一家澳大利亞領(lǐng)先的口腔技工所Proslab實(shí)現了鈷鉻合金可摘局部義齒 (RPD) 的全面數字化制造。在跨國工程技術(shù)公司雷尼紹的協(xié)助下，該技工所安裝了一臺最新的金屬增材制造系統；該系統被認為是澳大利亞首臺專(zhuān)門(mén)用于口腔產(chǎn)品制造的3D打印系統。

背景

Proslab是澳大利亞坎特伯雷一家提供全方位服務(wù)的口腔技工所。該技工所雖然已有30多年的歷史，但一直保持著(zhù)追求尖端技術(shù)的熱忱。15年前，Proslab成為澳大利亞首家將CAD/CAM流程引入義齒金屬支架制造的口腔技工所。

在與雷尼紹合作之前，Proslab采用了部分數字化的工作流程：他們先以3D掃描和設計工具來(lái)設計義齒。

在CAD中完成設計后，Proslab首先使用樹(shù)脂制作出義齒模型，然后采用傳統的脫蠟鑄造工藝使用鈷鉻合金制造義齒。盡管在CAD建模階段對義齒形狀進(jìn)行了精心的設計，但這種傳統、不受控的鑄造流程仍然會(huì )最終降低成品的精度。

Proslab向雷尼紹尋求幫助，引進(jìn)了一臺最新的AM 400金屬增材制造系統，期望以此解決人為誤差和精度不合格等問(wèn)題。

挑戰

Proslab利用脫蠟鑄造工藝生產(chǎn)義齒的流程是，首先設計義齒的CAD模型，然后使用樹(shù)脂制作出實(shí)體蠟模，并使用該蠟模制作殼模。隨后在制作好的殼模中澆入熔融的金屬進(jìn)行鑄造，最后將成型的金屬義齒取出，再進(jìn)行后期切割、打磨、拋光、上釉等工序。

雷尼紹AM400內部的RPD加工托盤(pán)

雷尼紹AM 400增材制造系統

在整個(gè)制造過(guò)程中，極易出現加熱和冷卻溫度失控、澆鑄不充分、鑄件內出現氣孔等問(wèn)題，所有這些因素都可引起成品件的尺寸發(fā)生變化，從而導致精度降低。

“利用脫蠟鑄造工藝很難達到高精度要求，”P(pán)roslab首席執行官Damian Synefias解釋道，“這意味著(zhù)提供給牙科醫生并安裝在病人口腔內的義齒經(jīng)常需要返工?！?/p>

市場(chǎng)上制造可摘局部義齒精度最高的方法便是增材制造，但采用這項技術(shù)需要對企業(yè)內部流程和業(yè)務(wù)模式進(jìn)行重大變革。

要成功部署這一新技術(shù)，Proslab必須得到必要的培訓和支持，然而大多數增材制造系統供應商通常都不會(huì )提供這些服務(wù)。

解決方案

Proslab向跨國工程技術(shù)公司雷尼紹尋求幫助，希望借助增材制造技術(shù)實(shí)現制造流程的全面數字化。

“為了展示制程精度，雷尼紹在其位于英國加的夫近郊Miskin鎮的專(zhuān)業(yè)醫療保健中心制作了義齒樣品，”雷尼紹應用工程師Alex Harris解釋道，“我們的義齒生產(chǎn)設備每天都在運轉，因此我們積累了大量數據，可以證明增材制造即使不是最理想的解決方案，也是一種可行的方法?！?/p>

Proslab被雷尼紹樣品部件的優(yōu)異質(zhì)量所打動(dòng)，決定購買(mǎi)雷尼紹AM 400金屬增材制造系統。該系統可直接根據CAD文件生產(chǎn)可摘局部義齒，從而省去了額外的鑄造工序。利用激光粉末床熔化 (PBF) 工藝，義齒通過(guò)高能摻鐿光纖激光使用經(jīng)CE認證的鈷鉻合金粉末進(jìn)行生產(chǎn)，每一熔融層的厚度僅為40微米。

為確保制造工藝的平穩過(guò)渡，雷尼紹增材制造專(zhuān)業(yè)團隊對Proslab的員工進(jìn)行了為期一周的培訓。同時(shí)，雷尼紹還通過(guò)其位于維多利亞州馬爾格雷夫的澳大利亞子公司向Proslab提供不間斷的支持服務(wù)。雷尼紹澳大利亞團隊目前仍與Proslab保持著(zhù)密切聯(lián)系，以解答各種問(wèn)題。

“購買(mǎi)設備時(shí)，我們首先考慮的是能夠及時(shí)得到相關(guān)培訓和支持服務(wù)，”Synefias解釋道，“在整個(gè)過(guò)程中，雷尼紹提供的優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)和培訓滿(mǎn)足了我們的這一需求。我們從一開(kāi)始就非常信賴(lài)雷尼紹的產(chǎn)品，因此我們對這項投資充滿(mǎn)信心。這種信任再加上卓越的支持服務(wù)，令我們在整個(gè)合作期間都感到非常滿(mǎn)意?！?/p>

 結果

“Proslab現在能夠生產(chǎn)出非常精確的義齒及支托，”Synefias繼續道，“直接根據CAD文件進(jìn)行打印，意味著(zhù)我們徹底消除了因誤差導致的內部返工問(wèn)題。如果確實(shí)出現錯誤，我們也能夠快速找到根源并及時(shí)修正?！?/p>

由于A(yíng)M 400制造的義齒其精度顯著(zhù)提升，Proslab如今可確保每副義齒都能夠與患者口腔完美融合。這一點(diǎn)有助于提高牙科修復師的服務(wù)水平和聲譽(yù)；同時(shí)患者也將從中受益，因為不會(huì )再出現由于義齒首次佩戴不適而不得不返工的情況。

“如今我們可確保生產(chǎn)的所有義齒和支托都能夠與患者口腔完美貼合，這意味著(zhù)我們能夠提高義齒總產(chǎn)量，”Synefias說(shuō)道，“成品義齒貼合精度的改善非常令人驚喜 — 我們現在可確?？蛻?hù)能夠得到最合適的義齒，這也幫助我們贏(yíng)得了更多客戶(hù)?！?/p>

“由于省去了鑄造工序，如今我們生產(chǎn)可摘局部義齒只需要原來(lái)一半的時(shí)間，”Synefias繼續道，“對于每批產(chǎn)品，我們都能節省一整天的加工時(shí)間，這意味著(zhù)我們能夠幫助原來(lái)鑄造部門(mén)的員工進(jìn)行技能升級，使他們勝任新的工作角色。員工們對這些調整反響熱烈，他們完全相信新的制造工藝能夠帶來(lái)良好的效果，企業(yè)士氣也因此大大提升?！?/p>

“Proslab是澳大利亞首家應用增材制造技術(shù)的口腔技工所，我們如今能夠獲取到全球最先進(jìn)的技術(shù)，”
Synefias補充道，“我們還將交貨周期縮短至五天，這進(jìn)一步提升了我們的客戶(hù)服務(wù)水平?！?/p>

石膏口腔模型上的經(jīng)拋光的RPD

“我們需要的是高水平的支持服務(wù)，而雷尼紹提供的優(yōu)質(zhì)服務(wù)則完全超出了我們的期待，在我看來(lái)，雷尼紹是完美的合作伙伴。這個(gè)項目取得了圓滿(mǎn)成功，因此我們計劃再購買(mǎi)一臺機器，”Synefias最后說(shuō)道。

Proslab口腔技工所

Proslab口腔技工所前臺

關(guān)于雷尼紹

雷尼紹是世界領(lǐng)先的工程科技公司之一，在精密測量和醫療保健領(lǐng)域擁有專(zhuān)業(yè)技術(shù)。公司向眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供產(chǎn)品和服務(wù) — 從飛機引擎、風(fēng)力渦輪發(fā)電機制造，到口腔和腦外科醫療設備等。此外，它還在全球增材制造（也稱(chēng)3D打?。╊I(lǐng)域居領(lǐng)導地位，是英國唯一一家設計和制造工業(yè)用增材制造設備（通過(guò)金屬粉末“打印”零件）的公司。

 雷尼紹集團目前在35個(gè)國家/地區設有70多個(gè)分支機構，員工逾4,000人，其中2,700余名員工在英國本土工作。公司的大部分研發(fā)和制造均在英國本土進(jìn)行，在截至2017年6月的2017財年，雷尼紹實(shí)現了
5.368億英鎊的銷(xiāo)售額，其中95%來(lái)自出口業(yè)務(wù)。公司最大的市場(chǎng)為中國、美國、德國和日本。