Considérations relatives au fraisage ou au meulage dans Digital Dental

Prendre une décision éclairée lors de l’achat d’une fraiseuse

Il y a cinq ou six ans, il y avait peu d’options en ce qui concerne les systèmes de fraisage CAM disponibles pour les laboratoires dentaires. Aujourd’hui, une promenade dans l’allée de n’importe quel salon professionnel de laboratoire dentaire révèle une variété d’options de fraisage. Il existe des systèmes de bureau, des systèmes de paillasse et des moulins autoportants avec des robots attachés. Il y a même des fabricants qui vendent le même moulin à plusieurs entreprises qui les re-marquent et les vendent comme les leurs. Cependant, bien que le matériel interne puisse être commun entre les revendeurs, les stratégies d’outillage et de fraisage peuvent être complètement différentes. C’est pourquoi les moulins qui se ressemblent peuvent produire des résultats complètement différents. Alors, quelles caractéristiques séparent un moulin d’un autre?

Fuseau

La broche est le cœur de toute fraiseuse. Il se compose d’un moteur encapsulé à l’intérieur du broyeur qui fait tourner l’outil de coupe (fraise). L’outil est maintenu en place par une pince. Le programme de fraisage généré par le logiciel de FAO indique au contrôleur à l’intérieur d’une fraiseuse à quelle vitesse la broche doit tourner. Au cours d’un projet typique, la vitesse de la broche est ajustée plusieurs fois en fonction du type d’outil de coupe utilisé, de la taille de l’outil, du type de matériau fraisé et de la quantité de matériau coupé. Les fabricants d’équipements de fraisage et les programmeurs de logiciels de FAO utilisent des directives à l’échelle de l’industrie pour sélectionner des vitesses de broche qui optimisent la durée de vie de l’outil, la vitesse de coupe et la qualité de coupe.

Broyage humide VS sec

En général, le type de matériau fraisé détermine si un broyeur doit être sec ou humide. Certains matériaux céramiques tels que le disilicate de lithium et les porcelaines feldspathiques nécessitent un broyage humide, tout comme certains métaux comme le chrome cobalt. D’autres matériaux, tels que la zircone et le titane, peuvent être broyés secs ou humides. En général, la cire et l’acrylique (pour les temporaires) sont broyés à sec.

Le liquide dans un broyeur humide remplit plusieurs fonctions. Il baigne en permanence l’outil de coupe et le stock de fraisage, en gardant l’outil et le matériau au frais, et aide à retirer le matériau du disque ou du bloc de fraisage. Certains additifs peuvent également être inclus dans le liquide pour agir comme lubrifiant de coupe. Les broyeurs humides nécessitent un nettoyage périodique car le matériau fraisé s’accumule dans la machine et doit éventuellement être retiré. Le remplacement du liquide de coupe est également généralement nécessaire à intervalles réguliers.

Le broyage à sec n’utilise pas de liquide pour enlever les déchets de la surface de coupe, mais plutôt de l’air sous pression, du vide ou une combinaison des deux. Un nettoyage d’entretien est toujours nécessaire, car une quantité considérable de poussière et de copeaux est générée par le broyage à sec. La taille du vide, le bruit et les dépenses d’exploitation doivent tous être pris en compte avant de faire un achat.

La plupart des moulins sont configurés pour fonctionner comme un broyeur humide ou un broyeur sec. Cependant, certains moulins secs peuvent être convertis pour fonctionner comme un moulin humide. D’autres peuvent fonctionner comme secs ou humides selon que le matériau est

Taille du moulin

Les moulins sont disponibles en trois tailles de base : de table, de paillasse et autonomes. Chaque taille a des caractéristiques qui peuvent la rendre plus désirable, en fonction du volume de fraisage et des matériaux.

Un moulin de table est généralement assez petit pour qu’une seule personne puisse le ramasser et le déplacer d’un endroit à l’autre. Ces broyeurs utilisent généralement des entraînements par courroie pour déplacer la crosse ou la broche de fraisage. La plupart des broyeurs de table sont configurés pour fraiser des blocs à unité unique, mais peuvent avoir des fixations pour accueillir de petits cadres ou même des disques. Alors que les broyeurs dentaires les plus courants ont des changeurs d’outils pour échanger les fraises (outils) pendant le fraisage, certains des broyeurs de table ont un outillage fixe qui doit être changé manuellement pendant le processus de fraisage.

Les broyeurs de paillasse ont tendance à être considérablement plus grands et plus lourds que les versions de table. Deux personnes ou plus ou de l’équipement mécanique sont nécessaires pour soulever ou déplacer ces moulins. Les broyeurs de paillasse utilisent généralement des vis à billes robustes pour déplacer la crosse ou la broche de fraisage. Les broches de broyage de paillasse sont également généralement plus robustes que celles que l’on trouve dans les broyeurs de table. Les changeurs d’outils automatiques sont standard et, dans certains cas, des positions d’outils supplémentaires sont disponibles pour des détails de fraisage supplémentaires ou d’autres matériaux. Certains broyeurs de paillasse sont également capables de fraiser le métal et la vitrocéramique dans certaines configurations.

Les broyeurs autoportants sont généralement les plus grands, les plus robustes et les plus chers disponibles. Ils peuvent broyer les matériaux les plus résistants, dans des stocks plus importants, et fonctionner plus longtemps avec des tolérances plus serrées que les petits moulins.

Axes

Il n’y a pas de corrélation entre le nombre d’axes d’un moulin et la taille du moulin. Il y a des moulins à table à 5 axes et des moulins autonomes à 3 axes; cependant, les broyeurs à 3 axes sont la configuration de broyeur dentaire la plus courante. Ils sont capables de fraiser par le haut ou le bas du matériau de base, mais sont incapables de fraiser les contre-dépouilles, ce qui est adéquat pour les travaux de couronne et de pont de routine. En règle générale, les broyeurs à quatre axes peuvent fraiser les contre-dépouilles dans une seule direction, tandis que les broyeurs à 5 axes peuvent fraiser les contre-dépouilles dans chaque direction.

Stratégies de fraisage

Le logiciel de FAO détermine la meilleure façon de fraiser une pièce à partir du matériau de stock et génère un programme de fraisage pour l’usine à suivre. Certains programmes de FAO sont intégrés dans le logiciel de CAO ou de conception, d’autres agissent comme des programmes distincts autonomes. Le logiciel de FAO doit être configuré avec des informations spécifiques sur le broyeur, y compris la taille et la forme des outils de coupe, le matériau fraisé, le contrôleur de broche et les moteurs qui déplacent ou font pivoter la crosse et la broche. Heureusement, cela est généralement pris en charge par le fabricant ou l’entreprise fournissant le logiciel de FAO pour l’usine. Les laboratoires qui cherchent à mettre à niveau ou à ajouter des usines devraient toujours vérifier si leur logiciel de FAO existant fonctionnera ou non avec le nouvel équipement.

La plupart des séquences de fraisage sont divisées en trois routines de base : l’ébauche, la finition et les détails. Les routines se produisent toujours dans cet ordre. Chaque routine a son propre ensemble de valeurs step-over et step-down. Le pas à pas est la distance sur laquelle le broyeur se déplace, généralement horizontalement, avant de passer le prochain fraisage; et le step-down est la distance que le moulin descend, généralement verticalement, pour le passage suivant.

L’ébauche est l’étape où les matériaux en vrac sont enlevés rapidement. Cela se fait généralement avec l’outil de coupe le plus grand diamètre disponible. La vitesse de la broche et la vitesse de déplacement de coupe (vitesse d’avance) sont généralement aux réglages les plus rapides. Les valeurs step-over et step-down sont les plus élevées, en enlevant autant de matière que possible. Les grands pas et les marches laissent une quantité considérable de matériau entre les passages.

La finition est une étape intermédiaire qui élimine le matériau restant de l’ébauche. Un outil plus petit est utilisé pendant la séquence de finition. Les valeurs de pas à pas et de pas à pas sont beaucoup plus petites, ce qui se traduit par une meilleure finition de surface (Figure 6). À l’étape de finition, comme les outils sont plus petits et que des zones comme les marges sont broyées, le taux d’alimentation est généralement plus lent. Parfois, il y a plusieurs séquences de finition. Le logiciel de FAO peut utiliser une stratégie avec certains pas et pas vers le bas pour les parois axiales, en utiliser une autre pour les marges et une autre encore pour l’anatomie occlusale. La bonne nouvelle est que ce processus est automatisé.

La séquence de détails est la séquence de fraisage finale. Il est normalement fait avec un outil de coupe plus petit que l’outil de finition. Cet outil est utilisé pour couper dans des détails occlusaux encore plus fins et, parfois, des angles de ligne plus nets sur des surfaces en taille-douce. Étant donné que le diamètre de l’outil peut être de 0,6 mm ou moins, les vitesses de broche et les vitesses d’avance sont les plus lentes de toutes les séquences.

Les stratégies de fraisage déterminent les temps de fraisage. Les nombres d’échelons et de pas à pas peuvent être réduits pour une finition de surface optimale, mais cela prolonge les temps de fraisage par unité. Allongez les marche arrière et les pas à pas, et les temps de fraisage diminueront, mais l’état de surface est compromis. Pour trouver le bon équilibre entre la vitesse et la finition, il faut un programmeur FAO qualifié, c’est pourquoi les stratégies de fraisage sont généralement protégées et propriétaires.

Outillage

L’entreprise qui vend la fraiseuse décide généralement quels outils sont fournis avec l’équipement. Certaines usines ne peuvent utiliser que deux outils de coupe, tandis que d’autres peuvent en utiliser jusqu’à quatre ou cinq. Les outils d’ébauche peuvent avoir un diamètre de 2 mm ou 3 mm, tandis que les outils de finition mesurent souvent 1 mm et que les outils de détail ne mesurent que 0,4 mm à 0,6 mm de diamètre. Certaines machines utilisent des outils incrustés de diamants, généralement pour fraiser des matériaux vitrocéramiques. L’acier carbure traditionnel est utilisé pour la plupart des autres matériaux. Des revêtements spéciaux sont souvent disponibles pour les outils en carbure. Par exemple, le revêtement en nitrure de titane (TiN) de couleur or facilite l’élimination du matériau et peut prolonger la durée de vie de l’outil. Le revêtement en diamant polycristallin (PCD) de couleur noire peut prolonger considérablement la durée de vie de l’outil. Le prix des outils revêtus peut parfois doubler ou tripler le coût des outils standard en carbure non revêtu.