-
Zur Herstellung von Kronen und Brücken fur 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 partiell an den sichtbaren Bereichen verblendeten zahnärztlichen Arbeiten
in funktioneller und ästhetischer fIinsicht 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 jiingster Zeit wurden Versuche bekannt, einzelne Kronen auf der
sichtbaren Labialseite durch Aufbrennen von keramischen Massen zu verblenden oder
an vorgefertigte Pozellanfacetten Aufbauten aus Edelmetall-Legierungen anzugießen.
Die Porzellanmassen konnten jedoch in kosmetischer Hinsicht nicht befriedigen, und
die hierRir bekanntgewordenen Legierungen zeigten entweder eine zu geringe Festigkeit
oder ließen sich wegen ihres sehr hoch liegenden Schmelzbereichs nur schwierig vergießen.
-
Die iiblichen zahnärztlichen Edelmetall-Legierungen, die auf Gold-Silber-Kupfer-
oder Palladium-Silber-Kupfer-Basis aufgebaut sind und oft auch noch Zusätze von
Platinmetallen enthalteu, 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 vortarben. Andererseits ist zur Herstellung
einer Haftung der keramischen Masse auf der Legierung die Bildung von @Haftoxyden@
in mäßigem Umfang erwiinscht 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 führer 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 al ! zu sehr absticht.
-
Ir. den letzten Jahren sind Speziallegierurgen zun Aufbrennen von
zahnarztlichen keramischen Massen bekanntgeworden, die aber den gestellten Anforderungen
@@@ in beschränktem Umfang genügten. Legierungen. die nur aus Platinmetallen bestehen,
haben einen sehr hoch liegenden Schmelzbereich und sind daher mit der. übiichen
Einrichtungen eines zahntechnischen Laboratoriums, wenn überhaupt, nur schwierig
zu schmelzen und zu gießen. Auch ihre Farbe ist wenig anspreckend. Mitunter ist
der Gehalt an Unedelmetallen in diesen Legierungen außerdem so hoch, daß beim Aufbrennen
der keramischen Massen Verfärbungen entstehen.
-
Legierungen zum Aufbrennen von Por@ellan, die aus w@, 85% Gold. 0
bis 5% Palladium und bis zu 15% Platin bestehen, sind zwar relativ @@icht zu
erschmelzen,
und ihr Farbton genügt den Anforderungen. Sie sind jedoch vernättnismäßig weich
und können daher rtir Brücken nicht verwendet werden.
-
Es sind außerdem Legierungen bekanntgeworden, die neben den obengenannten
Bestandteilen noch bis zu 5% Silber und kleine Zusätze von bis zu etwa 1% Indium
und/oder Zinn enthalten. Diese Legierungen weisen jedoch trotz mancher giinstiger
Eigenschaften noch merkliche Nachteile auf. Die grobkörnigen zahntechnischen Giisse
neigen beim Aufbrennen der keramischen Massen meist infoige Sammelkristallisation
zu einer weiteren Vergrößerung des Gefüges. Dadurch werden die Fcstigkeitseigenschaften
vermindert, und die mit der Grobkiirnigkeit zumeist verbundene Inhomogenität der
einzelnen Kristalle karen im Munde zu Verfärbungen An ! aß 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 rekristaHisiertem als auch in gegossenem
Zustand verfeinert werden kann. Der Kornverfeinerungse "ekt nimmt mit steigender
Schmelz- bzw. Gießtemperatur jedoch rasch ab. so daß die Wirkung bei Legierungen
obengenannter Zusammensetzung in bescheidenem Rahmen bleibt. Zur Konivcrfeinerung
in zur fIersteliung von Spinndüsen dienenden goldreichen oder auch platmreichen
Legierungen der Meta) ie Gold und Platin hat man an Stelie von oder in Ergänzung,
zu Rhodium auch Rhenium in geringen Mengen, z. B. von 0,1 bis 1%, vetwendet.
-
Durch die detttschc Patentschrift 1 183 247 sind Goldlegierungen
zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke bekannt, die aus 5 bis 15%
Platin, 0,5 bis 5% Palladium, 0,1 bis 2% Indium 0,1 bis 2% Zinn, 0,05 bis 1% Rhenium,
Rest 80 bis 90% Gold bestehen.
-
Diese Legierungen können zusätzlieh noch bis zu 5% Silber, bis zu
1% Kupfer, 0,05 bis 0,5%, @ridium und oder bis zu 0.5% Zink enthalten.
-
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß durch Zusatz eines
geringen Anteils von Eisen eine erhebliche Verbessung der Eigenschaften erzielt
werden kann. Bei einem mit Legierungselementen gesättigten Mischkristall wird das
Ausnmaß der Aushärtung bei Zusatz eines weiteren Elements zume@st nicht stark geändert.
Es war daher überraschend. daf3 durch kleine Zusätze von Eisen bei einem Goidmischkristall,
der z. B. Silber, Kupfer, Palladium, Patin, Zinc, Indium enthätt, die Aushärtbarkit
ganz erheblich gesteigert vrden kann.
-
Unerwartet war der Eft'ekt eines kieiren Eisenzusatzes auf die Kornzahl
der L@gierungen in gegossenem Zustand, zumal wegen der Löslichkeit des Eisens im
Goldmisehkristall im Gegensatz zu Rhenium keine Kornverfeinerung zu erwarten war.
-
Weitere Vorteile der Erfindung sind im folgenden an Hand der Beschriebung
der nachstehenden Tabellen erläutert.
-
Es ist an sich bekannt, Eisen bei Goldbegiennung zum Aufbrennen keramischen
Massen zuzusatzen @Guide to Dertal Materials@ @@@ American Dental Association, S
25@ Der gemei@@ @@@ Z@ss@@@@@@on @isen und Rhenium e@@ibt @@noch in dem nearsprechten
Legierungshereich Vorteile, die für den Fachnen@@ nicht vorauszusehen waren. Es
wird eine Härte-@@höhung sowohl bei lang@@@er Abkühlung nach dem Glühen, wie @@
auch nach @em Aufbrennen von
keramischen Massen üblich ist, als
auch nach zusatzlicher Aushärtung bei mittlren Tsmperaturen erreicht. Das Gefüge
zahntechnischer Güsse wird in beträchtiichem Ausmaß verfeinert, außerdem wird die
Neigung zum Durchbiegen beim Brennen herabgesetzt.
-
Die Haftfestigkeit keramischer Massen auf den erfindungsgemäßen Legierungen,
gemessen nach der Methode von S h e l l und N i e l s e n (S h e l l, J S., und
N i e l s e n, J. P., Study of the bond between gold alloys and porcelain, J. Dent.
REs., 41, S. 1424 bis 1437 [1962]) beträgt 8 bis 10 kg/mm2. Der Bruch tritt dabei
jedoch zwischen der der Deckmasse ein, d. h., der me@wert gibt die Scherfestigkeit
zwischen den beiden keramischen Massen an. Die Haftfestigkeit der Keramik auf der
Legierung übersteigt den angegebenen Wert; Umrerschiede zwischen denLegierungen!asssnichdaHerbe!Legierungen
mit hoher Haftfestigkeit nicht objektiv erfassen.
-
Die erfindungsgemäßen Leg@rungen bestehen aus 5 bis 15% Platin, 0,5
bis 10%, Palladium, 0,1 bis 2% Indium, 0,1 bis 2% Zinn 0,05 bis 1% Rhenium, Rest
70 bis 90% Gold und @@@ durch einen Gehalt von 0,1 bis 1% Eisen gekennzeichnet.
Die Legierungen können außerden@@@@h bis zu 5% Silb@@ bis zu @% Kupfer, bis zu 0,5%,
Zink und 0,25 bis 0,5% @ridium einzeln oder zu meh@eren enthalten. Die Zusammensetzung
der Legier@@gen und ihre Härte im Vergleich mit ähnlichen, @@@ durch die desi@che
Patentschrift 1 183 247 bekannten @@gierungen ergeben sich aus der Tabelle 1.
-
Während der Schmelzbereich der Legierungen a) bis d) bei etwa 1200
bis etwa 1070°C liegt, haben die Legierungen e) bis i) cin etwas höher liegendes
Schmelzintervall von etwa 1270 bis etwa 1130°C.
-
Letztere Werkstoffe sind daher besonders fiir Arbeiten geeignet, bei
denen vor dem Aufbrennen keramischer Massen noch Lötungen durchgeführt werden, da
sie zwischen Solidustemperitur und Aufbrenntemperatur noch genügend Spielraum lassen.
-
Die Gefugeverfeinerung, die bei den Legicrungen gemäß der Erßndung
eintritt, geht aus der Tabelle 2 hervor, in die zum Vergleich auch die Kornzahlen
einiger Legierungen mit Eisenzusätzen eingetragen wurden.
-
Ais Bewertungsmaßstab für die Legierungen zum Aufbrennen von PorzeHan
wird mitunter.-r Widerstand gegen Durchbiegung bei Temperaturen im Aufbreanbereich
gemessen, dabei werden gegossene Probe@ mit den Abmessungen etwa 50 @ etwa 6 x etwa
I mm auf zwei Träger aus Ede@@@all oder keramischem Material flach aufgelegt @@
für eine bestimmte Zeit in den Brennofen eingebra@ht. Nach Entnahn.ewirddieseProzedurwiederum!!unddann
die Durchbiegung in der Mitte der Probe gemessen.
-
Bei gleichen Versuchsbedingungen @@@gen dabei die Eisen und Rhenium
enthaltenden P@@@en beim Vergleich mit Legierungen, die keinen @@@ beiden oder nur
einen dieser Legierungsbest@@@ @@le enthaken, eine une etwa 50% geringere D@@@@wegung
Tabelle 1
| @@@@@@@@@@ung in Gewichtsprozent @ @h@rte |
| @@m² |
| ni@@ ange- |
| Ag An @@ Fe @@ @ Pd Pl Re Sn Zn @@@ lassen |
| @@ (a) |
| @@erung nach |
| Deutscher Patent. |
| schrift 1 183 274 # 5 Rest # - 0,1 0,01 0,5 5 0,05 0,1 0,5
50 |
| 80 bis @@ bis 2 bis 0,5 bis 5 bis 1 bis 1,0 bis 2 bis @ bis
200 |
| Bekannte |
| Legierung |
| , 4 I, c |
| Rekannte |
| Legierung |
| = Degu@rnt 1,2 84 @@@ - 1,0 0,1 4,9 7,3 0,1 0,5 - @@@ @@ |
| a) 37@@ ; 1,2 84 0,3 0,2 1,0 0,1 4,9 @ - 0,5 @ @@@ @@ |
| b) 37@@ 0,9 84 0,3 2,3 1,0 0,1 4,0 7,8 - ,5 - @@ 216 |
| c) 373@ 1,2 83,8 0,3 0,2 1,0 @@@ @@@ 7,8 0,2 0,5 - @@@ 213 |
| d) @@@@ 0,9 83,8 0,3 0,5 1,0 @@ @@ 7,8 0,2 0,5 - 19 328 |
| e) 3672*) 1,2 77,5 0,3 - 1,5 @@@ 9,8 0,2 0,5 @ @@@ 232 |
| f) 3724*) 1,2 77,5 0,3 @@ 1,5 @@ @@ @@ - 0,5 - @@@ 233 |
| g) 3725*) 0,9 77,5 0,3 0,5 1,5 @@ 0,9 @@@ @@@ @@@ 20@ @@@ |
| h) 3737 1,2 77,3 0,3 0,2 1,5 0,1 8,9 9,1 0,2 @@@ @ @ 218 |
| i) 3738 0,9 77,3 0,3 0,5 1,5 0,1 8,9 9,5 0,2 @@@ @ @@@ |
,., Gehiirjt'nichtxndenerßitdunßSßou.MnLsgMruni!. w = 15 Minuten bei 950°C geglühl@@@
Luft abgekählt a = 15 Minuten bei 950°C geglühl@@@ Luft abgekählt 15 Mic@@@@ @@@@@@@@@@@
60 @@@gelassen.
-
Tabelle 2
| Kornzahl mm2 Zusäze in% |
| Legierung bei zahn- |
| technischem GaNFe Re |
| a) 3719*) etwa 1500 0,2 - |
| b) 3721*) etwa 2200 0, 5- |
| c) 3739 2200 bis 2900 0, 2 0, 2 |
| d) 3740 2900 bis 4400 0, 5 0, 2 |
| f) 3724*) 1500 bis 1900 0,2 - |
| g) 3725*) 1900 bis 2200 0,5 - |
| h) 3737 etwa 2200 0, 2 0, 2 |
| i) 3738 2200 bis 4400 0,5 0, 2 |
*) Gchöten nicht zu den erfindungsgemäßen Legierungen.