Verfahren zur Herstellung einer aus -verschiedenen Schichten bestehenden metallenen Platte, welche sich einer detailreichen Unterlage genau anzuschmiegen bat und nach diesem Verfahren hergestellte Platte. Bei der Herstellung von Trägerglatten für Zahnprothesen oder andern Platten.
welche sich einer detailreichen Unterlage ge nau anzuschmiegen haben, wie zum Beispiel_ die als Ersatz für Schädelknochenteile ver wendeten Platten und dergleichen, wurde schon verschiedentlich versucht, .diese profi lierten Platten auf galvanischem Wege zu erhalten.
Insbesondere wurde zur Herstellung von aus Edelmetallegierungen bestehenden Trägerplatten für Zahnprothesen vorgeschla gen, auf eine Unterlage die einzelnen Kom ponenten der gewünschten Legierung der Reihe nach auf galvanischem Wege nieder zuschlagen, derart, dass jeder Legierungs komponente eine Niederschlagsschicht ent spricht, und -diese Schichten sodann durch Glühen gegenseitig zu legieren.
Dieser Vor schlag konnte jedoch nicht zu Trägerplatten von der für den erwähnten Zweck erforder lichen Dicke führen, da sich Edelmetalle galvanisch nur in sehr dünnen profilierten Schichten niederschlagen lassen, denen bei Einhaltung der den üblichen Feingehalten entsprechenden Gewichtsverhältnisse der ein zelnen Legierungskomponenten auch wieder nur dünne Schichten der unedlen Metalle zu geordnet --erden können, so dass die Gesamt dicke der wenigen niedergeschlagenen Schich ten gleichfalls nur sehr gering ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der detailreichen Unterlage nachgebildeten Ma trize die Komponenten der Platte je in einer sehr grossen Anzahl sehr dünner Schichten abwechselnd aufeinander aufgebracht wer den und dass die benachbarten Schichten durch Erhitzen miteinander legiert werden.
An sich ist es bereits bekannt (D. R. P. Nr. \? 49 778), zur Erzeugung von Metall legierungen auf elektrolytischem Wege ein zelne Metallbestandteile in alleedünnsten Schichten abwechselnd aufeinanderfolgend niederzuschlagen. Bei diesem bekannten Ver fahren handelt es sich jedoch entweder um Überzüge, zum Beispiel von Drähten und Bändern, oder um die Herstellung von Ble chen mit glatter Oberfläche. Sowohl die Über züge, als auch die glatten Bleche besitzen über dem Querschnitt homogene Beschaffen heit.
Es ist also nicht daran gedacht:, die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Platte an verschiedenen Stellen des Quer schnittes verschieden zu halten. Diese Ver schiedenheit in den Eigenschaften der herzustellenden profilierten Platte an den einzelnen Stellen des Querschnittes der selben ist jedoch von besonderer Wieh- tigkeit, da man auf diese Weise Träger platten für Zahnprothesen erhalten kann, welche einerseits an den Aussenzonen von sehr hohem Feingehalt sein können, wäh rend in den übrigen Teilen des Querschnittes der Platte für deren genügend grosse Härte gesorgt werden kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfin dung wird auf die abzuformende Matrize vorerst eine Edelmetallfolie mechanisch auf gebracht, und erst auf diese Folie erfolgt die vorzugsweise galvanische Abscheidung der einzelnen Schichten. Als letzte Schicht wird gleichfalls eine mechanisch aufgebrachte Me tallfolie vorgesehen.
Zur Herstellung einer Trägerplatte für Zahnprothesen kann beispielsweise folgender massen vorgegangen werden: Nachdem in bekannter Weise nach einem im Mund des Patienten abgenommenen Ab druck irgend eine Matrize, am besten eine Metallmatrize, beispielsweise eine Kupfer matrize, hergestellt worden ist, wird auf diese Matrize eine dünne Edelmetallfolie mecha nisch aufgebracht, zum Beispiel unpoliert. Diese Edelmetall-, z. B.
Goldfolie, welche etwas grösser als die herzustellende Träger platte gewählt wird, wird längs der ge wünschten Kontur dieser Platte mit einer Abdeckmasse, beispielsweie Wachs, über deckt, die ausser der Konturierung der her zustellenden Platte die Aufgabe hat., gegen ein Eintreten von 'Niederschlagsmaterial zwi schen Folie und Matrize abzudichten, da andernfalls die Ablösung der fertigen Platte von der Matrize Schwierigkeiten machen würde. Die Goldfolie wird nun in bekann ter Weise leicht angeätzt und in ein gal vanisches Goldbad gebracht, in welchem eine dünne galvanische Goldschicht auf die Folie niedergeschlagen wird.
Sodann wird auf diese Goldschicht eine dünne Silberschicht niedergeschlagen und auf dieser eine Kup ferschicht abgeschieden. Hierauf werden weitere Schichten, beispielsweise in der Rei henfolge Silber, Gold, Silber, Gold, Kupfer, Silber, Gold, Kupfer, Silber, Gold usw. nie dergeschlagen, bis die gewünschte Stärke der Platte erreicht ist. Insgesamt wird eine sehr grosse Anzahl von Schichten, zum Beispiel 4() bis 50, niedergeschlagen. Als äusserste Schicht wird wieder eine Goldschicht verwendet und über diese galvanisch niedergeschlagene Gold schicht noch eine Goldfolie gelegt.
In wel cher Reihenfolge die einzelnen Metalle nie dergeschlagen werden, beziehungsweise in welchen gegebenenfalls untereinander ver schiedenen Schichtdicken die einzelnen Me talle erzeugt werden und wie viele Schichten von den einzelnen Komponenten zum Auf bau der Platte benützt werden, hängt davon ab, welche besonderen Eigenschaften der Platte gewünscht werden, insbesondere wie der Edelmetallgehalt und die Härteverhält nisse über den Querschnitt der Platte verteilt sein sollen. Es erweist sich als zweck mässig, das Verfahren so zu leiten, dass die äussersten Zonen der Platten den höch sten Feingehalt aufweisen und dieser Fein gehalt von beiden Seiten gegen das Innere der Platte zu abnimmt.
Es werden. also an den äussern Zonen die Edelmetallschichten in grösserer Anzahl bezw.in grösseren Dicken vorhanden sein als in den mittleren Zonen der Platte.
Während des galvanischen Prozesses ist bereits in einem gewissen Ausmass ein Le gierungsvorgang zwischen den einzelnen dün neu Schichten aufgetreten. Die Platte wird nun von der Matrize entfernt, zu welchem Zweck die vor dem Beginn der galvanischen Nieder schlagung auf die Matrize aufgebrachte Edel metallfolie längs der durch den Wachsüber zug vorgezeichneten Kontur durchgeschnitten wird, und hierauf in eine der für zahnärzt liche Zwecke gebräuchlichen Einbettungs- massen eingesetzt. Sodann wird die Platte erhitzt, um den Legierungsvorgang, der durch die galvanische Niederschlagung selbst schon eingeleitet wurde, zu Ende zu führen.
Nach dem Erkalten liegt eine Platte vor, welche alle für eine Trägerplatte für Zahnprothesen wünschenswerten Eigenschaften aufweist und die nun in der üblichen Weise für die An bringung der Zahnprothesen weiter verwen det werden kann.
Die Niederschlagung der einzelnen Schich ten kann, statt, wie eben beschrieben, auf galvanischem Wege, auch nach dem Schoop- schen Spritzverfahren erfolgen. Auch in diesem Falle kann als unmittelbarer Trä ger für die niederzuschlagenden, also auf zuspritzenden Schichten eine von der Metall matrize leicht ablösbare Edelmetallfolie ver wendet werden.
Das Verfahren kann mit ganz besonders gutem Erfolge auf die Weise durchgeführt werden, dass man die zu erzeugende Metall platte nicht in einem einzigen Zuge herstellt, sondern aus zwei Hälften aufbaut, deren jede nach dem im vorstehenden beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Jede der Hälften besteht also aus einer grossen Anzahl von zum Beispiel galvanisch niedergeschlagenen Schichten und entweder einer oder auch zweier Deckfolien. Man hat in diesem Falle die Abformung von zwei Matrizen vorzu nehmen, von denen die eine das Negativ der andern darstellt, und auf jede dieser beiden Matrizen wird zuerst die Edelmetallfolie an gebracht, ehe die Niederschlagung der ein zelnen Schichten erfolgt.
Beide so hergestell ten Teilkörper können dann noch an der Aussenseite mit einer Edelmetallfolie bedeckt werden, um die Verbindung der beiden Teil körper zu erleichtern. Eine solche äussere Edelmetallfolie kann auch nur an einem der beiden Metallkörper angebracht werden, oder es können bei geeigneter Wahl der Metalle auch beide Teilkörper ohne äussere Deckfolie belassen werden. Die innere, bei der Her stellung an der Matrize anliegende Edel metallfolie ist jedoch in jedem Falle zweck mässig. Die Ausdrücke "innere" bezw. "äussere" Folie sind im vorstehenden mit Be zug auf den Herstellungsvorgang gewählt.
In bezug auf die durch Vereinigung der bei den Teilhälften erhaltene fertige Platte wä ren die Folien umgekehrt zu bezeichnen, da dann die während der Herstellung an den beiden Matrizen angelegenen, also "innern", Folien die Aussenbegrenzungen der fertigen Platte darstellen.
Der Aufbau der Trägerplatte aus zwei miteinander zu verlötenden oder zu ver schweissenden, beziehungsweise zu verlöten den und zu verschweissenden Hälften bringt Vorteile in verschiedenen Richtungen mit sich. Diese Vorteile liegen einmal darin, dass beim Niederschlagen der Schichten auf gal vanischem Wege mit einer sehr geringen Anodendistanz gearbeitet werden kann, und ferner darin, dass auch jene Fläche der Trä gerplatte, welche zum Beispiel bei der Be nutzung dem Kiefer nicht anliegt, alle Ein zelheiten des Kiefers genau abgebildet zeigt, wobei der Querschnitt der Platte an sämt lichen Stellen .im grossen und ganzen der gleiche ist.
Diese Wirkung wird dadurch erreicht, dass geringere Niederschlagsmengen an der einen Matrize an jenen Stellen, wo diese Matrize grösseren Abstand von der Anode besitzt, ausgeglichen werden durch stärkere Niederschlagsmengen an der Gegenmatrize, die an den korrespondierenden Stellen einen entsprechend geringeren Abstand von der Anode hat.
Ausser für Trägerplatten für Zahn prothesen, für welche im vorstehenden die Erfindung im Detail beschrieben wurde, kann diese Erfindung auch noch mannig fache andere Anwendung finden. So kann man nicht nur, wie bereits früher erwähnt, die Erfindung dort anwenden, wo es sich um Platten handelt, die als Ersatz für Schädel- knochenteile dienen sollen, sondern allgemein überall dort, wo man Platten erhalten will, welche einer detailreichen Oberfläche genau nachgebildet sein sollen.
Nach derartigen Platten besteht beispielsweise auch noch auf andern als den bereits genannten medizini schen Gebieten Bedarf, beispielsweise für medizinische Pessare oder für Hüllen für Amputationsstümpfe. Ferner ist die Erfin dung dort wichtig, wo es sich um die formgetreue Nachbildung von zum Beispiel antikem Schmuck oder kunstgewerblichen Gegenständen mit künstlerisch gestalteter Oberfläche handelt, und dergleichen mehr.
Process for the production of a metal plate consisting of different layers, which asked to fit snugly against a detailed base and plate produced according to this process. In the production of support plates for dentures or other plates.
which have to fit exactly to a detailed base, such as the plates and the like used as a replacement for skull bone parts, various attempts have been made to obtain these profiled plates by galvanic means.
In particular, for the production of carrier plates for dentures made of precious metal alloys, it was proposed to deposit the individual components of the desired alloy one after the other on a base by electroplating, in such a way that each alloy component corresponds to a deposit layer, and then through these layers Alloy annealing to each other.
However, this suggestion could not lead to carrier plates of the thickness required for the purpose mentioned, since precious metals can only be deposited galvanically in very thin profiled layers, which, if the weight ratios of the individual alloy components correspond to the usual fineness, are only thin layers of the base metals, so that the total thickness of the few deposited layers is also very small.
The method according to the invention is characterized in that the components of the plate are alternately applied to one another in a very large number of very thin layers on a matrix reproduced from the detailed base and that the adjacent layers are alloyed with one another by heating.
It is already known per se (D.R.P. No. 49 778) to deposit individual metal constituents in the thinnest layers alternately in succession to produce metal alloys by electrolytic means. In this known Ver drive, however, is either coatings, for example of wires and tapes, or the production of sheet metal surfaces with a smooth surface. Both the coatings and the smooth sheets are homogeneous across the cross-section.
So it is not thought of: to keep the chemical and physical properties of the plate different at different points of the cross-section. This difference in the properties of the profiled plate to be produced at the individual points of the cross-section of the same is, however, of particular relevance, since in this way carrier plates for dental prostheses can be obtained, which on the one hand can have a very high fineness in the outer zones, while rend in the remaining parts of the cross-section of the plate for their sufficiently great hardness can be provided.
In one embodiment of the invention, a noble metal foil is first mechanically applied to the die to be molded, and it is only on this foil that the individual layers are preferably electrodeposited. A mechanically applied metal foil is also provided as the last layer.
To produce a support plate for dental prostheses, for example, the following measures can be taken: After any matrix, preferably a metal matrix, for example a copper matrix, has been produced in a known manner after a taken from the patient's mouth, a thin matrix is made Precious metal foil applied mechanically, for example unpolished. This precious metal, e.g. B.
Gold foil, which is chosen to be slightly larger than the carrier plate to be produced, is along the desired contour of this plate with a covering compound, for example wax, which, in addition to the contouring of the plate to be produced, has the task of preventing the occurrence of 'precipitation material to seal between the foil and the die, otherwise the detachment of the finished plate from the die would cause difficulties. The gold foil is now slightly etched in a known manner and placed in a galvanic gold bath, in which a thin galvanic gold layer is deposited on the foil.
A thin silver layer is then deposited on this gold layer and a copper layer is deposited on it. Thereupon further layers, for example in the order silver, gold, silver, gold, copper, silver, gold, copper, silver, gold, etc. never dergeschschlag until the desired thickness of the plate is reached. In total, a very large number of layers, for example 4 () to 50, are deposited. A gold layer is again used as the outermost layer and a gold foil is placed over this galvanically deposited gold layer.
The order in which the individual metals are never struck, or in which different layer thicknesses, if any, the individual metals are produced and how many layers of the individual components are used to build the plate depends on the special properties of the plate are desired, in particular how the precious metal content and the hardness ratios should be distributed over the cross-section of the plate. It proves to be useful to direct the process in such a way that the outermost zones of the plates have the highest fineness and this fineness decreases from both sides towards the inside of the plate.
It will. In other words, the precious metal layers in the outer zones are present in greater numbers or in greater thicknesses than in the central zones of the plate.
During the galvanic process, an alloying process has already occurred to a certain extent between the individual thin new layers. The plate is now removed from the matrix, for which purpose the precious metal foil applied to the matrix before the start of the galvanic deposition is cut along the contour drawn by the wax coating, and then into one of the embedding compounds commonly used for dental purposes used. The plate is then heated in order to complete the alloying process, which has already been initiated by the galvanic deposition itself.
After cooling, there is a plate which has all the properties that are desirable for a carrier plate for dental prostheses and which can now be used in the usual way for attaching the dental prosthesis.
The deposition of the individual layers can also be carried out using the Schoop spraying process, instead of using the galvanic method as just described. In this case too, a noble metal foil which is easily detachable from the metal matrix can be used as a direct carrier for the layers to be deposited, ie on the layers to be injected.
The method can be carried out with particularly good success in such a way that the metal plate to be produced is not produced in a single step, but is constructed from two halves, each of which is produced according to the method described above. Each of the halves therefore consists of a large number of, for example, electroplated layers and either one or two cover foils. In this case you have to make an impression of two matrices, one of which is the negative of the other, and the precious metal foil is first applied to each of these two matrices before the individual layers are deposited.
Both so hergestell th partial bodies can then be covered on the outside with a noble metal foil in order to facilitate the connection of the two partial bodies. Such an outer noble metal foil can also be attached to only one of the two metal bodies, or, with a suitable choice of metals, both partial bodies can also be left without an outer cover foil. The inner noble metal foil, which is in contact with the die during manufacture, is, however, expedient in any case. The expressions "inner" respectively. "Outer" films are selected in the above with reference to the manufacturing process.
With regard to the finished plate obtained by combining the halves of the half, the foils would have to be called the reverse, since the foils that are placed against the two matrices during production, ie "inside", represent the outer boundaries of the finished plate.
The structure of the carrier plate from two halves to be soldered or to be welded to one another, or to be soldered and to be welded halves, brings advantages in different directions. These advantages lie in the fact that when the layers are deposited by galvanic means it is possible to work with a very small anode distance, and also in the fact that that area of the carrier plate which, for example, does not lie against the jaw when it is being used, is all in shows details of the jaw exactly shown, the cross-section of the plate at all union places is by and large the same.
This effect is achieved in that lower amounts of precipitation on one die at those points where this die is at a greater distance from the anode are compensated for by higher quantities of precipitation on the counter-die, which is at a correspondingly smaller distance from the anode at the corresponding points.
Except for support plates for dental prostheses, for which the invention has been described in detail above, this invention can also find many other applications. Thus, as mentioned earlier, the invention can be used not only where it is a question of plates that are to serve as a replacement for parts of the skull, but also generally wherever plates are to be obtained which exactly reproduce a detailed surface should be.
According to such plates, there is also a need, for example, in areas other than the medical fields already mentioned, for example for medical pessaries or for covers for amputation stumps. Furthermore, the inven tion is important where it is a question of the true-to-shape replica of, for example, antique jewelry or craft objects with artistically designed surfaces, and the like.