Die digitale Fertigung hat die Zahnmedizin in den vergangenen Jahren maßgeblich verändert und ermöglicht zunehmend effiziente, präzise und vielseitige Herstellungsprozesse in verschiedenen Bereichen der restaurativen Zahnheilkunde. Neben subtraktiven Verfahren wie dem computerunterstützten Fräsen (CNC) gewinnen additive Fertigungstechniken zunehmend an Bedeutung. Besonders die Vat-Photopolymerisation, zu der unter anderem das Digital Light Processing (DLP) zählt, hat sich bereits in der dentalen Herstellung etabliert. Gleichzeitig rücken extrusionbasierte Verfahren wie die Fused Filament Fabrication (FFF) zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen.
Beim FFF wird ein thermoplastisches Filament erhitzt und schichtweise über eine Düse auf eine Bauplattform aufgetragen. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere durch geringe Materialkosten, einen reduzierten Materialverlust sowie eine vergleichsweise einfache Handhabung aus. Allerdings bestehen weiterhin Herausforderungen hinsichtlich Oberflächenqualität, Dimensionsgenauigkeit und thermischer Prozesskontrolle, wodurch die klinische Anwendung derzeit noch eingeschränkt ist. Während FFF bislang überwiegend zur Herstellung dentaler Modelle eingesetzt wird, existieren nur wenige Untersuchungen zur Eignung dieses Verfahrens für die Herstellung provisorischer Restaurationen.
Provisorische Versorgungen übernehmen in der klinischen Zahnmedizin eine wichtige Funktion. Sie schützen präparierte Zähne, stellen Ästhetik und Kaufunktion wieder her und unterstützen die Phonation während der Behandlungsphase. Die verwendeten Materialien müssen daher neben einer ausreichenden Biokompatibilität auch adäquate mechanische Eigenschaften aufweisen. Sowohl PMMA als auch PET weisen thermoplastische Eigenschaften auf, die eine schichtweise Verarbeitung ermöglichen. Trotz erster vielversprechender Ansätze liegen bislang jedoch nur begrenzte Daten zur Eignung FFF-gefertigter provisorischer Restaurationen vor.
Ziel dieser Studie war es, FFF-gedruckte provisorische Restaurationen aus PMMA und PET hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, ihrer Dimensionsgenauigkeit sowie ihres Verbundverhaltens zu untersuchen und mit DLP-gedruckten beziehungsweise CNC-gefrästen Versorgungen zu vergleichen. Dieser Auszug stellt Teilergebnisse der Gesamtuntersuchung dar.
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Ergebnisse:
Filamentgedruckte Restaurationen zeigten die geringsten Bruchlastwerte, während gefräste Restaurationen die höchsten Bruchlastwerte aufwiesen. Bei den DLP- und CAD/CAM-gefertigten Restaurationen erreichten okklusale Veneers die höchsten Bruchlastwerte, während bei den FFF-gefertigten Restaurationen Seitenzahnkronen die höchsten Werte zeigten. Frontzahnkronen wiesen unabhängig vom Herstellungsverfahren die geringsten Bruchlastwerte auf. Innerhalb der FFF-gefertigten Front- und Seitenzahnkronen erzielte PMMA höhere Bruchlastwerte als PET.
DLP-gefertigte Restaurationen zeigten die höchste Genauigkeit. CAD/CAM-gefertigte sowie FFF-PET-Restaurationen wiesen vergleichbare Ergebnisse auf, während FFF-PMMA die größten Abweichungen zeigte.
Bei der Scherhaftfestigkeit erzielte Visiolink signifikant höhere Werte als Monobond Plus. Der Thermolastwechsel hatte keinen Einfluss auf die Scherhaftfestigkeit von Visiolink, wohingegen sich alle mit Monobond Plus konditionierten Prüfkörper während des Thermolastwechsels lösten.
Bei den PET-Restaurationen zeigte das verwendete Befestigungsmaterial (Meron bzw. Ketac Cem Plus) keinen Einfluss auf die Bruchlast. Auch bei den PMMA-Restaurationen wurden keine Unterschiede in Abhängigkeit vom Befestigungsmaterial festgestellt. Nach der Kausimulation verringerte sich die Bruchlast unabhängig vom verwendeten Befestigungsmaterial.
Fazit:
CAD/CAM-gefertigte provisorische Restaurationen zeigten die höchsten Frakturlasten, während DLP die größte Genauigkeit erreichte. FFF-PET wies eine mit CAD/CAM vergleichbare Präzision auf, wohingegen FFF-PMMA die größten Abweichungen zeigte. Für FFF-PMMA erwies sich Visiolink als das geeignetere Adhäsivsystem. Thermomechanische Alterung reduzierte die Frakturlast beider Werkstoffe. Insgesamt stellt das FFF-Verfahren eine vielversprechende Option zur Herstellung provisorischer Restaurationen dar, sofern Materialwahl, Oberflächenbehandlung und die Auswirkungen der Alterung berücksichtigt werden.
Die hier vorgestellten Ergebnisse basieren auf der folgenden Studie: Gmeiner J, Meinen J, Hoffmann M, Stawarczyk B. FFF-Printed PET and PMMA for Provisional Restorations: An In Vitro Evaluation of Mechanical Properties, Dimensional Accuracy, and Bonding Behavior. Polymers (Basel). 2026 May 2;18(9):1125. doi: 10.3390/polym18091125.
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