DE1183247B

DE1183247B - Goldlegierung zum Aufbrennen von Porzellan fuer zahnaerztliche Zwecke

Info

Publication number: DE1183247B
Application number: DED38024A
Authority: DE
Inventors: Dr Ewald Wagner; Dr Walter Ernst Ludwig Pralow
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1962-01-30
Filing date: 1962-01-30
Publication date: 1964-12-10
Also published as: US3413723A; BE627731A; GB957493A; NL288093A; CH437819A

Description

Goldlegierung zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke Zur Herstellung von Kronen und Brücken für den Frontzahnbereich wurde schon seit langem versucht, Edelmetall-Legierungen mit zahnkeramischen Massen zu kombinieren. Auf Käppchen und Gerüste aus Platin-Iridium-Legierungen, die entweder gegossen oder aus Blechstreifen und Drähten zusammengelötet worden waren, wurden zahnkeramische Massen aufgebrannt. Obwohl die so mit keramischen Massen umkleideten oder auch nur partiel an den sichtbaren Bereichen verblendeten zahnärzlichen Arbeiten in funktioneller und ästhetischer Hinsicht durchaus befriedigten, konnten sie sich nicht durchsetzen, einerseits weil die Verarbeitungstechnik sehr schwierig war, andererseits weil sich wegen der unterschiedlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften von keramischer Masse und Legierung sehr oft Mißerfolge einstellten.
In jüngster Zeit wurden Versuche bekannt, einzelne Kronen auf der sichbarten Labialseite durch Aufbrennen von keramischen Massen zu verblenden oder an vorgefertigte Porzellanfacetten durch Aufbauten aus Edelmetall-Legierungen anzugießen. Die Porzellanmassen konnten jedoch in kosmetischer Hinsicht nicht befriedigen, und die hierfür bekanntgewordenen Legierungen zeigten entweder eine zu geringe Festigkeit oder ließen sich wegen ihres sehr hoch liegenden Schmelzbereichs nur schwierig vergießen.
Die üblichen zahnärztlichen Edelmetall-Legierungen, die auf Gold-Silber-Kupfer-oder Palladium-Silber-Kupfer-Basis aufgebaut sind und oft auch noch Zusätze von Platinmetallen enthalten, genügen den Anforderungen, die an eine Legierung, auf die zahnkeramische Massen aufgebrannt werden sollen, gestellt werden, nicht, da der Soliduspunkt dieser Legierungen über der Aufbrenntemperatur der keramischen Massen liegen muß und beim Aufbrennen keine Oxyde entstehen dürfen, die mit der keramischen Masse reagieren und sie verfärben. Andererseits ist zur Herstellung einer Haftung der keramischen Masse auf der Legierung die Bildung von )) Häftoxyden « in mäßigem Umfang erwünscht. Die Legierung muß weiterhin eine ausreichend hohe Festigkeit aufweisen, da schon geringe elastische oder plastische Formänderungen wegen der unterschiedlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften zwischen Legierung und Keramik zu einem Abplatzen der keramischen Massen führen können.
Schließlich soll die Legierung einen möglichst gelben Farbton aufweisen, damit sie gegenüber den im weniger sichtbaren Bereich vorhandenen, ganz aus Goldlegierungen gefertigten Arbeiten nicht allzusehr absticht.
In den letzten Jahren sind Speziallegierungen zum Aufbrennen von zahnärztlichen keramischen Massen bekanntgeworden, die aber den gestellten Anforderungen nur in beschränktem Umfang genügten. Legierungen, die nur aus Platinreetallen bestehen, haben einen sehr hoch liegenden Schmelzbereich und sinddahermit.denüblichenEinrichtungen eines zahntechnischen Laboratoriums, wenn überhaupt, nur schwierig zu schmelzen und zu gießen. Auch ihre Farbe ist wenig ansprechend. Mitunter ist der Gehalt an Unedelmetallen in diesen Legierungen außerdem so hoch, dal3 beim Aufbrennen der keramischen Massen Verfärbungen entstehen.
Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan, die aus etwa 85 O/o Gold, 0 bis 5 O/o Palladium und bis zu 15 l/o Platin bestehen, sind zwar relativ leicht zu erschmelzen, und ihrFarbtongenügt den Anforderungen. Sie sind jedoch verhältnismäßig weich und können daher für Brücken nicht verwendet werden.
Es sind außerdem Legierungen bekanntgeworden, die neben den obengenannten Bestandteilen noch bis zu 5°/oSilber und kleine Zusätze von bis zu etwa 1°/oIndium und/oder Zinn enthalten. Diese Legierungen weisen jedoch trotz mancher günstiger Eigenschaften noch merkliche Nachteile auf. Die grobkörnigen zahntechnischen Güsse neigen beim Aufbrennen der keramischen Massen meist infolge Sammelkristallisation zu einer weiteren Vergrößerung des Gefüges. Dadurch werden die Festigkeitseigenschaften vermindert, und die mit der Grobkörnigkeit zumeist verbundene Inhomogenität der einzelnen Kristalle kann im Munde zu Verfärbungen Anlaß geben.
Es ist bekannt, daß durch kleine Zusätze von Platinmetallen, z. B, Iridium, Rhodium und Ruthenium, das Gefüge von Goldlegierungen, auch von solchen, die Palladium und Platin enthalten, sowohl in rekristallisiertem als auch in gegossenem Zustand verfeinert werden kann. Der Kornverfeinerungseffekt nimmt mit steigender Schmelz-bzw.
Gießtemperatur jedoch rasch ab, so dal3 die Wirkung bei Legierungen obengenannter Zusammensetzung in bescheidenem Rahmen bleibt. Zur Kornverfeinerung in zur Herstellung von Spinndüsen dienenden goldreichen oder auch platinreichen Legierungen der Metalle Gold und Platin hat man an Stelle von oder in Ergänzung zu Rhodium auch Rhenium in geringen Mengen, z. B. von 0, 1 bis 1%, verwendet.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch einen geringen Zusatz von Rhenium zu Gold-Platin-Palladium-Legierungen zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke eine erhebliche Ver- besserung der Eigenschaften zu erzielen ist, die nicht allein auf einer durchgreifenden Kornverfeinerung beruht, sondern sich deutlich auf die Haftung der keramischen Massen an den Legierungen auswirkt.
Die Haftung zwischen Metall und Keramik wird an Legierungen gemäß der Erfindung durch den Zusatz von Rhenium merklich verbessert. Es handelt sich dabei um Legierungen, die aus 80 bis 90 °/o Gold, 5 bis 15 I/o Platin, 0, 5 bis 5% Palladium, 0, 1 bis 2 ouzo Indium und 0, 1 bis 2°/o Zinn bestehen. Diese Legierungen sind gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0, 05 bis 1 °/o, vorzugsweise von 0, 1 bis 0, 5 °/o Rhenium. Die Legierungen können außerdem noch bis zu 5°/oSilber, bis zu 1°/oKupfer, bis zu 0, 5'/e Zink und 0, 05 bis 0, 5% Iridium, einzeln oder zu mehreren, enthalten.
Um den Einfluß des erfindungsgemäß anzuwendenden Zusatzes von Rhenium zu zeigen, sind in der folgenden Tabelle die Werte für die Vickershärte und die Komfreiheit, gemessen an der Kornzahl pro Quadratmillimeter, wiedergegeben für die Legierungen A und B, die folgende Zusammensetzung aufweisen :

Au Pt Pd Ag In Sn Ir Cu Ro

A (%) 85 8,0 3,9 1,4 0,75 0,75 0,1 0,1 0,0

B (%) 85 7,8 3,9 1,4 0,75 0,75 0,1 0,1 0,2

Tabelle

Kornzahl/mm2 Vickershärte, kg/mm2

weichgeglüht ausgehärtet

1051) 1452)

A etwa 110 #

903) 1654)

B etwa 1500 #

923) 1704)

1) 15 Minuten 800° C, 2) 15 Minuten 800° C + 15 Minuten 500° C, 3) 15 Minuten 950° C, 4) 15 Minuten 950° C + 15 Minuten 500° C.
Die Tabelle zeigt, daß bei praktisch unveränderten Härtewerten eine nennenswerte Kornverfeinerung eingetreten ist, die die Festigkeit und Homogenität der Legierung erheblich verbessert.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Legierung liegt weiterhin, wie erwähnt, in der besseren Haftfestigkeit der aufgebrannten Porzellanmasse. Zur Feststellung der Haftfestigkeit wurden jeweils Plättchen aus verschiedenen Legierungen mit den ungefähren Maßen 10'6-4 #6#4 mm auf einer Seite mit Porzellan verkleidet. Die Proben wurden dann in Kunstharz eingebettet, so daß die Porzellanseite nach oben gerichtet war. Diese Proben wurden der Wirkung eines Fallhammers von 50 g Gewicht ausgesetzt, der aus verschiedener Höhe auf die Oberfäche der Probe fallengelassen wurde. Zunächst wurde die Höhe um je 10 cm bis auf 60 cm gesteigert und bei dieser Höhe der Fallversuch so lange wiederholt, bis die aufgebrachte Porzellanschicht absplitterte.
Zu den Versuchen wurden Legierungen der Zusammensetzung A und B gemäß Beispiel 1 sowie ein weiteres Legierungspaar C und D mit nachstehender Zusammensetzung verwendet.

AuPtPdAgInSn&Re

C (°/o) 85 10 1,9 1, 00, 10, 0

D (%) 85 9,8 2,0 1,5 0,5 1,0 0,0 0, 2

Der Porzellanüberzug wurde jeweils unter normaler Atmosphäre (a) und im Vakuum (b) aufgebrannt.

Dabei zeigten sich folgende Ergebnisse :

Legierung I Zentimeter Fallhohe

a ! b

A 29-60 : schalenartiger Sprung 1 60 : schalenartiger Sprung

7-60 : größere Splitter

B 50 : keine Auswirkung 11-60 : größere Splitter

C 11-60 : größere Splitter 40 : Splitter

D 19 : große Splitter 20-60 : kleine Splitter

Die erhöhte Widerstandsfähigkeit der gemäß der Erfindung rheniumhaltigen Legierungen gegen Absplittern bei Schlagbeanspruchung läßt erkennen, daß die neuen Legierungen für das Aufbrennen von Porzellan besonders geeignet sind, da sie eine erhöhte Haftfestigkeit gegenüber dem aufgebrannten tuberzug ergeben.

Claims

Patentansprüche : 1. Goldlegierung zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke, bestehend aus 5 bis 15% Platin, 0, 5 bis 5 I/o Palladium, 0, 1 bis 2% Indium, 0, 1 bis 2% Zinn, Rest 80 bis 90 I/o Gold, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch 0, 05 bis 10/o, vorzugsweise 0, 1 bis 0, 50/o Rhenium enthält.
2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich noch bis zu 50/o Silber, bis zu l"/o Kupfer, 0, 05 bis 0, 5 ouzo Iridium und/oder bis zu 0, 5 ouzo Zink enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschrift Nr. 870 038 ; deutsche Auslegeschriften Nr. 1075 838, 1 106 966.