In der Dentaltechnik ist Präzision unerlässlich. Die menschliche Mundhöhle ist so empfindlich, dass beim Zahnersatz – ob Krone, Brücke oder Prothese – bereits Abweichungen von 10 µm als Fremdkörper wahrgenommen werden. Die Fertigung muss aber nicht nur exakt, sondern auch wirtschaftlich erfolgen. Für die Becker Zahntechnik GmbH mit Sitz im rheinland-pfälzischen Hettenrodt bedeutet das vor allem: möglichst stabile und verschleißfeste Werkzeuge in der digitalen Fertigung. Das mittelständische Labor fertigt Zahnersatzlösungen aller Größen und Arten. Bei der Fertigung kommen CAD/CAM-Verfahren und Hochleistungsfräsmaschinen zum Einsatz. Bei den Werkzeugen setzt Becker Zahntechnik auf Lösungen aus der Region: Sonderwerkzeuge von Müller Präzisionswerkzeuge aus dem benachbarten Sien.
Die Sonderwerkzeuge von Müller sind seit Jahrzehnten in zahlreichen Unternehmen aus Branchen wie der Automobilindustrie, Medizintechnik, Maschinenbau, Form- und Werkzeugbau und Luftfahrt zur Metallbearbeitung etabliert. Auf der Suche nach neuen Märkten, in denen Müller tätig werden kann, stieß man auf die Dentaltechnik. „Bei der Analyse möglicher Anwendungsbereiche für unsere Werkzeuge ist uns die Dentaltechnik aufgefallen. Die Werkzeugformen für den Werkzeug- und Formenbau sind die gleichen wie in der Dentaltechnik“, erklärt Mathias Schmidt, Geschäftsführer der Müller Präzisionswerkzeuge GmbH. Um sich bei der Entwicklung der Werkzeuge möglichst nah an den Bedürfnissen des Marktes zu orientieren, beschloss Müller, einen Partner aus der Praxis dazu zu holen. So entstand der Kontakt zu Becker Zahntechnik.
„Es war uns wichtig, unsere Expertise aus der Zerspanung mit dem Know-How aus der Dentaltechnik zu bündeln. Um die Tests bestmöglich betreuen zu können und den persönlichen Austausch mit unserem Partner zu gewährleisten, wollten wir explizit einen Partner aus der Nähe“, erklärt Schmidt.
Vom Prototyp zum Standard
Die Präzisionswerkzeuge von Müller sind in der metallverarbeitenden Industrie besonders für ihre hohen Standzeiten und Prozesssicherheit bekannt. Das kommt nicht von ungefähr: Im Zuge einer umfänglichen Prozessanalyse passt Müller jedes Werkzeug an die jeweilige Anwendung an. Nur wenn Geometrie und Beschichtung den spezifischen Anforderungen gerecht werden, kann die dauerhafte Qualität gewährleistet werden. Auch bei der Entwicklung der Dentalfräser spielte die Analyse eine wichtige Rolle. Basierend auf den Prozessen im Dentallabor und auf Erfahrungswerten aus der industriellen Zerspanung entwickelten die Müller-Experten die ersten Prototypen. Die Herausforderung bei Dentalfräsern liegt dabei in ihren sehr kleinen Dimensionen. Hier die bestmögliche Oberflächengüte der Schneidkante und der Radiusform zu erreichen, gepaart mit einer homogenen Beschichtung inklusive Nachbehandlung, ist eine große Herausforderung im Vergleich zu Sonderwerkzeugen für die Metallbearbeitung.
Die Prototypen wurden makro- und mikrologisch auf die Applikation bei Zahntechnik Becker ausgelegt und vor Ort getestet. Gemeinsam mit den Dentaltechnikern von Becker wurden die Ergebnisse analysiert und die Werkzeuge optimiert, basierend auf den Erkenntnissen bezüglich des Verschleißes und der Standzeit.
Dank iterativer Optimierung entstand ein Fräser, der das Zahnlabor vollends überzeugte. Das Performance-Plus zeigt sich unter anderem in einer hohen Bruchfestigkeit und hohen Standzeiten. „Im Dentallabor ist die Anzahl an Nachstellung ein guter Indikator für die Qualität eines Werkzeugs. Es fiel schnell auf, dass mit unseren Werkzeugen deutlich weniger Nachstellungen, also radiale Korrekturen, vorgenommen werden mussten. Das bedeutet, dass unsere Werkzeuge weniger verschleißen und länger die benötigte Schärfe behalten“, so Christopher Schindler, Projekt- und Anwendungsingenieur und Teamleiter Konstruktion bei der Müller Präzisionswerkzeuge GmbH.
Die Beschichtung hat einen wichtigen Anteil an der hervorragenden Kantenfestigkeit. Müller entschied sich für ein spezielles VHM-Substrat, dass sich im industriellen Einsatz bereits bei schwer zerspanbaren Werkstoffen im Mikrobereich bewährt hat.
Nach gut einem Jahr gemeinsamer Entwicklungsarbeit sind die Fräser nun fest in die Produktionsprozesse von Becker Zahntechnik integriert. „Die Fräser haben eine deutlich längere Standzeit, brechen seltener und sind kosteneffizienter als die vorher verwendeten Werkzeuge“, begründet Zahntechnikermeister Viktor Litau, Geschäftsführer von Becker Zahntechnik, die Entscheidung. Das Belegen auch die Kennzahlen aus der Praxis: In Versuchsreihen konnten zwischen 30 und 50 Prozent höhere Standzeiten gegenüber marktüblichen Dentalfräsern erreicht werden.
„Was uns die Umstellung enorm erleichtert hat, war die von Anfang mitgedachte Maschinenkompatibilität. Die Fräser sind als Plug-and-Play-Lösung ausgelegt und lassen sich ohne Modifikation in allen gängigen Dentalfräsmaschinen einsetzen. CAD/CAM-Systeme übernehmen die Werkzeuganpassung automatisch – spezielle Kenntnisse im Bereich Zerspanung sind somit nicht erforderlich. Das erleichtert unseren Technikern die Umstellung sehr“, erklärt Litau.
Zusammenarbeit auf Augenhöhe
Entlang der gesamten Entwicklungsphase arbeiteten Müller und Becker eng zusammen. „Die Zusammenarbeit mit Müller war über das gesamte Projekt hinweg unkompliziert und direkt“, so Litau. „Fragen werden schnell beantwortet, Lösungen gemeinsam erarbeitet. Das hat zu dem hervorragenden Ergebnis beigetragen.“
„Es freut uns, dass unsere Zerspanungsexperten so erfolgreich einen neuen Anwendungsbereich für unsere Werkzeuge erschließen konnten. Das zeigt auch, dass sich eine genaue Analyse immer auszahlt und einem erfolgreichen Wissenstransfer hilft“, so Schmidt.
Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Müller und Becker wird deshalb auch weitergeführt. Als nächstes planen die Partner, Werkzeuge für die Zirkonbearbeitung zu optimieren. Zirkon ist ein zahnfarbener, biokompatibler Keramikwerkstoff, der für seine hohe Festigkeit, Ästhetik und Metallfreiheit bekannt ist und vor allem für Zahnersatz genutzt wird. Zirkonoxid ist deutlich härter und spröder als Metall. Während Metalle meist duktil und zäh sind, besteht bei Zirkonoxid die Gefahr von Ausbrüchen und Mikrorissen während der Bearbeitung. Um diese Schäden zu vermeiden, müssen die Werkzeuge speziell angepasst werden. „Wir freuen uns darauf, diese Herausforderung gemeinsam mit Becker Zahntechnik zu meistern“, so Schmidt.
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