Fabrikasi Dental Model Menggunakan Teknologi VAT Photopolimerization sebagai Dasar Pembuatan Dental Aligner

Abstract

Maloklusi, atau ketidakteraturan susunan gigi, merupakan masalah kesehatan mulut yang umum terjadi, berdampak pada fungsi pengunyahan, estetika wajah, dan meningkatkan risiko penumpukan plak penyebab karies serta penyakit periodontal. Sekitar 70% anak dan remaja mengalami maloklusi, dengan 35–45% di antaranya memerlukan perawatan ortodontik. Salah satu solusi yang semakin populer adalah penggunaan dental aligner berbahan resin, yang bersifat transparan, dapat dilepas, dan lebih nyaman dibandingkan kawat gigi konvensional. Pembuatan dental aligner yang presisi sangat bergantung pada kualitas dental model, yang kini banyak dicetak menggunakan teknologi 3D printing berbahan resin, seperti eResin-PLA. Keunggulan teknologi ini antara lain efisiensi, fleksibilitas desain, dan kemampuan mencetak detail. Namun, parameter pencetakan seperti layer thickness, exposure time, dan post-processing sangat memengaruhi kekasaran permukaan dan akurasi dimensi model, yang berdampak langsung pada efektivitas dental aligner. Penelitian ini menggunakan desain eksperimen Taguchi L4 (23) dengan printer Phrozen Sonic Mini 4K, mengevaluasi dua level parameter: layer thickness (0,02 mm dan 0,04 mm), exposure time (5 s dan 7 s), serta post-curing selama 30 menit. Hasil menunjukkan bahwa layer thickness merupakan faktor paling dominan terhadap kekasaran permukaan (63,24%), disusul exposure time (32,54%), sedangkan post-processing hanya 1,64%. Kombinasi parameter optimal (0,02 mm, 7 s, dengan post-curing) menghasilkan kekasaran minimum 1,61 μm. Nilai ini masih melampaui ambang klinis ideal, yaitu 0,5 μm (ambang sensitivitas taktil) dan 0,2 μm (ambang adhesi mikroba). Oleh karena itu, disarankan perlakuan tambahan seperti polishing atau coating untuk menurunkan nilai kekasaran permukaan. Dari sisi dimensi, deviasi model resin terhadap model gypsum sebesar 0,0801 mm, masih dalam batas klinis ortodontik (250 μm) dan prostodontik (120 μm). Peta deviasi menunjukkan ketidakteraturan lokal hingga ±0,30 mm di area kompleks, yang kemungkinan disebabkan oleh distribusi cahaya tidak merata serta efek over-curing atau under-curing. Model optimal kemudian digunakan untuk vacuum forming dental aligner. Evaluasi menyeluruh menunjukkan bahwa model dengan parameter optimal memiliki kualitas yang baik dari segi permukaan dan dimensi, meskipun pemrosesan pasca-cetak tetap dibutuhkan untuk mencapai standar higienis dan klinis yang aman. Penelitian ini menegaskan pentingnya pengaturan parameter pencetakan 3D dalam produksi dental model berbahan resin. Temuan ini juga memberikan landasan ilmiah bagi perbaikan proses melalui kombinasi pengaturan parameter dan perlakuan permukaan untuk mendukung aplikasi dental aligner yang presisi, higienis, dan fungsional.