Projekte

MYTHOS

Multimateriale hybride Technologie für die additive Herstellung in dentalen Prozessketten (MYTHOS)

Programm: PDA Forschung für Produktion
Bekanntmachung: Additive Fertigung - Individualisierte Produkte, komplexe Massenprodukte, innovative Materialien (ProMat_3D)
Wettbewerb: Additive Fertigung - Individualisierte Produkte, komplexe Massenprodukte, innovative Materialien (ProMat_3D)

Kurzbeschreibung:
Die Herstellung von ästhetischem Zahnersatz basiert zu einem großen Teil auf Handarbeit. Ziel des Forschungsprojekts MYTHOS ist die Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur additiven Herstellung von mehrfarbigen Verblendungen auf dentalen Gerüsten. Das automatisierte Verfahren lässt eine Reduktion der Herstellkosten für verblendeten Zahnersatz von etwa einem Drittel erwarten.

Projektdauer: 01.01.2017 − 31.12.2019

Projektkoordinator:
Sebastian Ullrich
imes-icore GmbH
Telefon: +49 6672 898-475
E-Mail: sebastian.ullrich@imes-icore.de

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Ulf Zanger
Telefon: +49 721 608-25296
E-Mail: ulf.zanger@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemlage
Die Herstellung von ästhetischem Zahnersatz basiert zu einem großen Teil auf Handarbeit. Diese führt zu langen Fertigungszeiten und verursacht schwankende Qualität. Dadurch entstehen den etwa 10.000 deutschen Dentallaboren zusätzliche Kosten. Zur Herstellung von Zahnersatz wird bislang ein hochfestes Zahngerüst aus Keramik gefräst. Auf dieses Gerüst werden mehrere farblich angepasste Verblendschichten manuell aufgebracht. Die additive Fertigung von ästhetischem und funktionell hochwertigem Zahnersatz verspricht hierbei ein großes Verbesserungspotenzial. Dazu müssen die Grundlagen erforscht werden, um die pastösen Stoffgemische für die Verblendung in der erforderlichen Weise additiv verarbeiten zu können.

Zielstellung
Ziel des Forschungsprojekts MYTHOS ist die Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur additiven Herstellung von mehrfarbigen Verblendungen dentaler Gerüstwerkstoffe. Dabei steht die Übertragbarkeit auf weitere Branchen im Vordergrund.

Vorgehensweise
Zunächst werden die Anforderungen an den Herstellungsprozess, wie Materialmix und Farbverlauf der Verblendung, festgelegt. Darauf erfolgt die Weiterentwicklung von Material und additivem Fertigungsverfahren. Anschließend wird ein Maschinenkonzept zur Herstellung des Zahnersatzes prototypisch entwickelt und aufgebaut. Dieser Maschinendemonstrator wird in der Lage sein, mehrere Schichten des keramischen Verblendmaterials auf das Zahngerüst aufzubringen und diese jeweils auszuhärten. Das für die Zahnherstellung bestehende CAD/CAM-System wird in die digitale Prozesskette integriert und erprobt.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Im Erfolgsfall entsteht eine Maschine für die additive Herstellung von ästhetischem Zahnersatz einschließlich der dafür erforderlichen Software und der Prozesstechnik für die automatisierte Verblendung. Das automatisierte Verfahren lässt eine Reduktion der Herstellkosten für verblendeten Zahnersatz von etwa einem Drittel erwarten. Darüber hinaus steigt die Präzision in der Fertigung und die Herstellzeiten verkürzen sich. Die Technologie lässt sich auf weitere Anwendungen, wie beispielsweise die Herstellung von Schmuck oder die keramische Verblendung von Turbinenschaufeln, übertragen.

Publikationen

Deutschland druckt dreidimensional
Erscheinungsjahr: 2019
Beschreibung: Von der Hüftprothese über Windflügel bis zu Flugzeugturbinen – die Vielfalt an möglichen Anwendungen des industriellen 3D-Drucks ist beinahe grenzenlos. Jedoch stecken die Technologien für die sogenannte additive Fertigung vielfach noch in den Kinderschuhen. Die in der Broschüre vorgestellten Forschungsaktivitäten basieren auf den beiden Rahmenprogrammen „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ und „Vom Material zur Innovation“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Als Projektergebnisse werden neue Methoden, Werkzeuge, Verfahren, Anlagen, Materialien, Richtlinien, Leitfäden und Konzepte für die industrielle Einführung der additiven Fertigung erarbeitet. Die Erprobung der Ergebnisse erfolgt an konkreten Demonstratoren in Pilotbereichen mit Referenzcharakter. Die Möglichkeiten der internationalen Kooperation werden ebenfalls dargestellt. Die Broschüre kann auch über den Publikationsversand des BMBF bestellt werden, Bestell-Nr.: 31357.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu