DD252122A1 - Verfahren zur konditionierung der oberflaeche von zahnersatzteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung der Oberflaeche von Zahnersatzteilen mit dem Ziel der Erhoehung der Haftfaehigkeit von verschiedenartigen Auftrags- und Verbindungstechniken. Es ist geeignet, die Haltbarkeit vorhandener Oberflaechenveredlungstechniken und bekannter Verbindungstechniken zu verbessern. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Funkenerosion derart eingesetzt wird, dass partiell an der Innen- oder Aussenkontur eines Zahnersatzteiles durch elektrische Funken zwischen einer Elektrode und dem Zahnersatzteil die Oberflaeche des Teiles angeschmolzen, hierbei oder daran anschliessend erforderlichenfalls Material aufgeschmolzen und die derart konditionierte Oberflaechenstruktur entweder als veredelte Oberflaeche oder als Verbindungsstelle mit weiteren Zahnersatzteilen eingesetzt wird.

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung der Oberfläche von Zahnersatzteilen mit dem Ziel der Erhöhung der Haftfähigkeit von verschiedenartigen Auftrags- und Verbindungstechniken. Es ist geeignet, die Haltbarkeit vorhandener Oberflächenveredlungstechniken, wie beispielsweise keramischer Verblenden, Plastverblenden, metallisches Veredeln, und bekannter Verbindungstechniken, wie beispielsweise das Kleben von Innen- und Außenkrone, Außenkrone mit Plast- und Metallfacetten sowie die Herstellung von Adhäsiwerbindungen zu verbessern.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Herstellung, von Zahnersatzteilen mittels verschiedener Auftrags- und Verbindungstechniken steht die Standfestigkeit im Vordergrund. Diese hängt in erster Linie von der Festigkeit, besonders der Scherfestigkeit, der Verbindungsstellen des Grundmaterials Metall - Keramik/Plast/Metall ab, d. h. von der Verzahnung der beiden Materialkomponenten miteinander. Deshalb werden die unterschiedlichsten Verfahren zur Vergrößerung der Oberfläche angewendet.

Mechanische Verbindungen sind dadurch gekennzeichnet, daß das zahnfarbene Verblendungsmaterial über verschiedenartige mechanische Verankerungen (Perlen, Rillen, Schuppen, Drähte usw.) am Metallgerüst befestigt wird. Die Nachteile dieser Methoden bestehen im großen Raumbedarf (positive Verankerungshilfen), in der ungenügenden Vergrößerung der Oberfläche durch die mechanische Verankerungshilfen und damit nicht sicheren Verbindungen, in der Bildung eines Mikrospaltes zwischen Grundmaterial und Verbundmaterial, im relativ hohem Zeitautwand für die Schaffung und Bearbeitung derartiger Verankerungshilfen und in ästhetischen Beeinträchtigungen durch die Verankerungshilfen.

Metallkeramikverbände sind dadurch gekennzeichnet, daß bei abgestimmten Ausdehnungskoeffizienten beider Materialien die Verbindung in Kombination durch eine chemische Verbindung über Haftoxide erfolgt. Nach einem Formschleifen wird die sich ergebende Oberfläche des Zahnersatzteiles sandgestrahlt, im Brennofen oxydiert, abermals sandgestrahlt und oxydiert. Die sich ergebende Oberflächenrauhigkeit und Obeflächenschicht jedoch unbefriedigend.

Elektrokorrosive Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche von ausschließlich Nicht-Edelmetallegierungen durch elektrochemische Korrosion Mikrorauhigkeiten in Abhängigkeit von Metallgefüge (Gitterstruktur) geschaffen werden. Der Nachteil dieser Methode besteht in der Abhängigkeit vom Metallgefüge, das durch die Zusammensetzung der Legierung und deren Verarbeitung bestimmt wird. Für die Elektroerosion eignen sich primär mehrphasige Kristallgemische mit großen Korngrenzen, die aber auf Grund ihrer mangelnden Korrosionsbeständigkeit nur bedingt für den Einsatz in der Mundhöhle geeignet sind. Ein weiterer Nachteil besteht in der unzureichenden Kontrollmöglichkeit der geschaffenen Mikrorauhigkeiten und in dem relativ hohen Zeitaufwand der Fertigung.

Das Silicoater-Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß durch Flammenpyrolyse eine Silizium-Kohlenstoff-Schicht auf die Metalloberfläche aufgebracht wird. Diese adhäsiv haftende Schicht wird durch Silan so vorbereitet, daß es für die chemische Verbindung mit zahnfarbenem Plastmaterial geeignet ist. Dieses Verfahren ist an den Einsatz bestimmter Plaste gebunden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Verbesserung der Haftfähigkeit bei den verschiedenartigen Auftrags- und Verbindungstechniken zur Herstellung von Zahnersatzteilen, insbesondere auch bei komplexen. Der für die Schaffung und Bearbeitung des Auftrages bzw. der Verbindung notwendige Zeitaufwand soil dabei verringert werden. Das Zahnersatzteil soll eine ästhetische Form aufweisen.

Wesen der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Konditionierung der Oberfläche von Zahnersatzteilen so zu gestalten, das ohne erhöhten Raumbedarf und unabhängig von den jeweiligen Materialkomponenten eine Vergrößerung der Oberfläche erzielt, das eine innige Verbindung zwischen Grund- und Verbundmaterial erzeugt und das gut kontrollierbar ist. Die Anwendung bei den verschiedenartigen Auftrags- und Verbindungstechniken soll es durch die Möglichkeit einer breiten Variabilität der Parameter entgegenkommen.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren der Funkenerosion zur Konditionierung der Oberfläche von Zahnersatzteilen eingesetzt. An der Innen- und Außenkontur eines Zahnersatzteiles wird durch elektrische Funken definierter Energie zwischen einer Elektrode und dem Zahnersatzteil die Oberfläche des Zahnersatzteiles partiell angeschmolzen. Erforderlichenfalls wird hierbei oder daran anschließend Material aufgeschmolzen. Die derart konditionierte Oberflächenstruktur wird entweder als veredelte Oberfläche (Farbanpassung) oder als Verbindungsstelle mit weiteren Zahnersatzteilen zum Aufbau von komplexen Zahnersatzteilen mittels an sich bekannter Techniken eingesetzt.

Im folgenden wird das Verfahren weiter ausgestaltet. Es wird ein Gerät eingesetzt, das mit einer ständigen elektromechanischen Unterbrechung der Funkenstrecke durch Schwingbewegung oder Rotation der Elektrode arbeitet. Durch seitliches Bewegen wird eine definierte Fläche auf dem Zahnersatzteil konditioniert. Die Energie zur Erzeugung der Funken wird durch Variation der Parameter Strom, Zeit und Polarität an die Auftrags- bzw. Verbindungstechnologie angepaßt. Der Werkstoff für die Elektrode kann sich vom Grundwerkstoff des Zahnersatzteiles unterscheiden. Zur Durchführung des Verfahrens kommt in vorteilhafter Weise ein pistolenförmiges Handgerät zum Einsatz.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es in der Stomatologie sowohl bei Oberflächenveredlungs- als auch bei Verbindungstechniken einsetzbar ist und zu einer absolut festen, untrennbaren, formschlüssigen Verbindung der Materialkomponenten führt.

— Durch Vergrößerung der aktiven Oberfläche mittels Funkenerosion wird die Verbindungsfähigkeit am Zahnersatzteil verbessert.

— Für das keramische Verblenden oder das Plastverblenden von Zahnersatzteilen werden die zu verblendenden Teile vor dem Verblenden mitteis Funkenerosion aufgerauht.

— Die Haftfähigkeit der keramischen Verblendung wird durch gezielte Oberflächendotierung mit Fremdatomen mittels Funkenerosion unter Verwendung von Elektrodenwerkstoffen aus anderem Material als dem Grundwerkstoff erhöht.

— Durch Verwendung von Elektrodenwerkstoffen aus anderem Material als dem Grundwerkstoff erfolgt eine gezielte Oberfiächenverfärbung.

— Zur Erhöhung der Haftfähigkeit beim metallischen Veredeln von Zahnersatzteilen (Bedampfen, Galvanisieren) wird vor dem Veredeln die Oberfläche durch Funkenerosion aufgerauht.

— Für nichtmetallische Verbindungen von Zahnersatzteil zum Zahnstumpf wird zur Verbesserung der Adhäsiwerbindung die Innenseite des Zahnersatzteiles aufgerauht.

Durch gezielte Parameterwahl werden in einfacher Weise optimale Kraterformen erzielt, die nahezu materialunabhängig sind und gegenüber anderen Verfahren eine vergleichsweise wesentliche Erhöhung der Rauhigkeit erbringen. Auf Grund des begrenzten Aktionsradiuses des Funkens kann durch seitliches Bewegen der Elektrode eine genau definierte Fläche am Zahnersatzteil konditioniert werden, wobei auch geschlossene Oberflächen des Elektrodenmaterials auf dem Grundmaterial möglich sind. Das Verfahren ist besonders für harte Materialien, wie beispielsweise Gisadent NCA geeignet. Es zeichnet sich durch eine einfache Handhabung, geringen Zeitaufwand und geringe Kosten aus.

In den folgenden Ausführungsbeispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren in Zusammenhang mit verschiedenen Techniken gezeigt.

Ausführungsbeispiel 1

Um keramische und Plastverblendungen sicher, spannungsfrei, dauerhaft und spaltfrei mit allen in der Stomatologie üblichen Metall-Legierungen zu verbinden, wird das Metallgerüst oberflächlich durch definierte Aufrauhung aktiviert. Dabei werden die für das jeweilige Verbundsystem (Plast-Metall, Keramik-Metall) notwendigen und optimalen Oberflächenstrukturen als negative Retentionen definiert eingearbeitet. Der Plastauftrag kann direkt oder nach Oberflächenaktivierungsverfahren (Silanisierung und/oder Silicoter Verfahren o. ä.) erfolgen. Die keramischen Massen werden ebenfalls direkt oder nach Oberflächenaktivierungsverfahren (Sandstrahlen oder Oxidieren) aufgebracht.

Die Figur 1 veranschaulicht eine derartige Verblendung mit dem Zahnstumpf 1, dem Metallgerüst 2, der erodierten Zone 3 und der keramischen Masse bzw. dem zahnfarbenen Plast 4.

Ausfiihrungsbeispiel 2

Um die Festigkeit des Keramik-Metall-Verbandes zu erhöhen, bzw. um nicht aufbrennfähige Metalloberflächen für den Einsatz keramischer Aufbrennmassen zu konditionieren, wird die Metalloberfläche mit Hilfe der Funkenerosion mit einer speziellen Legierung erosiv beschichtet.

Gleichzeitig wird dadurch eine bessere Farbgebung durch Veränderung der Oxidschicht erreicht. Außerdem erhöht die durch Erosion aufgerauhte Oberfläche die Haftung der Keramik-Massen am Metallgerüst.

Die Figuren 2 und 3 zeigen derartige Verbände mit dem Zahnstumpf 1, dem Metallgerüst 2 in Figur 2 bzw. Steg 2 in Figur 3, der durch Funkenerosion beschichteten Metalloberfläche 3 und der keramischen Masse 4.

Ausführungsbeispiel 3

Um die Oberfläche von Nichtedelmetall-Legierungen (NEM) und Silber-Palladium-Legierungen so zu konditionieren, daß Veredlungen der Oberfläche (z. B. Vergoldungen, gold- und zahnfarbene Beschichtungen) eine hohe Stand- und Verschleißfestigkeit aufweisen, wird an den Metalloberflächen durch Funkenerosion eine definierte Mikrorauhigkeit geschaffen. Der Einsatz dieser Veredlung erfolgt

— beiGerüsten für die Metallkeramik zur Farbanpassung und zur Beseitigung ungünstiger farblicher Metallstrukturen,

— bei Gerüsten für die Plastverblendung zur Farbanpassung und zur Beseitigung ungünstiger farblicher Metallstrukturen,

— bei allen Metallgerüsten zur Beseitigung silbrigfarbener Außenflächen und farblichem Angleich,

— bei allen herausnehmbaren Metallgerüsten zur Beseitigung silbrigfarbener Außenflächen und farblichem Angleich.

Die Figur 4 zeigt den Zahnstunnpf 1, das Metallgerüst 2, die erodierte und veredelte Metalloberfläche 3 und die Verblendung

Ausführungsbeispiel 4

Um zahntechnische Arbeiten aus Dentallegierungen dauerhaft und sicher zu verbinden, werden die Verbindungsstellen durch Funkenerosion konditioniert und anschließend verklebt.

Dieses Verfahren wird bei der Verbindung festsitzender Zahnersatzteile in der Geschiebetechnik unter Umgang der problembehafteten NEM-Legierungslötungen angewendet.

Die Figur 5 zeigt den Kronenanker 1, den Brückenkörper 2, die Präzisionsauflage (-führung) 3 und die Verklebung der konditionierten Oberfläche 4.

Ausführungsbeispiel 5

Die mit der Zahnoberfläche zu verbindenden Brückengerüstteile werden durch Funkenerosion so mit definierten Mikrorauhigkeiten versehen, daß nach Schmelzkonditionierung eine sichere und dauerhafte adhäsive Verbindung durch an sich bekannte Verbindungsmittel erreicht wird.

Eine solche Verbindung wird in Figur 6 (Rückansicht) und Figur 7 (Längsschnitt mit Einzelheit) mit dem Zahn 1, der konditioniert^ Schmelzoberläche 2, dem Verbindungsmaterial 3, der Metalloberfläche 4 und dem Brückengerüstteil 5 dargestellt.

Ausführungsbeispiel 6

Durch Funkenerosion wird die durch Facetten zu verblendenden Metalloberflächen so konditioniert, daß durch definierte Mikrorauhigkeiten eine sichere und dauerhafte Verankerung der Facetten am Metallgerüst erfolgt.

Der Verbund zu Plastfacetten ist durch Polymethylmethacrylat (PMMA), zu Keramikfacetten nach deren Silanisierung ebenfalls durch PMMA herzustellen.

Figur 8 (Schnitt mit Einzelheit) zeigt den Zahnstumpf 1, das Metallgerüst 2, die erodierte Oberfläche 3, die PMMA-Verbindungsschicht 4 und die Plast- oder Keramikfacette

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zur Konditionierung der Oberfläche von Zahnersatzteilen, gekennzeichnet dadurch, daß die Funkenerosion derart eingesetzt wird, daß partiell an der Innen- oder Außenkontur eines Zahnersatzteiles durch elektrische Funken definierter Energie zwischen einer Elektrode und dem Zahnersatzteil die Oberfläche des Zahnersatzteiles angeschmolzen, hierbei oder daran.anschließend erforderlichenfalls Material aufgeschmolzen und die derart konditionierte Oberflächenstruktur entweder als veredelte Oberfläche (Farbanpassung) oder als Verbindungsstelle mit weiteren Zahnersatzteilen zum Aufbau von komplexen Zahnersatzteilen mittels an sich bekannter Techniken eingesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gerät eingesetzt wird, das mit einer ständigen elektromechanischen Unterbrechung der Funkenstrecke durch Schwingbewegung oder Rotation der Elektrode arbeitet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß durch seitliches Bewegen der Elektrode eine definierbare Fläche auf dem Zahnersatzteil konditioniert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Energie zur Erzeugung der Funken durch Variation der Parameter Strom, Zeit und Polarität an die Auftrags- bzw. Verbindungstechnologie angepaßt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß als Werkstoff für die Elektrode ein vom Grundwerkstoff des Zahnersatzteiles verschiedener eingesetzt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß ein pisto'lenförmiges Handgerät zum Einsatz kommt.