DE10033445A1

DE10033445A1 - Dentallegierung mit hohem Goldgehalt

Info

Publication number: DE10033445A1
Application number: DE10033445A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Trampert; Andreas Huthmacher
Original assignee: TRAMPERT DENTAL GmbH
Current assignee: TRAMPERT DENTAL GmbH
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-01-24

Abstract

Es wird eine Dentallegierung mit hohem Goldgehalt beschrieben, wobei der Goldgehalt bis zu 95 Gew.-% beträgt, und die als weitere Legierungsbestandteile vorzugsweise eine oder mehrere der Legierungskomponenten (in Gew.-%) enthält: DOLLAR A Palladium (Pd) 0-90%; Silber (Ag) 0-30%; Platin (Pt) 0-20%; Kupfer (Cu) 0-20%; Kobalt (Co) 0-10%; Zinn (Sn) 0-20%; Zink (Zn) 0,20%; Indium (In) 0-20%; Gallium (Ga) 0-20%; Mangan (Mn) 0-20%; Ruthenium (Ru) 0-10%; Rhenium (Re) 0-10%; Iridium (Ir) 0-10%; Germanium (Ge) 0-10 %; Eisen (Fe) 0-10%; Neob (Nb) 0-10%; Rhodium (Rh) 0-10%; Wolfram (W) 0-10%; Titan (Ti) 0-10%; Tantal (Ta) 0-10%; und als Gieß- und Fräslegierung zur Herstellung von Zahnersatzprodukten, z. B. Brücken oder Kronen, geeignet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Dentallegierungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Dentallegierungen mit hohem Goldgehalt, die sich gut als Gießlegierungen und Fräslegierungen eignen.

Es ist bekannt, Zahnersatz, wie z. B. Kronen oder Brücken, aus Gold. Gold legierungen oder auch anderen Legierungen zu gießen.

In der heutigen computergesteuerten Zeit werden derartige Produkte auch aus Blöcken, die aus den verschiedensten dafür geeigneten Materialien bestehen können (z. B. aus Gold, Titan, Zirkon, Glas, Inceram) mit Hilfe von CAD/CAM/CNC- gesteuerten Maschinen gefräst. Für die konventionelle Technik, insbesondere aber für die sogenannte Metallkeramik-Technik, werden auch Gießlegierungen, z. B. Gold- oder Palladium-Legierungen, verwendet.

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung neuer Dental legierungen mit guten physikalischen und mechanischen Eigenschaften, die sich gut zur Verwendung als Gieß- oder Fräslegierung, insbesondere auch für Implantante, eignen.

Diese Aufgabenstellung wird mit der vorliegenden Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist eine Dentallegierung mit hohem Goldgehalt gemäß Anspruch 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Weiterer Gegenstand ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Legierungen als Gieß- oder Fräslegierung.

Die erfindungsgemäßen Dentallegierungen eignen sich sowohl als Gieß- als auch als Fräslegierungen. Zur Verwendung als Fräslegierungen liegen sie zweckmäßiger weise als Legierungsblöcke in einer zum Fräsen geeigneten Form vor.

In der erfindungsgemäßen Dentallegierung mit hohem Goldgehalt beträgt der Goldgehalt bis zu 95 Gew.-%, vorzugsweise 13 bis 92 Gew.-%, in erster Linie 65 bis 85 Gew.-% und insbesondere 70 bis 80 Gew.-%. Als weitere Legierungsbestandteile kann die erfindungsgemäße Dentallegierung z. B. eine oder mehrere der folgenden Komponenten (in Gew.-%) enthalten:
Palladium (Pd) 0-90%; Silber (Ag) 0-30%; Platin (Pt) 0-20%; Kupfer (Cu) 0-20%; Kobalt (Co) 0-10%; Zinn (Sn) 0-20%; Zink (Zn) 0-20%; Indium (In) 0-20%; Gallium (Ga) 0-20%; Mangan (Mn) 0-20%; Ruthenium (Ru) 0-10%; Rhenium (Re) 0-10%; Iridium (Ir) 0-10%; Germanium (Ge) 0-10%; Eisen (Fe) 0-10%; Niob (Nb) 0-10%; Rhodium (Rh) 0-10%; Wolfram (W) 0-10%; Titan (Ti) 0-10%; Tantal (Ta) 0-10%.

Als Gießlegierung liegt die erfindungsgemäße Dentallegierung üblicherweise in Form von Gießplättchen vor.

Als Fräslegierung liegt die Legierung vorzugsweise in Form von rechteckigen Blöcken vor, kann aber auch als Stangen (Meterware) oder teilbaren Platten, oder mit kreisförmiger, dreieckiger, rautenförmiger Form, usw. vorliegen.

Vorzugsweise liegt die Dentallegierung in Form von rechteckigen Blöcken, insbesondere mit den folgenden Dimensionen, vor:
Länge: 3 bis 10 cm;
Breite: 0,5 bis 5 cm;
Dicke: 0,5 bis 2,0 cm.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung in Form eines rechteckigen Blocks zum Fräsen, worin die Bezugszeichen bedeuten:
L = Länge;
B = Breite;
D = Dicke;
F = herausgefräster Teil

Die Zusammensetzung einer Dentallegierung, die sich gut zum Fräsen eignet, wird insbesondere auch durch die für eine anschließende Keramik-Aufbrandtechnik erforderliche Zusammensetzung bestimmt.

Diese Voraussetzungen werden z. B. mit einer Dentallegierung erfüllt, die die folgenden Legierungskomponenten (Gew.-%) enthält:
Gold (Au) 13-92%; Palladium (Pd) 15-85%; Silber (Ag) 5-65%; Platin (Pt) 0,1-25%; Kupfer (Cu) 2-20%; Cobalt (Co) 2-20%; Zinn (Sn) 0,1-5%; Zink (Zn) 0,5-5%; Indium (In) 0,1-20%; Gallium (Ga) 0,1-10%; Mangan (Mn) 0,1-5%; Ruthenium (Ru) 0,1-5%; Rhenium (Re) 0,1-5%; Iridium (Ir) 0,01-2%; Germanium (Ge) 0,1-2%; Eisen (Fe) 0,01-2%; Niob (Nb) 0,1-5%; Rhodium (Rh) 0,1-5%; Wolfram (W) 0,1-5%; Titan (Ti) 0,1-10%; Tantal (Ta) 0,1-5%.

Eine solche Dentallegierung besitzt hervorragende Fräseigenschaften.

Die nachstehenden Beispiele beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ohne ihren Rahmen darauf zu beschränken.

Beispiel 1

Eine als Gießlegierung besonders gut geeignete Legierung weist z. B. die folgende Zusammensetzung (in Gew.-%) auf:
Gold 77,6; Platin 19,6; Zink 2,1; Tantal 0,6; Iridium 0,1

Die erfindungsgemäßen Legierungen sind Medizinprodukte der Klasse IIa und erfüllen alle Anforderungen der EG-Direktive 93/42/EWG (1993). Berücksichtige Normen sind: ISO 9002 (1994), EN 46002 (1996), ISO 9693 (1991) und ISO 10993 (1992).

Eigenschaften

Farbe: gelb
Schmelzintervall Solidus-Liquidus (Ts-Tl) (°C): 1170-1230
Dichte (g/cm³

): 19,0
Mittlerer thermischer Ausdehnungskoeffizient α (10^-6

°C^-1

): 13,8

Mechanische Eigenschaften

Elastizitätsmodul E (MPa): 102000
Dehngrenze 0,2% (Rp 0,2) (MPa): 560
Vickers-Härte (HV): 220
A(%): 15

Die Gießlegierung liegt in Form handelsüblicher Gießplättchen vor.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wird die Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Legierung (Zusammensetzung (Gew.-%): Gold 77,6; Platin 19,6; Zink 2,1; Tantal 0,6; Iridium 0,1) als Fräslegierung beschrieben. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich diese Legierung auch sehr gut als Fräslegierung eignet.

Die Legierung wurde in Form eines Blockes, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, eingesetzt.

Es wurde mit einem zahntechnischen Frässystem der Firma DCS Dental AG, CH- 4123 Allschwil, gearbeitet (Preciscan, Precimill, DSC-Software Dentform).

Zum Fräsen der Legierung wurden Fräser mit den folgenden Durchmessern eingesetzt: 3 mm, 2 mm, 1,5 mm, 1,0 mm.

Die erfindungsgemäßen Legierungen lassen sich auf eine auf diesem Gebiet an sich bekannte Weise, z. B. wie folgt, verarbeiten:

Modellieren

Für den Bereich der Metallkeramik-Technik sind die entsprechenden Anweisungen zu befolgen, wobei vorzugsweise Mindestwanddicken von 0,3 mm eingehalten werden sollten.

Schmelzen

Die genannten Legierungen können in geeigneten Tiegeln, z. B. aus Keramikmaterial, aus Kohlenstoff und Glaskohlenstoff, geschmolzen werden. Hierbei können alle Schmelztechniken angewendet werden. Vor dem Eintauchen in Wasser soll der Zylinder auf eine Temperatur von 400°C abkühlen gelassen werden.

Behandlung der Armaturen für die Metallkeramik-Technik vor der Oxidation

Die Armaturen werden mit Hilfe von keramisch gebundenen oder Hartmetall-Schleifkörpern abgeschliffen, mit Aluminiumoxid abgestrahlt (50 µm), und dann sorgfältig mit einem Ultraschall- oder einem Dampfstrahlgerät gereinigt.

Oxidation der Armatur

Vor dem Auftragen der ersten Keramikschicht (Opak milch) ist eine Oxidationsthermobehandlung bei 980°C während ca. 5 bis 10 Minuten, insbesondere 8 Minuten, vorzunehmen.

Brennen der Keramik

Das Brennen der keramischen Elemente ist unter Beachtung der Herstelleranweisungen durchzuführen. Bei der Wahl der Abkühlungs methoden sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten zu berücksichtigen.

Die erfindungsgemäßen Dentallegierungen weisen hervorragende Verarbeitungs- und Verwendungseigenschaften auf.

Die aus den erfindungsgemäßen Dentallegierungen erhaltenen Zahnersatzprodukte besitzen eine hervorragende Formstabilität, Kantenstabilität und Drehmomentstabilität.

Sie eignen sich zur Herstellung aller gängigen Zahnersatzprodukte, wie z. B. Kronen, Brücken, Doppelkronen, Teleskopkronen, Gießspangenbrücken, herausnehm barer Zahnersatz, wie z. B. Inlays, herausnehmbare Brücken, für den Klauenmodellguß, für Implantatkronen und -brücken, und für Bioimplantate, weshalb ihnen eine große wirtschaftliche Bedeutung zukommt.

Aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit sind sie gegenüber Einflüssen aus der Umgebung (z. B. durch Mundflüssigkeit) äußerst stabil.

Die erfindungsgemäßen Dentallegierungen sind an der Oberfläche oxidierbar, wodurch z. B. bei der Metallkeramik-Technik eine gute Verbindung zwischen Keramik und Legierung erhalten wird.

Die aus den erfindungsgemäßen Dentallegierungen hergestellten Blöcke weisen eine gute und genaue Fräsbarkeit mit Fräsmaschinen, insbesondere unter Verwendung von zahntechnischen Frässystemen der Firma DCS Dental AG, CH-4123 Allschwil, auf; sie eignen sich deshalb speziell für computergesteuerte und computerunterstützte Fräs maschinen, und auch zum Trockenfräsen und ungekühlten Fräsen.

Aufgrund ihrer guten Eignung für computergesteuerte und computerunterstützte (CAD/CAM/CNC)-Fräsmaschinen kann mit den erfindungsgemäßen Dentallegierungen ein zeitaufwendiges Modellieren in Wachs, Einbetten, Gießen und Sandstrahlen entfallen, wodurch Einbettmasse, Modellierwachse, Strahlmittel, Arbeitsaufwand und hohe Personalkosten eingespart werden können und eine gute Wirtschaftlichkeit zu erreichen ist. Mit der erfindungsgemäßen Dentallegierung lassen sich durch Fräsen Zahnersatzprodukte, wie z. B. Kronen und Brücken, mit hoher Qualität und Präzision und kostengünstig innerhalb von 24 Stunden herstellen.

Claims

1. Dentallegierung mit hohem Goldgehalt, wobei der Goldgehalt bis zu 95 Gew.-% beträgt.

2. Dentallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Goldgehalt 13 bis 92 Gew.-% beträgt.

3. Dentallegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weitere Legierungsbestandteile einen oder mehrere der Legierungskomponenten (in Gew.-%) enthält:
Palladium (Pd) 0-90%; Silber (Ag) 0-30%; Platin (Pt) 0-20%; Kupfer (Cu) 0-20%; Kobalt (Co) 0-10%; Zinn (Sn) 0-20%; Zink (Zn) 0-20%; Indium (In) 0-20%; Gallium (Ga) 0-20%; Mangan (Mn) 0-20%; Ruthenium (Ru) 0-10%; Rhenium (Re) 0-10%; Iridium (Ir) 0-10%; Germanium (Ge) 0-10%; Eisen (Fe) 0-10%; Niob (Nb) 0-10%; Rhodium (Rh) 0-10%; Wolfram (W) 0-10%; Titan (Ti) 0-10%; Tantal (Ta) 0-10%.

4. Dentallegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Legierungskomponenten (in Gew.-%) enthält:
Gold (Au) 13-92%; Palladium (Pd) 15-85%; Silber (Ag) 5-65%; Platin (Pt) 0,1-25%; Kupfer (Cu) 2-20%; Cobalt (Co) 2-20%; Zinn (Sn) 0,1-5%; Zink (Zn) 0,5-5%; Indium (In) 0,1-20%; Gallium (Ga) 0,1-10%; Mangan (Mn) 0,1-5%; Ruthenium (Ru) 0,1-5%; Rhenium (Re) 0,1-5%; Iridium (Ir) 0,01-2%; Germanium (Ge) 0,1-2%; Eisen (Fe) 0,01-2%; Niob (Nb) 0,1-5%; Rhodium (Rh) 0,1-5%; Wolfram (W) 0,1-5%; Titan (Ti) 0,1-10%; Tantal (Ta) 0,1-5.

5. Dentallegierung nach Anspruch 1 oder 3 mit einem Goldgehalt von 65 bis 85 Gew.-%.

6. Dentallegierung nach Anspruch 1 oder 3 mit einem Goldgehalt von 70 bis 80 Gew.-%.

7. Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form von Gießplättchen.

8. Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form von Blöcken zum Fräsen.

9. Dentallegierung nach Anspruch 8 in Form von rechteckigen Blöcken mit den Dimensionen:
Länge: 3 bis 10 cm;
Breite: 0,5 bis 5 cm;
Dicke: 0,5 bis 2,0 cm.

10. Verwendung einer Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Gieß legierung.

11. Verwendung einer Dentallegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 8 und 9 als Fräslegierung.