DE3840399C2 - Verfahren zur Herstellung von metallischen Zahnersatzteilen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Zahnersatzteilen, wie Kronen, Inlays, Brücken, Prothesenbasen etc., bei dem von dem zu behandelnden Zahn bzw. Kiefer ein Abdruck hergestellt wird, in diesen Abdruck Haltestäbe eingesetzt werden, dieser Abdruck mit einem Füllmaterial ausgegossen wird, wonach das derart gebildete Positivmodell vom Abdruck getrennt wird und das herzustellende Zahnersatzteil galvanisch auf dem Positivmo­ dell aufgebaut wird.

Aus der DE 36 07 915 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung von derartigen metallischen Zahnersatzteilen bekannt, ge­ mäß dem von dem zu behandelnden Zahn bzw. Kiefer ein Ab­ druck hergestellt wird, die Innenwand dieses Abdrucks mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen wird und an­ schließend der Innenraum des Abdrucks und der Schicht mit einem Füllmaterial ausgegossen wird. Nach dem Abtrennen des durch die elektrisch leitende Schicht und das Füllmate­ rial gebildeten Positivmodells vom Abdruck wird auf das Positivmodell eine Zwischenschicht aus einem unedlen Metall galvanisch aufgebracht, auf die Zwischenschicht eine oder mehrere Schichten aus hochschmelzenden Metallen oder Edelmetallen galvanisch aufgebracht und anschließend das Füllmaterial, die innerste elektrisch leitende Schicht und die Zwischenschicht entfernt. Mit diesem bekannten Verfahren ist es möglich, auf einfache und wirtschaftliche Art metallische Zahnersatzteile herzustellen, und ohne großen Aufwand, d. h. ohne Gießapparaturen für den metalle­ nen Abguß und daher kostengünstig, hochkarätige Prä­ zisionszahnersatzteile herzustellen, ohne von einem Erstmo­ dell in einem komplizierten Verfahren ein Zweitmodell herstellen zu müssen und auf diesem Zweitmodell das Zahner­ satzteil aufzubauen.

Die mit diesem bekannten Verfahren hergestellten Zahner­ satzteile weisen eine große Homogenität des Metalls auf, wobei eine Gewichtsersparnis von 70% bis 80% gegenüber dem noch vielfach verwendeten Gießverfahren erzielbar ist; durch den Wegfall der Nachbearbeitung und der Gießverluste können also erhebliche Kosten eingespart werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von metallenen Zahnersatzteilen zu schaf­ fen, mit dem noch kostengünstiger, d. h. rationeller, hoch­ karätige Präzisionszahnersatzteile hergestellt werden kön­ nen.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeich­ nenden Teil der Patentansprüche 1, 8, 17, 21 vorgeschlagenen Merkmalen; weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Es wird dabei der Vorteil erzielt, das bekannte Verfahren noch weiter zu vereinfachen und daher kostengünstig Präzisionszahnersatzteile herzustellen, bei denen sich das fertige Ersatzteil auf Grund der guten Gleitfähigkeit der Folie leicht abziehen läßt. Auch läßt sich der Zementspalt exakt einstellen.

Auch hier ermöglicht das Galvanisieren verschiedener Metal­ le im Sandwich-Verfahren bei einer Wärmebehandlung, z. B. beim Brennvorgang von Porzellan ein Legieren der verschie­ denen Metalle und somit eine Steuerung der physikalischen bzw. chemischen Eigenschaften. Dabei ist es durch weitge­ hende Automatisierung im Galvanisierverfahren möglich, die Metallteile rationell herzustellen. Da die beim Gießverfah­ ren durch das Expansionsverhalten der Metalle beim Erhit­ zen und durch das Kontraktionsverhalten beim Erkalten auf­ tretenden Fehlerquellen wegfallen, lassen sich hochpräzise Zahnersatzteile besonders kostengünstig herstellen.

Die Zahnersatzteile werden hierbei auf dem Erstmodell her­ gestellt, so daß die Möglichkeit von Duplizierfehlern ver­ mieden ist.

Im folgenden wird das Verfahren anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele darge­ stellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 schematische Verfahrensschritte zur Her­ stellung eines metallischen Zahn­ ersatzteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 bis 10 schematische Verfahrensschritte zur Her­ stellung eines metallischen Zahn­ ersatzteils gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel;

Fig. 11 und 12 schematische Verfahrensschritte zur Wei­ terbehandlung derartiger Zahnersatzteile;

Fig. 13 und 14 zusätzliche Verfahrensschritte zur Her­ stellung einer Konuskrone.

Ein erstes Ausführungsbeispiel des Ver­ fahrens zur Herstellung von Kronen, wie es in den Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellt ist, besteht darin, daß gemäß Fig. 1 ein Abdruck 1 eines Zahnes in herkömmlicher Weise hergestellt wird, wobei das Abdruckmaterial 1 ein elektrisch leitendes oder elektrisch nichtleitendes Mate­ rial sein kann. Anschließend wird der Abdruck in herkömmli­ cher Weise mit einem geeigneten Material 4 ausgegossen, wo­ bei dieses Material ein elektrisch Leitendes oder elektrisch nichtleitendes Material, wie z. B. Gips sein kann. In dieses Material, das nach dem Abtrennen von dem Abdruckmaterial 1 das Positivmodell des zu überkronenden Zahnes darstellt, werden ein oder zwei Haltestifte 2 ange­ ordnet.

Nach dem Abtrennen des Positivmodells 4 vom Abdruck 1 wird ersteres ausgeblockt, d. h. verfeinert und anschließend mit einer Folie 3 überzogen, wobei diese Folie bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Verfahrensschritten aus einem elektrisch nichtleitenden Material besteht. Nach dem Iso­ lieren der nicht zu galvanisierenden Bereiche mittels einer geeigneten Schutzschicht 6 (Fig. 3) wird auf das Positivmodell eine elektrisch leitende Zusatzschicht 5 (Fig. 4) aufgebracht z. B. mittels eines stromlosen Reduk­ tionsverfahrens mittels Aufdampfen einer Metallschicht oder mittels Aufbringens eines elektrisch leitenden Lacks. Wie Fig. 4 erkennen läßt, kann dabei die Zusatzschicht 5 an unterschiedlichen Stellen auf der Folie 3 unterschiedli­ che Dicken aufweisen, um so den später benötigten Zement­ spalt zum Befestigen der Krone am Zahnstumpf in optimaler Weise an die Erfordernisse anzupassen.

Auf diese Zusatzschicht 5 wird nun gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Verfahrensschritt eine Zwischenschicht aus einem unedlen Material galvanisch aufgebracht durch Eintau­ chen in ein geeignetes galvanisches Bad. Die Zwischenschicht 7 besteht dabei aus einem später leicht zu entfernenden Metall, wie z. B. Kupfer oder Nickel, wobei die Dicke der Zwischenschicht 7 zusammen mit der Dicke der Zusatzschicht 5 und derjenigen der Folie 3 dem später als Zementspalt benötigten Zwischenraum zwischen Krone und Zahnstumpf entspricht.

Nach dem Auftragen der Zwischenschicht 7 wird das so erhal­ tene Teil in ein zweites galvanisches Bad getaucht, in dem eine gewünschte Legierung vorhanden ist oder in mehrere unterschiedliche galvanische Bäder anschließend eingebracht, um nun galvanisch eine oder mehrere Schichten 8 aus hochschmelzenden Metallen oder Edelmetallen z. B. Gold auf der Zwischenschicht 7 abzuscheiden.

Die Außenwand 12, 12′ im Bereich der Präparationsgrenze (Material 4 oder Schutzschicht 6) ist im wesentlichen zylindrisch oder leicht konisch, damit nach Fertigstellung des Ersatzteils die Gesamtheit der Schichten ohne Schwie­ rigkeiten vom Material 4 abgenommen werden kann. Durch diese Ausbildung einer positiven Stufe 13 im Bereich der Präparationsgrenze wird verhindert, daß die einzelnen galvanischen Schichten in die untersichgehenden Stellen hineinwachsen, so daß auch keine Zerstörung des Positivmo­ dells 4 bei dem Entfernen der Schichten 3, 4, 5, 7 zu befürchten ist.

Vor dem Abscheiden der galvanischen Schicht aus Edelme­ tall, die letztendlich die gewünschte Krone darstellt, kann das Positivmodell mit der Folie 3 und der Zusatzschicht 5 durch Herstellen eines Abdrucks dupliziert werden, um so eine Halterung für die Weiterverarbeitung der Krone zu erhalten, wobei betont sei, daß dieses Dupli­ kat nicht dem Aufbau des Zahnersatzteils dient, sondern ausschließlich als Halterung benutzt wird. Fig. 11 zeigt eine derartige Halterung 9, auf die die Kronenhülse 8 ge­ setzt wird, beispielsweise um Porzellan und/oder Kunststoff 10 aufzubauen.

In den Fig. 6 bis 10 sind schematisch Verfahrensschritte für ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Auch hier wird wieder in herkömmlicher Weise ein Abdruck 1 des zu überkronenden Zahnes hergestellt, mit einem geeigneten Material 4 ausgegossen, in das Haltestäbe 2 eingesetzt wer­ den. Nach dem Abtrennen des Positivmodells vom Abdruck 1 wird dieses mit einer Folie 3 aus einem elektrisch leiten­ den Material überzogen und die nicht zu galvanisierenden Bereiche des Positivmodells nach dem Ausblocken bzw. Ver­ feinern durch eine Isolierschicht abgedeckt (Fig. 8). Ge­ mäß dem in Fig. 9 dargestellten Verfahrensschritt kann nunmehr auf die elektrisch leitende Folie 3 direkt, d. h. ohne Zusatzschicht eine Zwischenschicht 7 aus einem uned­ len Material, wie z. B. Nickel oder Kupfer, galvanisch auf­ gebracht werden, auf der dann in einem weiteren oder in mehreren weiteren galvanischen Bädern, die die eigentliche Krone darstellende Hülse 8 aus einem hochschmelzenden Me­ tall oder Edelmetall abgeschieden wird.

Auch hierbei ist es möglich z. B. im oberen waagrechten Be­ reich des Positivmodells, d. h. an ausgewählten Stellen auf der Folie 3 eine elektrisch leitende Schicht 11 (Fig. 8) z. B. elektrisch leitenden Lack aufzubringen, um dergestalt den Abstand zwischen der später entstehenden Kronenhülse 8 und dem zu überkronenden Zahnstumpf zu variieren. Vor­ teilhaft ist dabei, wenn die Dicke der Kronenhülse 8 in den unter das Zahnfleisch gehenden Bereichen möglichst dünn ist, hingegen im Bereich der Seitenwände variabel ist.

Die Kronenhülse 8 erhält man, indem diese z. B. durch einen Ätzprozeß oder durch Wärmeeinwirkung vom Füllmaterial 4 der Folie 3, gegebenenfalls der Zusatzschicht 5 und der Zwischenschicht 7 abgetrennt wird.

Mit dem gleichen Verfahren ist es auch möglich z. B. Konus­ kronen herzustellen, wobei ebenfalls der Abdruck mit einem geeigneten Füllmaterial ausgegossen wird, das nach dem Ab­ trennen vom Abdruck mit einer Folie aus elektrisch nicht­ leitendem Material und einer Zusatzschicht bzw. einer Folie aus elektrisch leitendem Material ohne Zusatzschicht überzogen wird. Nach dem galvanischen Abscheiden einer Zwi­ schenschicht aus einem unedlen und später leicht zu entfer­ nenden Metall in einem ersten Galvanisierbad und dem Auf­ bringen einer zweiten galvanischen Schicht aus hochschmel­ zenden Metallen oder Edelmetallen z. B. in einer Dicke von 0,15 bis 1,5 Millimeter, wird eine der späteren Abzugs­ kraft zwischen Primärkrone und Sekundärkrone definierte und leicht zu entfernende Metallschicht aus einem unedlen Material (Nickel oder Kupfer) zusätzlich aufgetragen. Da­ nach wird auch hier wieder eine Folie aus einem elektrisch nichtleitenden Material mit einer Zusatzschicht bzw. aus elektrisch leitendem Material ohne Zusatzschicht aufgezo­ gen, eine weitere Zwischenschicht aus einem unedlen Mate­ rial galvanisch abgeschieden und anschließend die gewünsch­ te Sekundärhülse aus hochschmelzendem oder Edelmetall gal­ vanisch abgeschieden.

Mit dem Verfahren können auch Brücken, Inlays oder partielle Prothesenbasen hergestellt werden. In jedem Fall hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn nach der Herstellung eines Positivmodells durch Ausgießen des Abdrucks dieses mit einer Folie entweder aus elektrisch leitendem oder elektrisch nichtleitendem Mate­ rial überzogen wird. Eine derartige Folie dient dem leichten Abnehmen des fertigen Ersatzteil aufgrund der guten Gleitfähigkeit sowie der gezielten Einstellung der Dicke des Zementspaltes, z. B. durch die stellenweise aufgebrachte Verdickung auf den Seitenwänden. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig durchführbar und führt zu hochpräzisen metallischen Zahnersatzteilen mit beliebig einstellbarem Zementspalt.

Da das Zahnersatzteil hierbei auf dem Erstmodell aufgebaut wird, werden Duplizierfehler vermieden. Das hergestellte Duplikat des Erstmodells dient ausschließlich als Halterung auf, das das Erstmodell zum endgültigen Aufbau des Zahnersatzteils aufgesetzt wird um so spielfrei getragen zu werden. Das herkömmliche Gießverfahren mit all seinen bekannten Nachteilen wie Gießverluste, Nachbearbeitung, hoher Materialeinsatz wird vollkommen überflüssig.

Anstelle eines Anfertigen eines Abdrucks der mit herkömm­ lichen Materialien ausgegossen wird ist es auch möglich, eine fotografische Aufnahme des Zahnes oder der zu behan­ delnden Zahnstümpfe anzufertigen und in einem nachfolgenden computergesteuerten Fräsvorgang ein Positivmodell an Hand der elektronisch verarbeiteten Aufnahme herzustellen. Die übrigen Verfahrensschritte zum Aufbau des Zahnersatzteils bleiben dabei unverändert.

Claims (22)

1. Verfahren zur Herstellung von metallischen Zahnersatz­ teilen, wie Kronen, Inlays, Brücken, Prothesen etc., bei dem von dem zu behandelnden Zahn bzw. Kiefer ein Abdruck hergestellt wird, in diesen Abdruck elektrisch leitende Halteelemente eingesteckt werden, der Abdruck mit einem Füllmaterial ausgegossen wird, wonach das derart gebildete Positivmodell vom Abdruck getrennt wird und das herzustellende Zahnersatzteil galvanisch auf dem Positivmodell aufgebaut wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

• a) das Positivmodell wird nach dem Abtrennen vom Ab­ druck ausgeblockt,
• b) das Positivmodell wird mit einer Folie aus elek­ trisch nichtleitendem Material überzogen,
• c) auf die Folie wird eine Zusatzschicht aus elektrisch leitendem Material aufgebracht,
• d) auf die Zusatzschicht wird eine Zwischenschicht aus einem unedlen Material galvanisch aufgebracht,
• e) auf die Zwischenschicht werden eine oder mehrere Schichten aus hochschmelzenden Metallen oder Edelmetal­ len galvanisch aufgebracht,
• f) das Positivmodell, die aufgebrachte Folie, die Zu­ satzschicht und die Zwischenschicht werden von dem so erhaltenen Zahnersatzteil aus hochschmelzenden Metallen getrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Porzellan und/oder Kunststoff auf das Zahnersatzteil aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Positivmodell mit Folie mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 µm überzogen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die auf die Folie folgende Zusatzschicht mit einer variablen Dicke aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Zu­ satzschicht mittels eines stromlosen Reduktionsverfah­ rens aufgebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Zu­ satzschicht auf die Folie mittels Aufdampfen einer Me­ tallschicht im Vakuum aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Zu­ satzschicht auf die Folie mittels Auftrag eines elek­ trisch leitenden Lacks aufgebracht wird.

8. Verfahren zur Herstellung von metallischen Zahnersatz­ teilen, wie Kronen, Inlays, Brücken, Prothesen etc., bei dem von dem zu behandelnden Zahn bzw. Kiefer ein Abdruck hergestellt wird, in diesen Abdruck elektrisch leitende Halteelemente eingesteckt werden, der Abdruck mit einem Füllmaterial ausgegossen wird, wonach das derart gebildete Positivmodell vom Abdruck getrennt wird und das herzustellende Zahnersatzteil galvanisch auf dem Positivmodell aufgebaut wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

• a) das Positivmodell wird nach dem Abtrennen vom Ab­ druck ausgeblockt,
• b) das Positivmodell wird mit einer Folie aus elek­ trisch leitendem Material überzogen,
• c) auf die Folie wird eine Zwischenschicht aus einem unedlen Metall galvanisch aufgebracht,
• d) auf die Zwischenschicht werden eine oder mehrere Schichten aus hochschmelzenden Metallen oder Edelmetal­ len galvanisch aufgebracht,
• e) das Positivmodell, die aufgebrachte Folie und die Zwischenschicht werden von dem so entstandenen Zahner­ satzteil aus hochschmelzenden Metallen getrennt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Porzellan und/oder Kunststoff auf das Zahnersatzteil aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einzelnen Bereichen der Folie ein elektrisch lei­ tendes Material aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Positivmodell vor dem Galvanisieren an den nicht galvanisch zu beschichtenden Stellen mit einer elektrisch isolierenden Schicht ver­ sehen wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht auf die Folie bzw. auf die Zusatzschicht eine Kupfer- oder Nickel­ schicht aufgebracht wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß nach dem galvanischen Auf­ bringen der Zwischenschicht das Positivmodell dupli­ ziert wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Duplikatpositiv als Ar­ beitsmodell verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schicht aus hochschmel­ zendem oder edlen Metall in einer Dicke von 0,1 bis 1,5 Millimeter auf die Zwischenschicht aufgebracht wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Präparations­ grenze eine sich über den größten Durchmesser der Zwi­ schenschicht hinaus erstreckende positive Stufe herge­ stellt wird.

17. Verfahren zur Herstellung von Brücken, bei dem von den zu behandelnden Zähnen ein Abdruck hergestellt wird, in diesen Abdruck elektrisch oder elektrisch nicht leitfä­ hige Haltestäbe eingesetzt werden, dieser Abdruck mit einem Füllmaterial ausgegossen wird, wonach das so ge­ bildete Positivmodell zum Abdruck getrennt wird und das herzustellende Zahnersatzteil auf dem Positivmodell aufgebaut wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

• a) die Positivstümpfe werden nach dem Abtrennen vom Ab­ druck ausgeblockt,
• b) die Positivstümpfe werden mit einer Folie aus elek­ trisch nichtleitendem oder leitendem Material überzo­ gen,
• c) auf die Folie wird im Bereich der zu galvanisieren­ den Stellen eine Zusatzschicht aus elektrisch leitendem Material aufgebracht,
• d) auf die Zusatzschicht werden Zwischenschichten aus unedlen Metallen galvanisch aufgebracht,
• e) es werden konfektionell hergestellte Brückenzwi­ schenglieder mit den Einzelstümpfen verbunden,
• f) auf die Zwischenschicht und die Brückenzwischenglie­ der werden eine oder mehrere Schichten aus hochschmel­ zenden Metallen oder Edelmetallen galvanisch aufge­ bracht,
• g) das Positivmodell, die aufgebrachte Folie, die Zu­ satzschicht und die Zwischenschichten werden vom ent­ standenen Zahnersatzteil aus hochschmelzenden Metallen oder Edelmetall getrennt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Porzellan und/oder Kunststoff auf das Zahnersatz­ teil aufgebracht wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem galvanischen Aufbringen der Zwischen­ schicht das Positivmodell dupliziert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Duplikatpositiv als Arbeitsmodell verwendet wird.

21. Verfahren zur Herstellung von Prothesenbasen bei der vom zu behandelnden Kiefer ein Abdruck hergestellt wird, dieser Abdruck mit einem Füllmaterial ausgegossen wird, das Füllmaterial vom Abdruck getrennt wird, die gewünschte Form der herzustellenden Prothesenbasis und das herzustellende Zahnersatzteil auf diesem Positivmo­ dell galvanisch aufgebaut wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

• a) das Positivmodell wird nach dem Abtrennen vom Ab­ druck ausgeblockt,
• b) das Positivmodell wird mit einer Folie aus elek­ trisch nichtleitendem Material überzogen,
• c) auf die Folie wird eine Zusatzschicht aus elektrisch leitendem Material aufgebracht,
• d) auf die Zusatzschicht werden eine oder mehrere Zwi­ schenschichten galvanisch aufgebracht,
• e) die Prothesenbasis wird mit einer oder mehreren Schichten aus hochschmelzenden Metallen oder Edelmetal­ len galvanisch aufgebaut,
• f) das so erhaltene Zahnersatzteil wird vom Positivmo­ dell getrennt und mit Kunststoff- und/oder Porzel­ lanzähnen versehen.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß vom zu behandelnden Zahn bzw. Kiefer eine fotografische Aufnahme gemacht wird und diese Aufnahme elektronisch dahingehend ausgewertet wird, daß ein Computer angesteuert wird, der das Posi­ tivmodell aus einem geeigneten Material in einem Fräs­ gang herstellt.