Hochgeschwindigkeits-Temperaturmessung zur Optimierung von Hochgeschwindigkeits-Dentalbohrern

Hochgeschwindigkeits-Infrarotkamera optimiert Dentalbohrer zur Schmerzlinderung

Die Entwicklung von Dentalbohrern bringt mehrere Herausforderungen mit sich: Während des Bohrvorgangs erzeugen Reibung und die extreme Geschwindigkeit des Bohrers erhebliche Wärme, die für Patienten häufig unangenehm ist. Bei zahnärztlichen Behandlungen verursacht nicht das Bohren selbst Schmerzen, sondern die dabei entstehende Wärme. Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen sowie Hersteller von Dentalbohrern arbeiten kontinuierlich daran, neue Bohrergeometrien zu entwickeln, die die Wärmeentwicklung reduzieren. Eine zuverlässige Temperaturmessung ermöglicht die gezielte Optimierung der Bohrer und hilft dabei, die Wirksamkeit dieser neuen Geometrien zu analysieren.

Dentalbohrer rotieren mit extrem hohen Geschwindigkeiten von 8.000 bis 16.000 Umdrehungen pro Sekunde. Bei dieser Geschwindigkeit arbeitet sich die Bohrerspitze innerhalb von Millisekunden durch das Material, was zu einem schnellen und intensiven Temperaturanstieg führt. Mechanische oder taktile Messverfahren sind in diesem Fall nicht geeignet, da die extrem schnellen Bewegungen keinen direkten Kontakt zulassen, ohne die Messergebnisse zu verfälschen oder den Bohrprozess zu beeinträchtigen. Darüber hinaus verändern sich die thermischen Bedingungen kontinuierlich, wodurch eine Echtzeitmessung erforderlich wird.

Eine präzise Messung ist unerlässlich, um zu beurteilen, ob die neue Geometrie tatsächlich zu einer Temperaturreduzierung führt. Die Herausforderung bei diesen Hochgeschwindigkeitsanwendungen besteht darin, Temperaturänderungen innerhalb von Millisekunden zu erfassen. In einer unter realistischen Bedingungen durchgeführten Testreihe wurden zwei unterschiedliche Bohrerdesigns analysiert: die bisher verwendete Version und eine optimierte Geometrie.

Erfolgreiche Temperaturreduzierung bei Dentalbohrern mit Infrarotkamera von Optris

Die Tests zeigten eine deutliche Temperaturreduzierung mit der neuen Bohrergeometrie, von der Patienten direkt profitieren können. Die Messungen ergaben, dass die herkömmliche Geometrie Temperaturen von bis zu 175 °C an der Bohrerspitze erreichte. Im Gegensatz dazu reduzierte die optimierte Version die Temperatur auf 120 °C, ohne die Bohrleistung zu beeinträchtigen.

Eine Reduzierung um 55 °C stellt eine erhebliche Verbesserung dar und minimiert das Risiko von Schmerzen und Gewebeschäden während der Behandlung. Die Optris Xi 400 hat sich als ideale Messlösung für diese Hochgeschwindigkeitsanwendung erwiesen.

Neben ihrer hohen Bildfrequenz und Auflösung war auch die flexible Handhabung der Kamera ein entscheidender Faktor. Die Software PIX Connect ermöglichte eine detaillierte Analyse der Temperaturdaten und erleichterte den Vergleich verschiedener Bohrerdesigns. Hersteller profitieren von dieser Technologie, indem sie ihre Produkte optimieren und sich durch innovative Bohrer mit geringerer Wärmeentwicklung vom Wettbewerb abheben können. Darüber hinaus bietet die Kamera mehrere Temperaturmessbereiche bis 900 °C und ist dadurch äußerst vielseitig für unterschiedliche Anwendungen einsetzbar.

Ein weiterer Vorteil der Optris-Lösung ist das robuste Design der Kamera. Trotz Herausforderungen wie Bohrspänen blieb die Messung aufgrund der flexiblen Integration der Kamera in die Anwendung unbeeinflusst. Optional kann ein Optris Air Purge System eingesetzt werden, um die Optik kontinuierlich von Partikeln freizuhalten.

Mit ihrer hohen Messgenauigkeit, schnellen Bildfrequenz und einfachen Handhabung ist die Optris Xi 400 die optimale Wahl für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie die Entwicklung von Dentalbohrern. Hersteller können die Infrarottechnologie nutzen, um innovative Bohrer zu entwickeln und zu optimieren.