DE102004019110A1 - Process for producing a green body - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Grünkörpers, mittels welchem auf einer in einer Flüssigkeit 1 angeordneten Form 2 Feststoffteilchen abgeschieden werden, wobei eine erste Elektrode 3a mit der Flüssigkeit 1 in Kontakt steht, und die Form 2 eine Ausnehmung 5 aufweist, in der eine zweite Elektrode 4 angeordnet ist, und eine der Elektroden 4 als Anode und die andere der Elektroden 3a als Kathode geschaltet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Ausnehmung 5 ein elektrisch leitendes Element 4 angeordnet ist.A method of producing a green body by means of which solid particles are deposited on a mold 2 arranged in a liquid 1, a first electrode 3a being in contact with the liquid 1, and the mold 2 having a recess 5 in which a second electrode 4 is arranged, and one of the electrodes 4 is connected as an anode and the other of the electrodes 3a as a cathode, characterized in that on the surface of the recess 5, an electrically conductive element 4 is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zur Herstellung eines Grünkörpers, mittels welchem auf einer in einer Flüssigkeit angeordneten Form Feststoffteilchen abgeschieden werden, wobei eine erste Elektrode mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, und die Form eine Ausnehmung aufweist, in der eine zweite Elektrode angeordnet ist, und eine der Elektroden als Anode und die andere der Elektroden als Kathode geschaltet ist.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1, for the production of a green body, by means of which one on one in a liquid arranged particulate deposited, wherein a first electrode with the liquid is in contact, and the shape has a recess in the a second electrode is arranged, and one of the electrodes as Anode and the other of the electrodes is connected as a cathode.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 0 200 242 A2 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren ist eine poröse Membran, welche der Form des herzustellenden Grünkörpers entspricht, zentrisch innerhalb einer Anode in einem Gefäß angeordnet. In dem Gefäß ist eine elektrisch leitende Flüssigkeit enthalten. Die Membran hat einen Innenraum, in dem zentrisch eine Kathode angeordnet ist. Des weiteren ist im Innenraum der Membran eine Suspension vorhanden, deren Feststoffpartikel durch Anlegen einer Gleichspannung zwischen den Elektroden an der Membran abgeschieden werden.Such a method is for example from the EP 0 200 242 A2 known. In the known method, a porous membrane, which corresponds to the shape of the green body to be produced, is arranged centrally within an anode in a vessel. In the vessel, an electrically conductive liquid is contained. The membrane has an interior in which a cathode is centrally arranged. Furthermore, a suspension is present in the interior of the membrane whose solid particles are deposited by applying a DC voltage between the electrodes on the membrane.

Problematisch bei dem bekannten Verfahren ist, daß die Kathode zentrisch innerhalb der Membran angeordnet sein muß. Die zentrische Anordnung ist erforderlich, damit die Feststoffpartikel gleichmäßig auf der Membran abgeschieden werden. Erfolgt die Anordnung nicht zentrisch, ergibt sich eine unterschiedliche Schichtdicke der auf der Membran abgeschiedenen Schicht.Problematic in the known method is that the cathode centric within the membrane must be arranged. The centric arrangement is required so that the solid particles evenly the membrane are deposited. If the arrangement is not centric, results in a different layer thickness of the membrane deposited layer.

Es sind daher hohe Anforderungen an die Vorrichtung zu stellen, mittels der das bekannte Verfahren durchgeführt werden soll.It Therefore, high demands are placed on the device by means of the known method is to be carried out.

Aus der DE 100 21 437 A1 ist des weiteren ein Verfahren zu Herstellung vollkeramischer Gerüste in der Zahntechnik bekannt, bei dem der Stumpf eines Arbeitsmodells mit einer Folie oder einem lippenstiftartigen Trennmittel überzogen wird. Der Überzug wird elektrisch leitfähig gemacht, indem beispielsweise eine metallbedampfte Folie verwendet wird oder ein Silberlack aufgetragen wird. Durch Eintauchen des Stumpfes in Schlicker und Anlegen einer Gleichspannung überzieht sich der Stumpf mit einer gleichmäßigen Keramikschicht, die nach Trocknung unmittelbar zu einem Keramikrohling gebrannt werden kann. Durch den elektrisch leitfähigen Überzug soll erreicht werden, daß die Keramikschicht eine sehr gleichmäßige Schichtstärke hat.From the DE 100 21 437 A1 Furthermore, a method for producing all-ceramic frameworks in dental technology is known, in which the stump of a working model is coated with a film or a lipstick-like release agent. The coating is made electrically conductive by, for example, using a metallized film or applying a silver paint. By immersing the stump in Schlicker and applying a DC voltage, the stump overlaps with a uniform ceramic layer, which can be fired directly after drying to a ceramic blank. By the electrically conductive coating is to be achieved that the ceramic layer has a very uniform layer thickness.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß der elektrisch leitfähige Überzug beim Abnehmen der Keramikschicht an dieser haften bleiben kann. Dies wiederum hat insbesondere den Nachteil, daß bei einem anschließenden Sinterbrand beispielsweise der Silberlack in die Keramikschicht diffundiert, wodurch die Farbe verfälscht werden kann. Des weiteren können sich durch den eindiffundierten Silberlack die mechanischen Eigenschaften der Keramikschicht verändern.adversely in this method, however, that the electrically conductive coating at Removing the ceramic layer can adhere to this. This in turn, in particular has the disadvantage that in a subsequent sintering fire for example, the silver paint diffuses into the ceramic layer, which falsifies the color can be. Furthermore, you can the mechanical properties of the diffused silver paint change the ceramic layer.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein eingangs genanntes Verfahren derart auszubilden, daß die Anforderungen an den zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen apparativen Aufwand gering sind.It Object of the invention is an initially mentioned method such to train that the Requirements for implementation the process required equipment are low.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution This object is apparent from the features of the characterizing Part of claim 1. Advantageous developments of the invention emerge from the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Grünkörpers, bei welchem auf einer in einer Flüssigkeit angeordneten Form Feststoffteilchen abgeschieden werden, wobei mit der Flüssigkeit eine erste Elektrode in Kontakt steht, und die Form eine Ausnehmung aufweist, in der eine zweite Elektrode angeordnet ist, und eine der Elektroden als Anode und die andere der Elektroden als Kathode geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Ausnehmung ein elektrisch leitendes Element angeordnet ist. Die erste Elektrode kann in vorteilhafter Weise die Oberfläche eines Behälters sein, in dem die Flüssigkeit, welche regelmäßig Schlicker ist, enthalten ist.According to the invention is a method for producing a green body, wherein on a in a liquid arranged particulate particles are deposited, with the liquid a first electrode is in contact, and the shape is a recess in which a second electrode is arranged, and a the electrodes as the anode and the other of the electrodes connected as a cathode is, characterized in that the surface the recess is arranged an electrically conductive element. The first electrode can advantageously the surface of a To be a container in which the liquid, which regular slip is included.

Dadurch, daß auf der Oberfläche der Ausnehmung ein elektrisch leitendes Element angeordnet ist, läßt sich die zweite Elektrode auf sehr einfache Weise zentrisch in der Form anordnen. Hierzu muß die Ausnehmung lediglich zentrisch in der Form angeordnet sein und das elektrisch leitende Element als Elektrode benutzt werden. Da die Ausnehmung bei der Herstellung der Form bereits in der Form ausgebildet werden kann, läßt sich auf einfache Weise eine hohe Zentrizität erreichen, so daß die auf der Oberfläche der Ausnehmung angeordnete Elektrode exakt zentrisch in der Form angeordnet ist. Dies wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Gleichmäßigkeit der auf der Form abgeschiedenen Schicht aus.Thereby, that on the surface the recess is arranged an electrically conductive element, let yourself the second electrode in a very simple way centric in shape Arrange. For this the must Recess may be arranged only centrally in the form and the electrically conductive element can be used as an electrode. Because the Recess in the production of the mold already formed in the mold can be, can be achieve a high degree of centricity in a simple manner, so that on the surface the recess arranged electrode exactly centric in shape is arranged. This has a very beneficial effect on the uniformity the deposited on the mold layer.

Das elektrisch leitende Element kann beispielsweise durch eine Beschichtung der Oberfläche der Ausnehmung mit einem geeigneten Material wie beispielsweise Silberlack gebildet werden. Auf die Oberfläche der Ausnehmung könnte aber auch eine Folie beispielsweise aus Aluminium aufgebracht werden. Sehr vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Element ein zylinderförmig oder konisch ausgebildeter Körper ist und einen Hohlraum hat. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Hülse erwiesen, welche in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung einbringbar ist. Bei einem zylinderförmigem oder konischen Element läßt sich die entsprechende Ausnehmung in der Form auf sehr einfache Weise und sehr präzise herstellen. Des weiteren läßt sich ein derartiges Element problemlos derart in die Ausnehmung einbringen, daß es fest in der Ausnehmung angeordnet ist. Durch die feste Anordnung in der Ausnehmung ist das Element sehr paßgenau in der Form angeordnet, was sich sehr vorteilhaft auf die Gleichmäßigkeit der auf der Form abgeschiedenen Schicht auswirkt.The electrically conductive element can be formed for example by coating the surface of the recess with a suitable material such as silver paint. On the surface of the recess but could also be applied, for example, a foil made of aluminum. However, it is very advantageous if the element is a cylindrical or conical body and has a cavity. As a particularly advantageous, a sleeve has been found, which can be introduced into a correspondingly formed recess. at a cylindrical or conical element, the corresponding recess in the mold can be produced in a very simple manner and very precisely. Furthermore, such an element can be easily introduced into the recess such that it is fixedly disposed in the recess. Due to the fixed arrangement in the recess, the element is arranged very precisely in the form, which has a very advantageous effect on the uniformity of the deposited on the mold layer.

Sehr vorteilhaft ist des weiteren eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Element lösbar mit der Form verbunden ist. Hierdurch läßt sich das Element auf einfache Weise aus der Form entfernen, was zum einen den Vorteil hat, daß der Hohlraum der Form vor dem Entformen der auf der Form abgeschiedenen Schicht wieder frei ist, was sich vorteilhaft beim Entformen auswirkt, und zum anderen den Vorteil hat, daß das Element wiederverwendbar ist. In vorteilhafter Weise kann das Element in die Ausnehmung gesteckt oder geschraubt werden.Very Furthermore, an embodiment of the invention is advantageous which solves the element with the form is connected. This allows the element to be simple Remove way from the mold, which has the advantage that the cavity the mold before demolding the deposited on the mold layer is again free, which has an advantageous effect during demolding, and on the other hand has the advantage that the Element is reusable. Advantageously, the element be inserted or screwed into the recess.

Sehr vorteilhaft ist des weiteren eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Element als Hülse ausgebildet ist, welche Öffnungen aufweist. Durch die Öffnungen ist es möglich, daß eine in das Innere des Elements eingebrachte Ausgleichsflüssigkeit über die Oberfläche der Ausnehmung in die Form eindringen kann. Durch die Verwendung einer elektrisch leitenden Ausgleichsflüssigkeit wird erreicht, daß ein sehr guter elektrischer Kontakt zwischen dem Element und der Oberfläche der Ausnehmung hergestellt wird.Very Furthermore, an embodiment of the invention is advantageous the element as a sleeve is formed, which openings having. Through the openings Is it possible, that one into the interior of the element introduced compensation fluid over the surface the recess can penetrate into the mold. By use an electrically conductive equalizing liquid is achieved that a very good electrical contact between the element and the surface of the Recess is made.

Die Öffnungen können als Schlitze, Langlöcher oder Bohrungen ausgebildet sein. Als sehr vorteilhaft hat sich jedoch eine Ausführungsform der Erfindung herausgestellt, bei der die Hülse perforiert ist. Dies gewährleistet eine sehr gleichmäßige Durchsetzung der Oberfläche der Ausnehmung mit der elektrisch leitenden Ausgleichsflüssigkeit.The openings can as slits, oblong holes or holes are formed. However, it has proved very beneficial an embodiment of the invention, in which the sleeve is perforated. This ensures a very uniform enforcement the surface the recess with the electrically conductive compensation fluid.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich auf einfache Weise eine Elektrode mit höchster Präzision zentrisch in der Form anordnen, wodurch sich die auf der Form abgeschiedene Schicht durch eine sehr gleichmäßige Schichtdicke auszeichnet. Des weiteren wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden, daß beispielsweise Silberleitlack an der auf der Form abgeschiedenen Schicht anhaftet.through the process of the invention can be in a simple way, an electrode with the highest precision centric in shape arrange, whereby the layer deposited on the form through a very uniform layer thickness distinguishes. Furthermore, it is avoided by the inventive method that, for example Silver conductive paint adheres to the deposited on the mold layer.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further Details, features and advantages of the present invention result from the following description of a particular embodiment with reference to the drawing.

Es zeigtIt shows

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a schematic representation of an arrangement for carrying out the method according to the invention,

2 ein als Hülse ausgebildetes elektrisch leitendes Element und 2 a trained as a sleeve electrically conductive element and

3 eine schematische Darstellung von sechs aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a schematic representation of six consecutive process steps for carrying out the method according to the invention.

Wie 1 entnommen werden kann, ist die innere Oberfläche 3a eines Behälters 3 elektrisch leitend und als Kathode ausgebildet. Im Inneren des Behälters 3 befindet sich eine wässrige Suspension 1, welche Feststoffteilchen aus Keramikoxiden wie beispielsweise Aluminiumoxid und/oder Zirkondioxid enthält. In der Suspension 1 ist eine aus Gips bestehende Form 2, deren Geometrie so bemessen ist, daß eine auf ihr abgeschiedene Keramikschicht die Form eines herzustellenden Zahnersatzes hat, eingetaucht. Die Eintauchtiefe ist so bemessen, daß sich die Form 2 bis zu einer sogenannten Präparationsgrenze in der Suspension befindet.As 1 can be taken, is the inner surface 3a a container 3 electrically conductive and formed as a cathode. Inside the container 3 there is an aqueous suspension 1 containing solid particles of ceramic oxides such as alumina and / or zirconia. In the suspension 1 is a mold made of plaster 2 whose geometry is such that a deposited on her ceramic layer has the shape of a prosthesis to be produced, immersed. The immersion depth is such that the shape 2 is up to a so-called preparation limit in the suspension.

In der 2 ist eine zylinderförmige Bohrung 5 ausgebildet, welche sich zentrisch in der Form 2 befindet. In der Bohrung 5 ist eine aus einem elektrisch leitenden Material wie beispielsweise Edelstahl (V2A) bestehende Hülse 4 angeordnet, welche eine Anode bildet. Die Hülse 4 sowie die Bohrung 5 sind so ausgebildet, daß die Hülse 4 fest in der Bohrung 5 steckt, jedoch wieder mit mäßigem Kraftaufwand aus ihr entfernbar ist.In the 2 is a cylindrical bore 5 formed, which are centric in shape 2 located. In the hole 5 is a sleeve made of an electrically conductive material such as stainless steel (V 2 A) 4 arranged, which forms an anode. The sleeve 4 as well as the hole 5 are designed so that the sleeve 4 stuck in the hole 5 but it can be removed again with moderate effort.

Wie insbesondere 2 entnommen werden kann, hat die Hülse 4 einen im Durchmesser vergrößerten Bereich 4a und einen im Durchmesser verringerten Bereich 4b. Der Übergang zwischen den beiden Bereichen 4a, 4b ist als Stufe 4c ausgebildet. Durch die Stufe 4c wird die Eindringtiefe der Hülse 4 in die Bohrung 5 begrenzt.In particular 2 can be removed, the sleeve has 4 an enlarged diameter area 4a and a reduced diameter area 4b , The transition between the two areas 4a . 4b is as a level 4c educated. Through the stage 4c is the penetration depth of the sleeve 4 into the hole 5 limited.

Der im Durchmesser verringerte Bereich 4b der Hülse 4 weist eine Vielzahl von Bohrungen 6 auf. Durch die Bohrungen 6 kann in den Innenraum 7 der Hülse 4 eingebrachte Flüssigkeit in die Form 2 eindringen.The reduced diameter area 4b the sleeve 4 has a variety of holes 6 on. Through the holes 6 can in the interior 7 the sleeve 4 introduced liquid into the mold 2 penetration.

Durch Verwendung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit erhält man einen sehr guten Kontakt zwischen der Hülse 4 und der Oberfläche der Bohrung 5.By using an electrically conductive liquid gives a very good contact between the sleeve 4 and the surface of the hole 5 ,

Wie 3 entnommen werden kann, wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst ein dem herzustellenden Zahnersatz entsprechender Gipsstumpf hergestellt (a). In den Gipsstumpf wird dann ein zentrisches als Sackbohrung ausgebildetes Loch gebohrt (b). In das Loch wird dann eine aus einem elektrisch leitenden Material bestehende Hülse eingebracht, welche an ihrem Umfang perforiert ist (c). In das Innere der Hülse wird dann beispielsweise mittels einer Pipette eine sogenannte Ausgleichsflüssigkeit eingebracht, welche elektrisch leitend ist (d). Die Flüssigkeit läßt man dann etwa ein bis zehn Minuten, insbesondere drei bis fünf Minuten einwirken, wobei während der Einwirkzeit gegebenenfalls Flüssigkeit nachgefüllt werden muß (e). Danach wird der Gipsstumpf mittels einer Vorrichtung, welche einen Halter für den Gipsstumpf hat sowie eine elektrische Verbindung mit der Hülse herstellt, in eine Suspension, welche Keramikpulver enthält, eingetaucht und zwischen der Hülse und dem entsprechenden Behältnis der Suspension eine Spannung angelegt, wodurch auf dem Gipsstumpf eine Keramikschicht abgeschieden wird (f).As 3 can be removed, for the implementation of the method according to the invention, first of all, a plaster stump corresponding to the tooth replacement to be produced is produced (a). In the plaster stump is then a centric as Sackboh hole drilled (b). In the hole then a sleeve made of an electrically conductive material is introduced, which is perforated at its periphery (c). In the interior of the sleeve is then introduced, for example by means of a pipette, a so-called compensating liquid, which is electrically conductive (d). The liquid is allowed to act for about one to ten minutes, in particular three to five minutes, during which time, if necessary, liquid must be replenished (e). Thereafter, the plaster stump by means of a device which has a holder for the plaster stump and makes electrical connection with the sleeve, immersed in a suspension containing ceramic powder, and applied between the sleeve and the corresponding container of the suspension, a voltage, whereby on the Plaster stump a ceramic layer is deposited (f).

Claims (7)

Verfahren zur Herstellung eines Grünkörpers, mittels welchem auf einer in einer Flüssigkeit (1) angeordneten Form (2) Feststoffteilchen abgeschieden werden, wobei eine erste Elektrode (3) mit der Flüssigkeit (1) in Kontakt steht, und die Form (2) eine Ausnehmung (5) aufweist, in der eine zweite Elektrode (4) angeordnet ist, und eine der Elektroden (4) als Anode und die andere der Elektroden (3a) als Kathode geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Ausnehmung (5) ein elektrisch leitendes Element (4) angeordnet ist.Process for the production of a green body, by means of which in one 1 ) arranged form ( 2 ) Solid particles are deposited, wherein a first electrode ( 3 ) with the liquid ( 1 ) and the shape ( 2 ) a recess ( 5 ), in which a second electrode ( 4 ) and one of the electrodes ( 4 ) as the anode and the other of the electrodes ( 3a ) is connected as a cathode, characterized in that on the surface of the recess ( 5 ) an electrically conductive element ( 4 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (4) fest in der Ausnehmung (5) angeordnet ist.Method according to Claim 1, characterized in that the element ( 4 ) fixed in the recess ( 5 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (4) lösbar mit der Form (2) verbunden ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the element ( 4 ) releasable with the form ( 2 ) connected is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) sowie das Element (4) zylinderförmig ausgebildet sind.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recess ( 5 ) as well as the element ( 4 ) are cylindrical. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (4) als Hülse ausgebildet ist, welche Öffnungen (6) aufweist.Method according to claim 4, characterized in that the element ( 4 ) is formed as a sleeve, which openings ( 6 ) having. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) perforiert ist.Method according to claim 5, characterized in that the sleeve ( 4 ) is perforated. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das Element (4) eine elektrisch leitende Flüssigkeit eingebracht wird.Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the element ( 4 ) An electrically conductive liquid is introduced.
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