アダプティブ・ニューマチック・ステレオリソグラフィー（ APS） 技術が 、3Dプリントによる「即日完成」の永久用セラミック補綴物の製作をどのように 可能にするのかについて、技術的な詳細を掘り下げて解説します 。
セラミック充填材料は は優れた臨床成果をもたらしますが、その物理的特性により、従来の3Dプリント技術の限界に直面しています。セラミック含有率が高くなるほど、樹脂は粘度が高くなり、流動性が低下します。
従来のステレオリソグラフィー方式の3Dプリンターは、材料が自由に流れる樹脂タンクに依存しています。セラミック樹脂のような高粘度の材料では、その流れを確実に確保することができません。その結果 、層の形成にばらつきが生じ 、プリントの失敗や機械的特性の低下を招いてしまいます。
SHINING 3D Dental社が独自に開発した AccuFab-F1 のような専用3Dプリンターは、この粘度の問題を解決しましたが、速度面での制約は依然として残っていました。
高粘度の材料のプリントに成功したとしても、 剥離工程が新たな課題となります。各層が硬化した後、ビルドプラットフォームが上昇して次の層が露光される前に、その層を樹脂タンクの底面から分離、つまり「剥離」させる必要があります。
低粘度の樹脂であれば、この分離は容易に行えます。しかし、セラミック充填樹脂の場合、 材料密度が高く、タンク表面への密着性も強いため、剥離にはより精密に制御された力が必要となります。力が強すぎると、層が破れたり剥離したりします。力が弱すぎると、総印刷時間が長くなり、チェアサイドでの即日治療が求められる歯科診療の要件を満たせなくなります。
弊社のエンジニアは、粘度に関する課題と剥離に関する課題の両方を解決するために、APSを開発しました。
簡単に言えば、APS（Adaptive Pneumatic Stereolithography）は、従来のプリンターに見られる固定式の機械的剥離プロセスを、効率的な空気圧補助分離システムに置き換えたものです。
各層がDLP光学エンジンによって硬化されると、ビルドプラットフォームは硬化した樹脂の表面から分離する必要があります。従来のプリンターでは、この分離はZ軸の機械的な動きに完全に依存しており、それによってプリントされたパーツをフィルムから引き剥がします。これには、長距離の移動が必要であり、時間がかかり、大きな力が加わります。
APSは、空圧補助を活用することで、これとは異なる仕組みで動作します。Z軸がごくわずかな距離しか移動しない中、精密な空気圧が介入して、フィルムをプリント済み部品から優しく剥離させます。これにより、部品の完全性が保たれ、動作距離が大幅に短縮され、効率が大幅に向上します。
つまり、APSが実現可能なことは以下の通りです：
歯科医師にとって、APSは完全にバックグラウンドで動作します。 設定すべきパラメータも、調整も必要ありません。Ceramix-Nanoはカプセルを読み取り、自動的に設定を行い、プリントを開始します。APSは、ユーザーによる操作を一切必要とせずに、各層の分離に伴う複雑な処理を自動的に管理します。
APSが可視化するのは、その成果です。すなわち 、一貫した機械的特性、正確な辺縁適合性、そして長期にわたり確実に機能する構造的完全性を備えた、永久用セラミック補綴物です。
LumiCera materiaは200 MPaの曲げ強度を実現し、80ONの荷重下で1,000万サイクルにわたる疲労試験に合格し、LumiCeraなりに確かな性能を発揮します。APS技術も、毎度プリンティングする度に同様の優れた性能を発揮することを保証できます。
Ceramix-Nano 3Dプリンターについてさらに詳しく知りたいですか？ 「Ceramix-Nano」のパンフレットをダウンロード 、または 弊社営業チームまでお問い合わせください。