3D打印技術(shù)參考注意到，開展LPBF多材料金屬3D打印研究的弗勞恩霍夫鑄造、復(fù)合材料及加工技術(shù)研究所（Fraunhofer IGCV），現(xiàn)已孵化出一家名為Fidentis的公司進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。近日，該公司宣布其推出的首個LPBF多材料金屬3D打印產(chǎn)品——由鈷鉻合金和金兩種材料一體化制造的可摘除義齒已投入使用。這對于多材料金屬增材制造來說具有里程碑式的意義。

Fidentis采用的多材料金屬3D打印工藝形式，區(qū)別于常見的粉筒送粉，而是 將集成有 專用粉末噴嘴、粉末吸收裝置和部件安裝觸手的ABB工業(yè)機(jī)械臂搭載到AMCM 290設(shè)備上。在打印過程中，僅在需要的位置，施加第二種材料，打印完成之后，小范圍內(nèi)的將混合材料吸走。這一整體控制概念，由Fraunhofer IGCV與AMCM聯(lián)合開發(fā)。

3D打印技術(shù)參考在2023就已報道過該技術(shù)，但讓筆者意外的是，這一概念竟然真正的實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。這與口腔修復(fù)、德國本地情況不無相關(guān)。

筆者查詢相關(guān)資料了解到，套筒冠義齒是牙科修復(fù)的手段之一。相關(guān)知識指出，套筒冠義齒是由兩層緊密嵌合的冠組成，內(nèi)冠是一個金屬全冠，牢固地粘固在預(yù)先制備好的天然牙根或種植體上；外冠可套在內(nèi)冠之上，其內(nèi)壁形態(tài)與內(nèi)冠的圓錐形外表面完全吻合，兩者通過精密的摩擦力緊密地嵌套在一起，但可以摘出進(jìn)行維護(hù)（需要注意的是，任何修復(fù)方案的選擇都必須由專業(yè)口腔醫(yī)生進(jìn)行全面評估后決定）。但材料的選擇會影響內(nèi)外冠能否在使用時緊密貼合，在取出時也不費(fèi)力。

套筒冠義齒修復(fù)的結(jié)構(gòu)展示

資料指出，若內(nèi)外冠單純用非貴金屬替代，長時間可能會導(dǎo)致內(nèi)外冠“鎖死”，難以取下。而外冠內(nèi)壁使用純金則是一種非常經(jīng)典且高端的工藝。純金非常柔軟，具有極好的延展性，可更好的地貼合內(nèi)冠。

通體的純金牙冠過于昂貴，而另一種則是“貴金屬摩擦面＋非貴金屬承載體”的一體化方案。Fidentis指出，這種方案可以在保持性能的前提下，成本顯著降低。但德國真正掌握高端牙科修復(fù)體（此處非指一般牙冠）制作技藝的技師只有幾千人，而且培養(yǎng)周期漫長、考試門檻高，新生代愿意投身其中者寥寥。多材料金屬3D打印，似乎是對德國這樣致力于高端制造的國家的有效選擇。

Fraunhofer IGCV基于機(jī)械臂的多材料金屬3D打印從一開始就可能瞄準(zhǔn)了這一應(yīng)用。在多材料的3D打印過程中，F(xiàn)raunhofer IGCV也進(jìn)行了多種鋪粉形式的研究，但多材料3D打印的最大問題就是粉末混合會造成極大的浪費(fèi)。3D打印技術(shù)參考也曾報道過幾種，在SLM系統(tǒng)中采用機(jī)械臂進(jìn)行粉末沉積是該領(lǐng)域研究的典型形式?；谠撛O(shè)備，F(xiàn)raunhofer IGCV成功制造了18k金和CoCrMo兩種材料組合的牙冠。

在SLM制造完成后，使用零點(diǎn)夾緊系統(tǒng)對零件進(jìn)行銑削。這確保了雙冠的理想貼合度。事實(shí)證明，這種方式產(chǎn)生的滑動特性能夠在患者口中保持很長時間。Fidentis指出，多材料解決方案可以以20倍的速度生產(chǎn)牙冠，削減60%的生產(chǎn)成本，并且能最大限度地減少貴金屬使用。

最后需要特別強(qiáng)調(diào)的是，此項(xiàng)技術(shù)目前僅在特定機(jī)構(gòu)應(yīng)用，目前并未在國內(nèi)看到相關(guān)案例。本文也僅作技術(shù)交流，與應(yīng)用場景拆解，不代表任何商業(yè)推廣立場。這項(xiàng)成果對于多材料金屬增材制造來說具有里程碑式的意義，但長期發(fā)展如何也需更多觀察。

注：本文由3D打印技術(shù)參考創(chuàng)作，未經(jīng)聯(lián)系授權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載。

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