Las tecnologías 3D en los laboratorios dentales: por qué, con qué aplicaciones y qué ventajas entraña

La revolución digital, con la introducción de las tecnologías 3D, ha transformado profundamente los laboratorios dentales. El término «tecnologías 3D» hace referencia a todas las herramientas (hardware y software) que forman parte integral del flujo de trabajo CAD-CAM (diseño asistido por ordenador-fabricación asistida por ordenador) (1–3).

Hoy en día, las impresoras 3D, el software CAD/CAM y los escáneres de sobremesa son herramientas cotidianas en muchos laboratorios que ofrecen nuevas posibilidades operativas, mayor precisión y mayor eficiencia en la gestión de los flujos de trabajo en comparación con el pasado (4). Gracias a estas y otras tecnologías CAD/CAM, ahora es posible diseñar y fabricar productos protésicos, ortodónticos, gnatológicos, quirúrgicos e implantológicos (5–7).

Sin embargo, el uso de tecnologías 3D no siempre es factible ni práctico y debe evaluarse en función de la aplicación clínica específica, los materiales utilizados y la posibilidad de elegir entre producción interna o subcontratación, en particular en lo que respecta al trabajo con metales (8,9).

Las fases del flujo de trabajo 3D en un laboratorio dental

En el laboratorio dental, el flujo de trabajo de cualquier tecnología 3D se divide en diferentes fases (10). La primera es la adquisición, que puede realizarse mediante una impresión digital tomada directamente en la consulta con escáneres intraorales o mediante una impresión tradicional o un modelo de yeso, posteriormente digitalizado mediante un escáner de sobremesa.

El archivo STL generado representa el punto de partida para modelar el dispositivo prescrito por el dentista. Utilizando el software CAD, procedemos luego al diseño digital del producto necesario, trabajando directamente sobre el archivo STL adquirido. Esto permite diseñar coronas, puentes, estructuras de implantes, guías quirúrgicas, férulas y aparatos de ortodoncia.

Una vez finalizado el proyecto, pasamos a la fase de producción, que puede llevarse a cabo mediante tecnologías CAM sustractivas —como el fresado— o aditivas, mediante impresión 3D (11,12).

La ventaja es doble: por una parte, se reducen los tiempos y los costes asociados a las fases manuales, como el modelado en cera; por otra, se obtiene un producto estándar en cuanto a características mecánico-químicas, con una forma perfectamente reproducible a partir del archivo STL del proyecto (3).

Laboratorio dental 3D: producción interna o centros de producción externos

Para todas estas fases operativas, en particular las que implican CAM, el laboratorio dental puede elegir si recurrir a centros de producción externos (fabricación industrial) o mantener la producción internamente, in-house (13). Esta posibilidad de elección es especialmente relevante en la gestión de materiales metálicos (9).

De hecho, el trabajo con metales con un flujo digital interno del laboratorio es más difícil, ya que requieren tecnologías avanzadas y muy costosas, como la fusión selectiva por láser (SLM o DMLS), así como entornos controlados para el tratamiento posterior a la impresión (9,14). Aun considerando tecnologías sustractivas, el fresado de metales entraña algunos desafíos, pues es un proceso que se ceba en especial con las fresas, que se desgastan y deterioran rápidamente.

Pros y contras de la producción interna

Hoy en día también hay disponibles metales “blandos” (cromo-cobalto), que son más fáciles de fresar con maquinaria estándar, pero que requieren un tratamiento de sinterización posterior. Esto último implica una contracción dimensional de aproximadamente el 10 %, que debe considerarse cuidadosamente en la fase de diseño (15).

Por este motivo, muchos laboratorios prefieren confiar la producción de estructuras metálicas a centros de fresado o servicios industriales especializados. Estos centros cuentan con maquinaria de alta precisión, a menudo más costosa y compleja de mantener para una empresa de mediano-pequeño tamaño, y ofrecen altos estándares de calidad en tiempos competitivos.

En cambio, la producción interna resulta más ventajosa para otros tipos de procesos, en particular para la impresión de modelos 3D, dispositivos de resina (como prótesis provisionales o férulas de mordida) o guías quirúrgicas personalizadas (16). La cerámica también es fácil de trabajar en el laboratorio. El circonio, por ejemplo, se fresa durante la fase de presinterización con una consistencia muy suave, similar al yeso. Después de la sinterización, también sufre una contracción dimensional (de aproximadamente el 20 %) y luego el técnico se encarga de darle el acabado final (17,18).

Además, con la difusión de las impresoras 3D de alto rendimiento y de materiales híbridos compuestos/cerámicos cada vez más fiables y certificados, muchos laboratorios pueden obtener resultados clínicamente válidos incluso produciendo directamente piezas definitivas (19).

El uso del modelo impreso en 3D

El uso del modelo impreso en 3D(20) sigue siendo una cuestión crucial: ¿cuándo es realmente necesario y cuándo se puede evitar? La respuesta depende del tipo de trabajo y de los materiales utilizados. Desde luego, los modelos impresos en 3D son siempre útiles como documentación médico-legal, como herramientas de verificación y adaptación, como réplicas para el paciente o como soportes de comunicación entre la consulta, el laboratorio e incluso el paciente.

En el campo de la ortodoncia, los modelos 3D son la base para la termoformación de alineadores y para el archivado digital de los casos, mientras que en implantología representan una ayuda fundamental para el control del ajuste de prótesis sobre implantes de trabajos complejos (21). También son útiles para probar el ajuste de las férulas quirúrgicas como preparación para una cirugía guiada.

En prótesis de dientes naturales, los modelos son especialmente útiles cuando se requiere un control oclusal preciso y un ajuste pasivo. Sirven como referencia para el acabado, para la comprobación de contactos y para el control estético. Los modelos impresos en 3D también se pueden utilizar para fabricar férulas útiles para crear muestras (mock-ups) estéticas directas (22).

Sin embargo, en algunos casos seleccionados es posible trabajar en modo completamente model free, es decir, sin pasar por la impresión del modelo (23). Este es el caso, por ejemplo, de restauraciones temporales sobre dientes, restauraciones preliminares y restauraciones permanentes sobre implantes únicos o múltiples. En estos contextos, la adopción de flujos digitales sin modelos permite gestionar los procesos todavía con mayor rapidez y reducir aún más los tiempos de entrega de trabajos (24).

Ventajas y limitaciones de las tecnologías 3D

En conclusión, las tecnologías 3D han cambiado profundamente la forma de trabajar de los laboratorios dentales y aportan importantes ventajas en términos de precisión, velocidad y reproducibilidad.

Sin embargo, para aprovechar al máximo estas tecnologías, es esencial comprender bien las indicaciones de uso y las limitaciones de los materiales, así como equilibrar eficazmente la producción interna con la subcontratación industrial.

Solo de esta manera el laboratorio podrá ofrecer dispositivos protésicos y de ortodoncia de alta calidad, y responder eficazmente a las necesidades clínicas del presente y del futuro.

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Referencias:

1.         Carneiro Pereira AL, Bezerra de Medeiros AK, de Sousa Santos K, Oliveira de Almeida É, Seabra Barbosa GA, da Fonte Porto Carreiro A. Accuracy of CAD-CAM systems for removable partial denture framework fabrication: A systematic review. J Prosthet Dent. 2020 Mar 5;

2.         Papadiochou S, Pissiotis AL. Marginal adaptation and CAD-CAM technology: A systematic review of restorative material and fabrication techniques. J Prosthet Dent. 2018 Apr;119(4):545–51.

3.         Alghazzawi TF. Advancements in CAD/CAM technology: Options for practical implementation. J Prosthodont Res. 2016 Apr;60(2):72–84.

4.         Alghauli MA, Aljohani W, Almutairi S, Aljohani R, Alqutaibi AY. Advancements in digital data acquisition and CAD technology in Dentistry: Innovation, clinical Impact, and promising integration of artificial intelligence. Clinical eHealth. 2025 Dec;8:32–52.

5.         Grande F, Pavone L, Molinelli F, Mussano F, Srinivasan M, Catapano S. CAD-CAM complete digital dentures: An improved clinical and laboratory workflow. J Prosthet Dent. 2024 Dec 28;S0022-3913(24)00821-7.

6.         Grande F, Ortensi L, Ortensi M, Catapano S. Prosthetic implant rehabilitation using the scan-analog protocol: a clinical case. Dental Cadmos. 2023 Oct;91(08):682.

7.         Pozzi A, Tallarico M, Moy PK. Four-implant overdenture fully supported by a CAD-CAM titanium bar: A single-cohort prospective 1-year preliminary study. J Prosthet Dent. 2016 Oct;116(4):516–23.

8.         Revilla-León M, Özcan M. Additive Manufacturing Technologies Used for Processing Polymers: Current Status and Potential Application in Prosthetic Dentistry. J Prosthodont. 2019 Feb;28(2):146–58.

9.         Revilla-León M, Meyer MJ, Özcan M. Metal additive manufacturing technologies: literature review of current status and prosthodontic applications. Int J Comput Dent. 2019;22(1):55–67.

10.       Masri R, Driscoll C. Odontoiatria digitale: Presupposti teorici e applicazioni cliniche. Edra; 2017. 610 p.

11.       Dawood A, Marti Marti B, Sauret-Jackson V, Darwood A. 3D printing in dentistry. Br Dent J. 2015 Dec;219(11):521–9.

12.       Christensen GJ. Impressions Are Changing: Deciding on Conventional, Digital or Digital Plus In-Office Milling. J Am Dent Assoc. 2009 Oct 1;140(10):1301–4.

13.       Grenade C, Mainjot A, Vanheusden A. Fit of single tooth zirconia copings: comparison between various manufacturing processes. The Journal of Prosthetic Dentistry [Internet]. 2011 Apr 1 [cited 2025 May 1];105(4):249–55. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022391311600401

14.       Zhou Y, Dong X, Li N, Yan J. Effects of post-treatment on metal-ceramic bond properties of selective laser melted Co-Cr dental alloy. Part 1: Annealing temperature. J Prosthet Dent. 2023 Apr;129(4):657.e1-657.e9.

15.       Taşın S, Turp I, Bozdağ E, Sünbüloğlu E, Üşümez A. Evaluation of strain distribution on an edentulous mandible generated by cobalt-chromium metal alloy fixed complete dentures fabricated with different techniques: An in vitro study. J Prosthet Dent. 2019 Jul;122(1):47–53.

16.       Reich S, Berndt S, Kühne C, Herstell H. Accuracy of 3D-Printed Occlusal Devices of Different Volumes Using a Digital Light Processing Printer. Appl Science. 2022 Jan;12(3):1576.

17.       Nakamura T, Nakano Y, Usami H, Okamura S, Wakabayashi K, Yatani H. In vitro investigation of fracture load and aging resistance of high-speed sintered monolithic tooth-borne zirconia crowns. J Prosthodont Res. 2020 Apr;64(2):182–7.

18.       Ohkuma K, Kameda T, Terada K. Five-axis laser milling system that realizes more accurate zirconia CAD/CAM crowns by direct milling from fully sintered blocks. Dent Mater J. 2019 Feb 8;38(1):52–60.

19.       Mangano FG, Cianci D, Pranno N, Lerner H, Zarone F, Admakin O. Trueness, precision, time-efficiency and cost analysis of chairside additive and subtractive versus lab-based workflows for manufacturing single crowns: An in vitro study. J Dent. 2024 Feb;141:104792.

20.       Choi JW, Ahn JJ, Son K, Huh JB. Three-Dimensional Evaluation on Accuracy of Conventional and Milled Gypsum Models and 3D Printed Photopolymer Models. Materials. 2019 Jan;12(21):3499.

21.       Jin G, Shin SH, Shim JS, Lee KW, Kim JE. Accuracy of 3D printed models and implant-analog positions according to the implant-analog–holder offset, inner structure, and printing layer thickness: an in-vitro study. J Dent. 2022 Oct 1;125:104268.

22.       Garcia PP, da Costa RG, Calgaro M, Ritter AV, Correr GM, da Cunha LF, et al. Digital smile design and mock-up technique for esthetic treatment planning with porcelain laminate veneers. J Conserv Dent. 2018;21(4):455–8.

23.       Piscopo M, Grande F, Catapano S. Full Digital Workflow for Prosthetic Full-Arch Immediate Loading Rehabilitation Using OT-Bridge System: A Case Report. Prosthesis. 2022 Jun;4(2):213–23.

24.       Stanley M, Paz AG, Miguel I, Coachman C. Fully digital workflow, integrating dental scan, smile design and CAD-CAM: case report. BMC Oral Health. 2018 Aug 7;18(1):134.