Analisi e miglioramento delle tecnologie laser applicate alla stampa in stereolitografia inversa applicata nel settore dentale: realizzazione di protesi dentali.
DGR N.1570 del 6/12/2022
L’obiettivo della proposta progettuale Best 3D for implantology è ottenere un significativo miglioramento della strumentazione (stampante 3D) dedicata al settore dentale introducendo innovazioni nei principali componenti hardware e software che la compongono (es. ottica, meccanica, sistema visione), ma anche nei processi di produzione e in particolare del post-processing consentendo di ottenere le soluzioni protesiche richieste con alte caratteristiche di qualità, ma in tempi ridotti.
Attività che coinvolgono il Dipartimento di Scienze Molecolari e Nanosistemi- Università Ca’ Foscari Venezia
Le attività di ricerca e sviluppo svolte dall’Organismo di Ricerca riguarderanno la ricerca attiva della tecnologia laser idonea, analisi del nuovo percorso ottico, studio del post processo dei materiali ceramici per ridurre le tempistiche del processo.
WP1: aumento della qualità superficiale e l’accuratezza di stampa
In questo WP verrà effettuata una ricerca che coinvolge la componente ottica della strumentazione relativamente al componente principale ovvero il laser al fine di individuare un dispositivo con specifiche caratteristiche per il requisito essenziale del prodotto finito ovvero il dettaglio e la precisione della qualità superficiale. L’obiettivo è avere un prodotto esteticamente conforme alla realtà.
- Task 1: studio della superficie attuale e analisi dettagliata della geometria ottica del laser attuale con individuazione di laser alternativi con fascio di lavoro diverso
L’attività riguarderà la ricerca di un laser con uno specifico fascio di lavoro che permetta di ottenere una qualità superficiale del prodotto con migliori prestazioni rispetto al dettaglio e alla precisione nella realizzazione della soluzione protesica.
WP2: incremento della velocità di stampa delle protesi dentarie
In questo WP verranno effettuate indagini critiche per individuare i componenti ottimali ad un aumento della velocità di realizzazione del prodotto finale.
Si studieranno quindi le tecniche di miglioramento della tempistica di produzione della protesi, intervenendo sulla componente meccanica della strumentazione, legata all’azionamento meccanico e quindi alla visione ottica dello stato depositato di resina.
- Task 2: Studio di una soluzione di visione ottica che permetta di realizzare una verifica puntuale della formazione di base di stampa
L’attività prevede un’indagine critica volta alla realizzazione di una soluzione di visione ottica, coinvolgendo un sistema di controllo con sensori ottici della distensione del film di resina sul piano di lavoro, che consenta la realizzazione di una verifica puntuale della formazione della base di stampa. Parallelamente si indagherà anche sulla possibilità di utilizzo di un laser alternativo che permetta di velocizzare la produzione.
WP3: velocizzazione del post processing della resina ceramica per velocizzare il processo di stampa del dente ceramico (impegno maggiore per DSMN)
In questo WP si effettueranno indagini critiche per lo studio del sistema di riscaldamento dei materiali ceramici e delle resine polimeriche al fine di ridurre il tempo necessario al loro trattamento.
Vi sono delle criticità legate al trattamento termico legate al comportamento del materiale che attualmente impongono una durata del processo di post-produzione a 5-9 giorni.
Si vuole quindi sviluppare un ottimizzazione di tale processo che consenta di portare tale durata a 1-2 giorni o poche ore.
Per poter raggiungere questo risultato, con le collaborazioni previste, si vuole quindi studiare la capacità di comportamento del composto durante il processo termico di sinterizzazione del materiale, per riuscire a lavorare con temperature elevate in tempi stretti.
Considerata l’attuale ricerca da parte dei clienti finali, di un materiale per protesi dentali che sia stampabile in poco tempo e sia comparabile alla ceramica solida, la stampante con i nuovi componenti innovativi e il nuovo processo di post-trattamento di resina polimerica formulato in questo WP, permetterebbe di ottenere una soluzione protesica attuale (dente in ceramica) che è la situazione ideale per il paziente, realizzabile in tempi brevi di produzione.
- Task 3: Studio del sistema di riscaldamento per materiali ceramici e studio di un sistema di riscaldamento adeguato alla resina polimerica identificata
L’attività prevede l’identificazione di una resina polimerica che sia sostituibile ai materiali ceramici e quindi lo studio del sistema di riscaldamento per entrambi i materiali al fine di ottimizzare il processo di post-produzione che includendo quindi un trattamento termico che comporta per la ceramica una sinterizzazione attualmente è previsto con una durata da 5 a 9 giorni.
L’obiettivo di tale attività è di portarlo a 1-2 giorni o poche ora lavorando con temperature alte in tempi stretti e quindi identificando una procedura adeguata.
