Automatisierung bei Fertigung
von Implantaten

Seit die kompakten Nullpunktspannsysteme in den Dentalbearbeitungsmaschinen Coritec 350i der Imes-icore GmbH, Eiterfeld, eingesetzt werden, gelingt nicht nur der einfache und sichere Werkstückwechsel, sondern auch die vollautomatische Fräsbearbeitung von Implantat-Aufbauten, Kronen und Kappen für den modernen Zahnersatz. Die Module haben die frühere Drehschwenkeinheit abgelöst, mit der noch manuell gewechselt werden musste.

Anpassungen waren notwendig

„Schnelligkeit ist neben der Präzision der wichtigste Faktor bei der Herstellung moderner Zahnprothetik“, erklärt Sebastian Ullrich, Abteilungsleiter mechanische Konstruktion bei Imes-icore. Deshalb sollte die neueste Generation der Werkzeugmaschinen unbedingt mit einem Nullpunktspannsystem ausgerüstet werden. Egal ob die Kunden aus aller Welt die Maschine mit oder ohne Loader bestellen, bringt das Spannen am definierten Nullpunkt zahlreiche Vorteile. So lassen sich mit dem Nullpunkt auch ohne Loader verschiedene Adaptersysteme, beispielsweise für vorfabrizierte Abutments (Stützschrauben oder Wurzelkappen) sowie Blockmaterialien wie Glaskeramik oder Lithium, schnell und einfach verwenden. Bei der Variante mit Loader lassen sich die zwölf Rohlinge aus dem Blankmagazin automatisch einwechseln und positionsgenau für die vollautomatische, auch mannlose Bearbeitung im Dreischichtbetrieb spannen. In den Blankhaltern sind wiederum die Rohlinge gespannt, aus denen bis zu 35 Einheiten für den Zahnersatz gefertigt werden können.

Eingesetzt werden in den Maschinen die AMF-Nullpunktspannmodule K5 pneumatisch mit gehärtetem Deckel und Kolben und einer Wiederholgenauigkeit beim Spannen von unter 0,005 Millimetern. Trotz der sehr kompakten Abmessungen von lediglich 45 Millimetern Durchmesser und nur 19,8 Millimetern Einbautiefe bringen die Module eine Haltekraft von 13 Kilonewton auf. Zum Öffnen werden standardmäßig acht bis zwölf bar Druckluft benötigt. Das wurde für den Einsatz bei Imes-icore geändert, so dass in den Maschinen bereits fünf bar Druckluft genügen.

Gespannt werden in den Nullpunktspannmodulen sogenannte Rondenhalter oder Blankhalter, in denen die eigentlichen Werkstücke – die Blanks – gespannt sind. Diese Blanks sind aus Werkstoffen der Dentalbranche, standardmäßig aus Zirkonoxid, PMMA, Wachs oder Composites, auch aus Nichtedelmetallen wie Chrom-Kobalt oder Titan. Aus diesen werden dann in einer Aufspannung in 5-Achs-Simultanbearbeitung bis zu 35 individuelle Implantat-Aufbauten, Kronen oder Kappen gefräst. Häufig sind es auch Brücken aus mehreren Zähnen, Stegverbindungen oder ganze Vollprothesen. Die wirtschaftlich sinnvollste Aufteilung errechnet ein spezielles Programm, und entsprechend werden die Prothesen verteilt. Am Ende der Bearbeitung halten lediglich noch kleine Stege die aus dem Blank herausgefrästen Zahnprothesen. Die werden später außerhalb der Maschine durchtrennt, dann liegen die fertigen Zahnprothesen vor.

Automatisiert spannen: verwechslungs- und verdrehsicher

Die Rondenhalter werden direkt gespannt. Dafür ist der passende Spannnippel, den AMF als Zubehör mitliefert, in den Boden des Rondenhalters integriert. Um den Nippel herum sind Erhebun¬gen und Aussparungen sowie eine Fixierbohrung angebracht, die in einem Justierstift sowie passenden Erhebungen und Aussparungen auf Maschinenseite um das Nullpunktspannmodul herum ihr Gegenstück finden und so für ein verwechslungssicheres Spannen mit verdrehsicherem Halt sorgen.

„Das ist die Voraussetzung für eine präzise und wiederholgenaue vollautomatisierte Fertigung“, erklärt Patrick Peter, Qualitätsmanager Produktion bei Imes-icore. Wird das Nullpunktspannmodul pneumatisch geöffnet, kann der Rondenhalter eingesetzt werden. Der Nippel wird eingezogen und verschlossen, bevor die bis zu 13 Kilonewton starke Haltekraft ihre Arbeit aufnimmt.

Die Maschinen sind mit und ohne Loader dank ihrer geringen Abmessungen kompakte Tischmaschinen. „Da die Produkte, die Dentallabore und Zahnarztpraxen mit eigenen Laboren darauf fertigen, sehr klein sind, dürfen auch die Maschinen für den Dentalbereich nicht groß sein“, bestätigt Christoph Stark, geschäftsführender Gesellschafter der Imes-icore. Bestes Beispiel dafür ist die Zusammenarbeit mit dem Spannmittelexperten Andreas Maier GmbH & Co. KG aus Fellbach (AMF). Und so bearbeiten die aktuellen 5-Achs-Maschinen alle wesentlichen Werkstoffe der Dentalbranche zuverlässig, wiederholgenau und mit automatischem Werkzeugwechsler für die unterschiedlichen Werkzeuge in einer Aufspannung vollautomatisch und mannlos.