Materialtechnische Untersuchungen von gedruckten kieferorthopädischen 4D-Alignern aus Formgedächtnispolymeren

Abstract

Diese Studie hatte zum Ziel, die von 4D-gedruckten Alignern erzeugten Kräfte und Momente zu untersuchen. Hierfür wurden Tera Harz TC-85-Harz und Zendura FLX (ZF) thermogeformte Folien (0,76 mm) verwendet. Für Dreipunkt-Biegeversuche (3PB) bei verschiedenen Temperaturen wurden rechteckige Streifenproben (50 × 10 × 0,6 mm) hergestellt. Vollanatomische Aligner wurden für 3D-Kraftmessungen an verschiedenen Zähnen und in unterschiedlichen Richtungen bei 37 °C mit einer eigens entwickelten Messeinrichtung gefertigt. ZF zeigte Biegespannungskräfte zwischen 1,7 und 2,3 N, während TC-85 Werte von 0,3 N bis 2,7 N aufwies, wobei die Temperatur TC-85 deutlich stärker beeinflusste. Bei niedrigeren Temperaturen war TC-85 steifer als ZF, bei höheren Temperaturen hingegen weniger fest. Die 3D-Kraftmessungen zeigten für beide Materialien vergleichbare Werte. Die gemessenen Kräfte lagen zwischen 0,3 und 1,7 N, die Momente zwischen 4,8 und 9,4 Nmm. Die Studie schlussfolgert, dass TC-85 4D-gedruckte Aligner biologisch verträgliche Kräfte für orthodontische Bewegungen liefern und zudem eine bessere Kontrolle über die Materialdicke ermöglichen.