DE3911460A1

DE3911460A1 - Niedrigschmelzende dentalkeramik hoher waermedehnung und korrosionsfestigkeit

Info

Publication number: DE3911460A1
Application number: DE3911460A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ducera Dental-Gesellschaft mbH
Current assignee: Ducera Dental-Gesellschaft mbH
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1990-10-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen geeigneten keramischen Werkstoff, mit deren Hilfe es möglich ist, an metallkeramischem und vollkeramischem Zahnersatz, im Anschluß an deren eigentliche Herstellung, formändernde Korrekturen vorzunehmen, beschädigte Teile wieder zu reparieren oder niedrigschmelzende Legierungen keramisch zu verblenden.

In der Zahnheilkunde werden seit etwa fünfundzwanzig Jahren nach Art einer Emaillierung auf metallischen Gerüsten keramische Ver blendungen vorgenommen, was als metallkeramischer Zahnersatz bezeichnet wird. Auf gleiche Weise und mit gleichen keramischen Werkstoffen können auf feuerfesten keramischen Modellwerkstoffen vollkeramische Zahnersatzstücke wie Vollkronen, Teilkronen, Ein lagefüllungen und Verblendschalen im Sinterverfahren hergestellt werden.

In allen Fällen werden keramische Pulver als wässeriger Schlicker auf das metallische Gerüst oder die feuerfeste Unterlage von Hand aufgetragen und bei ca. 950°C gebrannt (gesintert).

Die Dentalkeramiken dieser Art benötigen wegen der metallischen Gerüstwerkstoffe sehr hohe Wärmeausdehnungskoeffizienten von
α _20-600=13,5-14,0 µm/m K.
Im Bereich der Körpertemperatur liegt der Wärmeausdehnungs koeffizient mit α _20-55=12-12,5 µm/m K ziemlich genau im Bereich der Wärmedehnung von menschlicher Zahnhartsubstanz. Derart hohe Wärmeausdehnungskoeffizienten waren bisher nur mit Gehalten an Alkalioxiden zwischen 25 und 30% zu verwirklichen. Damit ist in saurer Umgebung, d. h. in der Mundhöhle unter Plaque, die Grenze der Korrosionsfestigkeit erreicht.

Es galt bisher als nahezu unmöglich ohne Verlust an Wärmedehnung und/oder Korrosionsfestigkeit die Verarbeitungstemperatur wesentlich unter 950°C abzusenken.

Es wurde nun überraschender Weise eine Zusammensetzung gefunden, bei der ohne Verlust an Wärmedehnung und Korrosionsfestigkeit Verarbeitungstemperaturen von nur 720°C möglich sind.

Mit der erfindungsgemäßen Keramik werden erstmals Verarbeitungs techniken möglich, die bisher nur als schwer vorstellbar galten.

Beispiel 1: Vollkeramischer Kronenrand bei metallkeramischem Zahnersatz

Bei metallkeramischen Restaurationen strebt man zumindest im Frontzahnbereich aus ästhetischen Gründen einen Kronenrand ohne sichtbare metallische Teile an. Dieser Wunsch konnte bisher nur notdürftig mit sogenannten Schultermassen verwirklicht werden. Dies sind prinzipiell ebenfalls Verblendkeramiken, denen zur Anhebung der Schmelztemperatur Aluminiumoxid zugesetzt wird. Diese Schultermassen werden vor dem Herstellen der eigentlichen Verblendung ringförmig in den Kronenrandbereich eingelegt. Sie werden sodann mindestens 20°C oberhalb der normalen Keramik brenntemperatur gesintert, so daß sich beim eigentlichen Keramik brand der Kronenrand nicht aufgrund der Oberflächenspannung der flüssigen Glasphase deformiert.

Die Verarbeitungstemperatur dieser Schultermassen ist für einige Edelmetallwerkstoffe schon recht hoch. Die Oberfläche der Schulter massen ist wegen des hohen Gehaltes kristallinen Aluminiumoxids rauh und porös. Letzteres führt zu verstärkter Plaqueanlagerung und zu Zahnfleischreizungen. Der Randanschluß gegenüber dem Zahnstumpf ist ebenfalls wegen des hohen Anteils kristalliner Bestand teile rauh und unregelmäßig.

Dank der erfindungsgemäßen niedrigschmelzenden Keramik kann der Zahntechniker nun auf die unbefriedigende Schultermasse voll ständig verzichten. Er stellt statt dessen bei der Herstellung des metallkeramischen Zahnersatzes zunächst die Kronenrandgestaltung zurück und führt diese nach weitgehendem Abschluß der Bearbeitung durch Unterfütterung auf dem Meistermodell herbei.

Dieses ergibt höchste und gleichmäßige Paßgenauigkeiten, weil sämtliche, während der Verarbeitung, bis dahin aufgetretenen Verformungen wieder ausgeglichen werden. Es sind gleichmäßige Randspalten von nur 20 µm erzielbar, was sonst mit metallischem oder metallkeramischem Kronenrand nicht erzielbar ist.

Die Oberfläche der niedrigschmelzenden Keramik ist vollständig verglast und genügt damit höchsten ästhetischen und hygienischen Ansprüchen.

Beispiel 2: Formkorrektur bei vollkeramischem Zahnersatz

Vollkeramischer Zahnersatz wird auf feuerfesten Modellwerkstoffen als tragender Unterlage hergestellt. Zur Entnahme des Werkstückes muß diese Unterlage zerstört werden. Stellt sich jetzt beim Auf setzen auf das nicht feuerfeste Meistermodell oder bei der Anprobe durch den Zahnarzt die Notwendigkeit einer nachträglichen Form korrektur heraus, so konnten diese Korrekturen bisher nur dann erfolgen, wenn erneut oder vorsorglich ein zweites feuerfestes Modellsegment hergestellt wurde.

Mit der niedrigschmelzenden Keramik dagegen kann statt dessen auf handelsüblichen Brenngutunterlagen ohne individuelle und vollständige Abstützung des Objektes gearbeitet werden, denn das vollkeramische Objekt erweicht noch nicht bei der Verarbeitungs temperatur der Korrekturkeramik.

Beispiel 3: Reparatur von beschädigtem metallkeramischem oder vollkeramischem Zahnersatz

Es kommt recht häufig vor, daß metallkeramischer Zahnersatz, insbesondere aber vollkeramischer Zahnersatz bei der Anprobe oder dem Eingliedern durch den Zahnarzt, beschädigt wird oder ganz und gar zerbricht. Zumindest bei vollkeramischem Zahnersatz bestanden bisher keine Reparaturmöglichkeiten. Nunmehr kann, z. B. bei einer gebrochenen keramischen Einlagefüllung (Inlay), durch Beschleifen der Bruchfläche ein Spalt erzeugt werden, in den ein Schlicker der niedrigschmelzenden Keramik eingerüttelt wird, der dann durch Brennen bei 720°C die Bruchstücke miteinander verbindet.

Beispiel 4: Keramische Verblendung niedrigschmelzender dentaler Goldgußwerkstoffe

Gelbe Goldgußlegierungen konnten in der Zahnheilkunde bisher nur mit Kunststoffen, nicht jedoch mit Keramiken verblendet werden, weil die Schmelztemperaturen derartiger Legierungen keinen Sicher heitsabstand mehr zur Verarbeitungstemperatur der Keramik ein halten bzw. sogar darunter liegen.

Nunmehr können alle handelsüblichen goldgelben Dentalgußwerkstoffe keramisch verblendet werden, z. B. der viel benutzte Goldbasis werkstoff mit 70% Au, 13,5% Ag, 8,8% Cu, 4,4% Pt, 1,5% Pd, 1,5% Zn.

Claims

1. Dentalkeramischer Werkstoff zur Herstellung, Korrektur und Reparatur von metallkeramischem und vollkeramischem Zahnersatz dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Silikatkeramik mit (0,5-2,5)% B₂O₃, (5-15)% Al₂O₃,
(0,5-2,5)% Sb₂O₃, (0,1-0,5)% CaO,
(0,5-2,5)% BaO, (0,1-0,5)% Li₂O,
(5-10)% Na₂O, (10-15)% K₂O,
(0,1-0,5)% F₂handelt, wobei insbesondere kennzeichnend ist, daß die Schmelz-, bzw. Verarbeitungstemperatur bei 730°C+50°C liegt und der Werkstoff gleichzeitig einen hohen Wärmeaus dehnungskoeffzienten von α _20-500=13,5 ± 1 µm/m K hat, seine Glastemperatur bei ϑ _G=480°C ± 20°C liegt und der Werkstoff bei Körpertemperatur ϑ _K=37°C ± 20°C in sauren Elektrolyten zwischen pH-2 und pH-8 dauerhaft korrosionsbeständig ist.

2. Verfahren und Werkstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit diesem Werkstoff nachträglich bei tieferer Temperatur formändernde Korrekturen und Ergänzungen an metallkeramischem Zahnersatz vorgenommen werden können, der unter Verwendung normalschmelzender Feldspat keramiken hergestellt wurde.

3. Verfahren und Werkstoff nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß mit der niedrigschmelzenden Keramik metallfreie keramische Kronenränder höchster Paßgenauigkeit und geringster Randspaltbreite an metallkeramischem Zahnersatz gemäß Anspruch 2 erzeugt werden können.

4. Verfahren und Werkstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit der niedrigschmelzenden Keramik nachträglich bei tieferen Temperaturen formändernde Korrekturen und Ergänzungen an vollkeramischem Zahnersatz vorgenommen werden können, der aus normalschmelzender Feldspatkeramik oder Jacketkronen-Keramiken hergestellt wurde.

5. Verfahren und Werkstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit der niedrigschmelzenden Keramik beschädigter oder zerbrochener Zahnersatz ohne Verlust an Paß genauigkeit repariert werden kann.

6. Verfahren und Werkstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit der niedrigschmelzenden Keramik auch niedrigschmelzende Edelmetallwerkstoffe, insbesondere gelbe Goldgußwerkstoffe mit Schmelztemperaturen unter 950°C verblendet werden können.

7. Verfahren und Werkstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit der niedrigschmelzenden Keramik galvanisch hergestellter Zahnersatz geringer Warmfestigkeit aus Feingold oder Gold-Silber-Legierungen keramisch verblendet werden kann.

8. Werkstoff nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatkeramik als Haupt bestandteil (60-65)% SiO₂ enthält, und außerdem wie nach stehend aufgeführt: (1-1,5)% B₂O₃, (8-12)% Al₂O₃,
(1-2)% Sb₂O₃, (0,1-0,5)% CaO,
(1-2)% BaO, (0,2-0,5)% LiO₂,
(6-10)% Na₂O, (10-15)% K₂O,
(0,2-0,5)% F₂