齒科3D打印新趨勢：從數字化到智能化，降低使用門(mén)檻并提高批量

齒科作為3D打印技術(shù)最成熟的細分市場(chǎng)應用之一，在不知不覺(jué)中走入我們的日常生活。鑒于每位患者的差異特性，齒科醫療的個(gè)性化定制需求與3D打印的技術(shù)特點(diǎn)完美匹配。從早期的DLP技術(shù)通過(guò)價(jià)廉物美的特點(diǎn)敲開(kāi)齒科市場(chǎng)的大門(mén)，到如今簡(jiǎn)單易用的椅旁方案被牙醫、正畸醫生和口腔外科醫生廣泛接受，3D打印正在幫助齒科行業(yè)完成從數字化生產(chǎn)到智能化生產(chǎn)的轉變，并深入滲透到種植牙、隱形正畸、手術(shù)導板等多個(gè)應用點(diǎn)。

3D打印在齒科行業(yè)最為常見(jiàn)的應用包括牙模、正畸、金屬牙冠牙橋、金屬支架、手術(shù)導板等。無(wú)論是采用光敏樹(shù)脂固化還是金屬粉末熔融，都需要針對模型進(jìn)行數據準備，包括文件導入和修復、模型識別和擺放、面向生產(chǎn)的模型優(yōu)化、支撐排版、切片等步驟。Oqton系統是一款基于人工智能的全自動(dòng)數據準備產(chǎn)品，可大大降低增材制造技術(shù)的使用門(mén)檻并提高批量化生產(chǎn)效率。



數據導入和修復

Oqton系統支持多種數據格式的導入，并可對模型進(jìn)行自動(dòng)修復，無(wú)需人工干預。系統還支持模型多次修改后上傳，并自動(dòng)記錄各個(gè)版本。用戶(hù)可在系統中查看每個(gè)版本的模型，方便后期追溯。



模型識別和擺放

當模型導入后，系統會(huì )基于機器學(xué)習數據自動(dòng)識別模型類(lèi)別，并可根據識別后的模型類(lèi)別自動(dòng)適配工藝路線(xiàn)，達到真正的自動(dòng)化。模型識別可將不同齒科模型分為牙模、牙冠、牙橋、支架、導板等。針對多顆一體的牙冠牙橋，還可根據顆數進(jìn)行細分，細分結果可用于后期統計每版的平均打印牙冠數量。





根據模型類(lèi)別自動(dòng)適配的工藝路線(xiàn)中包含了針對該類(lèi)模型的擺放、支撐、切片等工藝參數。系統首先通過(guò)機器學(xué)習算法根據過(guò)往相似齒科模型推薦擺放方式，用戶(hù)也可選擇更適合自己的推薦擺放角度或者自定義擺放，系統將學(xué)習用戶(hù)的擺放習慣不斷優(yōu)化，并生成更適合該用戶(hù)的擺放方式。系統提供的推薦擺放角度是根據不同類(lèi)別模型的特征和加工要求給出的，例如針對齒科支架，系統會(huì )采用人工智能算法識別出花紋面和佩戴面，并將花紋面朝下擺放。牙冠牙橋也會(huì )采用類(lèi)似算法考慮邊緣線(xiàn)進(jìn)行擺放。



面向生產(chǎn)的模型優(yōu)化

齒科的初始模型數據一般來(lái)自口掃，口掃數據經(jīng)過(guò)處理并根據不同要求進(jìn)行設計，設計后的模型文件將用于生產(chǎn)。在傳統的數據準備流程中，設計人員不僅負責模型設計還要考慮實(shí)際打印工藝進(jìn)行模型優(yōu)化和編輯，這個(gè)過(guò)程往往費時(shí)費力。如果設計人員水平有限，打印模型可能因為錯誤過(guò)多而無(wú)法被直接用于打櫻

Oqton系統根據不同應用場(chǎng)景，提供了相應的模型自動(dòng)優(yōu)化功能，以保證模型可打英產(chǎn)品更易用。

針對椅旁方案中最常見(jiàn)的牙模模型，系統會(huì )根據牙齦線(xiàn)位置和牙模形狀自動(dòng)切平底部，避免因為設計問(wèn)題導致底部不平造成的打印缺陷。此外，系統還可對牙模進(jìn)行鏤空和打標簽。與市面上其他軟件的鏤空功能不同，Oqton作為一個(gè)面向實(shí)際生產(chǎn)和應用設計的系統，提供了考慮牙模使用時(shí)受力情況的鏤空功能，在節省材料的同時(shí)兼顧強度和耐用度。



打標簽也是正畸等齒科應用不可或缺的功能之一。Oqton平臺可根據患者名稱(chēng)、病例編號、排版序號等信息自定義標簽內容，小批量生產(chǎn)也可自動(dòng)打標。排版序號、病例編號等信息同時(shí)用于生產(chǎn)任務(wù)的追溯報告，保證溯源、方便分揀。





不僅針對單一增材制造方式，Oqton平臺還根據增減材加工方式提供了自動(dòng)機加工補償，用戶(hù)可在同一個(gè)平臺上進(jìn)行不同生產(chǎn)方式的模型優(yōu)化，由此減少了用戶(hù)的學(xué)習和使用成本，有助于生產(chǎn)智能化在齒科的推廣和落地。

支撐排版

Oqton平臺提供了多種適用于齒科方案的支撐方案，包括錐形、塊狀、晶格復合支撐等，在保證打印強度的同時(shí)盡可能減少支撐用料。

在金屬打印中，支撐對零件成型起到關(guān)鍵作用。太少的支撐會(huì )導致零件變形，太多的支撐又會(huì )增加后處理的成本。針對牙冠牙橋，平臺可自動(dòng)添加支撐并生成打印任務(wù)，減少了人工成本。針對支架，平臺借助人工智能識別分類(lèi)，會(huì )優(yōu)先自動(dòng)添加在加強桿上，在保證支撐數量的情況下減少對零件表面的影響。



齒科方案中常用的另一類(lèi)技術(shù)是DLP和LCD，針對手術(shù)導板等應用，Oqton平臺提供了簡(jiǎn)單易去除的支撐方案。錐形點(diǎn)支撐可以減少零件和支撐的接觸面積，與基板的接觸部分可額外添加接觸平面，降低倒掛式設備的失敗風(fēng)險。



系統還可自動(dòng)生成排版，同時(shí)考慮擺放要求，無(wú)需額外的人工干預。如針對正畸，可將模型沿著(zhù)刮刀方向進(jìn)行排版，盡可能減少刮刀移動(dòng)距離，減少生產(chǎn)中不必要的耗時(shí)。結合Oqton平臺提供的生產(chǎn)管理功能，齒科生產(chǎn)型應用可實(shí)現全自動(dòng)數據準備和生產(chǎn)。



此外，還可根據實(shí)際打印情況選擇不同的擺放精度，并在基于模型形狀擺放的技術(shù)上，提供了多層擺放方案，進(jìn)一步提高了排版使用率。系統還可根據優(yōu)先同一訂單、同類(lèi)模型一版等規則優(yōu)化排版，使得自動(dòng)排版結果更符合實(shí)際生產(chǎn)需求。





切片與打印

當數據準備完成后，還需根據實(shí)際生產(chǎn)的設備生成設備可讀的工作文件。目前市面上進(jìn)駐齒科市場(chǎng)的設備品牌繁多，一家診所或加工中心往往擁有不同品牌和生產(chǎn)方式的設備。Oqton系統支持多種金屬、樹(shù)脂3D打印設備，同時(shí)也可生成齒科CNC設備所用的gcode，幫助用戶(hù)在同一系統中完成不同的生產(chǎn)數據處理。



Oqton系統不僅提供數據準備和生成切片的功能，還可支持多款設備的打印文件傳輸，用戶(hù)將受益于設備物聯(lián)網(wǎng)的連接，無(wú)需移步即可操控設備進(jìn)行打印，并可通過(guò)郵件短信等及時(shí)了解打印進(jìn)展，合理安排工作。