Fresatrice Dentale: Guida alla Scelta per Restauri di Precisione

L'odontoiatria digitale ha trasformato radicalmente il modo in cui i professionisti progettano e realizzano soluzioni protesiche. Tuttavia, la realizzazione fisica finale di ogni progetto digitale dipende da un'apparecchiatura fondamentale. La fresatrice rappresenta il ponte fisico tra la progettazione digitale e la realizzazione clinica. È una macchina dotata di utensili (frese) in grado di scolpire diversi materiali grezzi, fino a realizzare tutta una serie di restauri protesici. Dal momento che la macchina scolpisce un grezzo iniziale, asportando del materiale sino al raggiungimento della forma desiderata, si parla di tecnologia sottrattiva.

L'Evoluzione della Fresatura Dentale

Senz’altro, negli ultimi anni le macchine fresatrici hanno fatto passi avanti dal punto di vista tecnologico; la facilità d’uso dei software in dotazione ed i costi più contenuti permettono oggi all’odontotecnico di acquistare ed utilizzare un fresatore nel proprio laboratorio. Questo passaggio rappresenta un’importante evoluzione per l’odontotecnico, che può realizzare le proprie lavorazioni di base senza dipendere da servizi esterni, garantendo al dentista un lavoro di alta qualità anche estetica, realizzato con standard riproducibili.

La gestione dell’intero flusso dalle fasi CAD al CAM permette all’odontotecnico di crescere professionalmente, di acquisire nuovi clienti ed al tempo stesso di velocizzare il proprio lavoro. I processi produttivi sono ottimizzati. La possibilità di personalizzare le proprie strategie (intendendo per strategia l’elenco di fasi che la fresatrice deve eseguire per il graduale raggiungimento del risultato finale) e di controllare direttamente la qualità delle lavorazioni rappresentano ulteriori vantaggi per l’odontotecnico, che contribuiscono a bilanciare la spesa per l’iniziale investimento sulla macchina. È molto difficile trovare un odontotecnico che sia insoddisatto di questo investimento!

Vantaggi della Fresatura Chairside per lo Studio Odontoiatrico

Ma l’acquisto di una fresatrice può essere interessante anche per lo studio odontoiatrico. L’acquisto di una macchina utensile che sia semplice da utilizzare, permette infatti di realizzare in studio determinate tipologie di restauri (per esempio intarsi, o provvisori in resina) che possono essere immediatamente applicati su paziente: è il chairside. Le metodiche chairside sono molto gradite ai pazienti, perché tecnologicamente avanzate; grazie ad esse, lo studio dentistico ottimizza i flussi di lavoro e guadagna in reputazione. Per esempio, in caso di frattura di un restauro provvisorio, il dentista può riprodurlo immediatamente e consegnarlo al paziente, risparmiando tempo.

È chiaro che le fresatrici impiegate nel chairside sono molto più semplici delle potenti macchine impiegate nei centri di fresaggio e negli stessi laboratori odontotecnici; in studio dentistico l’odontoiatra utilizza CAD semplificati, e non può né deve cercare di sostituirsi all’odontotecnico, il cui ruolo rimane centrale, per garantire la qualità del prodotto finito.

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Esempio di Fresatrice Chairside: vhf Z4

vhf presenta Z4, la fresatrice e molatrice intelligente per la lavorazione a umido di blocchi e abutment in titanio della HIGH END CLASS di vhf, che rende finalmente possibile realizzare restauri di qualità da laboratorio direttamente nello studio dentistico. In questo modo, in futuro potrete fornire ai vostri pazienti protesi dentarie durevoli e di alta qualità in una sola seduta. Nessun limite: lavorate tutto con Z4.

vhf ha sviluppato un'innovativa fresatrice dentale a 4 assi ad alta precisione per la lavorazione a umido di restauri da materiali in forma di blocco e abutment appositamente per applicazioni di odontoiatria in giornata. Oltre ai restauri in vetroceramica, PMMA, ossido di zirconio e compositi, è possibile rifinire anche abutment in titanio prefabbricati nello studio dentistico. Grazie alla tecnologia purewater, durante la lavorazione non sono necessari additivi abrasivi, tranne che per il titanio. Ciò semplifica notevolmente il lavoro quotidiano nello studio.

Z4: una fresatrice e levigatrice ad alta precisione per applicazioni chairside con le caratteristiche delle migliori macchine da laboratorio in un alloggiamento futuristico. Per ottenere risultati di prima classe, Z4 è dotata della migliore tecnologia meccanica, sviluppata e prodotta al 100% in Germania. Una ripetibilità degli assi lineari di ±0,003 mm e una struttura solida realizzata in un corpo massiccio in alluminio fuso garantiscono la massima precisione e un funzionamento con vibrazioni ridotte. Allo stesso tempo, il mandrino ad alta frequenza consente di lavorare blocchi con velocità del mandrino fino a 100.000 giri/min in modo particolarmente rapido. Grazie al compressore integrato e all'alloggiamento compatto e insonorizzato, è possibile installare la Z4 ovunque nello studio. Il suo design futuristico contribuirà a caratterizzare lo studio odontoiatrico con un carattere distintivo e contemporaneo.

Sguardo all'interno della camera di lavoro di una Z4 durante la levigatura a umido di un ponte a tre elementi.

Genialmente semplice: lavoro intuitivo grazie a processi integrati. Con Z4, le fasi di lavoro manuali sono state automatizzate per consentire l'utilizzo della macchina senza alcuna conoscenza preliminare del mondo CAM, garantendo così al personale dello studio la massima efficienza nella creazione dei restauri. Il blocco da sottoporre a lavorazione, ad esempio, viene fissato automaticamente (“1-click mounting”) e sostituito in pochi secondi. L'apertura è una priorità assoluta per vhf: Z4 è validata per tutti gli scanner comuni e pacchetti software CAD e offre un flusso di lavoro STL aperto. Offre inoltre flussi di lavoro integrati con exocad, 3Shape e Medit. L'intero processo di produzione dopo la modellazione dei dati avviene direttamente sulla macchina tramite un touchscreen intuitivo. Comodo comando di tutte le funzioni importanti della Z4 tramite il touchscreen integrato.

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Come Scegliere la Fresatrice Ideale per il Laboratorio Odontotecnico

Sia per il laboratorio odontotecnico che per lo studio dentistico interessati all’acquisto di una fresatrice, la scelta deve essere fatta con attenzione alle proprie reali esigenze, prendendo in esame i principali elementi che contraddistinguono una macchina. Le aziende produttrici sono molte ed offrono una varietà di soluzioni, perciò occorrono solide conoscenze per potersi orientare al meglio nell’acquisto. Elenchiamo di seguito alcune delle principali caratteristiche da considerare, quando ci si avvicina all’acquisto di una fresatrice. Considerati i benefici, occorre avere ben chiare le reali esigenze del laboratorio; in particolare analizzare cosa occorre fresare, come e perché risulta cruciale ai fini della scelta della propria fedele alleata!

1. Tipologia di Lavorazione: Fresatura per Taglio e Molatura per Spallatura

Anzitutto, dobbiamo fare una prima distinzione tra fresatura per taglio e molatura per spallatura. Nella fresatura per taglio l’utensile è costituito da una o più lame, ed agisce intagliando il materiale grezzo (per esempio un disco di zirconia, oppure di resina o polimetil-metacrilato). La punta (o tagliente) è quasi sempre a testa torica o sferica (più raramente cilindrica).

Diversa è la molatura per spallatura, nella quale la mola (uno stelo metallico ricoperto di diamante sintetico) non lavora tagliando ma piuttosto abradendo e levigando. In questo caso, usualmente, è la spalla del nostro utensile (e non la punta) a lavorare, il mandrino lavora ad elevata velocità e la frizione prodotta è tale da determinare temperature di lavoro altissime, è quindi necessario raffreddare lo strumento con acqua o liquido lubro-refrigerante. Usualmente, questo è il modo nel quale vengono lavorati blocchetti di disilicato di litio e compositi ceramici.

Naturalmente, tale distinzione non deve essere intesa come universale: anche nella fresatura, infatti, è possibile lavorare con refrigerante.

2. Materiali Lavorabili e Sistema di Raffreddamento

È chiaro, in ogni caso, che uno dei primi elementi da considerare quando si acquista una fresatrice è il materiale affrontabile. La potenza del mandrino e la dotazione della macchina determinano il tipo di materiali fresabili, tra i quali ricordiamo polimetil-metacrilato (PMMA), polietere-etere-chetone (PEEK), zirconia, ceramica, disilicato di litio, titanio e cromo-cobalto.

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Alcuni materiali infatti non possono essere fresati con una macchina senza raffreddamento a liquido (ceramiche integrali, disilicato di litio, titanio). PMMA, PEEK e zirconia possono invece essere fresati a secco. Per un laboratorio odontotecnico che intenda lavorare diversi materiali, è pertanto consigliabile acquistare due tipologie di macchine dedicate alla fresatura: una a secco e l’altra con raffreddamento (ad acqua oppure ad oli).

Ciò dipende sia dall’attrito che si genera tra la fresa ed il grezzo, e che è proporzionale alla durezza di quest’ultimo, sia da caratteristiche chimiche intrinseche al materiale grezzo che viene aggredito. Disilicato di litio, ceramici, e metalli come il titanio vanno trattati sotto refrigerante perché per le proprie caratteristiche generano a contatto con la fresa un elevato calore: ciò può surriscaldare la fresa, che va incontro a rottura.

Le macchine possono essere suddivise e classificate anche in base alla tipologia di refrigerante impiegato: acqua o oli. Vi sono differenze tra queste, visibili sia nell’usura delle frese che sulla finitura dei lavori ottenuti. L’olio, spesso impiegato nelle fresatrici che lavorano i metalli, previene fenomeni di ossidazione e lubrifica efficacemente, determinando cioè una efficace riduzione dell’attrito tra il grezzo e la fresa. Ciò protegge la fresa dalla rottura, ma garantisce anche un’elevata qualità di finitura superficiale. Tuttavia, non dobbiamo dimenticare che durante il taglio del titanio si liberano scintille, e l’olio non deve essere eccessivamente infiammabile, per non esporre la macchina al rischio di incendio.

Le macchine da laboratorio odontotecnico, per il trattamento del disilicato di litio e delle ceramiche, utilizzano usualmente refrigeranti a base acquosa. Resine, zirconia e cera, infine, possono essere agevolmente trattati a secco. Va detto inoltre che fresare materiali come la zirconia sotto irrigazione sarebbe addirittura controproducente: le polveri di zirconia miste ad acqua possono danneggiare la fresatrice.

Esempi di Fresatrici e Materiali:

• Erre5 a secco e umido: una delle macchine più potenti sul mercato, potente e solida, adatta ad ogni applicazione, garantisce grande libertà di progettazione, lavorazioni più rapide, maggiore durata del mandrino e una fresatura ridefinita con restauri in ultra HD. E’ inoltre dotata di sensori per il controllo di tutte le funzioni del sistema e di webcam per il montaggio e l’assistenza da remoto. Fresa e leviga i materiali più duri, comprese le varietà in titanio e cromo-cobalto. Il funzionamento è incredibilmente semplice grazie alle tecnologie di cui è dotata, tra cui sistema di cambio disco a 10 posizione con DirectDisc Technology, sistema di auto pulizia automatica con DirectClean Technology, grazie a ionizzatore integrato e sistema di auto asciugatura tra la transizione umido/secco.
• DWX-42W® (DGSHAPE, a Roland Company): è un molatore di precisione ad alta velocità, con cambio utensile automatico a 6 stazioni per fresature senza interruzioni, che lavora vetroceramiche e resina composita.

3. Numero di Assi di Lavoro

Un altro elemento essenziale nel definire la potenza di una fresatrice è il numero degli assi di libertà. Poter disporre di un numero adeguato di assi di libertà è condizione essenziale per lo svolgimento di determinati lavori, e soprattutto per la gestione dei sottosquadri.

Esistono fresatrici a 3, 4 e 5 assi. Nelle fresatrici a 3 assi, l’utensile lavorante (fresa o mola che sia) si può muovere soltanto lungo 3 assi spaziali: da destra a sinistra, da avanti a dietro, dal’alto in basso; invece, nelle fresatrici a 5 assi, agli spostamenti lineari si aggiungono le rotazioni degli assi.

È chiaro che maggiori sono gli assi di libertà, maggiore è la nostra capacità di raggiungere le parti di materiale che dobbiamo asportare dal pezzo, ed affrontare i sottosquadri. Se non possiamo inclinare, girare o angolare il pezzo durante il fresaggio, non possiamo raggiungere alcune parti di esso che, coerentemente con il progetto CAM, andrebbero fresate. Ciò può alterare la geometria del pezzo.

Lavorazioni complesse come la realizzazione di ingaggi per le connessioni implantari, specie se non perfettamente allineati tra loro, non possono essere realizzate se non con una fresatrice a 5 assi. L’utilizzo di una macchina con capacità inferiore potrebbe infatti creare dei problemi. Similmente, l’asportazione di materiale all’interno di un abutment implantare in zirconia, o lo spazio interdentale tra due corone di un ponte possono essere difficilmente raggiungibili con soli 4 assi.

La macchina a 5 assi entra inclinata rispetto all’asse z e quindi gestisce bene i sottosquadri, pertanto è indicata per lavori estesi o complessi (riabilitazioni con impianti multipli); viceversa, una 4 assi può gestire bene lavorazioni semplici come gli intarsi e le corone singole.

Esempi di Fresatrici per Assi:

• DWX-4® (DGSHAPE, a Roland Company): è una fresatrice a 4 assi semplice da gestire, con un design compatto ed in grado di lavorare cera, nano compositi, PMMA e anche zirconia.
• DWX-52D® (DGSHAPE, a Roland Company): è una potente fresatrice a 5 assi per il laboratorio odontotecnico. La macchina lavora zirconia, cera, PMMA, gesso, PEEK, fibra di vetro, resina composita, cromo-cobalto pre-sinterizzato in dischi e blocchi. Il cambio utensile è automatico con un magazzino utensili che ospita fino a 15 frese.
• DWX-52DCi® (DGSHAPE, a Roland Company): permette di fresare zirconia, cera, PMMA, resina composita (in disco o in blocchi), PEEK, gesso, cromocobalto pre-sinterizzato, fibra di vetro.
• Easy53: macchina fresatrice con calibrazione completamente automatica e con gestione semplice ed intelligente per lavorazioni a secco su materiali morbidi, software e macchina completamente sviluppati in modo indipendente da UP3D con tecnologia "Easy to use”. Movimentazione a 5 assi precisa ed affidabile indicata per tutti i tipi di lavorazioni.
• Esse5: lavora contemporaneamente con movimento simultaneo e cambio automatico degli utensili a 16 posizioni e cambio disco automatico a 8 posizioni. Grazie al secondo asse rotante i sottoquadri possono essere fresati senza alcuna difficoltà. Possiede un mandrino sincrono, ancora più potente e preciso, per il cambio automatico dell’utensile.

4. Potenza del Mandrino

Un elemento poco considerato è la potenza del mandrino. Essa, però, condiziona il tipo di grezzi affrontabili. È chiaro che un mandrino potente può affrontare materiali più difficili, come titanio o cromo-cobalto, perché è in grado di imprimere alla fresa un sufficiente torque. Un mandrino potente permette poi di ridurre i tempi di fresatura.

5. Gestione degli Utensili

Un ulteriore aspetto degno di considerazione è determinato dal numero di utensili di cui la macchina dispone. La qualità del prodotto è infatti connessa alla precisione del dettaglio riprodotto dalla macchina. È assolutamente importante che la linea di margine di una protesi che verrà cementata combaci quanto più possibile con quella del moncone naturale; inoltre, i dettagli anatomici (occlusali ed interprossimali) devono essere riprodotti.

Questo può essere ottenuto tanto più facilmente quanto più l’ultima fresa che interviene sia sottile. Quando una macchina a controllo numerico dispone di un limitato parco frese, si finisce a scendere a compromessi sulla qualità.

La stessa efficienza della lavorazione è influenzata dal numero di frese che un macchinario può ospitare. Un macchinario che può ospitare decine di utensili, infatti, mette il suo utilizzatore in condizione di potervi inserire abbastanza frese da poter affrontare efficacemente lavori su differenti materiali, rendendo non necessario cambiare l’intero parco frese ogni volta che si passa da un lavoro su metalli ad uno su ceramiche o resine e viceversa. In questo modo si riducono i tempi morti e, cosa non da poco, i rischi connessi al non rispettare le giuste posizioni per gli utensili.

Alternativamente a questo, si può decidere di inserire in macchina più esemplari identici dello stesso utensile. Questo serve a mettere la macchina in condizione di poter prendere un utensile nuovo se uno usato raggiunge un limite massimo consentito di usura o si rompe, riprendendo il lavoro altrimenti lasciato a metà e completandolo, evitando così costose ore di mancato lavoro. Una macchina ben settata e con un parco frese adeguatamente organizzato può lavorare ininterrottamente per decine di ore, quasi in totale assenza di controllo da parte di un operatore, provvedendo in autonomia alla sostituzione di frese usurate o danneggiate.

6. Area di Lavoro e Geometria del Grezzo

Un altro aspetto di rilievo è la geometria del grezzo affrontabile. Essa è spesso conseguenza delle dimensioni dell’area di lavoro. In genere, macchine di piccole dimensioni possono solo affrontare la fresatura di blocchetti, piccoli parallelepipedi poco più grandi di un comune dado da gioco o strutture pre-lavorate, note come pre-milled, di simili dimensioni.

La maggior parte delle fresatrici, a partire da un livello medio a salire, sono invece in grado di aggredire dischi standard di 98mm di diametro, mentre altre macchine, di solito esclusivamente di fascia alta, possono lavorare a partire da barre o parallelepipedi che possono raggiungere anche dimensioni maggiori.

Una più estesa area di lavoro equivale ad una maggiore versatilità della macchina, che così può essere utilizzata non solo per svolgere piccoli lavori chairside, ma anche realizzazioni di ampie strutture protesiche. Inoltre il disporre di grezzi più ampi permette di inserire all’interno dello stesso grezzo (nesting) un numero variabile di lavori che possono essere svolti dalla macchina in serie.

Va sottolineato che alcune fresatrici, per scelte operate dalle aziende che li producono, risultano vincolate all’utilizzo di grezzi dalle geometrie non standard. Questo porta ad una maggiore difficoltà di approvvigionamento dei grezzi ed una minore scelta dei materiali utilizzabili.

Come sopra anticipato, le dimensioni dell’area di lavoro rappresentano uno dei fattori più importanti da tenere in considerazione. Una fresatrice, i cui assi possono muoversi solo di pochi centimetri, sarà adeguata solo per lo svolgimento di lavori quali inlays, onlays, corone singole o piccoli ponti. Una fresatrice invece in grado di muovere il mandrino su aree maggiori potrà essere usata per la realizzazione di strutture più importanti quali protesi tipo full-arch, o barre di sostegno per intere arcate. È ovvio che il maggiore contiene il minore, di conseguenza una fresatrice che abbia un’area di lavoro ampia potrà svolgere senza difficoltà anche lavori alla portata di fresatori più piccoli.

7. Robustezza della Macchina

Naturalmente, il peso del telaio della macchina può influire sulla precisione del restauro ottenuto. Ciò perché una macchina robusta assorbe meglio le vibrazioni della lavorazione, rispetto a quanto non possa fare una macchina leggera. Ciò è vero soprattutto per le macchine che lavorano i metalli.

Tabella Comparativa di Alcune Fresatrici Dentali

Di seguito una sintesi delle caratteristiche principali di alcuni modelli di fresatrici dentali menzionati, per facilitare la comparazione:

Caratteristica	vhf Z4	Erre5	Esse5	Easy53	DWX-4® (DGSHAPE)	DWX-52D® (DGSHAPE)	DWX-42W® (DGSHAPE)
Assi	4 assi	-	Movimento simultaneo (multi-asse implicito)	5 assi	4 assi	5 assi	-
Lavorazione	Umido	Secco e Umido	-	Secco (materiali morbidi)	-	-	Umido
Materiali	Vetroceramica, PMMA, ossido di zirconio, compositi, abutment in titanio prefabbricati	Titanio, cromo-cobalto, altri materiali duri	-	Materiali morbidi	Cera, nano compositi, PMMA, zirconia	Zirconia, cera, PMMA, gesso, PEEK, fibra di vetro, resina composita, cromo-cobalto presinterizzato	Vetroceramiche e resina composita
Caratteristiche Aggiuntive	Tecnologia Purewater, mandrino ad alta frequenza (100.000 rpm), ripetibilità ±0,003 mm, touchscreen intuitivo	DirectDisc Tech. (10 posizioni), DirectClean Tech., ionizzatore, auto asciugatura, sensori, webcam	Cambio auto. utensili (16 posizioni), cambio auto. disco (8 posizioni), secondo asse rotante per sottosquadri, mandrino sincrono	Calibrazione auto., gestione semplice e intelligente, "Easy to use" Tech.	Design compatto	Cambio utensile automatico (15 frese)	Cambio utensile automatico (6 stazioni)
Applicazione	Chairside (odontoiatria in giornata)	Tutte le applicazioni	-	Tutti i tipi di lavorazioni	-	Laboratorio odontotecnico	-

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