Fast jedes 10. Kind hat heute sogenannte „Kreidezähne“. Gemeinsam mit der Wissenschaft hat ein Hamburger Dentallabor einen Zahnersatz aus dem 3D-Drucker entwickelt.
Ein Mangel an Mineralstoffen führt zu „Kreidezähnen“, also zur Beschädigung der Milchzähne. Die Ursache ist noch unklar. Damit sich der Kiefer nicht verschiebt oder andere Zähne beschädigt werden, hat der Zahntechniker Alexander von Fehrentheil Kinderkronen entwickelt, die anpassungsfähiger sind als die gängigen Modelle.
„Mit Unterstützung des Innovations- und Patent-Centrums der Handelskammer konnte ich die Krone aus biokompatiblem und keramikverstärktem Kunststoff 2014 zum Patent anmelden. Doch das Fräsen aus einem Block ist sehr teuer. Da wir auch in der Herstellung von Modellen mit additiven Verfahren arbeiten, haben wir uns erneut an die Kammer gewandt, um zu erfahren, ob sie uns passende Partner nennen kann. So kamen wir mit der IKS in Kontakt“, berichtet der Geschäftsführer der Hamburger vFM Dentallabor GmbH.
Bereits im ersten Gespräch in der IKS Hamburg war klar, dass für das Unternehmen eine Zusammenarbeit mit dem Laser Zentrum Nord (heute: Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT) passen könnte. Die Einrichtung hat sich auf additive Verfahren – die unter dem Begriff 3D-Druck bekannt sind – spezialisiert.
Mithilfe von Laserstrahlen wird beim selektiven Lasersintern (SLS) eigens entwickeltes Pulver Schicht für Schicht zu einem Werkstück verschmolzen. Mit Hilfe der Wissenschaftler und der IKS Hamburg erhielt von Fehrentheil Gelder des Programms für Innovation (PROFI) von der Hamburgischen Investitions- und Förderbank.
Entwickelt wurden Materialien mit der passenden Partikelgröße und eine spezielle Mischung aus Kunststoff- und Keramikpulver. Die Materialien müssen den richtigen Härtegrad besitzen und dürfen nicht gesundheitsschädlich sein. „Um die Nachbearbeitungskosten der Kronen gering zu halten, entwickeln wir ein Verfahren, bei dem wir die Schichtstärken minimieren, um die Übergänge möglichst gering zu halten. Hierfür konnten wir eine SLS-Anlage anschaffen, die teilweise über das Projekt finanziert wird. Mit dieser können wir Schichten von etwa 60 Mikrometern auftragen. Wenn uns dies gelingt, ist eine Schicht dünner als ein normales Blatt Papier“, erklärt Arnd Struve, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Maschinenbau-Ingenieur, der für die zweijährige Projektlaufzeit eingestellt wurde.
Das Zahnlabor arbeitet schon lange mit einem Intraoral-Scanner, um die Gebisse der kleinen Patient:innen zu erfassen. So kann es die bearbeiteten Daten an das Forschungsinstitut senden und damit zudem ungesunde Röntgenstrahlen und zeitaufwendige Abdrücke vermeiden.
Während das Unternehmen durch das Kooperationsprojekt neue Technologien integrieren kann, der Konkurrenz einen Schritt voraus ist und langfristig Kosten spart, ermöglicht die Zusammenarbeit den Wissenschaftlern Einblicke in ein neues Gebiet, die Generierung neuen Wissens und auch Praxiserfahrung.