Zahnersatz drucken statt Fräsen
Einsatz von generativen Techniken
Zahnersatz »Made in Germany«, also Top-Qualität und dies noch preisgünstig, das scheint auf den ersten Blick ein Widerspruch in sich zu sein. Wie geht dies dennoch? Die Laufer Zahntechnik GmbH in Mannheim schaffte diesen Spagat mit Hilfe einer völlig neuen Ausrichtung der Prozesskette. Andreas Laufer, Zahntechnikmeister und Geschäftsführer des Unternehmens gab uns Einblick in die Aufgaben und Weichenstellungen eines Serviceunternehmens für die moderne Zahnarzt-Praxis.
In der Herstellung von dentalen Restaurationen gibt es konventionelle Techniken wie formgebundenes Gießen oder Fräsen aus dem vollen Werkstück, wobei das Fräsen derzeit die höchste Bedeutung hat. Diese Fertigungsmethoden haben qualitative Schwächen, brauchen ihre Zeit, aber vor allem sind sie tendenziell teuer, bezogen auf die Stückkosten. Eine gefräste Einheit liegt bei circa 19,90 EUR. Laut Laufer kann das Zahnlabor die gleiche generativ gefertigte Einheit für 9,90 EUR anbieten. Wie geht das?
Zauberwort: Laserschmelzen
Andreas Laufer beschäftigte sich als Pionier bereits Ende der 1990er mit der CAD-CAM-Technologie, zunächst im Bereich Fräsen. 2003 weckte dann die generative Metall-Laserschmelztechnik sein Interesse. Zu diesem Zeitpunkt ein völlig neuer Ansatz der Fertigung, dessen Charme Laufer frühzeitig erkannte: „Die Möglichkeit von einer handwerklichen Fertigung auf einen industriellen Maßstab überzugehen war nun machbar“, sagt Andreas Laufer heute.
Diese Technik, damals noch in den Kinderschuhen, versprach mit der werkzeuglosen Fertigung ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung der Kosten für Mitarbeiter, Materialverbrauch und Maschinenkosten. Zudem konnte der Auftragsdurchlauf, zeitlich gesehen, von der Auftragsannahme bis zur Auslieferung an den Zahnarzt drastisch verkürzt werden. Generativer Aufbau bedeutet auch weniger Nachbearbeitungsaufwand, beste Qualität bei hoher Präzision, Dichte und Passung, sowie höhere Gestaltungsfreiheit. Heute arbeitet Laufer mit LaserCUSING-Anlagen des Typs Mlab cusing von Concept Laser aus Lichtenfels. Der Blick über den Tellerrand und der Mut eine Fertigung industriell auszurichten zahlte sich für Laufer aus.
Fortschritte bei der Lernkurve
Als Pionier dieser Technik für das Zahnlabor optimierte Laufer die internen Prozesse kontinuierlich, um so kostengünstig wie möglich produzieren zu können. Beispielsweise stellt Laufer heute seine Bauplatten für das LaserCUSING selbst her. „Dies erlaubt“, so Andreas Laufer, „eine Mehrwegverwendung mit langem Lebenszyklus von bis zu 40 Einsatzzyklen.“ Ein weiterer technischer Fortschritt ergab sich auch aus der Weiterentwicklung der CAMbridge-Software. Dieses Programm erlaubt beispielsweise die automatische Supportgenerierung und die automatische Positionierung der Kronen und Brücken auf der Bauplatte.
Hierbei platziert das Programm CAMbridge den zu fertigenden Zahnersatz vollautomatisch, um eine höchstmögliche Packungsdichte auf der Bauplatte zu erreichen. „Die Datenaufbereitung kann einfach und bequem durchgeführt werden. Das spart Zeit und Geld. Die Technik ist inzwischen aus den Kinderschuhen entwachsen. Heute kann ein Zahnlabor die nötige Einarbeitung in diese CAD-CAM-Technik binnen weniger Wochen erfolgreich absolvieren, “ so Andreas Laufer. Perspektivisch, so Laufer, arbeitet die Zeit spürbar für die inzwischen ausgereifte Technik.
Paradigmenwechsel zur industriellen Fertigung
Die Umstellung auf LaserCUSING zahlte sich für Laufer aus, dessen Ziel es von Anfang an war, die handwerkliche Herstellung in eine industrielle Produktion zu transformieren. Bei der vollautomatischen generativen Fertigung werden durchschnittlich 80 Einheiten pro Tag zeitgleich auf einer Bauplatte gefertigt. In der Losgröße liegen die enormen Kostenvorteile des Verfahrens. Auch können die Arbeitskosten signifikant gesenkt werden: Statt 6 bis 7 Zahntechnikern für eine komplett konventionelle Gießfertigung, reichen nun vier Mitarbeiter für die gleiche Ausbringungsmenge mit dem generativen Metall-Laserschmelzen.
Die vollautomatische Fertigung über Nacht beschleunigt aber nicht nur die technische Produktionszeit selbst, sondern bildet zudem eine enorme Zeitersparnis für den Zahnarzt als Servicepartner: Er kann vormittags einen Abdruck vom Patienten nehmen und an das Labor senden. Bei Laufer wird dann am gleichen Tag das dazugehörige Gipsmodell erstellt und eingescannt, sowie der Zahnersatz konstruiert. Gegen Ende des Arbeitstages wird der mit CAMbridge aufbereitete Baujob auf der Mlab cusing-Anlage gestartet. Die Fertigung erfolgt anschließend vollautomatisch über Nacht.
Am nächsten Morgen werden die Zahnersatzteile bei Laufer einer Wärmebehandlung unterzogen und anschließend von der Bauplatte abgetrennt. Dann erfolgt die Nacharbeit der einzelnen Arbeiten. Hierbei werden die Supportstrukturen mit der Hand abgebrochen und der Zahnersatz mit einem Handstück überarbeitet. Nach circa zwei bis drei Minuten ist der Zahnersatz versandfertig beziehungsweise kann bei hausinternen Arbeiten verblendet werden. Diesen zeitsparenden Durchlauf wissen Zahnärzte und Patienten zu schätzen: Binnen zwei Tagen kann der Zahnarzt seinem Patienten den Zahnersatz einsetzen. Mehr Lebensqualität also durch Qualität und Zeitersparnis.
Zukunft im Blick
Die bisherigen Möglichkeiten haben bei Laufer gezeigt, dass es möglich ist, hohe Qualität gepaart mit hoher Geschwindigkeit am Standort Deutschland zu realisieren. Laufer sieht aber noch zahlreiche Möglichkeiten, die Prozesskette zu verbessern. Zentraler Punkt ist dabei das Generieren der Daten über einen „Mund-Scan“ beim Zahnarzt mit anschließendem Druck eines Kunststoffmodells.
Warum, so Laufer, sollte es nicht möglich sein, das klassische Gipsmodell durch ein gedrucktes Kunststoffmodell zu ersetzen? Denn so könnte man zwei Arbeiten parallel Ausführen: Den Druck des Modells zur Kontrolle der Passung und die Konstruktion des Zahnersatzes. „Dies würde den Auftragsdurchlauf nochmals um einiges beschleunigen“, so Laufer, „Morgens scannen und direkt am nächsten Tag den Zahnersatz einpassen – 'production-over-night' eben.“ Auch bei den Materialien sieht Laufer wichtige Veränderungen am Horizont. Statt, wie aktuell, eine metallische Basis mit Keramik zu veredeln, werden hochfeste Vollkunststofflösungen zukünftig möglich sein, deren Verarbeitung, dann ebenso generativ erfolgen wird, eben mit Laserschmelzen.
Laufer scheint noch einige Ideen für die Zukunft zu haben. Der eingeschlagene Weg, von Prozessoptimierung, Verbesserung der Prozesskette und der industrielle Ansatz auf Basis der generativen Fertigung lassen einen klaren Wachstumspfad erkennen. Rund 500 Zahnarztpraxen zählt Laufer mittlerweile zu seinem Kundenkreis.
