Che cos'è una fresatrice dentale? Nozioni di base e problematiche principali spiegate.

In questa sede verranno affrontate le sfide e le soluzioni relative alle fresatrici dentali.
Questa è una lettura obbligatoria per chiunque stia valutando l'acquisto di attrezzature e per i progettisti di fresatrici.

Che cos'è una fresatrice dentale?

Una fresatrice dentale è una piccola macchina da taglio che utilizza un sistema CAD/CAM.
Il programma elabora automaticamente le "protesi", come otturazioni e corone, per sostituire i denti mancanti. Un materiale dentale a forma di disco, chiamato "disco", viene tagliato nella forma di un dente utilizzando uno strumento (ad esempio, una fresa).
Esistono vari tipi di materiali per i dischi intervertebrali, tra cui zirconia non metallica, ceramica, cera e PMMA (resina acrilica), e metalli come titanio e cobalto. Ogni materiale ha le sue caratteristiche, come la resistenza allo scolorimento e al deterioramento e una finitura estetica, e viene utilizzato in base alla sua funzione.

Le fresatrici dentali sono sempre più utilizzate?

Attualmente, si registra una carenza di tecnici dentali e di personale qualificato con le loro competenze.

In Giappone, una persona su tre (oltre 30 milioni di persone) utilizza protesi dentarie e ci sono 20.000 laboratori odontotecnici che realizzano e riparano queste protesi, un numero pressoché equivalente a quello delle scuole elementari pubbliche.
Nel prossimo futuro, il Giappone assisterà inevitabilmente a un aumento della popolazione che necessita di protesi a causa dell'invecchiamento della popolazione. Tuttavia, è stato evidenziato che il livello di reddito e l'ambiente di lavoro degli odontotecnici sono fattori che contribuiscono alla carenza di tecnici specializzati.

Con l'aumento della domanda di cure dentistiche in una società che invecchia, si prevede un incremento anche del carico di lavoro degli odontotecnici. Le fresatrici, che automatizzano la lavorazione delle protesi e riducono il carico di lavoro dei tecnici, saranno senza dubbio tra le attrezzature più richieste in futuro.

Questa sezione descrive i diversi tipi di fresatrici e le sfide che esse comportano.

Tipi di fresatrici dentali

Esistono tre tipi di fresatrici: a secco, a umido e miste (a secco e a umido).
Di seguito viene fornita una panoramica di ciascuna tipo.

tipo a secco (metodo a secco)

Si tratta di un metodo che non utilizza acqua o liquido refrigerante durante il processo.
Gli utensili di piccolo diametro, nell'ordine di 0,5 mm, possono essere utilizzati per tagliare principalmente materiali morbidi (zirconia, resina, PMMA, ecc.), consentendo una modellazione e una lavorazione di precisione. D'altra parte, nel taglio di materiali duri, gli utensili di piccolo diametro non vengono spesso utilizzati a causa di svantaggi quali la rottura e i tempi di lavorazione più lunghi.

tipo a umido (metodo a umido)

Si tratta di un metodo in cui acqua o liquido refrigerante vengono applicati durante il processo per sopprimere il calore generato dall'attrito durante la lucidatura.
Viene utilizzato principalmente per la lavorazione di materiali duri (ad esempio, vetroceramica e titanio). I materiali più duri sono sempre più richiesti dai pazienti per la loro resistenza e il loro aspetto estetico.

Metodo combinato secco/umido

Si tratta di un modello a doppio uso, compatibile sia con il metodo a secco che con quello a umido.
Se da un lato presenta il vantaggio di poter lavorare una varietà di materiali con un'unica macchina, dall'altro ha lo svantaggio di comportare tempi improduttivi nel passaggio dalla lavorazione a umido a quella a secco, ad esempio durante la pulizia e l'asciugatura della macchina.
Altri svantaggi comuni, generalmente citati per chi possiede entrambe le funzioni, sono le capacità di elaborazione inadeguate e l'elevato investimento iniziale.

In alcuni casi, l'efficienza produttiva è maggiore con macchine dedicate specializzate rispettivamente nella lavorazione a secco o a umido, quindi non si può generalizzare affermando che un modello a doppio uso sia migliore.
È importante utilizzare i tre metodi in base allo scopo, ad esempio in base alle caratteristiche del materiale e alla frequenza di utilizzo.

Sfide per le fresatrici dentali:

Problema 1. Come mantenere la precisione di lavorazione della fresatrice?

Poiché l'occlusione e l'aspetto dei denti influenzano notevolmente la nostra vita quotidiana, le fresatrici devono possedere un'elevata precisione di lavorazione.
Tuttavia, la precisione della fresatrice stessa non è sufficiente per una lavorazione di precisione.
Due prerequisiti essenziali per mantenere la precisione della lavorazione sono l'accurata "originazione del posizionamento dell'utensile/punto di partenza" e il "posizionamento del pezzo".

Cosa sta originando o indirizzando lo strumento ?

Si riferisce alla determinazione del punto di partenza della lavorazione dell'utensile.
Le fresatrici utilizzano utensili ultrafini con un diametro di 1 mm o inferiore per la lavorazione di materiali duri, il che provoca usura. La lavorazione con usura o scheggiature anomale dell'utensile può portare direttamente a difetti di lavorazione dovuti a deviazioni dimensionali nel prodotto finito. Soprattutto durante la lavorazione continua, è necessario effettuare controlli a ogni passaggio.

Che cos'è il posizionamento del pezzo ?

Il pezzo in lavorazione deve essere tenuto saldamente in modo che non si muova durante la lavorazione.
Se un disco viene lavorato con un dispositivo di fissaggio allentato, anche con un'elevata precisione dell'attrezzatura, si verificherà un errore* nelle dimensioni del prodotto finito, con conseguente lavorazione difettosa. Ciò diventa particolarmente importante nel funzionamento non presidiato con un cambiadischi non monitorato da una persona.

Per prevenire i rischi sopra descritti, l'utensile o il disco devono essere lavorati determinando con precisione la loro posizione mediante un sensore.

Problema 2. La fresatrice è troppo piccola per installare un Sensore?

Il problema principale è la mancanza di spazio sufficiente per il montaggio del sensore.
Molte fresatrici dentali sono di piccole dimensioni (da tavolo) ma progettate per ospitare un maggior numero di barre di fresatura, pertanto lo spazio per il montaggio dei sensori è limitato. Pertanto, è necessario un sensore compatto che possa essere montato in uno spazio limitato.

Problema 3. Sensore danneggiato o malfunzionante a causa di chip o liquidi

Se un sensore si danneggia, l'apparecchiatura non può essere utilizzata finché non viene riparata, quindi anche il sensore deve essere resistente.
In particolare, l'interno di una fresatrice, sia a secco che a umido, è un ambiente ostile in cui si disperdono trucioli fini e liquidi, e i sensori con strutture di protezione deboli corrono un alto rischio di penetrazione nel corpo principale e di danneggiamento. I sensori laser Senza contatto e i sensori di prossimità non sono adatti all'installazione a causa dell'alto rischio di guasto causato da detriti volanti.

Soluzioni alle sfide delle fresatrici dentali

Per risolvere i problemi di "origine utensile" e "posizionamento del pezzo" descritti in precedenza, siamo lieti di presentare i seguenti sensori METROL , già utilizzati in numerose fresatrici.

Soluzione 1. Strumento creato dall'addetto Presetter utensile

Tramite il contatto fisico con l'utensile, il sensore del sistema di impostazione dell'utensile comunica al controllo della macchina l'origine di lavorazione dell'utensile stesso, che diventa il riferimento di lavorazione.
Il sistema di impostazione utensili compatto " serie P " di METROL è estremamente preciso e compatto, con una ripetibilità di 0,5 µm. Anche i minimi errori dimensionali causati dall'usura e dalla scheggiatura dell'utensile vengono compensati in modo affidabile per prevenire difetti di lavorazione.
Questo è indispensabile per evitare problemi come difetti di lavorazione continui durante il funzionamento automatico. Grazie al suo basso costo, è stato adottato da molti produttori di fresatrici in Giappone e in tutta Europa.

Soluzione 2. Posizionamento iniziale Pezzo in lavorazione utilizzando una sonda di contatto ultracompatta

La sonda di contatto è un sensore utilizzato per individuare il pezzo prima della lavorazione e per misurarne le dimensioni dopo la lavorazione.
Toccando il pezzo (materiale) con una sfera fissata alla punta, il dispositivo trasmette alla fresatrice le coordinate di posizione XYZ, ovvero il punto di origine della lavorazione.
La serie K3S di sonde di contatto ultracompatte consente un posizionamento estremamente preciso dei pezzi anche in spazi ristretti, prevenendo difetti di lavorazione causati dall'allentamento o dal disallineamento del pezzo durante il posizionamento.

Soluzione 3. Utilizzo di sensori impermeabili e antipolvere

I nostri sensori sono altamente resistenti all'acqua, all'olio e ai frammenti di chip.
Il sensore ha superato severi test di resistenza all'acqua e all'olio ed è stato utilizzato in numerose macchine utensili di grandi dimensioni. Dimostra una notevole resistenza ai getti d'acqua e al liquido refrigerante provenienti da tutte le direzioni.
Il corpo del sensore è progettato per la protezione contro acqua e polvere con specifiche IP67, il che lo rende ideale per le fresatrici.

* Se non rimossi, il Refrigerante e la polvere possono aderire al supporto, causando problemi come malfunzionamenti dei sensori e l'incollamento degli utensili al supporto stesso; pertanto, dopo l'uso è necessario eseguire operazioni di pulizia.

Soluzione 4. Progettare un Sensore specifico per la fresatrice.

I sensori possono anche essere progettati specificamente per l'ambiente operativo della fresatrice.

Tutti i sensori METROL sono progettati e prodotti presso il nostro stabilimento di Tokyo.
Le dimensioni Sensore , il diametro della sonda/superficie di contatto, la corsa, il flusso d'aria (per evitare trucioli), la forza di contatto e le specifiche di protezione del sensore possono essere personalizzate in base all'utensile previsto, allo spazio disponibile e alla posizione di montaggio del sensore. Grazie alla nostra vasta esperienza con le fresatrici, saremo in grado di proporvi il sensore ottimale per le vostre condizioni operative.

Riepilogo del prodotto per le fresatrici dentali

Rappresentanti dei principali produttori di fresatrici dentali

Di seguito è riportato un elenco parziale di produttori di fresatrici dentali.
Molte fresatrici europee vengono distribuite in Giappone, ma negli ultimi anni sono emersi anche produttori giapponesi di fresatrici.

Produttori giapponesi di fresatrici

• CANON ELECTRONICS INC.

produttori di fresatrici non giapponesi

• imes icore
• Amann Girrbach AG
• Arum Europe GmbH
• Dental Machine Srl
• Dyamach Srl
• Automazione dentale
• Datron
• vhf camfactur AG

【video 】 Presetter utensile piccoli - Esempio di utilizzo in una fresatrice dentale

Infine, un caso di studio sull'installazione di un piccolo dispositivo di regolazione degli utensili.

Richiesta di informazioni sui sensori per fresatrici

Non esitate a contattarci per qualsiasi informazione sui sensori per fresatrici.
Offriamo inoltre consulenza per la progettazione di attrezzature specifiche.
I nostri ingegneri esperti saranno lieti di assistervi.