Kaj je zobni rezkalni stroj? Osnovno znanje in pojasnjeni izzivi

Tukaj bomo obravnavali izzive in rešitve za zobozdravstvene rezkalne stroje.
To je obvezno branje za tiste, ki razmišljajo o nakupu opreme, in za oblikovalce rezkalnih strojev.

Teme, ki bodo obravnavane v tem članku

  • Kaj je zobni rezkalni stroj?
  • Vrste rezkalnih strojev in protetičnih materialov
  • Izzivi zobnih rezkalnih strojev
  • O senzorjih, ki so na voljo za zobne rezkalne stroje
  • Priporočeni proizvajalci rezkalnih strojev

Kaj je zobni rezkalni stroj?

Zobni rezkalni stroj je majhen rezalni stroj, ki uporablja sistem CAD/CAM.
Program samodejno obdeluje "protetiko", kot so zalivke in krone, da nadomesti manjkajoče zobe. Zobni material v obliki diska, imenovan "disk", se z orodjem (tj. rezkalno palico) izreže v obliko zoba.
Obstajajo različne vrste materialov za diske, vključno z nekovinskim cirkonijem, keramiko, voskom in PMMA (akrilno smolo) ter kovinami, kot sta titan in kobalt. Vsak material ima svoje značilnosti, kot so odpornost na razbarvanje in obrabo ter lep zaključek, in se uporablja glede na svoj namen.

Kaj je zobni rezkalni stroj.
▲Samodejno izreže protetični material iz obdelovanca, imenovanega disk.

Ali se zobni rezkalni stroji vse pogosteje uporabljajo?

Trenutno primanjkuje zobotehnikov in njihovega načina dela.

Vsak tretji prebivalec Japonske (več kot 30 milijonov ljudi) uporablja zobno protezo, obstaja pa 20.000 zobozdravstvenih laboratorijev, ki izdelujejo in popravljajo te proteze, kar je približno toliko kot javnih osnovnih šol.
V bližnji prihodnosti se bo na Japonskem zaradi staranja prebivalstva neizogibno povečalo število prebivalstva, ki bo potrebovalo protetiko. Vendar pa je bilo poudarjeno, da sta dohodkovno ozadje in delovno okolje zobozdravstvenih tehnikov dejavnik pomanjkanja tehnikov.

Ker se v starajoči se družbi povpraševanje po zobozdravstveni oskrbi povečuje, se pričakuje tudi povečanje delovne obremenitve zobnih tehnikov. Rezkalni stroji, ki avtomatizirajo obdelavo protetičnih nadomestkov in zmanjšujejo delovno obremenitev tehnikov, bodo nedvomno ena od najbolj iskanih naprav v prihodnosti.

V tem razdelku so opisane različne vrste rezkalnih strojev in izzivi, ki jih predstavljajo.

Vrste zobnih rezkalnih strojev

Obstajajo tri vrste rezkalnih strojev: suhi, mokri in kombinirani suhi/mokri modeli.
Sledi pregled posameznih tip.

Suhi tip (suha metoda)

To je metoda, ki med obdelavo ne uporablja vode ali hladilne tekočine.
Orodja majhnega premera v območju 0,5 mm se lahko uporabljajo predvsem za rezanje mehkih materialov (cirkonij, smola, PMMA itd.), kar omogoča fino modeliranje in obdelavo. Po drugi strani pa se pri rezanju trdih materialov orodja majhnega premera ne uporabljajo pogosto zaradi slabosti, kot sta lom in daljši čas obdelave.

Mokri tip (mokra metoda)

To je metoda, pri kateri se med obdelavo nanese voda ali hladilna tekočina, da se zmanjša toplota zaradi trenja med poliranjem.
Uporablja se predvsem za obdelavo trdih materialov (npr. steklokeramike in titana). Trši materiali so zaradi svoje trdnosti in estetskega videza vse bolj iskani med pacienti.

Kombinacija suhe/mokre metode

To je model z dvojno uporabo, ki je združljiv tako s suhimi kot mokrimi metodami.
Čeprav ima prednost, da lahko z enim strojem obdeluje različne materiale, ima slabost, da pri prehodu z mokre na suho obdelavo, na primer pri čiščenju in sušenju stroja, nastane neproduktiven čas.
Druge pogoste pomanjkljivosti, ki se običajno omenjajo pri obeh funkcijah, so neustrezne zmogljivosti obdelave in visoka začetna naložba.


V nekaterih primerih je proizvodna učinkovitost večja pri namenskih strojih, ki so specializirani za suho oziroma mokro obdelavo, zato ni mogoče posplošiti trditve, da je model z dvojno rabo boljši.
Pomembno je, da se tri metode uporabljajo glede na namen, kot so značilnosti materiala in pogostost uporabe.

Izzivi za zobne rezkalne stroje:

Vprašanje 1. Kako ohraniti natančnost obdelave rezkalnega stroja?

Kako ohraniti natančnost obdelave rezkalnega stroja?

Ker ugriz in videz zob močno vplivata na naše vsakdanje življenje, morajo imeti rezkalni stroji visoko natančnost obdelave.
Vendar pa natančnost rezkalnega stroja sama po sebi ni dovolj za natančno obdelavo.
Dva bistvena predpogoja za ohranjanje natančnosti obdelave sta natančno "izhodišče orodja/domač položaj" in "pozicioniranje obdelovanca".

Kaj pomeni izvor ali usmerjanje orodja v prvotno stanje ?

Nanaša se na določitev začetne točke obdelave orodja.
Rezkalni stroji za obdelavo trdih materialov uporabljajo ultra fina orodja s premerom 1 mm ali manj, kar povzroča obrabo. Obdelava z nepričakovano obrabo ali krušenjem orodja lahko neposredno povzroči napake pri obdelavi zaradi dimenzijskih odstopanj v končnem izdelku. Še posebej pri neprekinjeni obdelavi je potrebno vsakič preveriti.

Kaj je pozicioniranje obdelovanca ?

Obdelovanec mora biti trdno pritrjen, da se med obdelavo ne bo premikal.
Če je disk obdelan z ohlapnim vpenjalom, bo tudi pri visoki natančnosti opreme prišlo do napake* v dimenzijah končnega izdelka, kar bo povzročilo napačno obdelavo. To postane še posebej pomembno pri nenadzorovanem delovanju z menjalnikom diskov, ki ga ne nadzoruje oseba.

*Primer dimenzijskih napak

    • Vrtanje lukenj na napačnih mestih
  • Vrtanje luknje, ki je večja od dimenzije.
  • Vrtanje diska pod napačnim kotom

Da bi preprečili zgoraj navedena tveganja, je treba orodje ali disk obdelovati ob natančnem določanju njegovega položaja s pomočjo senzorja.

Težava 2. Rezkalni stroj premajhen za pritrditev Senzor?

Je rezkalni stroj premajhen za pritrditev Senzor?
▲V notranjosti rezkalnega stroja

Težava je v tem, da ni dovolj prostora za namestitev senzorja.
Mnogi zobozdravstveni rezkalni stroji so majhni (namizne velikosti), vendar zasnovani tako, da sprejmejo več rezkalnih palic, zato je prostor za montažo senzorjev omejen. Torej je potreben kompakten senzor, ki ga je mogoče namestiti v omejenem prostoru.

Težava 3. Poškodba ali okvara Senzor zaradi ostružkov ali tekočin

Poškodba ali okvara Senzor v rezkalnem stroju zaradi odrezkov ali tekočin
▲Veliko drobnih odrezkov v notranjosti stroja

Če je senzor poškodovan, opreme ni mogoče uporabljati, dokler ni popravljena, zato mora biti tudi senzor vzdržljiv.
Še posebej je notranjost rezkalnega stroja, tako suha kot mokra, neugodno okolje, kjer se razpršijo drobni ostružki in tekočine, senzorji s šibkimi zaščitnimi strukturami pa so zelo izpostavljeni tveganju prodiranja v glavno ohišje in poškodb. Brezkontaktno laserski senzorji in senzorji bližine niso primerni za namestitev zaradi velikega tveganja okvare zaradi letečih ostankov.

Rešitve za izzive zobnih rezkalnih strojev

Kot rešitev za zgoraj opisane težave z "izhodiščem orodja" in "pozicioniranjem obdelovanca" z veseljem predstavljamo naslednje senzorje METROL , ki se že uporabljajo v številnih rezkalnih strojih.

Rešitev 1. Orodje, ki ga ustvari Nastavljalnik orodja

Nastavljalec orodij za rezkalni stroj
▲Kompaktni nastavljalnik orodij serije P11
Študija primera serije P11 v rezkalnem stroju
▲Študijski primer serije P11 v rezkalnem stroju

S fizičnim stikom z orodjem senzor nastavitve orodja sporoči krmilniku stroja izhodišče obdelave orodja, ki postane referenca obdelave.
METROLOV kompaktni nastavitveni sistem orodij » serije P « je zelo natančen in kompakten, s ponovljivostjo 0,5 µm. Zanesljivo se kompenzirajo tudi majhne dimenzijske napake, ki jih povzroča obraba in odkruševanje orodja, da se preprečijo napake pri obdelavi.
To je nepogrešljivo za preprečevanje težav, kot so nadaljnje napake pri obdelavi med samodejnim delovanjem. Zaradi nizkih stroškov ga uporabljajo številni proizvajalci rezkalnih strojev na Japonskem in po vsej Evropi.

Rešitev 2. Pozicioniranje Obdelovanec v začetni položaj z uporabo ultrakompaktne tipalne sonde

kompaktna tipalna sonda Serija K3S za rezkalne stroje
▲kompaktna tipalna sonda Serija K3S
izhodišče obdelovanca s tipalno glavo (slika)
▲Izdelava obdelovanca s tipalno glavo (slika)

Tipalna sonda je senzor za začetno nastavitev obdelovanca pred obdelavo in merjenje dimenzij po obdelavi.
Z dotikom obdelovanca (materiala) s kroglico, pritrjeno na konico, se rezkalnemu stroju posredujejo "koordinate položaja XYZ, izhodišče obdelave".
Serija ultrakompaktnih tipalnih merilnih glav K3S se lahko uporablja za zelo natančno izrezovanje obdelovancev tudi v majhnih prostorih, s čimer se preprečijo napake pri obdelavi, ki jih povzroči zrahljanje ali napačna poravnava obdelovanca med nastavitvijo.

Rešitev 3. Uporaba vodoodpornih in prahotesnih senzorjev

Naši senzorji so zelo odporni na vodo, olje in ostružke.
Senzor je prestal stroge teste odpornosti na vodo in olje ter se uporablja v številnih velikih obdelovalnih strojih. Izkazuje odpornost proti vodnim curkom in hladilni tekočini iz vseh smeri.
Ohišje senzorja je zasnovano za zaščito pred vodo in prahom s specifikacijami IP67, zaradi česar je idealno za rezkalne stroje.

* Če ju pustite brez nadzora, se lahko oprime Hladilna tekočina in prah, kar povzroči težave, kot so okvare senzorjev in prilepljanje orodja na držalo, zato so po uporabi potrebni ukrepi, kot je čiščenje.

Preizkus vzdržljivosti Merilna glava na dotik v akciji
▲ Preizkus vzdržljivosti Merilna glava na dotik v akciji

Rešitev 4. Zasnujte Senzor posebej za rezkalni stroj

Senzorji so lahko zasnovani tudi posebej za delovno okolje rezkalnega stroja.

Vsi senzorji METROL so zasnovani in izdelani v našem lastnem obratu v Tokiu.
Velikost Senzor , premer kontaktne sonde/površine, hod, prepihovanje zraka (za preprečevanje odrezkov), kontaktna sila in specifikacije zaščite senzorja je mogoče prilagoditi predvidenemu orodju, razpoložljivemu prostoru in mestu namestitve senzorja. Na podlagi naših bogatih izkušenj z rezkalnimi stroji vam bomo predlagali optimalen senzor za vaše delovne pogoje.

prilagoditev nastavitve orodja za uporabo v rezkalnem stroju
▲Primer prilagoditve: (levo in na sredini) nastavek za nastavitev orodja s pokrovom za zaščito pred odrezki, (desno) standardni model

Povzetek izdelka za zobozdravstvene rezkalne stroje

Visoko natančen kompaktni nastavljalnik orodij [serija P11]

Visoko natančen kompaktni nastavljalnik orodij [serija P11]

Avtomatizirano pozicioniranje orodja v začetni točki s ponovljivostjo ±0,5 µm

Žična kompaktna tipalna sonda [serija K3S]

Žična kompaktna tipalna sonda [serija K3S]

Avtomatizira izdelavo obdelovancev z ultra kompaktno in prostorsko varčno zasnovo.

Reprezentativni proizvajalci zobnih rezkalnih strojev

Sledi delni seznam proizvajalcev zobnih rezkalnih strojev.
Na Japonskem je distribuiranih veliko evropskih rezkalnih strojev, v zadnjih letih pa so se pojavili tudi japonski proizvajalci rezkalnih strojev.

Japonski proizvajalci rezkalnih strojev

Rezkalni stroj podjetja CANON ELECTRONICS INC.
▲CANON ELECTRONICS INC. 【MD-500S】

Nejaponski proizvajalci rezkalnih strojev

【video 】 Majhen Nastavljalnik orodja - primer uporabe v zoborezalnem rezkalnem stroju

Nazadnje, študija primera namestitve majhnega orodjarskega sistema.

CANON ELECTRONICS INC. 【MD-500S】

Zobozdravstveni stroj Amann Girrbach AG METROL, Nastavljalnik orodja: (3:32)
Dental Machine Srl Dental Machine
Zobozdravstvena avtomatizacija METROL nastavljalnik orodij 0:08~
Zobni stroj Datron METROL Nastavljalnik orodja 1:45~

Povpraševanje o senzorjih za rezkalne stroje

Glede senzorjev za rezkalne stroje nas prosim kontaktirajte.
Nudimo tudi svetovanje za načrtovanje specifične opreme.
Naši izkušeni inženirji vam bodo z veseljem pomagali.