Scannergenauigkeit aus der Sicht eines Entwicklers

Die Scannergenauigkeit war ein zentraler Schwerpunkt, auf den sich die Ingenieure von 3Shape bei der Entwicklung der Scannermodelle D800 und D900 konzentriert haben. Warum? Weil Dentallabore und Fräszentren zuverlässige und präzise Scanlösungen benötigen, um Zeit und Kosten – insbesondere bei aufwendigen Restaurationen wie Implantatstegen und Brücken – maßgeblich senken zu können. Das Innovationsprojekt von 3Shape hat zu einer Reihe neuer technologischer Durchbrüche geführt, welche die Scangenauigkeit erhöhen.

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Wir haben uns direkt ins Innovationszentrum von 3Shape begeben, um mit Dr. Thomas Allin, dem Projektleiter für Scannerentwicklung in der Technologieforschung von 3Shape in Kopenhagen, zu sprechen:

  1. Warum ist die Genauigkeit bei 3D-Dentalscannern so wichtig?
    Beim 3D-Scannen werden Modelle von einem physischen in ein digitales Format umgewandelt. Die dabei erreichte Präzision wird in der Design- und Fertigungsphase eins-zu-eins beibehalten. Unternehmen müssen sich auf ihre Ausstattung und Geräte verlassen können, um ein gewisses Maß an Produktqualität gewährleisten zu können. 3D-Laborscanner sollten den etablierten und anerkannten Branchenstandards entsprechen. Wir bei 3Shape wollen jedoch noch bessere Scanner entwickeln. Wir engagieren uns für die Herstellung von Scannerprodukten, die zweifellos zu den Spitzenreitern der Dentalindustrie zählen. Demnach können sich unsere Anwender auf die Genauigkeit ihrer digitalen Modelle verlassen.

  2. Welche zentralen technischen Probleme müssen gelöst werden, um einen hochgenauen 3D-Scanner zu entwickeln?
    Der Dreh- und Angelpunkt besteht im Wesentlichen darin, das eigene System sehr gut zu kennen. Jede Komponente – bis hin zur kleinsten Schraube – ist von Bedeutung. Da wir für die Herstellung unserer Produkte die bestmöglichen Materialien auswählen, unsere Designparameter sorgfältig aufeinander abstimmen und unsere Entwickler über einzigartige Kompetenzen verfügen, gehören unsere Produkte zu den genauesten auf dem Markt. Wenn es um die letzten paar Mikrometer geht, können herkömmliche mechanische Produktionsverfahren nicht mehr Schritt halten. An diesem Punkt erreichen wir durch Erfindergeist, Innovation und Interdisziplinarität wahrhaftige Durchbrüche.

  3. Welche besonderen Aspekte haben Sie im Hinblick auf Genauigkeit in den Entwicklungsprozess des D900-Scanners einfließen lassen?
    Der D900-Scanner ist in mehrerer Hinsicht ein wirklich innovatives Produkt. Wir wollten Dentallaboren einen umfassenden Funktionsumfang mit höherer Scangeschwindigkeit, optimierter Farbtextur und besseren Möglichkeiten zum Scannen mehrerer Stümpfe bieten und gleichzeitig die Genauigkeit und Zuverlässigkeit erhöhen. Dabei haben wir ein komplett neues Kamerasystem entwickelt. Die Hauptstruktur ist dabei ein echtes Kunstwerk. Wir haben auf eine besondere wärmebeständige Metalllegierung zurückgegriffen, um eine durchgängige Genauigkeit auch für anspruchsvolle Laboreinrichtungen gewährleisten zu können. Das optische System mit blauer LED wurde für die rauschfreie Erfassung optimiert. Unsere Testergebnisse sind immer wieder recht erstaunlich. Vor Kurzem haben wir beispielsweise einen Vergleich mit einem High-End-Scanner im Rahmen unserer Qualitätskontrolle durchgeführt, der auf 5 µm genau scannt. Die Korrelation mit dem D900-Scanner von 3Shape war bei 6 Scandurchgängen in Folge besser als 99,7 %.

  4. Wie gewährleisten Sie die Genauigkeit der einzelnen ausgelieferten Scanner?
    Jeder Scanner, den 3Shape versendet, wird unter Verwendung spezieller Kalibrierungstestobjekte mit einer nachgewiesenen Genauigkeit unter 1 Mikrometer analysiert. Die Genauigkeitsangaben von 3Shape lassen sich damit auf internationale metrologische Standards zurückführen und werden durch unabhängige Einrichtungen validiert. Außerdem überwacht unser Qualitätskontrollsystem sämtliche Geräte, die in der Fertigung zum Einsatz kommen – bis hin zu jedem einzelnen Drehmomentschlüssel für die Montage, genau. Unsere Entwicklungs- und Fertigungsabteilung arbeiten bei uns eng zusammen, damit für einen schnellen und reibungslosen Informationsaustausch gesorgt ist. Auf diese Weise können wir Produktinnovationen schnell und erfolgreich umsetzen.

  5. Wie können Anwender die Scannergenauigkeit über die Lebenszeit des Scanners sicherstellen?
    Jeder 3Shape-Scanner wird mit einem Kalibrierungsobjekt mit einem besonderen, hoch genauen optischen Muster ausgeliefert. Bei jeder Scannerkalibrierung mit diesem Objekt überprüft die Software, ob der physische Zustand des Scanners und die internen Geometrien festgelegten mathematischen Modellen entsprechen. Auf diese Weise werden genaue Scans sichergestellt.

  6. Worauf sollten Laborbetreiber beim Kauf eines genauen 3D-Scanners achten?
    Grundsätzlich sollten Käufer skeptisch gegenüber jeglicher Produktangaben sein. Sie sollten sich vergewissern, dass sie wirklich verstehen, was eine Angabe unter welchen Bedingungen bedeutet und darauf bestehen, dass der Anbieter detailliert erläutert, wie diese Angaben verifiziert werden. Wenn ein Anbieter angibt, dass sein Produkt einem bestimmten Standard entspricht, müssen die Testergebnisse in vielen Fällen veröffentlicht werden. Käufer können dann Einsicht in diese Ergebnisse erfragen.
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