DE921098C - Verfahren zur Herstellung von Zahnstiften - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Zahnstiften Wegen des hohen Preises von Platin, aus dem früher Stifte zum Befestigen künstlidher Zähne an Gebißplatten hergestellt wurden, weil es alle dafür erforderlichen Eigenschaften (mechanische, chemische und thermische Widerstandsfähigkeit) in sich vereint, ist man sdhon vor langer Zeit zu Stiften übergegangen, die aus einem mechanisch und thermisch genügend widerstandsfähigen Kern aus Unedelmetall, insbesondere Nickel, und einem chemisch widerstandsfähigen Schutzübergang aus einem Edelmetall, insbesondere Gold, bestanden.
• Dabei mußte man eine Goldschicht von solcher Stärke verwenden, daß das Goldgewiidht mindestens 250/0 des Kerngewichtes ausmachte. Dadurch wurden die Stifte auch noch verhältnismäßig teuer.
• Eine weitere Verbilligung bei ebenso großer oder noch größerer Widerstandsfähigkeit gegen chemische und Wärmeeinflüsse wurde erreicht durch Anbringung von zwei Schichten verschiedener Edelmetalle übereinander. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Innenschicht aus einem Platinmetall und eine äußere Goldseh,icht. Als Innenschicht wird neben Platin selbst besonders Palladium verwendet, das einerseits infolge seines kleineren spezifischen Gewichtes und andererseits infolge seines erheblich niedrigeren Preises sogar auch dann zu einer nennenswerten weiteren Verbilligung führt, wenn man es in stärkerer Schicht als das Platin anwendet.
• Bei der Herstellung von Zahnstiften mit Edelmetallüberzügen wurde bis jetzt auf zweierlei Arten vorgegangen. Die eine Art bestand darin, daß man von einem Draht aus Unedelmetall, z. B.
• Nickel, die einzelnen Stiftlängen abschnitt und dann, gegebenenfalls nach Anstauchen eines Kopfes am einen Ende des Stiftes, das Edelmetall durch Elektroplattierung aufbrachte. Dabei wurde die ganze Stiftoberfläche einschließlich der Schnittflächen mit dem Edelmetall bedeckt und gegen chemische Einflüsse geschützt. Dieser Schutz war aber unvollkommen, weil eine durch Elektroplattierung aufgebrachte Edelmetallschicht verhältnismäßig porös und daher nicht ganz undurchlässig ist. Außerdem kann man durch Elektroplattierung nur verhältnismäßig dünne Schichten auftragen.
• Schließlich ist dieses Verfahren auch unwirtschaftlich.
• Bei der zweiten Herstellungsart wurde ein Draht aus Unedelmetall mit einfacher oder doppelter Edelmetallauflage in Stifte zerschnitten, die dann gegebenenfalls nur noch durch Anstauchen mit einem Kopf versehen wurden. Dieses Verfahren hat den Vorzug, daß der Draht im Walz- und ZieE-verfahren aus einem mit Edelmetall ummantelten Stab gezogen werden kann, wodurch die Edelmetallauflage viel dichter als beimElektroplattieren wird und somit eine erheblich größere Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse gewährleistet. Dem steht der Nachteil gegenüber, daß die Schnittflächen des Stiftes nicht vom Edelmetall bedeckt sind.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ein Zahnstift in der Weise hergestellt, daß man auf das Kernmetall mindestens eine Edelmetallauflage vor dem Formen des Stiftes aufbringt und nach dem Formen des Stiftes mindestens eine Edelmetallauflage durch Eiektroplattierung erzeugt, vorzugsweise in der Art, daß von z. B zwei Edelmetallauflagen auf einem unedlen Kern die erste im Walz-und Ziehverfahren bei Herstellung des Drahtes, die zweite durch Elektroplattierung des fertigen Stiftes erzeugt wird. Es wird also z. B. über einen Nickelstab eine dicht auf ihn passende Hülse aus einem Platinmetall, z. B. Platin oder Palladium, gezogen, die mit ihm durch Druck- und Hitzewirkung fest verbunden wird. Dieser Verbundstab wird sodann bis zu einer Stärke, z. B. I mm, heruntergewalzt, bei der mit dem Ziehen begonnen werden kann, und es erfolgt dann ein stufenweises Ziehen, bis die endgültige Stiftdrahtstärke von z. B.
• 0,7 mm erreicht ist. Hierauf werden die einzelnen Stiftlängen abgeschnitten, die Stifte eventuell an einem Ende zu einem Kopf gestaucht und schließlich durch Eintauchen in einen Elektrolyt mit einer äußeren Goldschicht versehen, die also auch die von Platin bzw. Palladium freien Schnittstellen vollständig bedeckt. Man erhält also auf diese Weise Stifte, die auf dem größten Teil ihrer Oberfläche eine im Walz- und Ziehverfahren gewonnene dichte Überzugsschicht aus einem Platinmetall und eine Außenschicht aus Gold und auf den Schnittflächen eine Goldauflage aufweisen.
• Erfahrungsgemäß kann man bei Anwendung des neuen Verfahrens mit einer besonders geringen Menge Edelmetall auskommen. Es ist dabei zu beachten, daß beim Walz- und Ziehverfahren leicht Schäden in der Überzugsschicht in Form von Rissen oder Riefen entstehen können, weil einerseits der Kern und die Überzugs schichten sich nicht gleichmäßig längen, wodurch sich zu Rissen führende Spannungen bilden können, und weil andererseits beim Gleiten des Werkstückes durch Ziehdüsen ebenfalls Risse und auf alle Fälle Riefen, z. B. durch den Einfluß von rauhen Stellen der Ziehsteinbohrungen oder von in diese gelangten Fremdkörpern, entstehen können. Solche Risse oder Riefen, die unter Umständen stellenweise bis auf die Oberfläche des Kerumetalls gehen können, beeinträchtigen natürlich die chemische Widerstandsfähigkeit. Es kommt auch vor, daß der Walz- und Ziehprozeß exzentrisch vor sich geht und so zu einer Ungleichmäßigkeit der Deckschicht führt, die unter Umständen stellenweise zu einem einseitigen Abschleifen bis zum Bloßlegen des Kernmetalls gehen kann. Alle solche Schäden werden durch Aufbringen der äußeren Edelmetallschicht im Wege der Elektroplattierung ausgeglichen.
• Unter gewissen Umständen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen den beiden Edelmetallauflagen eine dünne Pufferschicht aus einem dritten Edelmetall anzubringen, um eine Diffusion der beiden Schichten ineinander zu verhindern. Es hat sich z. B. gezeigt, daß bei der Verwendung von Silber als Innenschicht unter der Einwirkung hoher Temperaturen beim Löten leicht eine Diffusion zwischen der Silberschicht und der äußeren Goldschicht stattfindet. Dadurch wird die Goldschicht geschwächt und somit die Widerstandsfähigkeit des Stiftes gegen chemische Einflüsse beeinträchtigt. Um dies zu verhindern, genügt schon eine hauchdünne Pufferschicht eines Platinmetalls.
• In diesem Sinne haben sich insbesondere Platin selbst und Rhodium bewährt, die gegebenenfalls auch dann angewendet werden können, wenn die Innenschicht selbst aus einem anderen Platinmetall, z. B. aus Palladium, besteht.
• Die Zeichnung stellt einen der Erfindung entsprechenden Zahnstift dar und veranschaulicht das Herstellungsverfahren in zwei zum Teil voneinander abweichenden Arten an Zwischenstufen.
• Fig. I zeigt ein Bruchstück einer Stange aus unedlem Metall mit einem Mantel aus Edelmetall; Fig. 2 zeigt in starker Vergrößerung ein Bruchstück eines durch Walzen und Ziehen aus dieser Stange erzeugten Drahtes; Fig. 3 stellt in demselben Maßstabe einen aus einem Abschnitt dieses Drahtes gebildeten Zahnstift mit angestauchtem Kopf dar; Fig. 4 zeigt den fertigen Zainstift mit einem durch Elektroplattierung erzeugten äußeren Edelmetallüberzug; Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichen ein besonderes Vorgehen bei der Herstellung des Ausgangs stabes.
• In Fig. I ist I der Kern aus Unedelmetall, z. B.
• Nickel, 2 ein auf ihm angebrachter Mantel aus Edelmetall, z. B. Platin oder Palladium. Der Mantel kann z. B. in Form einer Hülse aufgebracht und mit dem Kern durch Einwirkung von Hitze und Druck fest verbunden werden.
• Aus dem durch Walzen und Ziehen aus dem Stab gemäß Fig. 1 hergestellten, mit Edelmetall ummantelten Draht gemäß Fig. 2 werden Stifte abgeschnitten und z. B. gemäß Fig. 3 am einen Ende durch Anstauchen, mit einem Kopf 3 versehen. Dabei bleibt die Mitte 4 der Kopfoberfläche, ebenso wie die Schaftendfläche 5, von Edelmetall frei.
• Fig. 4 zeigt den fertigen Stift, der durch Elektroplattierung mit einer über seine ganze Fläche gehenden Auflage 6, z. B. von Gold, versehen ist.
• Gemäß Fig. 5, 6 und 7 wird zur Erzeugung des Ausgangswerkstückes für den Walz- und Ziehvorgang ein Blech 7 aus Edelmetall mit einem Blech 8 aus unedlem Metall verlötet und das Verbundblech mit Hilfe entsprechender Matrizen zu einer Röhre gemäß Fig. 6 geformt, in die dann ein massiver Unedelmetallkern g eingelötet wird. Den so erhaltenen Verbundstab kann man wiederum zu einem Draht von gewünschter Stärke auswalzen und ziehen.
• Für die innere Edelmetallschicht kann man statt reinen Platinmetalls auch eine geeignete Legierung, z. B. von Platin-Gold, Palladium-Silber, Palladium-Gold-Silber, und unter Umständen, wie schon oben erwähnt, Silber verwenden.
• Bei Anwendung einer Pufferschicht zwischen den beiden Edelmetallauflagen kann man die Pufferschicht entweder schon vor dem Walz- oder Ziehverfahren oder nach dem Formen des Stiftes aufbringen. In letzterem Falle wird dann durch Elektroplattierung zunächst die Pufferschicht und dann die Außenschicht aufgebracht. Dabei kann die Pufferschicht hauchdünn gehalten werden, weil sie nicht dem angreifenden Walz- und Ziehvorgang ausgesetzt wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Zahnstiften mit einem Kern aus unedlem Metall und mindestens zwei gegen Korrosion widerstandsfähigen Edelmetallauflagen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Edelmetallauflage vor dem Formen des Stiftes auf das Kernmetall aufgebracht und nach dem Formen mindestens eine Edelmetallauflage durch Elektroplattierung erzeugt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Stange aus unedlem Metall mindestens eine Edelmetallschicht aufgebracht, dann die so zusammengesetzte Stange zu einem Draht ausgewalzt und gezogen, hiernach der Draht in Stücke zerschnitten wird, aus denen die Zahnstifte geformt werden, die schließlich in einen Elektrolyt eingetaucht werden, um das in diesem enthaltene Edelmetall auf ihnen niederzuschlagen.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus unedlem Metall anfänglich mit einer aus einem Metall der Platingruppe bestehenden oder ein solches enthaltenden Schicht versehen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus unedlem Metall anfänglich mit einer Schicht aus Palladium oder einer Palladiumlegierung versehen wird.
5. 5. Verfahren nach Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unedle Kern zunächst mit einer Schicht aus einem mehr oder weniger absorbierenden oder porösen Edelmetall, beispielsweise Palladium oder Silber oder einer Legierung davon, versehen und nach Bildung der endgültigen Form des Zahnstiftes und vor der Aufbringung der Außenschicht mit einer eine Diffusion verhindernden Schicht eines verhältnismäßig dichten Edelmetalls, z. B. Rho dium oder Platin, versehen wird, um die Diffusion der anschließend durch Elektroplattierung aufgebrachten äußeren Schicht in die innere adsorbierende Schicht zu verhindern.

   Angezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 15 64I/I887, 6709/ I907, 4625/I9IO, 374 003, 400 808; deutsche Patentschriften Nr. 3wo 506, 556 3I5; schweizerische Patentschrift Nr. I55 796; USA.-Patentschrift Nr. I 936 333; Pfanhauser: »Die elektrolytischen Metallniederschläge«, Berlin 1928, S. 347, 348 und 544 bis 551.