Formlabs——IBT Flex Resin树脂应用
本应用指南提供了逐步指导式工作流程,指导如何使用 Formlabs IBT Flex Resin 和 Formlabs 牙科3D 打印机生产用于放置正畸托槽的间接粘接托盘。请务必查阅制造指南和使用说明,了解要求。
IBT Flex Resin 是一种柔韧的生物相容性材料,可制作用于准确放置牙科托槽的部件。利用 3D 打印间接粘接托盘可以一次放置全部托槽或在整个牙弓象限放置,从而减少诊疗等待时间,提高患者的舒适度。1 类医疗器械 IBT Flex Resin 材料具备的抗撕裂强度、透明度和柔韧性,用这种材料制作的器械易于规划、使用和摘除。
1. 扫描
如果使用牙科设计软件,则需要准备患者口内解剖结构的数字印模才能设计间接粘接托盘。如需获得这些数据,可以使用 3D 口内扫描仪直接对患者进行口内扫描,或用台式 3D 扫描仪扫描物理印模或灌注模型。尽管 CBCT 数据不是必需项,但对模型规划和设置很有用,一些 IBT 设计软件也支持这类数据。
2. 设计
2.1 设计间接粘接托盘
本节概要介绍 3Shape Ortho System(Ortho Analyzer 和 Appliance Designer)的设计参数和方法。基本原理和建议对其他治疗和规划软件(如 OnyxCeph)亦有帮助,请务必阅读。也可将数字印模和要求发送给牙科 CAD 外包供应商(如牙科设计中心或专门的牙科实验室),由其制作器械并创建制造文件。
结构和器械偏移建议和要求
2.1.1 插入方向
确保插入方向正确。插入方向会影响如何应用偏移和倒凹,并会影响到器械的物理插入。
2.1.2 器械结构和类型
通常有两种方法来设置和创建间接粘接托盘。
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使用 IBT Flex Resin 材料时,我们提供兼容的杆卡和偏移设计。
杆卡设计在使用过程中具有以下优点:
• 器械关键部位仍然较薄,因此托槽周围具有灵活性
• 底面增厚,使器械具备一定程度的有益刚度
• 能够直接在 构建平台上打印,无需使用支撑结构
2.1.3 容器设计和覆盖率
测试过程中我们发现,设计 IBT 器械的方法是达到二分之一或四分之三的容器覆盖率,尤其是采用杆卡设计方式时。由于偏移设计类型所设计的器械更薄(因而更灵活),某些托槽可能会因覆盖住牙列而受益。
带挂钩的托槽不应采用全覆盖的设计。摘除时,托槽挂钩可能会勾住器械。
2.1.4 修改模型
在完成前,可以修改模型。在杆卡设计工作流程中,务必在这一阶段去除多余材料。
首先确定模型的方向,使咬合面与视角垂直。这样可以确保从器械底面到凹面的平面切割都会留下等量的材料。
单击平面切削工具,拖动鼠标切除多余的几何体。引用或更改 Offset(偏移量)来检查及编辑与解剖结构之间的距离。
注:材料厚度为 1.0mm。
画出切削平面后,确保绿色箭头朝向需要切除的一侧。单击 Swap cut direction(交换切削方向),切换要执行切除的一侧。
平面切削 1 虽然是一个可选项,但可在部件打印后提供撬动点。
平面切削 2 与咬合面平行,并绘制成一个平面, 以有效地对部件进行 3D 打印。
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偏移设计的设置和偏移量
1. 设置
2. 容器
2.2 导出 STL 文件
完成模型规格设计后,即可开始制造。大多数牙科设计软件都会生成一个 STL 格式的制造文件。找到该文件并将其移入打印准备软件 PreForm。
3. 打印
注:请使用 3.23 或更高版本的 PreForm 软件以及 2.2.0 或更高版本的固件。
3.1 导入文件
将设计文件拖入 PreForm,或使用 File(文件)菜单在计算机或网络上查找,以导入或打开这些文件。
3.2 材料和层高选择
单击右侧 Job Setup(任务设置)菜单中的打印机框,选择用于打印的材料。在材料选择器中找到并选择 IBT Flex Resin。可以使用 100 微米层高默认打印设置打印IBT Flex Resin,也可以使用 50 微米设置打印。 使用 50 微米设置打印间接粘接托盘会延长打印时间。
3.3 定向
3.3.1 定位杆卡器械
如果是采用杆卡方法设计的器械,可以将底面直接附着到构建平台上。打开 Orientation(定向)工具,
然后单击 Select Base...(选择基底...)按钮。接下来,单击部件底面将其附着在构建平台上。
3.3.2 定位偏移器械
如需将部件旋转到正确的位置,可在选定部件后,单击部件同时拖动球形操纵器。还可以选择打开 Orientation(定向)工具,将鼠标悬停在 Orient To Bounding Box(定向边界框)部分下方的表面图标上,以找到部件的底面或咬合面。
3.3.3 角度
正确定向部件可保证部件的精准度和拟合度。定位器械时,应始终使器械的凹面远离构建平台。部件应与构建平台平行,或不超过 40 度角,且前段朝向构建平台。
注:打印时间取决于物体方向和任务设置。
3.4.1 自动生成支撑
如果需要使用支撑,可打开 PreForm 左侧的Supports(支撑)工具,单击 Auto Generate Selected(自动生成选中对象)或 Auto-Generate All(自动生成全部)按钮。如果在应直接打印到构建平台的杆卡设计中添加支撑,请在 Support(支撑)工具中将Raft Type(基底类型)改为 None(无)。
注:取消勾选 Internal Supports(内部支撑)按钮,以防止生成不必要的支撑结构。
3.4.2 手动编辑支撑
生成支撑后,确认其位置。如果支撑点的位置不理想,可以单击 Supports(支撑)菜单中的Edit…(编辑...)按钮来编辑其位置。
注:如果内部支撑已关闭且定向正确,通常无需编辑支撑。
单击支撑接触点球体可将其去除,单击无支撑的区域可添加接触点。PreForm 将以红色指示可能需要额外使用支撑的区域。在界面右侧的 Job Setup(任务设置)菜单栏下,确认 Print Validation(打印验证)显示为绿色的点赞图标。如果部件直接打印到构建平台上,会显示打印验证警告。如果是按上节所述将部件扣到构建平台上,则可以忽略此错误。
3.5 打印布局 重叠的部分将显示为红色轮廓。
无论是使用支撑结构打印还是直接在构建平台上打印,均需正确定位部件,使部件不相互重叠。需在选定部件后转动部件,可单击并拖动定向球的外沿。如需移动部件,可在部件的任意位置单击并拖动部件。另一个选择是使用 Auto-Layout(自动布局)工具。选择构建平台上的所有部件并选择Layout all(全部布局)。
注:支撑基底可以叠加。
完成布局后,即可向打印机发送打印任务。
3.6 将打印任务传送至打印机
单击界面左侧的橙色打印机图标,将打印任务发送到打印机。将打开 Print(打印)对话框,可在其中更改要接收任务的打印机、重命名任务,并使用Upload Job(上传任务)按钮将任务发送到打印机。
3.7 设置打印机
摇晃 IBT Flex Resin 树脂盒,然后将树脂盒、构建平台和兼容的树脂槽插入 Formlabs 3D打印机中。
• 在打印机触摸屏上选择打印任务,开始进行 打印。
• 请遵循打印机屏幕上的所有提示或对话框。
• 打印机将自动完成打印。
如果开始时树脂槽为空,可直接从树脂盒中倒入树脂,手动预填充树脂槽,以节省时间。
注:
• 打印之前,请在 Formlabs 支持网站中确认打印机和树脂的兼容性。
• 为达到合规性和生物相容性要求,IBT Flex Resin 需使用专用树脂槽、构建平台、Form Wash 和 Finish Kit,且这些物品不得用于其他树脂。
4. 后处理
注:在处理未固化的树脂和部件时,请始终佩戴手套。
4.1 移除部件
将部件移除工具或刮擦工具楔入部件基底下方并旋转工具,即可从构建平台上移除打印部件。
注:相对于其他更坚硬的材料,由于IBT Flex Resin 打印部件具有一定柔韧性,在使用 Build Platform 2 时可能不易剥离。
4.2 清洗
注意事项
1. 使用溶剂清洗打印部件时,应处于通风良好的环境中,同时戴好防护面具和手套。2. 过期或闲置的 IBT Flex Resin 应根据地方法规进行处置。
将打印部件放入装有异丙醇(IPA,≥99%)的Form Wash 中并按照制造指南中规定的时间进行清洗。清洗时,请确保部件全浸入 IPA 中。如果部件几何形状凹陷处残留树脂,则在清洗过程使用油漆刷沿支架凹陷处来回轻轻刷涂可能对此有所帮助。清洗时间过长可能会影响打印部件的尺寸精度和性能。
4.3 干燥
从 IPA 中取出部件,放置在室温下通风良好的区域至少 30 分钟,以将其风干。可使用压缩空气吹干部件,并快速检查未清洗的树脂。如果使用压缩空气,还要留出足够的工作台晾干时间。检查打印部件,确保部件洁净干燥。确保部件表面没有残留酒精、多余的液态树脂或残余颗粒物,然后再进行后续步骤。
如果风干处理后仍有未干燥、未固化的树脂存在,可从装有纯净 IPA 的挤瓶中挤出 IPA,去除未固化的树脂。沿着支架凹陷处使用油漆刷来回轻轻刷涂也有助于去除未固化的树脂。去除未固化树脂后,在此干燥部件。使用压缩空气可以快速检查。
4.4 后固化
为了保持尺寸精度和生物相容性,必须遵循特定的后固化说明。打印部件应浸泡在充满水的透明容器中并放置
在经 Formlabs 验证的固化设备(Form Cure、Form Cure L 或 Fast Cure)内进行固化。如果打印间接粘接托盘时使用了基底和支撑,请将打印部件基底面朝下放置在 Form Cure 中。
如果托盘直接在构建平台上打印而没有使用支撑结构,请将部件凹面向上放置在固化设备中。根据制造指南中规定的设置,在 Form Cure、Form Cure L 或 Fast Cure 中对部件进行后固化。
4.5 去除支撑
如果已使用支撑结构,则按需使用 Formlabs Finish Kit 随附的夹剪或剪刀去除支撑。
4.6 后处理
去除支撑后,如果 3D 打印间接粘接托盘的表面残留支撑结构,可以使用一套锋利的虹膜剪将其去除。检查器械。如发现有损坏或裂痕,应将其丢弃然后重新打印。
5. 器械保养和使用
粘接用紫外光固化灯使用建议
在与正畸医生合作的过程中,我们发现使用合适的紫外光固化灯可以大大提高托槽通过间接粘接托盘实现的附着力。我们使用的是一款价格相当实惠的大功率固化灯:Ledex WL-090+ 固化灯。
5.1 清洁
经过完整后处理的部件可以使用中性肥皂和室温水进行清洁。清洗后,经常检查部件是否有裂纹。如果发现损坏或裂痕,则请将该部件丢弃。
5.2 消毒
间接粘接托盘可按照设备规程进行清洁和消毒。经测试的消毒方法包括:将经过后处理的间接粘接托盘放置在纯净的 70% IPA 中浸泡 5 分钟。
注:请勿将部件在酒精溶液中放置超过 5 分钟。
消毒完成后,检查部件是否有裂痕,以确保间接 粘接托盘的完整性。
5.3 存储
打印部件在闲置时,应放入密闭、不透明或琥珀色的容器中,存放于阴凉干燥处,避免阳光直射。光照时间过
长可能会影响打印部件的颜色和性能。树脂盒的适宜存储温度为 10°C-25°C。存储温度不得超过 25°C。远离火源。
5.4 处置
1. 固化树脂都是无害的,并可作为普通垃圾处置。
a. 对于可能被视为具有生物危害性的废弃物,请遵循设备规程进行处置。
2. 应按照政府法规(社区、区域、国家/地区)处置液态树脂。
a. 可联系获得许可的专业废物处置服务机构,处置液态树脂。
b. 请勿让废弃物流入雨水或下水道排水系统。
c. 避免释放到环境中。
d. 受污染的包装:作为未使用的产品处理。