Wann ist ein dentaler 3D-Drucker wirtschaftlich interessant?
Der 3D-Druck in der Zahnmedizin wächst weltweit rasant. Im Jahr 2022 erreichte der Markt ein Volumen von 4 Milliarden US-Dollar, was fast ein Drittel des gesamten Marktes für additive Fertigung ausmacht. Bis 2031 wird ein Anstieg auf über 9,7 Milliarden US-Dollar prognostiziert [Quelle: SmarTech Analysis, 3D Printing In Dentistry 2023].
Angesichts dieses Wachstums stellt sich die Frage: Wann sorgt der 3D-Drucker im Dentallabor für einen wirtschaftlichen Fortschritt und wann wird er möglicherweise zur Kostenfalle? Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, beleuchten wir einige Faktoren, die die Wirtschaftlichkeit des 3D-Drucks im Dentallabor beeinflussen.
Überblick über 3D-Drucktechnologien
Um die Wahl für das passende System treffen zu können, das auch eine hohe Wirtschaftlichkeit ermöglicht, bedarf es eines Überblicks zu den Technologien. In der Zahnmedizin kommen verschiedene 3D-Drucktechnologien zum Einsatz. Sie unterscheiden sich in der Art und Weise, wie die Schichten zusammengeführt werden, entweder
- aus einer Flüssigkeit polymerisiert (z. B. SLA, DLP),
- aus einer Schmelze extrudiert (z. B. FDM)
- oder aus einem Pulver gesintert (z. B. Binder Jetting).
In Dentallaboren ist derzeit die Vat Photopolymerisation (SLA, DLP) am weitesten verbreitet. Auch der Druck von thermoplastischen Werkstoffen (Filamentdruck) und Legierungen (Fertigungszentren) ist etabliert.
Druckertechnologien für verschiedene Einsatzbereiche
- Vat Photopolymerisation: Drucken polymerbasierter Harze (z. B. Stereolithografie (SLA) und Digital Light Processing (DLP)), breites Anwendungsspektrum
- Material Jetting: ähnelt Tintenstrahldruckern, wird auch für polymere Materialien genutzt
- Laser-Melting: Für Metalllegierungen; häufig in Fertigungszentren verwendet.
- Dentaler 3D-Druck von Keramiken: Binder Jetting oder Powder Bed Fusion (Forschungsstadium)
- Multi-Materialdruck: ermöglicht Kombination verschiedener Materialien in einem Objekt
- Filamentdruck (Fused Deposition Modeling, FDM): einfaches Handling, kein Post-Processing, frei von Methacrylaten, eingeschränkte Indikationen (z. B. Modelle)
Eine ausführlichere Darstellung der Technologien und Anwendungsbereiche sowie Tipps zur Auswahl des passenden Systems findet sich im nachfolgend verlinkten Übersichtsartikel:
Rentabilität: Zur Wirtschaftlichkeit des 3D-Druckers im Dentallabor
So faszinierend der Gedanke an den eigenen 3D-Drucker im Dentallabor sein mag, die wirtschaftlichen Aspekte dürfen nicht außer Acht gelassen werden. Bei der Überlegung, ob ein 3D-Drucker im Dentallabor sinnvoll ist, sollten Zahntechniker die Kosten im Auge behalten. Dabei geht es nicht nur um den Anschaffungspreis, sondern auch um Ausgaben für Material, Strom, Wartung, Software etc.
Ein wichtiger Aspekt sind weitere Nebenkosten, wie die fachgerechte Entsorgung von Isopropanol (Reinigung Post-Processing), welches als Gefahrgut deklariert ist. Bei geringem Druckvolumen mag dies eine untergeordnete Rolle spielen. Sobald das Druckvolumen steigt, fallen jedoch erhebliche Mengen an Isopropanol an. Die Entsorgung bzw. das Recycling stellt das Dentallabor vor Herausforderungen. Hier sind kluge Lösungen gefragt. Einige Labore haben beispielsweise eine Destille angeschafft, um Isopropanol in einem aufwendigen Verfahren zu recyceln. Das kann nicht nur umweltfreundlicher sein, sondern langfristig auch Kosten sparen. Allerdings erfordern solche Recyclingverfahren zusätzliche Investitionen und Ressourcen, die in die Wirtschaftlichkeitsberechnung einbezogen werden müssen.
Die Wirtschaftlichkeit von 3D-Druckern hängt von verschiedenen Faktoren ab. Eine fachkundige Beratung im Vorfeld ist empfehlenswert. Die Investition in den Drucker erfordert eine sorgfältige Analyse der Anschaffungs- und Betriebskosten. Zu bedenken ist auch, dass Labore durch den 3D-Druck vielfach effizienter arbeiten können, nicht nur bei der Modellherstellung oder dem Druck von Abformlöffeln. Der 3D-Druck kann in vielen Fällen dazu beitragen, dass Prozesse optimiert werden.
– Marc Fütterer
CAD/CAM-Experte - Henry Schein
Praktische Tipps zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit eines 3D-Druckers
- Anschaffungskosten: Vergleichen Sie Preise und Funktionen verschiedener 3D-Drucker. Es gibt signifikante Unterschiede.
- Materialkosten: Kalkulieren Sie die Kosten für Druckmaterialien und wählen Sie ggf. kosteneffizientere Alternativen. Achtung: Dentalspezifische Druckwerkstoffe nutzen!
- Betriebskosten: Achten Sie auf Energieeffizienz und planen Sie Budgets für Wartung und Software.
- Arbeitskosten: Berücksichtigen Sie den Zeitaufwand für Schulung und Bedienung des Geräts.
- Effizienz: Analysieren Sie die Zeitersparnis des 3D-Drucks gegenüber traditionellen Methoden.
- Produktivität: Analysieren Sie, wie viele Einheiten Sie effektiv produzieren können.
- Amortisationszeit: Berechnen Sie, wie lange es dauert, bis die Investition sich amortisiert.
- Qualität: Vergleichen Sie die Qualität der Druckobjekte mit denen traditioneller Methoden. Der 3D-Druck kann, muss aber nicht die besseren Ergebnisse liefern.
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Auslastung des 3D-Druckers im Dentallabor
Damit der Drucker nicht zur Kostenfalle wird, sind die Anwendungsbereiche entscheidend. Derzeit sind dies z.B.
- Modelle und Abformlöffel,
- Gingivamasken,
- Aufbissschienen, Klebeschienen (Brackets), Bohrschablonen,
- Ausbrennbare Objekte für das CAD/Cast-Verfahren,
- Try-Ins.
So ist es bereits heute – abhängig vom Werkstoff – möglich, Zahnersatz zu drucken, z. B.
- temporäre Kronen und Brücken,
- permanente Kronen und Brücken,
- Vollprothesen, Konfektionszähne,
- Prothesenbasen.
Für weiterführende Informationen zu Werkstoffen und Indikationen im Dentalbereich empfehlen wir unseren Artikel zu dentalen 3D-Druckmaterialien.
Die richtige Wahl treffen
Nun gibt es eine Vielzahl von 3D-Druckern und dies macht die Entscheidung schwer. Die Unterschiede betreffen nicht nur die Technologien, sondern die Produkte, die Preise, den Funktionsumfang usw. Bei der Auswahl eines 3D-Druckers ist vor allem die Beantwortung einer Frage wichtig:
Welchen Zweck soll der 3D-Drucker im Dentallabor erfüllen?
Liegt der Schwerpunkt beispielsweise auf dem Modelldruck, könnte ein DLP- oder SLA-Drucker au dem unteren Preissegment die richtige Wahl sein. Sind vielseitige Anwendungen geplant, ist wahrscheinlich ein hochwertiger DLP- oder SLA-Drucker besser geeignet.
Wie immer gilt: Die alleinige Orientierung am Preis macht wenig Sinn. Gerade in der Zahntechnik als medizinisches Handwerk sind dentalspezifische Drucker zu empfehlen. Viele preisgünstige Drucker von nicht-dentalen Anbietern können erhebliche Einschränkungen mit sich bringen. Dies gilt übrigens auch für die Druckmaterialien.
Es ist ratsam, sich vor der Entscheidung für einen bestimmten 3D-Drucker herstellerübergreifend beraten zu lassen. Neben den zu verarbeitenden Materialien muss beispielsweise die Software zu den spezifischen Anforderungen passen. Wer beispielsweise nur Modelle drucken möchte, für den reicht oft eine einfache Stand-Alone-Software, die eine schnelle Modellherstellung ermöglicht.
– Marc Fütterer
CAD/CAM-Experte - Henry Schein
Lohnt sich ein 3D-Drucker im Dentallabor?
3D-Drucker im Dentallabor bieten viele Chancen. Die steigende Nachfrage nach gedruckten Objekten, die Möglichkeit, effizienter zu arbeiten und die Zukunftsperspektiven sind starke Argumente für den 3D-Druck. Die Entscheidung für den richtigen 3D-Drucker im Dentallabor sollte jedoch sorgfältig abgewogen werden. Dentallabore sollten hierbei auf eine fachkundige Beratung setzen. Denn am Ende kann der 3D-Drucker im Dentallabor ein Fortschritt oder eine Kostenfalle sein – die richtige Wahl macht den Unterschied.
