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Die Erfindung betrifft eine Keramikschale zur Herstellung von Zahnersatz sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Keramikschale für Zahnersatz, insbesondere für Verblendung eines Dentalgerüstes oder als vollkeramischer Zahnersatz.
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Die Verwendung von keramischen Materialien ist in der Zahntechnik weit verbreitet. Neben der Verwendung in der Prothetik, wie z. B. für Einzelkronen, werden beispielsweise auch Verblendschalen (sog. Veneers) aus Keramik hergestellt.
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Aus der
WO 2007/028 787 A1 ist keramischer Zahnersatz und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. In dieser Druckschrift wird Zahnersatz, insbesondere in Form von einer Verbundkrone oder einer Verbundbrücke beschrieben, der aus zwei unabhängigen Bestandteilen besteht, die als innere Gerüststruktur und äußere Verblendhülle ausgebildet sind, welche durch eine Konnektormasse miteinander verbunden sind. Die Konnektormasse ist dabei bei Zimmertemperatur flüssig oder zumindest zähflüssig, um die Verarbeitung zu vereinfachen.
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Aus der
DE 600 23 315 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines funktionalen Dentalelements bekannt, bei dem Schichten aus einem geeigneten keramischen Material, das ein Pulver ist, nacheinander aufgebracht werden. Dabei wird mittels einer dreidimensionalen Drucktechnik ein Binder auf jede Schicht aus Pulver an gewünschten Positionen aufgebracht, um jede Schicht aus Pulver an die vorhergehende Schicht zu binden, wodurch die Entfernung von überschüssigen, nicht-haftendem Pulver erlaubt wird. Anschließend wird das so gebildete Dentalelement einem Sinterschritt unterzogen und das gesinterte Element wird durch eine zweite Phase infiltriert. Auf den Sinterschritt kann auch ein Entbindungsschritt folgen.
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Aus der
DE 10 2009 051 593 A1 ist ein Haftvermittler zwischen einer Oxidkeramik und einem Verblendwerkstoff, insbesondere für dentale Zwecke, bekannt. Dabei wird auf einen zu verblendenden und noch nicht dichtgesinterten Grundkörper aus Oxidkeramik oder deren Ausgangsmaterialien ein Haftvermittler in Form eines Gemisches aus Silikatkeramik und Quarz als Sol aufgetragen. Anschließend wird der Grundkörper mit dem eingewirkten Haftvermittler endgesintert und danach der Verblendwerkstoff aufgebracht. Dadurch können hoch belastbare dentale Kronen oder Brücken hergestellt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Keramikschale in anatomischer Form zur Herstellung von Zahnersatz zu schaffen bzw. ein Verfahren zur Herstellung einer Keramikschale für Zahnersatz anzugeben, die eine einfache Verarbeitung der Keramikschale ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise mit einander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Gemäß der Erfindung wird eine Keramikschale in anatomischer Form zur Herstellung von Zahnersatz, insbesondere für Verblendung eines Dentalgerüstes oder als vollkeramischer Zahnersatz, angegeben, die als Grünling aus einem Keramikpulver und einem Bindersystem gefertigt ist, so dass die Keramikschale flexibel formbar und plastisch anpassbar ist.
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Ausgangsbasis ist eine dentalübliche Keramik, wie z. B. eine Oxid-, Silicat- oder Glaskeramik sowie andere technische Keramiken, welche bezüglich ihres Wärmeausdehnungskoeffizienten an den entsprechenden Anwendungszweck angepasst sind. Die zu verwendeten Keramiken werden pulvermetallurgisch aus einer geeigneten Glasfritte hergestellt sowie ausgemahlen und mit einem entsprechenden Bindersystem in einem Rührwerk zu einem Schlicker pastös aufbereitet. Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Keramikschale ist daher die Darreichungsform als Schlickerkeramik, so dass eine flexible Keramik bereit gestellt wird, die noch vor dem Brennen formgebend plastisch angepasst werden kann. Somit ist es möglich, den Formverlauf an der Präparationsgrenze durch Biegen und Schneiden individuell anzupassen, was die Verarbeitung deutlich vereinfacht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Grünling monochrom oder polychrom.
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Demnach ist es möglich, plastisch verformbare monochrome oder polychrome keramische Verblendschalen zu bilden, die als ungebrannter Formkörper vorliegen. Bei polychromen Keramikschalen kann dabei eine Anpassung der Farbe des zu bildenden Zahnersatzes beispielsweise im Dentinbereich erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Grünling mittels einer viskosen keramischen Füllmasse, insbesondere eines Keramik-Sols, mit dem Dentalgerüst oder einem feuerfesten Formkörper verbindbar.
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Die flexible Keramikschale wird nach dem formgebenden Anpassen an das Verblendgerüst oder einen anderen formfesten Formkörper mit einer viskosen keramischen Füllmasse hinterspritzt. Die Füllmasse kann dabei als Keramik-Sol mit hoher Viskosität bereit gestellt werden. Durch Andrücken auf das Verblendgerüst bzw. den feuerfesten Formkörper wird überschüssige Füllmasse herausgedrückt, so dass eventuelle Hohlräume oder Lufteinschlüsse ausgefüllt werden. Die keramische Füllmasse dient dabei als Ausgleichsmasse z. B. von Hinterschnitten oder zum Ausgleich unterschiedlicher Spaltmaße zwischen der Keramikschale und dem Gerüst. Die Füllmasse fungiert hier funktional, um Hinterschnitte und unterschiedliche Spaltmasse zu kompensieren, da diese an der anatomisch ausgeformten Vestibulärfläche unerwünschte Einfallstellen hervorrufen würden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der viskosen keramischen Füllmasse UV-Initiatoren zur Lichtpolymerisation beigefügt.
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Dadurch ist es möglich, die in der Form angepasste flexible Keramikschale bis zur ersten Brandführung lagerichtig auf einem Träger oder einem Gerüst zu fixieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die keramische Füllmasse thixotrope Eigenschaften auf.
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Dabei kann z. B. eine herkömmliche Pulverkeramik-Wasser-Mischung mit einem Pinsel aufgebracht werden oder ein entsprechendes Keramik-Sol mit thixotropen Eigenschaften bereitgestellt werden.
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Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Keramikschale für Zahnersatz, insbesondere für Verblendung eines Dentalgerüstes oder als vollkeramischer Zahnersatz angegeben, das die folgenden Schritte umfasst. Nach dem Bereitstellen eines Keramikschlickers erfolgt das Formen des Keramikschlickers zu einem Schlickerfilm, sowie ein eventuelles Vortrocknen des Schlickerfilms zur Anpassung des Feuchtigkeitsgrads und damit der benötigten Viskosität. Nach Eindrücken des Schlickerfilms in eine Folienform als Negativ-Form zur Bildung einer konkaven flexiblen Keramikschale folgt eine Entnahme der flexiblen Keramikschale in Form eines Grünlings.
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Das Formen des Keramikschlickers kann dabei so durchgeführt werden, dass zwei nebeneinander liegende oder übereinander liegende Schlickerfilme gebildet werden, die unterschiedliche Farben oder Transparenz aufweisen, so dass der entstehende Schlickerfilm monochrome oder polychrome Eigenschaften aufweist. Das formgebende Verarbeiten des Keramikschlickers ist auf unterschiedliche Weise möglich. Beispielsweise kann der Keramikschlicker mittels Spritzguss oder Prägen erzeugt werden, es ist aber auch ein Aufbringen des Keramikschlickers auf eine strukturierte Trägerfolie oder Silikonform möglich. Ebenso können Mischformen aus den formgebenden Verfahren genutzt werden, um den Keramikschlicker entsprechend zu formen.
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Dabei kann der nasse Schlickerfilm eine Trockenzone durchlaufen, um den Feuchtigkeitsgrad so anzupassen, dass der Schlickerfilm pastös und leicht formbar wird. Der Schlickerfilm kann aufgrund des Feuchtigkeitsgrades mit derjenigen Viskosität geschaffen werden, welche der gewünschten Weiterverarbeitung und Anwendung angepasst ist. Vorzugsweise mittels einer nachgeschalteten Strukturwalze kann der Schlicker in die formgebende geprägte Folie als Negativ-Form gedrückt werden, um eine leicht konkave Zahnschalenform der Keramikschale zu erzielen. Typische Schichtstärken betragen 0,1 bis 2 mm, wobei wie bereits oben erwähnt unterschiedliche Keramikmaterialien mit einem passenden Bindersystem verwendet werden können.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Anordnung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Keramikschale in einer Seitenansicht;
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2 die Anordnung aus 1 in einer Draufsicht;
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3 eine erfindungsgemäße Keramikschale zusammen mit einem Verblendgerüst; und
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4 eine erfindungsgemäße Keramikschale zusammen mit einem Formkörper.
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In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird im Folgenden eine Anordnung 1 beschrieben, mit der erfindungsgemäße Keramikschalen hergestellt werden können. Aus einem ersten Schlickertrichter 2 und einem zweiten Schlickertrichter 3 wird eine geeignete Keramik mit einem Bindersystem als wässriger oder pastöser Schlicker über Breitschlitzdüsen auf eine strukturierte Trägerfolie 4 als Negativ-Form aufgebracht. Die beiden Schlickertrichter 2 und 3 sind dabei mit unterschiedlich gefärbten Keramikschlicker gefüllt, die beispielsweise im Zahnschmelz- und Dentinbereich für eine unterschiedliche Farbgebung hervorrufen können.
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Die Aufbringung der beiden Keramikschlicker kann gleichzeitig nebeneinander oder hintereinander geführt werden. Somit werden zwei Keramikeinfärbungen gebildet, die ineinander verlaufen. Der Schlickerfilm kann dabei eine Trockenzone durchlaufen, um den Feuchtigkeitsgrad so anzupassen, dass der Schlickerfilm pastös und leicht formbar wird. Mittels einer nachgeschalteten Strukturwalze 5 kann der Schlicker in die formgebende geprägte Folie 4 gedrückt werden. Die Folie 4 kann auf einem rundum laufenden Förderband 6 aufgebracht sein. Die Verarbeitung des Keramikschlickers zu Keramikschalen mit der Anordnung 1 gemäß 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 nochmals näher erläutert. 2 zeigt dabei eine Draufsicht auf die strukturierte Trägerfolie 4 im Bereich der Schlickertrichter 2 und 3 und der Strukturwalze 5. Man erkennt, dass die Trägerfolie 4 beispielsweise eine geprägte Labialfläche von Frontzähnen als Struktur aufweist, die in 2 mit den Bezugszeichen 7 versehen sind.
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Die Schlickertrichter 2 und 3 geben einen ersten Keramikschlicker 8 und einen zweiten Keramikschlicker 9 ab, die wie in 2 gezeigt ist, nebeneinander liegend angeordnet sind. Im Bereich der Strukturwalze 5 werden die beiden Keramikschlicker 8 und 9 zu einem Schlickerfilm geformt, der durch Eindrücken in die Folienform die konkave flexible Keramikschale 10 bildet. Dabei kann der Keramikschlicker 8 bzw. 9 auch mittels Spritzguss oder durch Prägen aufgebracht werden oder als formgebender Prozess mittels eines Keramikschlickers in Spritz- oder Spritzprägeformen umgesetzt werden.
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Die Verwendung der flexiblen Keramikschale 10 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 näher erläutert. In 3 ist schematisch ein Verblendgerüst 11 gezeigt, das eine entsprechende konvexe Verblendfläche 12 aufweist. Auf diese konvexe Verblendfläche 12 wird die Keramikschale 10 aufgesetzt. Die Keramikschale weist eine konkave Kontaktfläche 13 auf, wobei zwischen der konkaven Kontaktfläche 13 und der konvexen Verblendfläche 12 ein Spalt 14 vorliegt.
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Die gegenüberliegende Seite der Keramikschale 10 stellt die vestibuläre, anatomische Zahnform 15 dar. Der Spalt 14 zwischen der konvexen Verblendfläche 12 des Verblendgerüsts 11 und der konkaven Kontaktfläche 13 der Keramikschale 10 wird mittels einer keramischen Füllmasse, die typischerweise als Keramik-Sol bereit gestellt wird, eliminiert. Die gegenüberliegende Kontaktfläche 13 der Keramikschale 10 stellt die vestibuläre, anatomische Zahnform 15 dar. Der Spalt 14 zwischen der konkaven Kontaktfläche 13 der Keramikschale 10 und der konvexen Verblendfläche des Gerüstes 11 wird mittels einer keramischen Füllmasse die typischerweise als Keramik-Sol bereit gestellt wird, eliminiert. Dabei fungiert die viskose keramische Füllmasse als Ausgleichsmasse, und kann entsprechend unterschiedliche Spaltmaße sowie Hinterschnitte zwischen der Keramikschale 10 und dem Verblendgerüst 11 ausgleichen. Die keramische Füllmasse d.h. das Keramik/Glas-Sol soll hier ungleiche Spaltmaße oder Hinterschnitte des Gerüstes oder des Formenkörpers als feuerfeste Masse ausgleichen, um die dadurch hervorgerufenen Einfallstellen an der Keramikschale 10 und der anatomischen Außenfläche 15 zu vermeiden. Dazu wird die Keramikschale 10 nach einem formgebenden Anpassen an das Verblendgerüst 11 mit der viskosen keramischen Füllmasse hinterspritzt und auf das Verblendgerüst 11 gedrückt, so dass die überschüssige Füllmasse herausgepresst wird.
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Aufgrund der flexiblen Eigenschaft der Keramikschale 10 kann somit der Formverlauf beispielsweise an der Präparationsgrenze durch Biegen und Schneiden individuell angepasst werden. Wichtig ist jedoch, dass durch die Verwendung der viskosen keramischen Füllmasse eine unkontrollierte Formveränderung der vestibulären, anatomischen Zahnform 15 aufgrund von Einfallstellen ausgelöst durch Hinterschnitte des zugrundeliegenden Gerüsts oder des Trägers verhindert wird. Ein ungleichmäßiger Spalt 14 würde sich auf die vestibuläre anatomische Zahnform 15 übertragen, so dass die als Verblendschale genutzte Keramikschale 10 mit einer veränderten äußeren Form an dem Verblendgerüst oder dem Träger befestigt wäre.
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Durch die viskose keramische Füllmasse wird eine unerwünschte thermische Formveränderung durch Aufschmelzen und Schrumpfen weitestgehend kompensiert. Dabei kann es auch vorgesehen sein, der Füllmasse UV-Initiatoren zur Lichtpolymerisation beizufügen, so dass bis zum ersten Brandschritt die Keramikschale 10 über die Füllmasse auf dem Verblendgerüst 11 in plastischer Formanpassung und Lagepositionierung fixiert wird.
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In 4 ist eine zweite Ausführungsform gezeigt. Hierbei wird im Unterschied zu der oben beschriebenen Ausführungsform nach 3 die Keramikschale 10 nicht auf ein Verblendgerüst sondern auf einen feuerfesten Formkörper 16 als Träger aufgebracht. Die weitere Verfahrensführung bzw. Befestigung ist jedoch identisch.
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Demnach kann die Keramikschale 10 sowohl zur Bildung von vollkeramischem Zahnersatz als auch für die Verblendung eines Dentalgerüsts eingesetzt werden.
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Nach dem ersten Brandschritt können noch weitere Brandschritte zur Farb- und Formkorrektur durchgeführt werden. Die als Folienkeramik hergestellt Keramikschale 10 ist elastisch und kann somit dem dreidimensionalen Formverlauf der Präparationsgrenze durch Biegen und Schneiden individuell angepasst werden. Es ist grundsätzlich möglich, dem Keramik-Sol einen geeigneten UV-Initiator für Lichtpolymerisation beizufügen, um die in der Form nachträglich dem Gerüst oder Träger plastisch angepasste Keramikschale 10 bis zur ersten Brandführung zu fixieren.
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Die verbleibenden Freiflächen des Gerüstes können anschließend mit einer herkömmlichen Pulverkeramik-Wasser-Mischung mit einem Keramikpinsel konventionell verblendet werden, oder mit einem thixotropen Keramik-Sol in gewünschter Zahnform komplettiert werden.
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Da beim ersten Hauptvakuumbrand mit einer Schrumpfung von bis zu 16% auszugehen ist, können die approximalen Bereiche und die Incisalleiste mit geeigneten Effektmassen aufgebaut werden, um zusammen mit dem Grünling im Rahmen der ersten Brandführung diesen Schrumpf zu kompensieren.
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Ferner bietet die Verwendung der industriell hergestellten flexiblen Keramikschale den erhebliche Vorteil des sehr homogenes Keramikgefüges, welches zu einem gleichmäßigen Schrumpf führt. Im Gegensatz dazu weist die händische, anatomische Schichtung den maßgeblichen Nachteil auf, das hier portionsweise ein in unterschiedliche Viskosität und Feststoff/Wassergehalt angemischte Pulverkeramik Anwendung findet, welche dann zu unterschiedlich starken Schrumpfungen und Rissbildungen führt.
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Ziel ist hier, mit einer Bandführung (erster Hauptvakuumband) eine farb- und formstabile Restauration zu erzielen, und mögliche Form und Farbkorrekturen in dem zweiten und letzten Brand als kombinierten Farb-Korrektur-Glanzbrand mittels LFC Keramiken abzuschließen (LFC = low fusing ceramic < 750°C)
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Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/028787 A1 [0003]
- DE 60023315 T2 [0004]
- DE 102009051593 A1 [0005]
