DE19852740C2 - Verfahren und Keramikbrennofen zur Herstellung von glasinfiltrierten Keramikgerüsten für künstliche Zähne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Verfahren zur Herstellung glasinfiltrierter Keramikgerüste und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 einen Keramikbrennofen zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der EP 0 241 384 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Zähne aus Vollkeramik bekannt, bei dem das Zahngerüst in Form von Käppchen aus gesintertem Alumina hergestellt wird. Da das gesinterte Käppchen jedoch keine ausreichenden Festigkeitswerte aufweist, wird anschließend eine sogenannte Glasinfiltrierung vorgenommen, indem auf das aus dem Brennofen entnommene Käppchen ein Glaspulver aufgebracht wird, das auf dem Käppchen im Brennofen aufgeschmolzen wird. Das geschmolzene Glas dringt in das vorgesinterte Gerüst ein und erhöht dessen Festigkeit. Dieses Verfahren hat unter dem Namen Inceram (eingetragenes Warenzeichen) Eingang in die Dentaltechnik gefunden.

Mit der Folientechnik nach dem deutschen Patent DE 196 11 734 C2 wurde eine beträchtliche Zeitersparnis gegenüber obigem Verfahren erzielt. Aber auch bei diesem Verfahren wird die Glasinfiltration, falls notwendig, vorgenommen, indem das Gerüst dem Brennofen entnommen, abgekühlt und mit Glaspulver versehen wird.

Aus der DE 32 27 143 C1 ist ein Ofen bekannt, der zum Aufheizen einer Zahnkrone dient, die aus einem Metallgerüst und einer Keramikverblendung besteht. Bei diesem Ofen kann ein Lötbrenner und der Lötdraht von außen manipuliert werden. Die Ofentemperatur soll nicht mehr als 100 bis 130°C unter der Fließtemperatur des Lotes liegen, das das Metallgerüst mit der Keramikverblendung verbindet, also maximal bei etwa 800°C. Diese Temperatur ist für die Glasinfiltration jedoch nicht ausreichend, da hier mit etwa 1100°C gearbeitet wird. Der aus der DE 32 27 143 C1 bekannte Ofen ist daher kein Keramikofen der üblichen Bauart und für das erfindungsgemäße Verfahren nicht einsetzbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das bekannte Glasinfiltrationsverfahren unter Einsparung von Energie im Zeitaufwand zu reduzieren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 und für den Keramikbrennofen durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 und 4 bis 6 beschrieben.

Die Erfindung wird anhand der einzigen Zeichnung erläutert.

Mit 1 ist ein üblicher Keramikbrennofen schematisch gezeigt, der in Dentallabors Verwendung findet. Durch die Wand des Ofens 1 ist eine von außen bewegliche, pipettenähnliche Auftragsvorrichtung 2 hindurchgeführt, die zweckmäßigerweise in einem Kugelgelenk 4 gelagert ist. Die Auftragsvorrichtung 2 besteht im gezeigten Fall aus einem Platinrohr 2a mit einer Spitze 3. Da das Rohr 2a innerhalb des Kugelgelenkes 4 verschieblich gelagert ist, ist die Auftragsspitze 3 innerhalb des Ofens 1 dreidimensional beweglich.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Herstellung eines Gerüstes für eine Brücke beschrieben.

Nach dem bekannten Folienverfahren (DE 196 11 734 C2) werden zunächst zwei Käppchen 5a und 5b aus einem Keramikschlicker hergestellt, die mit einem Brückenzwischenglied 6 aus dem gleichen Material, z. B. Alumina, verbunden werden. Das Brückenzwischenglied kann händisch aber auch maschinell hergestellt werden, indem die Lage der beiden Käppchen 5a und 5b auf dem Arbeitmodell vermessen wird und es dann aus einem vorgesintertem Rohling computergesteuert herausgefräßt wird. Das Gerüst wird anschließend gesintert. Würde das so hergestellte Brückengerüst nach dem Stand der Technik glasinfiltriert, ließe man zu diesem Zeitpunkt a) den Ofen abkühlen, b) das Brückenglied entnehmen, c) das Infiltrierglas in Form von Pulver aufbringen und d) das bepulverte Gerüst zum Aufschmelzen des Glases erneut erhitzen.

Als Infiltrierglas verwendet man üblicherweise eine Glasfritte, die aus der EP 0030851 A1 schon bekannt ist.

Daß diese Schritte mit Energie- und Zeitverlusten verbunden sind, wurde erfindungsbegründend erkannt.

Der erste Schritt der Erfindung liegt daher darin, daß das Gerüst im Ofen ohne Abkühlung verbleibt, am besten auf einer Unterlage 7 gemäß dem deutschen Patent 198 01 530 C1.

Während und/oder unmittelbar nach dem Sintern wird das Infiltrierglas im Ofen 1 selbst aufgeschmolzen, indem in das Rohr 2a ein Glasstab 8 eingeführt wird, der zuerst an der Spitze 3 flüssig wird. Durch entsprechendes Nachschieben des Stabes 8 ist eine ausreichende Dosiermöglichkeit gegeben, bis das Gerüst voll mit Infiltrierglas überzogen ist. Nach ca. 4 Stunden bei ca. 1100°C ist der Infiltriervorgang abgeschlossen. Der Vorgang kann durch ein nicht gezeigtes feuerfestes Glasfenster beobachtet werden.

Die Verwendung eines fertigen Glasstabes anstelle von Glaspulver hat den Vorteil, daß auf die aufwendige Herstellung von Glaspulver verzichtet werden kann.

Das Aufschmelzen von Pulver in einem Platinrohr ist nämlich nicht ganz problemlos, da flüssiges Glas Platin nicht benetzt und folglich kein Kapillareffekt im Rohr vorliegt. Das Glas würde daher einfach aus dem Rohr ausfließen, wenn keine gesonderten Vorkehrungen getroffen würden. Eine solche Vorkehrung wäre die angedeutete Schmelzkammer 9, in der in waagrechter Lage des Rohres das Glaspulver geschmolzen werden kann, ohne daß Glas ausfließt. In geneigter Lage des Rohres ließe sich dann mittels des angedeuteten Blasebalgs 10 das Glas dosieren.

Zu beachten ist ferner noch, daß Platin und andere geeignete Metalle eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, die nicht gezeigte Isoliermaßnahmen erforderlich machen, damit das Rohr 2a handhabbar ist.

Nach Beendigung der Infiltrierung und den üblichen mechanischen Nacharbeiten wird in einem weiteren Sintervorgang die Verblendkeramik auf das Brückengerüst aufgebracht.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung glasinfiltrierter Keramikgerüste, insbesondere aus Alumina, für künstliche Zähne, wobei ein Gerüst aus pulverförmigem Material in einem Keramikbrennofen gesintert wird und anschließend eine auf das Gerüst aufgebrachte Glasmasse in einer weiteren Heizphase in das Gerüst eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Entnahme des Gerüstes aus dem Keramikbrennofen die Glasmasse während und/oder nach dem Sintern in einer im Keramikbrennofen befindlichen Auftragsvorrichtung aufgeschmolzen wird und das flüssige Glas von der Auftragsvorrichtung auf das Gerüst aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasmasse als Glasstab bereitgestellt wird.

3. Keramikbrennofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine von außen bewegliche, pipettenähnliche Auftragsvorrichtung (2), die dreidimensional beweglich ist.

4. Keramikbrennofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (2) in einem Kugelgelenk (4) in der Wand des Keramikbrennofens (1) gelagert ist.

5. Keramikbrennofen nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (2) ein an einem Ende (3) spitz zulaufendes Rohr (2a) aufweist.

6. Keramikbrennofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2a) aus Platin besteht.