ddm | Ausgabe 4 | 2020 38 Journal schen Formgebungstechnologien entbindert und gesintert werden. Dieses Verfahren ist aus der herkömmlichen Keramikverarbeitung gut bekannt und die Materialeigenschaften sind bei Verwendung desselben Pulvers gleich oder zumindest sehr ähnlich wie bei konventionell geformten Teilen. Das Sintern bei hohen Temperaturen stellt auch sicher, dass keine organischen Rückstände innerhalb der Keramikteile zurückbleiben, was entscheidend für die Biokompatibilität und die mechanische Festigkeit ist, beides obligatorische Eigenschaften für Technologien, die für Anwendungen in der Medizintechnik eingesetzt werden. Materialien Um die volle Funktionalität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen 3D-gedruckte Kronen Eigenschaften aufweisen, die denen entsprechen, die mit traditionellen CAD/CAM-Verfahren hergestellt werden; besonders entscheidend sind eine hohe Dichte und eine hohe mechanische Festigkeit. Mit LCM ist es möglich, sehr dichte (> 99,8 % relative Dichte) Zirkonoxidstrukturen zu erhalten. Diese hohe Dichte ist eine Voraussetzung für das Erreichen einer hohen Festigkeit, aber auch wichtig, um die erforderliche Transluzenz für Anwendungen zu erreichen, bei denen ästhetische Eigenschaften von Bedeutung sind. Verbleibende Porositäten würden als Streuzentren des Lichts wirken und die Zirkonoxidteile stark opak machen. Abbildung 4 zeigt die typische Qualität von Zirkonoxidproben, die mit LCM hergestellt wurden. Die lichtmikroskopische Abbildung der polierten Oberflächen zeigt, dass in den gesinterten Proben sehr wenig Restporosität vorhanden ist; die Menge der Poren ist vergleichbar mit traditionell hergestellten Zirkonoxidkomponenten. Die entsprechende mechanische Festigkeit, geprüft in einer 4-Punkt-Biegeanordnung nach DIN EN 843-1, betrug 935 MPa und erfüllt damit die Anforderungen für den Einsatz bei dentalen Anwendungen. Eine weitere wichtige Biokeramik im Rahmen der Dental- und kranio-maxillofazialen Chirurgie ist Tricalciumphosphat (TCP). Diese Keramik ähnelt dem anorganischen Anteil des Knochens und ist daher in der Lage, nach der Implantation resorbiert und in natives Knochengewebe umgewandelt zu werden; daher kann sie als temporäres Knochenersatzmaterial zur Erleichterung der Knochenregeneration verwendet werden. Durch die Verwendung von LCM ist es nicht nur möglich, patientenindividuelle Formen herzustellen, sondern auch eine definierte Porosität einzubringen, um die Abbauraten maßzuschneidern und ein effizientes Gerüst für den neu gebildeten Knochen zu schaffen. Eine beispielhafte Struktur aus einer Füllung eines Unterkieferkäfigs ist in Abbildung 5 darAbb. 4a und b: REM-Aufnahme der polierten und thermisch geätzten Zirkonoxid-Oberfläche (links) und lichtmikroskopische Aufnahme einer polierten Zirkonoxid-Oberfläche (rechts). Abb. 5: 3D-gedrucktes TCP-Gerüst mit patientenspezifischer Außenform und miteinander verbundenem makroporösem Netzwerk, wie es in einem Unterkiefer-Implantat (Kieferkäfig) zum Einsatz kommen kann.
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