Student 3D-print zijn eigen orthodontische beugel

Amos Dudley, een student van het New Jersey Institute of Technology, worstelde als gevolg van een paar scheve tanden in zijn mond al zijn hele leven met zijn zelfvertrouwen wanneer hij zijn tanden ontblootte om te lachen. Hij besloot er wat aan te doen en informeerde bij de orthodontist naar de kosten. Hij concludeerde dat hij zich de exorbitante orthodontische kosten echter niet kon veroorloven en keerde huiswaarts.

What to do? De oplossing? Hij scande zijn eigen mond met een 3D-scanner en 3D-printte vervolgens zijn eigen transparante aligner-beugel.

Hoewel het ongelooflijk klinkt – want hoe wist hij dan welke correctie de beugel moest geven om zijn tanden goed te zetten? – de resultaten van de DIY 3D-geprinte aligners zijn dusdanig dat je alleen maar kunt concluderen dat ze echt lijken te hebben gewerkt, en op zijn blog legt Amos Dudley uit hoe hij deze indrukwekkende prestatie precies heeft bewerkstelligd.

Met weinig geld, maar met de toegang tot een aantal state-of-the-art 3D-scan- en printtechnologieën, en een heleboel vastberadenheid, bleek Amos in staat om zelf de orthodontische procedures die in de tandheelkundige markt gebruikt worden na te bootsen om zo zijn eigen gebit te wijzigen. Hij vertelt op zijn blog, “Dus wat heb je nodig om dit zelf te doen? Kennis van orthodontische beweging, een 3D-scanner, een mal van de tanden, CAD-software, een hi-res 3D-printer, retainer materiaal, en een vacuüm machine. Ik realiseerde me dat ik al deze dingen ofwel reeds had – of er aan zou kunnen komen.”

Na uitgebreid onderzoek naar de orthodontische procedure die hij nodig had, maakte Amos een mal van zijn boventanden met behulp van alginaatpoeder, Permastone, en een 3D-geprinte afdruklepel. Vervolgens goot hij de mal door deze ondersteboven in een yoghurtbeker te zetten die gevuld was met de vloeistof Permastone. Toen het gieten klaar was, gebruikte Amos een NextEngine laserscanner om de mal van zijn mond te 3D-scannen, wat heel goed ging dankzij het matte oppervlak van het Permastone materiaal.

Met de geüploade 3D-scan was Amos in staat om zijn mond te animeren om zijn tanden in de rechte positie te zetten die hij zocht. Hij legt uit: Het creëren van de animatie was ook vrij simpel – Ik scheidde de zichtbare kronen van de tanden van het tandvlees, en maakte vervolgens een spruitstuk model van elk van de schelpen… Daarna was het gewoon een kwestie van ze in de juiste posities animeren. Ik heb de totale afstand gemeten die elke tand moest afleggen, en die gedeeld door de aanbevolen maximale afstand die een tand kan per aligner kan afleggen. Elk frame van de animatie heb ik vervolgens omgezet in een nieuw STL-model.”

Amos 3D-printte vervolgens zes aligners, elk voor een andere fase van de verplaatsing van de tanden. Hij gebruikte de Stratasys Dimension 1200es 3D-printer van zijn universiteit die kan printen met een nauwkeurigheid onder de 0,1 mm. Hij heeft ook een “riser” 3D-geprint op zijn eigen 3D-printer. Deze diende om de individuele liners op hun plek te houden tijdens de plastic vacuümfase.

Vervolgens gebruikte Amos een veilig soort vacuüm plastic genaamd Keystone Pro-Form 0,030″, een inert retainer materiaal, en een Formech vacuüm vormer om de werkelijke aligners over de 3D-gedrukte modellen heen te vormen. Toen het vacuüm vormen erop zat, kon Amos de 3D-print van de aligner snijden, waarvan hij de randen glad maakte met een Dremel en sanding drum. Toen zijn set van zelfgemaakte aligners klaar was, begon Amos met het testen en ontdekte dat na het dragen ervan, in verschillende stadia, gedurende 16 weken, de hele dag en de hele nacht, zijn tanden zichzelf bijna perfect gecorrigeerd hadden.

Amos concludeert op zijn blog: “Voor zover ik weet, ben ik de eerste persoon die heeft geprobeerd zelf plastic aligners te maken. Ze zijn veel comfortabeler dan gewone beugels, en passen heel goed op mijn tanden. Ik was blij om te ontdekken dat ze alleen druk gaven op de tanden die ik van plan was te corrigeren. Ik heb ze de hele dag en de hele nacht lang gedragen, gedurende 16 weken, en deed ze alleen uit om te eten. Ik ben van plan om een heleboel van deze houders te vervaardigen voor de huidige positie, zodat ik die ’s nachts kan gebruiken – tot mijn dood….