¿Qué parámetros afectan a la impresión de modelos de resina?

La ortodoncia digital ha llevado consigo la introducción de las impresoras 3D en el sector de la odontología. Estas impresoras pueden tener diferentes fines: imprimir modelos con los que fabricar alineadores sobre ellos, imprimir retenedores o incluso, tal y como hemos visto recientemente en algún congreso, imprimir los alineadores directamente.

Para garantizar el ajuste de cualquier dispositivo que vayamos a fabricar, el modelo de resina impreso deberá ser lo más preciso posible. Así que primero definamos qué es la precisión. Aplicado al mundo de la impresión 3D, la precisión se conoce cómo la fiabilidad que tiene una impresora de reproducir el mismo modelo repetidas veces con la mínima variación posible entre ellos. La precisión no es lo mismo que la exactitud, que está más relacionada con el detalle de la impresión. Según la finalidad del aparato que vayamos a fabricar, éste demandará una precisión/exactitud mayor o menor. Por ejemplo, la impresión de un retenedor, que es un elemento para mantener los dientes, no demandará la misma exactitud como unos modelos de resina usados para fabricar alineadores con los que mover los dientes.

¿Cómo funcionan las impresoras 3D? Estás máquinas imprimen o “construyen” un objeto capa a capa con un material imprimible, normalmente resina. Como comentábamos, un factor crítico para el éxito de las impresiones 3D en ortodoncia es su precisión dimensional, sobre todo cuando las aplicaciones implican un movimiento dental preciso. Entre las diversas tecnologías de impresión, la estereolitografía (SLA) y el procesado digital de luz (DLP) son los principales tipos de impresoras utilizados actualmente por los ortodoncistas. Muchos factores a lo largo del flujo de trabajo digital pueden afectar a la fidelidad de los modelos impresos, incluida la precisión del modelo digital obtenido con el escáner intraoral.

Las impresoras DLP son las más utilizadas en ortodoncia por diversas razones: su velocidad de impresión es mayor respecto a las de tipo SLA, es más fácil conseguir una buena calidad en la impresión y hay una gran variedad de materiales biocompatibles para impresión 3D con DLP.

Una vez tenemos nuestra impresora 3D… ¿Qué hacemos ahora? Es el momento de imprimir los modelos. Llegados a este punto, vamos a analizar si existe una forma “ideal” para prepararlos para su impresión. Algunos estudios al respecto han analizado la influencia del ángulo en el que se orientan los modelos y su relación con la altura (el espesor) de la capa de impresión.

The efecto de la angulación del modelo en la precisión de la impresión cambia a medida que cambia la altura de la capa y viceversa. En otras palabras, ambas variables están íntimamente relacionadas entre sí. Este hallazgo es importante y diferencia a este estudio de los anteriores, donde evaluaban ambos factores de forma independiente sin tener en cuenta esta relación entre las variables.

El estudio encontró que la combinación del ángulo de impresión oblicuo de 30º o 60º y un grosor de capa de 20 a 50 micrómetros fue la que obtuvo los modelos más precisos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la diferencia de precisión entre esta combinación con el resto de grupos analizados en el estudio fue clínicamente insignificante y no se identificó un solo ángulo o grosor de capa como el “mejor” para todas las situaciones.

Es decir, si la impresora 3D es de buena calidad, para las aplicaciones que podemos darle a estos modelos en ortodoncia no vamos a apreciar diferencias significativas en el ángulo de impresión. Aunque esta inclinación no afecte mucho a la precisión, sí que puede tener consecuencias en la rentabilidad de la impresión. Los resultados obtenidos por Williams y cols. lo demuestran:

  • Los modelos impresos con una angulación de 45º fueron los más rentables. Esta configuración de impresión utilizó 5,20 mL de resina por modelo, lo que la convierte en la opción más económica.
  • Si cambiamos la angulación a 30º, se consumió una mayor cantidad de resina por modelo, siendo esta inclinación la opción más costosa.

Esta variación entre angulaciones está relacionada con las estructuras de soporte que aparecen cuando preparamos los modelos para su impresión. Según la orientación de las arcadas, aparecerán más o menos soportes, repercutiendo en el tiempo de impresión y en la cantidad de material utilizado.

Ko J et al. Effect of build angle and layer height on the accuracy of 3-dimensional printed dental models. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2021;160:451-8

Williams A et al. Effect of print angulation on the accuracy and precision of 3D-printed orthodontic retainers. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2022;161:133-9

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