In der komplexen Welt der Fertigung sind Effizienz und Präzision von entscheidender Bedeutung. Eine innovative Lösung, die beide Aspekte vereint, ist CAM-Nesting. Doch was verbirgt sich hinter diesem Begriff und wie verändert es die Fertigungslandschaft und was sind vor allem die Vorteile von CAM-Nesting?
CAM-Nesting, eine Abkürzung für Computer-Aided Manufacturing Nesting spielt eine bedeutende Rolle in der Zahntechnik, indem digitale Modelle von Zahnersatzteilen (Kronen, Brücken oder Inlays) auf einer Fertigungsplatte so positioniert werden, dass Materialverschwendung reduziert wird. Dies bedeutet, dass die Teile eng beieinander platziert werden, um den Verschnitt zu minimieren und die Materialausbeute zu maximieren.
Auf diese Weise wird nicht nur Material gespart, sondern auch die Effizienz des Fertigungsprozesses gesteigert. Durch die präzise Anordnung der Komponenten ermöglicht CAM-Nesting eine einzigartige Genauigkeit in der Fertigung. Jedes Detail wird berücksichtigt, von den Materialeigenschaften bis hin zu den spezifischen Anforderungen der Produktion. So entstehen Produkte von herausragender Qualität und Konsistenz.
Zahntechnische CAD/CAM Programme nutzen digitale Abdrücke, um präzise 3D-Modelle der Zähne des Patienten zu erstellen. Diese Abdrücke können entweder direkt im Mund des Patienten mittels Intraoralscannern erstellt werden (optische Abformung) oder indirekt von konventionellen Abformungen, Modellen oder Bissnahmen digitalisiert werden. Verschiedene Scannertechniken, mechanische Abtastverfahren oder andere Methoden können zum Einsatz kommen. Um die Konstruktion zu erleichtern, verfügen die Programme häufig über Bibliotheken mit vorgefertigten Komponenten wie Implantaten, Verbindungselementen, Abutments sowie Modellen von Kronen, Kauflächen und Brückenzwischengliedern.
Generell nehmen CAD-Programme eine wichtige Schlüsselposition innerhalb der zahntechnischen Fertigungskette ein, da sie die Darstellung, Verknüpfung und Verarbeitung der erfassten elektronischen Daten ermöglichen. Das erlaubt dem Anwender, die gewünschte Arbeit virtuell hinsichtlich verschiedenster Parameter planen und optimieren zu können. Nach beendeter computergestützter Gestaltung (CAD) erfolgt die Planung im Rahmen der computergestützten Fertigung (CAM). Da diese unmittelbar angeschlossen oder zeitlich wie räumlich in weitem Abstand erfolgen kann, besteht die Möglichkeit, das gleiche CAD- und/oder CAM-Programm als sogenannte "OEM" Software in die Produkte verschiedenster Drittanbieter einzubinden. Die Abkürzung "OEM" steht für "Original Equipment Manufacturer", was im Deutschen so viel wie Erstausrüster bedeutet.
Grundsätzlich ist es möglich, jede zahntechnische Arbeit bis zu 100% per CAD/CAM Software zu konstruieren und aus einer breiten Materialpalette herzustellen. Als zahntechnische Arbeiten oder auch Indikationen lassen sich beispielsweise Inlays, Modellgüsse, Abutments, Kronen, Brücken, Bohrschablonen, Stege oder verschiedenste Zahnschienen aufführen.
Eine entscheidende Anforderung ist die Abstimmung des Datenaustauschs zwischen den Schnittstellen von zahntechnisch genutzten CAD/CAM-Programmen. Verbreitete Datenformate, wie das STL-Format nehmen hierbei eine wichtige Rolle ein. Das STL-Format zeichnet sich durch die Möglichkeit aus, dreidimensionale Oberflächen in winzige, geometrische, und einfach zu beschreibende Dreiecke zu teilen.
Sogenannte "offene" Datenformate können auf beliebigen Fertigungsmaschinen, wie etwa Fräseinheiten oder auf Geräten zur generativen Fertigung zur Bearbeitung der Werkstoffe genutzt werden. (Bei "offenen" Datenformaten handelt es sich um eine Spezifikation digitaler Daten, die ohne jede technische oder rechtliche Beschränkung eingesetzt werden kann. "Geschlossene" Systeme liefern im Gegensatz dazu beispielsweise firmenspezifische also "geheime" Datenformate. Diese können nur auf lizensierten oder firmeneigenen Geräten genutzt und weiterverarbeitet werden.
Da eine besonders hohe Präzision erforderlich ist, muss die geeignete CAM-Nesting Software extrem große Datensätze bewältigen können. Die entsprechenden Computer- und Fertigungssysteme müssen daher über eine ausgesprochen hohe Datenverarbeitungskapazität und -geschwindigkeit verfügen.
Die Implementierung von CAM-Nesting in Fertigungsprozessen bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die sich auf verschiedene Aspekte der Produktion positiv auswirken. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Vorteile dieser Technologie detailliert erläutert:
1. Materialeinsparung: Durch die optimierte Anordnung der Teile auf dem Materialbogen wird der Verschnitt minimiert, was zu erheblichen Einsparungen bei den Materialkosten führt.
2. Erhöhung der Materialausbeute: CAM-Nesting ermöglicht es, den verfügbaren Platz auf dem Materialbogen optimal auszunutzen, was zu einer höheren Materialausbeute führt und den Bedarf an zusätzlichem Material verringert.
3. Zeitersparnis: Die automatisierte Erstellung von Nesting-Konfigurationen spart Zeit im Vergleich zur manuellen Platzierung der Teile auf dem Materialbogen.
4. Verbesserte Produktionsplanung: Durch die effiziente Nutzung von Materialien können Fertigungsunternehmen ihre Produktionsprozesse besser planen und Engpässe reduzieren.
5. Flexibilität: Dank CAM-Nesting sind Dentallabore in der Lage, Kundenanforderungen flexibel zu erfüllen und maßgeschneiderte Lösungen anzubieten. Durch den Einsatz digitaler Fertigungsprozesse können sie sich mühelos an veränderte Anforderungen anpassen.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass CAM-Nesting eine Schlüsseltechnologie in der Fertigungsindustrie darstellt, die durch die Minimierung von Materialverschwendung und die Effizienzsteigerung der Produktionsprozesse wesentlich zur Qualitätsverbesserung beiträgt. Besonders hervorzuheben ist die Anwendung im Bereich der Dentalindustrie, wo das Dental Nesting bei der Verarbeitung von Multilayer-Rohlingen eine optimale Nutzung der Materialoberfläche ermöglicht.
Die Nesting-Software trägt durch die präzise Visualisierung des Farbverlaufs maßgeblich zur Planungssicherheit bei und unterstützt den digitalen Arbeitsprozess, wodurch eine kontrollierte Qualität von dentalen Brücken und Kronen sichergestellt wird. Trotz gewisser Herausforderungen, wie der Komplexität der Software und ihrer spezifischen Anwendungsgrenzen, bleibt CAM-Nesting eine unverzichtbare Lösung, die zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit beiträgt. Mit kontinuierlichen Innovationen und Weiterentwicklungen ist zu erwarten, dass zukünftige CAM-Nesting-Technologien die Produktionsprozesse weiter optimieren werden.
