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Bibliografische Informationen

Titel

Vergleich der Abrasion von tiefgezogenen und 3D-gedruckten Aligner-Schienen – eine in-vitro Studie

Kurzfassung

Einleitung
Kunststoffe für die 3D-Druck-Alignerherstellung zu entwickeln ist in der Kieferorthopädie derzeit weltweit Forschungsthema Nr. 1. Auch das Zentrum für Kunststoffchemie der Montanuni Leoben arbeitet in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Universität Graz an der Entwicklung eines solchen Kunststoffs.
Das Ziel dieser Diplomarbeit war es, die mechanischen Eigenschaften eines neu entwickelten Kunststoffs zu untersuchen. Es wurde das Verhalten dieses Resins während und nach Kaubelastung in vitro getestet. Besonders der abrasive Verschleiß wurde untersucht. Dadurch sollten Erkenntnisse über die mechanische Widerstandsfähigkeit des 3D-Druckmaterials gewonnen werden.

Material und Methode
Um die Qualität der Ergebnisse einstufen zu können, wurden zwei in der Zahnmedizin etablierte Produkte als Vergleichsgruppen verwendet. Beide dienen zur Herstellung von dentalen Tiefziehfolien und wurden im Rahmen dieser Studie zu Probeplättchen verarbeitet - zum einen das Produkt Biolon (PET-G) der Firma Breve und zum anderen das Produkt Clear Aligner Pro + (Copolyester-Elastan) der Firma Scheu Dental.
Der zu testende Kunststoff aus Leoben wurde im Vergleich dazu 3D-gedruckt. Und zwar in zwei Ausrichtungen - einerseits senkrecht und andererseits waagrecht.
Jede der insgesamt vier Gruppen bestand aus 16 Proben im Ausmaß von 15x15x0,75mm. Nach Einbettung in Probenbehältnisse wurden sie im Kausimulator CS-4.8 der Firma SD Mechatronik positioniert. Bei einer gleichbleibenden Temperatur von 37 Grad Celsius wurden sie mit einer Kraft von 50 N belastet. Als Antagonisten wurden Steatitkugeln mit einem Durchmesser von 6 mm verwendet. Diese simulierten eine translatorische Bewegung. Ziel der Simulation waren 30.000 Zyklen, was in etwa der Belastung von 2 Wochen entspricht. Die Hauptzielgröße war der abrasive Verschleiß in Millimeter.

Ergebnisse
Anhand der Testergebnisse kann festgehalten werden, dass die mit dem Leobner Kunststoff gedruckten Probeplättchen signifikant weniger mechanische Widerstandsfähigkeit aufwiesen als die Vergleichsgruppe Biolon (PET-G) und Clear Aligner Pro + (Copolyester-Elastan-Schichtung). Der abrasive Verschleiß war beim neuen Kunststoff weitaus größer. Dabei hat es nur wenig Unterschied gemacht, ob der Kunststoff waagrecht oder senkrecht gedruckt worden war.
PET-G ist das widerstandsfähigste Material. Ähnlich wie Copolyester hält es der Belastung am besten Stand. Im Gegensatz dazu ist Elastan deutlich weniger abrasionsstabil.
Die zu Beginn aufgestellte Nullhypothese „Es kommt zu keinem Unterschied in der Abrasion bezüglich Folientyp“ konnte somit widerlegt werden.

Conclusio
Es muss darauf hingewiesen werden, dass der Kunststoff aktuell noch Gegenstand laufender Grundlagenforschung ist. Die Formulierung wird im Zentrum für Kunststofftechnik der Montanuniversität Leoben laufend angepasst und verbessert. Diese Studie ist eine erste Qualitätskontrolle unter physiologischen Bedingungen. Weitere Studien werden folgen.

Schlagwörter

Aligner; Tiefziehverfahren; 3D-Druck; 3D;

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2023

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