在隐形矫正器制造领域，3D打印牙模成为其中不可或缺的制造工具。用户友好的隐形矫正器设计软件与易于使用的3D打印机相结合，促进了隐形矫正器技术的发展，也使得牙科诊所实现隐形矫正器椅旁生产成为可能。
本期,3D科学谷分享的是一位在隐形矫正器设计及3D打印椅旁应用方面富有经验的牙科正畸医生 Melissa Shotell的应用经验分享，她分享了怎样为隐形矫正器椅旁应用选择所需的设计软件和3D打印机，以及矫正器制造所需的3D打印牙模在打印时怎样就“水平打印”和“垂直打印”做出选择。
《3D打印与牙科行业白皮书3.0》-上篇。来源：3D科学谷
优化的CAD/CAM工作流程
软件与设备怎样选？
软件的可用性与工作流程的简单性对于推动椅旁应用是非常关键的，用户界面已迅速成为选择软件或3D打印机时的主要定义属性之一。
在隐形矫正器设计领域，一些公司投入大量精力来开发易于使用的软件。而软件与打印机的集成方式通常是打印机可用性的关键方面。
SprintRay 软件截图。来源：FAST Track
在选择隐形矫正器设计软件或3D打印机时，重要的是要考虑两者之间如何协同工作，也就是需要了解打印软件（CAM）如何与设计软件（CAD）一起工作。CAM软件控制打印机和实际的3D打印过程，其中CAD软件是启动牙齿模拟运动并创建牙齿模型的软件，牙齿模型被用于制造隐形矫正器。CAM 与CAD 一起工作的过程，被称“ CAD / CAM”或“计算机辅助设计和计算机辅助制造”。
uLab软件截图。来源：FAST Track
当CAD 与CAM 协调并潜在地连接在一起时（如uLab软件截图所示），无缝的工作流程可以增强3D打印应用的简单性。当CAD软件允许用户校准其打印样式以匹配3D打印机时，可以进行无缝传输，用户通过一些有效的步骤，就能够进行矫正器牙模的3D打印。
Archform软件截图。来源：FAST Track
如Archform软件截图所示，CAD软件还具有自动将模型输出修改为实体或空心模型的3D打印的功能。此外，Archform 软件具有设置牙模水平打印或垂直打印的功能，这一功能使得牙科用户可以在设计治疗计划时就设置牙模的打印方向。uLab软件的最新版本也新增了牙模垂直打印的功能，在该软件中，打印方向是在全局设置功能中选择的，牙科医生可以在打开患者病历之前针对每个作业进行更改。
水平打印还是垂直打印？
牙模模型水平打印或垂直打印，是一个备受争议的话题。根据牙科医生MELISSA SHOTELL医生的经验，许多台式3D打印机在水平或垂直打印时，对于隐形矫正器牙模都足够准确，在操作时怎样选择，主要取决与用户的偏好。而决定用户偏好的因素虽多，但其中首要原因是3D打印的速度。
在进行牙模打印时，3D打印机从模型的底部到顶部逐层构建打印，水平放置的模型的打印速度应比垂直放置的模型的打印速度快。虽然3D打印机的类型之间存在一些差异，但是通常对于基于DLP或cDLP 工艺的3D打印机来说都是类似的。
通常，打印工作是在患者等待治疗期间进行的，此时选择水平打印方式的优势是可以获得更快的速度，缩短等待时间。但3D打印设备构建平台的大小有限，不同的牙模打印方向将影响到每次打印所能够获得的最大数量。如果模型是垂直打印的，则它们的占地面积较小，可以在一个打印循环中打印更多数量的模型。
可见层线增加。来源：FAST Track
在打印质量方面，垂直打印通常会导致前牙面部的可见层线增加。这与水平打印相反，水平印刷通常在后牙的咬合表面和前牙的舌表面上产生可见的层线。这些现象是3D打印设备中的DLP投影机将树脂分层形成象素的结果，尽管这种外观不会影响最终制造出来的隐形矫正器的质量，但有的患者可能会介意因此而带来的外观问题。
有的3D打印机在牙模产量提升方面做了优化，例如Nextdent 5100 能够实现牙模的自动堆叠打印，这一功能可通过内置的3D Sprint软件得以实现。堆叠打的功能将打印速度与打印的准确性相结合，能够满足大型技工所的生产需求。在MELISSA SHOTELL医生的技工室中，两台这样的打印机可以在大约两个小时内打印多达40个型号。此外，打印机还具有特殊的平滑功能，可改善垂直打印的牙模所产生的阶梯式堆叠外观。
医生手中的堆叠式3D打印牙模。来源：FAST Track
当牙科医生或技师需要对模型的水平打印和垂直打印做出决定时，重要的是选择基于快速打印所需模型的单独打印时间与大规模生产所需的大批量打印时间。选择软件并评估打印选项时，评估牙科诊所的打印需求非常重要，然后再选择要用于治疗计划和隐形矫正器设计的软件。
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