Matériaux : une nouvelle mise en forme des céramiques, l’impression 3D

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  • Publié le . Paru dans Réalités Cliniques n°2 - 15 juin 2024 (page 44-52)
Information dentaire
Depuis plusieurs années, l’impression 3D s’est installée dans les laboratoires de prothèse dentaire, essentiellement pour la mise en œuvre des matériaux polymères. L’impression 3D permet de produire des pièces complexes ou de volume important, mais aussi de réaliser des petites séries rapidement. Ainsi, pour la fabrication des modèles, des éléments calcinables ou des guides chirurgicaux, l’impression 3D est devenue prédominante. Pour les céramiques, la fabrication soustractive par usinage s’est imposée dans les laboratoires. Cependant, la possibilité d’utiliser la fabrication additive par impression 3D émerge également pour les céramiques. La question se pose de savoir à quel stade de développement se trouvent ces céramiques imprimées. Quelles sont les céramiques imprimables actuellement disponibles sur le marché et quelles sont les imprimantes adaptées ? Comment ces céramiques imprimées se comparent‑elles aux céramiques usinées en termes de propriétés mécaniques, de précision dimensionnelle et d’esthétique ?

La CFAO apparaît dans l’industrie au cours des années 60. Le premier programme de CFAO est associé à Pierre Bézier, ingénieur chez Renault, qui crée, entre 1966 et 1968, le système Unisurf CAD, pionnier des logiciels de CFAO [1]. Ses courbes de Bézier sont au départ implémentées dans le logiciel Unisurf, qui pilote une petite machine à commande numérique.

La CFAO en fabrication soustractive apparaît en odontologie au début des années 80, à la suite des travaux de François Duret [2]. La fabrication est soustractive par usinage en commande numérique à l’aide d’une usineuse Kulhmann et le matériau associé est une résine composite fibrée, Aristée du laboratoire Spad. Un essai a été réalisé avec la zircone, en collaboration avec la société Desmarquest, sans suite.

La céramique dentaire entre dans le domaine de la CFAO en fabrication soustractive en 1987, avec la commercialisation du système CEREC 1 par Sirona [3]. Les inventeurs – Werner Möhrmann, un dentiste, et Marco Brandestini, un ingénieur – décident d’utiliser l’acronyme CEREC pour computer-assisted CERamic REConstruction. Les éléments techniques de base du système comprennent un scanner 3D, la construction de la restauration sur l’écran de l’ordinateur (Conception Assistée par Ordinateur, CAO) et l’usinage de la restauration à partir d’un bloc de céramique (Fabrication Assistée par Ordinateur, FAO). Pour cette technique de fabrication soustractive, la céramique Vitabloc Mark I élaborée par Vita Zahnfabrik [4] est une céramique vitreuse renforcée par un feldspath, la sanidine. En 1998, la gamme s’étoffe avec la commercialisation de Procad par Ivoclar, la première céramique vitreuse renforcée par la leucite sous forme de bloc à usiner, suivie en 2006 par sa version optimisée Empress CAD. En 2006, Ivoclar propose e.max CAD en bloc à usiner, céramique vitreuse renforcée par un disilicate de lithium, la plus utilisée dans le monde…

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