При изучении инструментов для зуботехнической лаборатории часто встречается термин CAD/CAM. Независимо от того, являетесь ли вы зубным техником, владельцем лаборатории или практикующим стоматологом, понимание технологии CAD/CAM необходимо для современных процессов реставрации. Это руководство отвечает на наиболее распространённые вопросы о CAD/CAM в стоматологии, рассматривает используемые материалы и объясняет роль фрез в процессе.
Что означает CAD/CAM?
CAD означает автоматизированное проектирование, а CAM — автоматизированное производство. Вместе эти технологии образуют цифровой рабочий процесс, переводящий реставрацию от концепции к готовому изделию. CAD-программа создаёт точную трёхмерную модель на экране, а CAM-программа преобразует её в инструкции для траектории инструмента, направляющие фрезерный станок при изготовлении реставрации из цельного блока материала.
В стоматологии этот процесс заменяет многие традиционные этапы ручного изготовления, обеспечивая более высокую стабильность и сокращая сроки изготовления коронок, мостов, вкладок, накладок и абатментов имплантатов.
Основные компоненты системы CAD/CAM
Каждая стоматологическая система CAD/CAM включает три основных компонента:
- Сканер — внутриротовой или настольный оптический сканер фиксирует препарированный зуб и окружающие анатомические структуры, создавая подробный цифровой 3D-отпечаток.
- Программа проектирования (CAD) — техник или стоматолог использует программу для проектирования реставрации, корректируя края, окклюзионные контакты и контуры на экране.
- Фрезерный блок (CAM) — фрезерный станок получает файл проекта и использует вращающиеся боры для вырезания реставрации из блока материала по запрограммированным траекториям с точностью до микрона.
Преимущества и недостатки CAD/CAM
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Быстрое производство с высокой точностью | Высокая первоначальная стоимость оборудования |
| Стабильные, воспроизводимые результаты на разных установках | Требуются обученные операторы и регулярные обновления программного обеспечения |
| Возможность изготовления реставраций за один день и одно посещение | Плановые простои станка для обслуживания |
| Меньше отходов материала по сравнению с литьём | Выбор материала ограничен доступностью блоков |
| Цифровые файлы можно хранить и повторно фрезеровать при необходимости | Период обучения новых пользователей |
CAD и CAM: в чём разница?
Хотя эти два термина часто используются вместе, они обозначают разные этапы. CAD — это этап проектирования, на котором цифровая модель создаётся или изменяется на экране. CAM — этап производства, на котором цифровая модель преобразуется в физические инструкции для фрезерного станка, 3D-принтера или другого производственного устройства. В зуботехнической лаборатории CAD-оператор сосредоточен на анатомии и посадке, а CAM-процесс — на стратегии траектории инструмента, скорости шпинделя и выборе бора.
Как CAD/CAM работает в стоматологии: пошагово
- Цифровой отпечаток — оптический сканер фиксирует препарированный зуб и зубную дугу-антагонист, устраняя необходимость в традиционных оттискных материалах при работе непосредственно в клинике.
- 3D-моделирование — CAD-программа создаёт виртуальный штамп и предлагает форму реставрации на основе отсканированных данных и библиотеки морфологии зубов.
- Уточнение конструкции — оператор корректирует края, проксимальные контакты, окклюзионную анатомию и толщину материала в соответствии с клиническими требованиями.
- Формирование траектории инструмента — CAM-программа рассчитывает наиболее эффективную стратегию резания, выбирая подходящие размеры боров и расстояния между проходами.
- Фрезерование — фрезерный блок вырезает реставрацию из блока материала с помощью алмазных или твердосплавных фрез CAD/CAM, переходя от черновой обработки к чистовым проходам.
- Постобработка — в зависимости от материала реставрации может потребоваться спекание, окрашивание, глазурование или полировка перед цементировкой.
Фрезы CAD/CAM: режущие инструменты для каждой реставрации
Фреза является непосредственным связующим звеном между станком и блоком материала. Геометрия, покрытие и диаметр фрезы влияют на качество поверхности, время фрезерования и срок службы инструмента. Для разных станков требуются определённые хвостовики и длины боров. Например, фрезы для систем Imes-Icore 240 и 250 имеют покрытия, оптимизированные для циркония, что снижает нагрев и увеличивает срок службы фрез.
Правильный выбор фрезы имеет большое значение. Изношенная или неподходящая фреза создаёт шероховатые края, увеличивает время фрезерования и может привести к сколам материала. Заменяйте фрезы в соответствии с рекомендованным производителем количеством циклов и всегда подбирайте характеристики фрезы под обрабатываемый материал.
Распространённые материалы в стоматологии CAD/CAM
Цирконий
Цирконий — поликристаллическая керамика, ценимая за исключительную механическую прочность. Он хорошо подходит для жевательных реставраций с нагрузкой, включая протяжённые мосты и конструкции с опорой на имплантаты. Циркониевые блоки CAD/CAM обычно фрезеруют в предварительно спечённом («зелёном») состоянии, а затем обжигают в печи для спекания, где они усаживаются до окончательных размеров и достигают полной плотности. Современные многослойные циркониевые блоки отличаются улучшенной прозрачностью, сокращая эстетический разрыв по сравнению со стеклокерамикой.
Дисиликат лития
Дисиликат лития (например, IPS e.max CAD) сочетает хорошую прочность с отличными оптическими свойствами. Это популярный материал для передних коронок и виниров, где эстетика имеет решающее значение. Материал фрезеруют в частично кристаллизованном синем состоянии, а затем кристаллизуют в печи для достижения окончательного оттенка и прочности.
Материалы на основе смол
К этой категории относятся временные конструкции из PMMA, блоки из композитной смолы и гибридные нанокерамические материалы. PMMA широко используется для временных реставраций и хирургических шаблонов, поскольку быстро фрезеруется и имеет более низкую стоимость единицы. Композитные и нанокерамические блоки обеспечивают лучшую эстетику и износостойкость для полупостоянных реставраций, а также легко корректируются и полируются непосредственно в клинике.
Стеклокерамика
Полевошпатная и усиленная лейцитом стеклокерамика обеспечивает наивысший уровень прозрачности и естественной эстетики среди фрезеруемых материалов. Она лучше всего подходит для передних виниров и вкладок, где внешний вид является главным приоритетом, а окклюзионные нагрузки умеренны. Эти блоки фрезеруют в окончательном кристаллическом состоянии, поэтому этап спекания не требуется, однако они более хрупкие, чем цирконий, и требуют осторожного обращения при фрезеровании и примерке.
Металлические сплавы
Хотя металлические сплавы реже используются в современных процессах CAD/CAM, некоторые фрезерные системы могут обрабатывать блоки кобальт-хрома и титана для конструкций на имплантатах и компонентов частичных протезов. Фрезерование металла требует специальных твердосплавных боров или боров с покрытием, более высокого крутящего момента шпинделя и эффективной подачи охлаждающей жидкости для отвода тепла, возникающего при резании. Получаемые конструкции отличаются отличной прочностью и биосовместимостью.
Графики обслуживания и замены боров
Стабильная работа фрезерного блока CAD/CAM зависит от регулярного обслуживания. Очищайте и смазывайте шпиндель в соответствии с интервалами сервисного обслуживания производителя. Проверяйте цанги на износ и заменяйте их, когда они перестают удерживать хвостовик бора концентрично. Графики замены боров зависят от материала: боры для циркония обычно служат от 15 до 30 циклов фрезерования, тогда как боры для более мягких материалов, таких как PMMA или воск, могут служить значительно дольше. Отслеживайте использование боров с помощью простого журнала или встроенного счётчика циклов фрезерного блока. Использование изношенного бора после окончания срока службы повышает риск неточностей краёв, шероховатости поверхности и поломки бора внутри блока материала.
Кто использует технологию CAD/CAM?
Системы CAD/CAM применяются широким кругом стоматологических специалистов:
- Зуботехнические лаборатории — лаборатории с большим объёмом работ используют многоосевые фрезерные станки для круглосуточного изготовления коронок, мостов и компонентов имплантатов.
- Стоматологи, работающие непосредственно в клинике — внутрикабинетные системы позволяют выполнять реставрации за одно посещение: сканирование, проектирование и фрезерование проводятся в ожидании пациента.
- Имплантологи — хирургические шаблоны, индивидуальные абатменты и винтовые протезы проектируются и фрезеруются в рамках процессов CAD/CAM.
- Ортодонты — прозрачные элайнеры и цифровые модели используют CAD-программы для планирования лечения.
Выбор подходящих боров для фрезерного станка
Каждый бренд фрезерного станка предъявляет особые требования к борам с точки зрения диаметра хвостовика, общей длины и геометрии резания. Использование несовместимых боров может привести к плохой посадке, преждевременному износу и возможному повреждению шпинделя. При подборе сменных боров сопоставьте бор с моделью станка и подтвердите предназначенный материал. Burdental предлагает фрезы CAD/CAM, совместимые с основными системами, включая Imes-Icore, Roland, Amann Girrbach и другие.
Если вы только знакомитесь с терминологией вращающихся инструментов, наше руководство по ISO-номерам стоматологических боров объясняет, как работают системы кодирования боров у разных производителей. Для более широкого обзора вращающихся режущих инструментов ознакомьтесь с нашей статьёй о типах стоматологических боров.
Заключение
Технология CAD/CAM кардинально изменила проектирование и производство стоматологических реставраций. От одной коронки, изготовленной непосредственно в клинике, до полноарочной конструкции на имплантатах — сочетание точности цифрового проектирования и автоматизированного фрезерования обеспечивает предсказуемые результаты и сокращает время производства. Качество готовой реставрации зависит не только от программного обеспечения и материала, но и от фрез CAD/CAM, выполняющих резание. Выбор подходящих фрез и их своевременная замена — один из самых простых способов поддерживать стабильную производительность любой системы CAD/CAM.
