¿Qué es una fresadora dental? Explicación de los conocimientos básicos y los desafíos.

En este artículo se abordarán los retos y las soluciones para las fresadoras dentales.
Este libro es de lectura obligatoria para quienes estén considerando la compra de equipos y para los diseñadores de fresadoras.

¿Qué es una fresadora dental?

Una fresadora dental es una pequeña máquina de corte que utiliza un sistema CAD/CAM.
El programa procesa automáticamente prótesis como empastes y coronas para reemplazar los dientes perdidos. Un material dental en forma de disco, llamado "disco", se corta con la forma de un diente utilizando una herramienta (es decir, una fresa).
Existen diversos materiales para discos, como la zirconia no metálica, la cerámica, la cera, el PMMA (resina acrílica) y metales como el titanio y el cobalto. Cada material posee características propias, como resistencia a la decoloración y al deterioro, y un acabado estético, y se utiliza según su finalidad.

¿Se utilizan cada vez más las fresadoras dentales?

Actualmente, existe una escasez de técnicos dentales y de profesionales con diferentes estilos de trabajo.

En Japón, una de cada tres personas (más de 30 millones) usa dentaduras postizas, y existen 20.000 laboratorios dentales que fabrican y reparan estas prótesis, aproximadamente el mismo número que de escuelas primarias públicas.
En un futuro próximo, Japón experimentará inevitablemente un aumento en la población que requiere prótesis debido al envejecimiento de su población. Sin embargo, se ha señalado que el nivel de ingresos y el entorno laboral de los técnicos dentales son factores que contribuyen a la escasez de estos profesionales.

A medida que aumenta la demanda de atención dental en una sociedad que envejece, se prevé que también aumente la carga de trabajo de los técnicos dentales. Las fresadoras, que automatizan el procesamiento de prótesis y reducen la carga de trabajo de los técnicos, serán sin duda uno de los equipos más demandados en el futuro.

Esta sección describe los diferentes tipos de fresadoras y los retos que plantean.

Tipos de fresadoras dentales

Existen tres tipos de fresadoras: modelos en seco, en húmedo y modelos combinados en seco y en húmedo.
A continuación se ofrece una descripción general de cada tipo.

tipo seco (método seco)

Este método no utiliza agua ni refrigerante durante el procesamiento.
Las herramientas de pequeño diámetro, del orden de 0,5 mm, se utilizan principalmente para cortar materiales blandos (circonia, resina, PMMA, etc.), lo que permite un modelado y procesamiento precisos. Por otro lado, al cortar materiales duros, las herramientas de pequeño diámetro no se utilizan con frecuencia debido a inconvenientes como la rotura y un mayor tiempo de mecanizado.

tipo húmedo (método húmedo)

Se trata de un método en el que se aplica agua o refrigerante durante el proceso para suprimir el calor generado por la fricción durante el pulido.
Se aplica principalmente al procesamiento de materiales duros (por ejemplo, vitrocerámica y titanio). Los pacientes demandan cada vez más materiales más duros debido a su resistencia y apariencia estética.

Método combinado seco/húmedo

Se trata de un modelo de doble uso, compatible tanto con métodos secos como húmedos.
Si bien tiene la ventaja de poder procesar una variedad de materiales con una sola máquina, tiene la desventaja de generar tiempo improductivo al cambiar del procesamiento en húmedo al procesamiento en seco, como por ejemplo al limpiar y secar la máquina.
Otras desventajas comunes que se suelen mencionar al tener ambas funciones son la capacidad de procesamiento insuficiente y la elevada inversión inicial.

En algunos casos, la eficiencia de producción es mayor con máquinas específicas especializadas en procesamiento en seco o en húmedo, respectivamente, por lo que no se puede generalizar y decir que un modelo de doble uso es mejor.
Es importante utilizar los tres métodos según la finalidad, como las características del material y la frecuencia de uso.

Desafíos para las fresadoras dentales:

Problema 1. ¿Cómo mantener la precisión de mecanizado de la fresadora?

Dado que la mordida y el aspecto de los dientes influyen enormemente en nuestra vida diaria, las fresadoras deben tener una alta precisión de mecanizado.
Sin embargo, la precisión de la fresadora en sí misma no es suficiente para un procesamiento de precisión.
Dos requisitos esenciales para mantener la precisión del mecanizado son un "posicionamiento inicial de la herramienta/punto de origen" y un "posicionamiento preciso de la pieza de trabajo".

¿Qué es lo que origina o posiciona la herramienta ?

Se refiere a determinar el punto de partida del mecanizado de la herramienta.
Las fresadoras utilizan herramientas ultrafinas con un diámetro de 1 mm o menos para procesar materiales duros, lo que provoca desgaste. El mecanizado con desgaste o astillamiento inesperado de la herramienta puede generar directamente defectos de mecanizado debido a desviaciones dimensionales en el producto final. Especialmente durante el mecanizado continuo, es necesario realizar comprobaciones en cada pasada.

¿Qué es el posicionamiento de la pieza de trabajo ?

La pieza de trabajo debe sujetarse firmemente para que no se mueva durante el mecanizado.
Si un disco se mecaniza con una fijación suelta, incluso con equipos de alta precisión, se producirá un error* en las dimensiones del producto final, lo que resultará en un mecanizado defectuoso. Esto cobra especial importancia en operaciones sin supervisión, como cuando se utiliza un cambiador de discos sin que haya nadie a cargo.

Para evitar los riesgos mencionados, la herramienta o el disco deben mecanizarse determinando con precisión su posición mediante un sensor.

Problema 2. ¿La fresadora es demasiado pequeña para acoplarle un Sensor?

Existe un problema de falta de espacio para el montaje de los sensores.
Muchas fresadoras dentales son pequeñas (del tamaño de una máquina de sobremesa), pero están diseñadas para alojar más barras de fresado, por lo que el espacio para montar los sensores es limitado. Por lo tanto, se necesita un sensor compacto que pueda montarse en un espacio reducido.

Problema 3. Sensor dañado o con mal funcionamiento debido a chips o líquidos.

Si un sensor se daña, el equipo no podrá utilizarse hasta que se repare, por lo que el sensor también debe ser duradero.
En particular, el interior de una fresadora, ya sea en seco o en húmedo, constituye un entorno adverso donde se dispersan virutas finas y líquidos, y los sensores con estructuras de protección débiles corren un alto riesgo de penetrar en el cuerpo principal y sufrir daños. Los sensores láser Sin contacto y los sensores de proximidad no son adecuados para su instalación debido al alto riesgo de fallo provocado por los fragmentos proyectados.

Soluciones a los desafíos de las fresadoras dentales

Como solución a los problemas de "origen de la herramienta" y "posicionamiento de la pieza de trabajo" descritos anteriormente, nos complace presentar los siguientes sensores METROL , que ya se utilizan en muchas fresadoras.

Solución 1. Herramienta originada por el Ajustador de herramientas.

Al entrar en contacto físico con la herramienta, el sensor de ajuste de herramientas comunica al control de la máquina el origen del mecanizado de la herramienta, que se convierte en la referencia de mecanizado.
El ajustador de herramientas compacto de la serie P de METROL es altamente preciso y compacto, con una repetibilidad de 0,5 µm. Incluso los errores dimensionales mínimos causados ​​por el desgaste y el astillado de la herramienta se compensan de forma fiable para evitar defectos de mecanizado.
Esto resulta indispensable para evitar problemas como defectos de mecanizado continuos durante el funcionamiento automático. Debido a su bajo coste, ha sido adoptado por numerosos fabricantes de fresadoras en Japón y en toda Europa.

Solución 2. Posicionamiento inicial de la Pieza de trabajo mediante una sonda táctil ultracompacta.

La sonda táctil es un sensor que se utiliza para localizar la pieza de trabajo antes del mecanizado y para medir las dimensiones después del procesamiento.
Al tocar la pieza de trabajo (material) con una bola unida a la punta, se envían las coordenadas de posición XYZ, el origen del procesamiento, a la fresadora.
La serie K3S de sondas táctiles ultracompactas permite el posicionamiento de piezas con gran precisión incluso en espacios reducidos, evitando defectos de mecanizado causados ​​por el aflojamiento o la desalineación de la pieza durante su colocación.

Solución 3. Uso de sensores impermeables y a prueba de polvo.

Nuestros sensores son altamente resistentes al agua, al aceite y a los golpes.
El sensor ha superado rigurosas pruebas de resistencia al agua y al aceite, y se ha utilizado en numerosas máquinas herramienta de gran tamaño. Demuestra su durabilidad frente a chorros de agua y refrigerante desde cualquier dirección.
La carcasa del sensor está diseñada para protegerla contra el agua y el polvo con especificaciones IP67, lo que la hace ideal para fresadoras.

* Si no se limpia, el Refrigerante y el polvo pueden adherirse, lo que puede provocar problemas como fallos en los sensores y que las herramientas se peguen al soporte, por lo que es necesario tomar medidas como la limpieza después de su uso.

Solución 4. Diseñar un Sensor específico para la fresadora.

Los sensores también pueden diseñarse específicamente para el entorno operativo de la fresadora.

Todos los sensores METROL se diseñan y fabrican en nuestras propias instalaciones en Tokio.
El tamaño del Sensor , el diámetro de la sonda/superficie de contacto, la carrera, el soplado de aire (para evitar virutas), la fuerza de contacto y las especificaciones de protección del sensor se pueden personalizar para adaptarse a la herramienta prevista, el espacio disponible y la ubicación de montaje del sensor. Gracias a nuestra amplia experiencia con fresadoras, le propondremos el sensor óptimo para sus condiciones de funcionamiento.

Resumen de productos para fresadoras dentales

Fabricantes representativos de fresadoras dentales

La siguiente es una lista parcial de fabricantes de fresadoras dentales.
Muchas fresadoras europeas se distribuyen en Japón, pero en los últimos años también han surgido fabricantes japoneses de fresadoras.

Fabricantes japoneses de fresadoras

• CANON ELECTRONICS INC.

Fabricantes de fresadoras no japoneses

• imes icore
• Amann Girrbach AG
• Arum Europe GmbH
• Máquina Dental Srl
• Dyamach Srl
• Automatización dental
• Datron
• VHF Camfacture AG

【video 】 Ajustador de herramientas pequeño: ejemplo de uso en una fresadora dental

Por último, un estudio de caso sobre la instalación de un pequeño ajustador de herramientas.

Consulta sobre sensores para fresadoras

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Nuestros ingenieros experimentados estarán encantados de ayudarle.