De Nederlandse bedrijven DSM en 3DMouthguard hebben een proces ontwikkeld om precies op maat gemaakte sportbitjes te printen. Vanaf het inscannen van de bovenkaak tot en met het uitprinten duurt maar een paar uur.

Read this article in English

Aan de hand van een 3D-scan van de bovenkaak modelleert speciaal ontwikkelde software een virtuele gebitsbeschermer; dit is een digitaal driedimensionaal model van het toekomstige bitje. Vervolgens gaat een 3D-printer aan de slag, die laag voor laag de gebitsbeschermer opbouwt uit een kunststof die in de mond gebruikt mag worden.

De betrokken bedrijven demonstreerden hun printsysteem gisteren in Eindhoven, voorafgaand aan een hockeywedstrijd tussen de herenteams van OranjeRood en Bloemendaal, zo meldt het Eindhovens Dagblad. Binnen twee uur werd het hele maakproces doorlopen.
 

Hockey

De bedrijven gaan de bitjes eerst produceren voor en testen met hockeyers. Dat is namelijk een sport waarbij gebitsbescherming onmisbaar is. Een bitje beschermt de tanden tegen een harde hockeybal die regelmatig de hoogte invliegt. Volgens cijfers van de hockeybond uit 2015 lopen per jaar zo’n zesduizend hockeyers letsel aan de mond op.

‘Eerst willen we horen wat de hockeymarkt van ons product vindt. Later gaan we ook de rugbymarkt op’, zegt CEO Arno Hermans van 3Dmouthguard. Andere sporten waarbij de kans op schade aan het gebit groter is dan bij andere sporten, zijn basketbal, ijshockey en boksen.
 

Stuk plastic

Een bitje is nu vaak niet veel meer dan een stuk plastic dat over de bovenste rij tanden wordt geschoven. De goedkoopste passen maar matig, met hun one size fits all-vorm; in het duurste segment worden bitjes helemaal op maat gemaakt door de tandarts en kosten ze al gauw zeventig euro. Met die klasse gaat 3Dmouthguard de concurrentie aan.

Dankzij het scannen van het gebit van de sporter zal een bitje uit de 3D-printer mooi aansluiten op de tanden. Hierdoor worden de krachten optimaal verdeeld als er een bal op het bitje komt, en dit belooft dan ook een betere bescherming dan bij een slecht zittende gebitsbeschermer.


Samenwerking

3Dmouthguard werkt volop samen met andere bedrijven, waaronder de NHL Stenden Hogeschool. DSM levert de kunststof Arnitel voor de bitjes, een sterk en buigzaam materiaal waar de 3D-printer goed mee uit de voeten kan. Arnitel is gemaakt van raapzaadolie – bio-based dus – en goedgekeurd voor gebruik in en rond het lichaam.

De gebitsscanner is een bestaand apparaat van Carestream Dental, dat in één minuut de bovenkaak van binnenuit filmt en hieruit een 3D-model berekent. Hiervoor is slimme software ontwikkeld die verschillende opnames naadloos aan elkaar plakt; een proces dat enigszins te vergelijken is met het maken van een panoramafoto met je mobieltje.

De printer van het bedrijf Mass Portal uit Letland bouwt voorwerpen laag voor laag op door gesmolten kunststof uit een klein spuitmondje te persen, en door met daad flinterdunne draadje steeds een laagje kunststof neer te leggen. Dit proces herhaalt zich steeds, waardoor laagje voor laagje een massief driedimensionaal voorwerp ontstaat; een printtechniek die fused deposition modelling heet. De sportbitjes zijn nu opgebouwd uit laagjes van 0,1 mm dik.
 

Testen bij clubs

De komende maanden gaat 3Dmouthguard de eerste bitjes testen met een aantal tophockeyers van Nederlandse clubs. 'We willen weten hoe de bitjes zitten qua pasvorm om ze op basis daarvan nog verder te verbeteren', zegt Daniëlle Glasbergen-Bennings, Application Developer for Lifestyle and Sport van de tak Additive Manufacturing van DSM. 'Ook gaan we onderzoeken hoe snel de bitjes slijten onder de extreme omstandigheden van de topsport.' Met de gegevens uit deze tests wordt het printproces dan verder verbeterd en opgeschaald.


Speeksel afvoeren

En er is meer mogelijk dankzij het 3D-printen, een digitaal en zeer flexibel proces. Zo wil 3Dmouthguard op termijn de vorm van het sportbitje verder verbeteren. ‘Van gebruikers hebben we begrepen dat een overdaad aan speeksel nog wel eens vervelend is. We willen het bitje zo’n vorm geven dat het speeksel beter naar achteren wordt afgevoerd’, zegt Hermans.

Beeldmateriaal 3Dmouthguard / DSM