DD284409A5 - Verfahren zur herstellung von metall- silikat- verbandsystemen fuer stomatologische anwendungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung findet bei der Herstellung von Metall-Silikat-Verbundsystemen, insbesondere fuer Keramikan- oder -umguesse auf Metallgrundkoerper Anwendung. Ziel der Erfindung ist es, den hohen Fertigungsaufwand bei der Herstellung eines stomatologischen Verbundsystems auf Metall-Silikat-Basis zu senken und gleichzeitig die Festigkeit dieses Verbundsystems und das aesthetische Aussehen zu verbessern. Die erfindungsgemaesze Aufgabenstellung wird dadurch geloest, dasz das fuer einen Keramikan- oder -umgusz vorbereitete Metallgeruest eine zusaetzliche Oberflaechenkonditionierung derart erfaehrt, dasz entweder{Oberflaechenkonditionierung; Metall-Silikat-Verbund; Metallgrundkoerper, stomatologische, Gieszkeramik; Angusz; Umgusz; Opazitaet}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet bei der Herstellung von Metall-Silikat-Verbundsystemen, insbesondere für Keramikan- oder Keramikumgüsse auf Metallgrundkörpern Anwendung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In der Stomatologie erzielt man den Verbund von Metall und Keramik, indem definierte Keramikschichten auf ein Metallgerüst aufgesintert werden. Dabei müssen die Ausdehnungskoeffizienten des Metallgerüstes und der Keramik aufeinander abgestimmt

Die endgültige Form des Metall-Keramik-Körpers wird durch mehrere Keramikbrände erzielt, da der Schwund der Keramik beim Sintern etwa 25-35 Vol.-% beträgt. Diese Technologie ist sehr aufwendig und erfordert hochqualifizierte Arbeitskräfte.

Das Gießen von Keramiken, speziell Glaskeramiken, in verlorene Formen zu individuellen kompakten Glaskeramikkronen wird mit verschiedenen Systemen durchgeführt. Nach diesem Verfahren ist jedoch nur ein Einzelkronenersatz herzustellen. Für brückenprothetische Arbeiten ist die Festigkeit der Glaskeramiken zu gering, denn sie müssen Kaukräften bis zu 500N widerstehen.

Ein System für das An- oder Umgießen von Metallen mit Gläsern oder Glaskeramiken ist noch nicht entwickelt. Zwar wird in Patentschriften, z. B. DD-241172-A1, die generelle Möglichkeit des Umgusses von Keramiken um Metall erwähnt, jedoch sind keine Aussagen über die Konditionierung der Metalloberflächen vorhanden.

Während beim Umguß von A^OvSinterkeramikkörpem nur der thermische Ausdehnungskoeffizient des zu umgießenden Materials berücksichtigt werden muß, sind bei Metallen mehrere Faktorenzu berücksichtigen. Beispielsweise steht die Farbe des Metallgrundgerüstes im Widerspruch zur angestrebten Transparenz für eine natürliche Farbgebung. Auch ist die starke Oxidbildung des Metalls bei Vorwärmtemperaturen von 600-900⁰C nachteilig für einen sicheren Verbund von Metall und Silikat, denn die sich bildenden Oxidschichten sind nicht kontrollierbar und damit nicht definierbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den hohen Fertigungsaufwand bei der Herstellung eines stomatologischen Verbundsystems auf Metall-Silikat-Basis zu senken bei gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit dieses Verbundsystems und verbessertem ästhetischen Aussehen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scherfestigkeit von angegossenen oder umgossenen Metall-Silikat-Verbundsystemen so zu verbessern, daß beispielsweise auch eine Anwendung bei der Herstellung von prothetischen stomatologischen Präparaten möglich ist.

Diese Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, daß bei Metallgerüsten, die für einen Keramikan- oder Keramikumguß vorbereitet sind, als zusätzliche Maßnahme eine Oberflächenkonditionierung erfolgt.

Entscheidend für den Erfolg dieser Maßnahme ist, daß die Ausdehnungskoeffizienten (thermische) des Metallgerüstes und der Schutzschicht identisch, wenigstens nahezu identisch sind. Die erfindungsgemäße Oberflächenkonditionierung kann durch folgende Maßnahmen erreicht werden:

- auf das größere Metallgerüst wird eine etwa 50-200 μιη, vorzugsweise 100 pm, starke Glas-oder Keramikschicht mit Hilfe bekannter Verfahren aufgesintert. Dickere Schichten können nach dem Aufsintern mechanisch abgetragen werden. Dadurch werden Vorwärmtemperaturen für den nachfolgenden An- oder Umguß von 600-900°C möglich. Die mögliche Vorwärmtemperatur ist abhängig von der Art der aufgebrachten Keramikschicht.

- auf das gegossene Metallgerüst wird mittels eines bekannten anodischen Oxidationsverfahrens eine definierte Oxidschicht aufgetragen, beispielsweise auf ein Stützgerüst aus Titan eine Titanoxidschicht oder auf ein Stützgerüst aus Aluminium eine Aluminiumoxidschicht. Die mögliche Schichtdicke beträgt dabei Ο,δ-ΙΟμπι.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß das so vorbehandelte und damit vor unkontrollierter Oxidation, die sonst zwangsläufig beim Vorwärmen für den nachfolgenden An- oder Umguß erfolgt, geschützte Metallgerüst dann wie üblich weiterbearbeitet wird. Durch die Opazität der Schutzschicht wird eine nachfolgende farbliche Abdeckung möglich.

Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen, die die Herstellung von Brückenprothesen betreffen, näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1

Der Grundkörper aus üblichen stomatologischen Legierungen wird nach bekannten Verfahren hergestellt, d. h. er wird in Wachs modelliert, dann wird aus phosphatgebundener Einbettmasse eine verlorene Gußform hergestellt. Diese wird auf Gußtemperatur vorgewärmt und in einen Gußautomaten eingelegt. Mittels Schleudergußverfahren wird der Metallgrundkörper hergestellt. Nach dem Abkühlen der Gußform und Ausbetten des Metallgrundkörpers mittels Sandstrahlen erfolgt die erfindungsgemäße Oberflächenkonditionierung dadurch, daß eine etwa 100цт starke Schicht aus Feldspatglas-Keramik mit hohem Anteil an opaken Oxiden, z. B. Titanoxid, Zirkoniumoxid und Zinnoxid bei Temperaturen von 900-980⁰C während 3-5 min. nach bekannten Verfahren aufgesintert wird. Bei der Weiterbehandlung, die ebenfalls nach bekannten Verfahren erfolgt, ist die Vorwärmtemperatur so zu wählen, daß sich die Form der Schutzschicht nicht verändert. Beim vorliegenden Beispiel kann sie bis zu 800⁰C betragen. Nach dem An- oder Umguß, einem definierten Abkühlen und vorsichtigen Ausbetten kann eine individuelle Farbgebung erfolgen. Eventuell erforderliche Korrekturen können mit Korrektursintermassen vorgenommen werden.

Ausführungsbeispiel 2

Ein Grundkörper für eine stomatologische Restauration wird nach üblichen Verfahren aus Titan hergestellt. Das Metall muß dabei einer anodischen Oxidation zugänglich sein, denn die Oberflächenkonditionierung des Grundkörpers erfolgt dadurch, daß mit Hilfe der bekannten anodischen Oxidation eine Keramikschicht aus Titanoxid in einer Schichtstärke von etwa 5μιη auf dem Metall entsteht. Die Weiterbearbeitung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Zu beachten ist nur, daß die thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufeinander abgestimmt sind.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Metall-Silikat-Verbundsystemen für stomatologische Anwendungen, gekennzeichnet dadurch, daß das nach bekannten Verfahren hergestellte Grundgerüst einer stomatologischen Legierung vor dem nachfolgenden An- oder Umguß als zusätzliche Maßnahme eine Oberflächenkonditionierung erfährt, die sowohl Vorwärmtemperaturen von 600-900⁰C zuläßt als auch die erforderliche Opazität zum Abdecken des Grundgerüstes besitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß auf das Grundgerüst eine 50-200pm, vorzugsweise 100-150μιη dicke Schicht aus Glas oder Keramik nach bekannten Verfahren aufgesintert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß auf das Grundgerüst eine 0,5-20 μίτι dicke Oxidschicht nach bekannten anodischen Oxidationsverfahren aufgebracht ist.