрытием DC обеспечивают самый длительный срок службы среди всех вариантов покрытий, особенно при работе с диоксидом циркония. Поскольку покрытие состоит из настоящего поликристаллического алмаза, оно значительно лучше противостоит абразивному износу, чем DLC. Ожидаемый ресурс составляет от 800 до 1,100 единиц на фрезу, то есть в 7–10 раз больше, чем у DLC. Компромисс заключается в том, что покрытия DC не следует использовать с PMMA или воском: чрезвычайно твёрдая поверхность может вызвать неудовлетворительное формирование стружки и шероховатую поверхность.
Покрытие CrN (нитрид хрома)
Фрезы с покрытием CrN создают заметно гладкую режущую поверхность. Они лучше всего подходят для более мягких материалов, включая PMMA, воск и композитные блоки. Слой нитрида хрома снижает трение и накопление тепла, обеспечивая более чистые края и уменьшая скалывание материала во время фрезерования.
Как выбрать подходящую фрезу CAD/CAM
При выборе фрез CAD/CAM для лаборатории или клиники выполните следующие шаги:
- Определите основной материал. Если вы преимущественно обрабатываете диоксид циркония и хотите максимально увеличить срок службы инструмента, фрезы с покрытием DC будут лучшим выбором. Если вы чередуете диоксид циркония и воск, DLC обеспечивает большую гибкость. Для PMMA и композитов выбирайте CrN.
- Согласуйте фрезу со станком. Размеры фрезы CAD/CAM (диаметр хвостовика, общая длина и диаметр резания) должны соответствовать держателю инструмента вашего станка. Проверьте таблицу совместимости производителя для таких марок, как Roland, Imes-Icore, Amann Girrbach или Zirkonzahn.
- Учитывайте различие между черновой и чистовой обработкой. Многие лаборатории используют стратегию с двумя фрезами: фрезу с крупными зубьями для черновой обработки и фрезу с мелкими зубьями для чистовой. Это продлевает срок службы чистовой фрезы и улучшает качество поверхности.
- Отслеживайте использование фрезы. Записывайте количество изготовленных единиц для каждой фрезы. Заменяйте фрезы до достижения предельного износа, чтобы избежать неудачных реставраций и потери блоков.
Если вы также используете твердосплавные боры для ручной корректировки после фрезерования, отдельный запас поможет избежать путаницы между борами для ручной обработки и борами для машинного фрезерования.
Советы по обслуживанию для увеличения срока службы боров
Даже лучшее покрытие преждевременно выйдет из строя без надлежащего ухода. Эти рекомендации помогут максимально использовать каждый фрезерный бор:
- Очищайте после каждого сеанса. Удаляйте загрязнения с помощью ультразвукового очистителя или латунной проволочной щётки. Накопление остатков увеличивает усилие резания и нагрев. Подробнее о методах очистки читайте в руководстве по очистке алмазных боров, где изложены многие из тех же принципов.
- Осматривайте под увеличением. Перед началом изготовления новой партии реставраций проверяйте наличие сколов канавок, изношенных кромок или отслаивания покрытия.
- Храните правильно. Держите боры в специальном держателе или на стойке, чтобы режущие кромки не соприкасались. Хранение незакреплённых боров в ящике приводит к зазубринам и ускоряет износ.
- Соблюдайте рекомендованные скорости и подачи. Слишком высокая скорость создаёт чрезмерное тепло, разрушающее покрытия. Слишком низкая скорость увеличивает усилие резания и может вызвать сколы.
Итоги
Правильный выбор типа фрезы и покрытия — один из наиболее эффективных способов повысить качество реставраций и снизить эксплуатационные расходы в цифровом стоматологическом рабочем процессе. Цилиндрические, торцевые, концевые и трёхгранные фрезы CAD/CAM предназначены для разных геометрий резания, а покрытия DLC, DC и CrN определяют совместимость с материалом и срок службы инструмента. Согласовав геометрию и покрытие фрезы с конкретными материалами и станком, вы сможете получать стабильные результаты и прогнозировать сроки замены инструмента.
