DE2636039A1

DE2636039A1 - Kupfer- und kadmiumfreie dentalgoldlote

Info

Publication number: DE2636039A1
Application number: DE19762636039
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Chem Dr Kropp; Ewald Dipl Ing Dr Wagner
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DE2636039C3; DE2636039B2

Description

Kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote
Die Erfindung betrifft kupfer- und kadmiumfreie Goldlote für die Zahntechnik, die für Lötarbeiten an kupfer- und kadmiumfreien Dentalgoldlegierungen benötigt werden.
Die Goldlote, die in der Zahntechnik verwendet werden, sind zumeist auf der Basis Gold-Silber-Kupfer aufgebaut mit kleinen Zusätzen von Kadmium und/oder Zinn und/oder Zink. Sehr oft enthalten sie auch Metalle der Platin-Gruppe, hauptsächlich Palladium bis ca. 10 % und Platin bis ca. 5 %. Der Gold-Gehalt liegt im allgemeinen zwischen ca. 45 % und ca. 80 %. Bei dem unteren Grenzwert von 45 ffi ist die Mundbeständigkeit und Verfärbungsresistenz jedoch nicht ausreichend, falls nicht genügend Metalle der Platin-Gruppe zugegen sind, und die Summe der Gehalte an Gold plus Platin-Metallen über 50 Atom-% liegt.
Ausgangspunkt für die Entwicklung von Goldloten ist im allgemeinen das Dreistoffsystem Ag-Au-Cu. Die vom Randsystem Ag-Cu ausgehende eutektische Rinne verflacht allmählich und verläuft sich in Richtung des Schmelzpunktminimums des Systems Au-Cu. Als Grundregel gilt dabei: Je grösser der Goldgehalt des Lotes, desto höher seine Arbeitstemperatur. Damit wird erklärlich, dass der Goldgehalt des Lotes geringer sein sollte als der des zu lötenden Grundwerkstoffes, zumal damit zumeist auch eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und des Fliessverhaltens verknüpft ist.
Kupfer senkt im allgemeinen den Schmelzbereich der Lote nicht ausreichend, so dass weitere Zusätze von unedlen Metallen, wie Kadmium, Zinn und Zink, erforderlich sind. Kadmium ist wegen der Toxizität des beim Löten evtl. entstehenden Kadmiumoxids als Zusatz umstritten und daher in neueren Loten meist nicht mehr enthalten.
Es ist bekannt, dass Dentalgoldlegierungen und Dentalgoldlote sich im Munde verfärben können, wenn sich Lokalelemente ausbilden, die auf differentelle Belüftung zurückzuführen sind.
Bei einem Gussstück oder einem Lotspalt, dessen Oberfläche lunkerig ist, können sich z.B. Belüftungselemente bilden.
Die Oberfläche der Legierung, die von Speichel und Luft umspült wird, wird dabei zur Kathode, während in der Tiefe der Lunker anodische Bezirke entstehen, da dort das Sauerstoffangebot geringer ist. Die Legierungskomponenten, die unedler sind als Sauerstoff, wie z.B. kupfer, können dort als Ionen in Lösung gehen. Sie wandern zu den kathodischen Bezirken und scheiden sich dort ab. Oft ist der dünne Kupferniederschlag kaum zu sehen. Unter der Einwirkung von Nahrungsmitteln und Luft kann er sich aber in deutlich sichtbare Oxid- und/oder Sulfidfilme umwandeln.
Aus den DT-OSen 2 139 331, 2 453 799 und 2 509 476 sind zwischenzeitlich auch kupferfreie Dentalgoldlegierungen bekannt geworden. Bei derartigen Legierungen treten keine Verfärbungen im Munde auf, und durch ihren hohen Gehalt an Gold plus Metallen der Platin-Gruppe sind sie sehr korrosionsbeständig.
Um die hervorragenden Eigenschaften dieser Legierungen in vollem Umfang auszuschöpfen, werden Lote mit abestuften Arbeitstemperaturen benötigt, die ebenfalls kupferfrei sind.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, kupferfreie Dentalgoldlote zu finden, die mit ihren Schmelzbereichen und Arbeitstemperaturen für die bekannten kupferfreien Dental-Legierungen Anwendung finden können.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man Goldlegierungen als Dentallote für kupferfreie Dental-Goldlegierungen verwendet, die 50 - 80 Gew -% Gold, 10 - 30 % Silber, O - 10 % Palladium und/oder Platin, 0,03 - 0,2 % Iridium, O - 5 % Indium, O - 5 ffi Zinn und 1 - 14 ffi Zink enthalten, mit der Massgabe, dass die Summe der Unedelmetalle maximal 14 % und der Gehalt an Zinn und Zink mindestens 5 % beträgt. Die Summe der Gehalte an Gold, Palladium, Platin und Iridium soll dabei über 50 Atom-% liegen.
In der folgenden Tabelle sind die Zusammensetzungen einer Reihe von Loten gemäss der Erfindung aufgeführt. Eine erste Gruppe von Loten (Nr. 1 bis 14) zeigt Arbeitstemperaturen zwischen 8600 C und 9300 C; besonders günstige Eigenschaften (enger Schmelzbereich, gutes Fliessen) hatten die Legierungen 2, 4 und 5. Solche Legierungen enthalten 50 - 6o Gew.-% Gold, 20 - 30 % Silber, 5 - 10 jo Palladium und/oder Platin, 0,05 - 0,2 % Iridium, O - 5 ffi Indium, O - 5 % Zinn und 1 - 14 % Zink.
Die Arbeitstemperaturen einer weiteren Gruppe von Legierungen (Nr. 15 bis 28) liegen zwischen 8100 C und 8300 C. Als besonders vorteilhaft erwiesen sich die Legierungen 15, 17, 24, 25, 26 und 28. Diese Legierungen enthalten 60 - 80 ffi Gold, 10 - 20 % Silber, O - 5 % Palladium und/oder Platin, 0,05 - 0,2 ffi Iridium, O - 5 ffi Indium, O - 5 % Zinn und 5 - 14 % Zink. In der letzten Gruppe von Legierungen (nur.29 bis 32) finden sich Arbeitstemperaturen von 7500 C bis 7800 C.
Als besonders gut erwiesen sich die Lote mit den Nummern 30 und 32 mit Arbeitstemperaturen von 7600 C bzw. 7500 C.
Diese Legierungen enthalten 70 - 80 j6 Gold, 10 - 20 % Silber, O - 5 % Palladium und/oder Platin, 0,05 - 0,2 % Iridium, 0 - 4 % Indium, 0 - 4 % Zinn und 10 - 14 % Zink.
Die in der Tabelle aufgeführten Härtewerte für den weichen und den max. ausgehärteten Zustand zeigen, dass besonders die Legierungen der ersten Gruppe in beachtlichem Umfang aushärtbar sind. Mit geringem Zusatz an Platin-Metallen vermindert sich auch das Ausmass der Aushärtung.

Nach einer Faustregel soll die Abstufung in den Arbeitstemperaturen innerhalb einer Lotgruppe ca. 700 c betragen. Diese Forderung wird von den Legierungen gemäss der Erfindung erfüllt. Tabelle

Zusammensetzung in % H V Schmelz- Arbeits-
Legierung bereich temp.
Ag Au In Ir Pd Sn Zn w max, °C °C
1 26,0 55,0 -- 0,1 8,9 5,0 5,0 118 192 915-790 910
2 26,0 55,0 -- 0,1 8,9 -- 10,0 148 232 890-775 890
3 25,5 58,0 -- 0,1 6,4 5,0 5,0 103 183 890-740 890
4 25,5 58,0 -- 0,1 6,4 -- 10,0 132 220 870-765 860
5 26,0 55,0 -- 0,1 8,9 3,0 7,0 137 220 910-810 910
6 25,5 58,0 -- 0,1 6,4 3,0 7,0 132 192 880-735 880
7 26,0 55,0 5,0 0,1 8,9 -- 5,0 155 232 930-810 930
8 25,5 58,0 5,0 0,1 6,4 -- 5,0 148 210 910-765 910
9 26,0 55,0 3,0 0,1 8,9 -- 7,0 137 232 915-825 910
10 25,5 58,0 3,0 0,1 6,4 -- 7,0 143 220 890-770 880
11 26,0 55,0 2,5 0,1 8,9 2,5 5,0 143 210 920-770 910
12 26,0 55,0 3,5 0,1 8,9 3,5 3,0 137 183 930-750 920
13 26,0 55,0 4,0 0,1 8,9 4,0 2,0 137 192 935-735 930
14 25,5 58,0 2,5 0,1 6,4 2,5 5,0 118 175 900-735 900

Tabelle

Schmelz- Arbeits-
Zusammensetzung in % H V bereich temp,
Legierung Ag Au In Ir Pd Sn Zn Pt w max. °C °C
15 13,0 75,0 -- 0,1 1,9 -- 10,0 -- 97 114 810-730 810
16 13,0 75,0 1,5 0,1 1,9 1,5 7,0 -- 80 114 820-690 810
17 16,0 72,0 -- 0,1 1,9 -- 10,0 -- 97 114 820-730 820
18 16,0 72,0 1,5 0,1 1,9 1,5 7,0 -- 83 97 825-690 820
19 20,0 68,0 -- 0,1 1,9 -- 10,0 -- 110 127 820-730 820
20 20,0 68,0 1,5 0,1 1,9 1,5 7,0 -- 83 128 835-690 830
21 13,0 75,0 -- 0,1 1,9 3,0 7,0 -- 80 132 820-720 820
22 16,0 72,0 -- 0,1 1,9 3,0 7,0 -- 91 143 830-700 830
23 20,0 68,0 -- 0,1 1,9 3,0 7,0 -- 103 143 830-700 830
24 16,0 72,0 -- 0,1 1,0 -- 10,0 0,9 114 148 810-740 810
25 14,0 74,0 -- 0,1 1,0 -- 10,0 0,9 110 137 810-730 810
26 14,0 75,0 -- 0,05 0,95 -- 10,0 -- 110 118 810-730 810
27 14,0 75,0 -- 0,05 0,95 3,0 7,0 -- 91 110 810-680 810
28 17,0 72,0 -- 0,05 0,95 -- 10,0 -- 103 127 815-720 820
29 10,0 73,0 -- 0,1 1,0 -- 12,0 3,9 137 192 780-720 780
30 12,0 73,0 -- 0,1 1,0 -- 12,0 1,9 137 183 760-700 760
31 12,0 75,0 -- 0,05 0,95 -- 12,0 -- 161 175 760-690 760
32 11,0 75,0 -- 0,05 0,95 13,0 - 161 192 740-690 750

Claims

Patent ansprüche Kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 10 bis 30 Silber, 50 bis 80 ffi Gold, 0 bis 10 % Palladium und/oder Platin, 0,05 bis 0,2 % Iridium, 0 bis 5 % Indium, 0 bis 5 $ Zinn und 1 bis 14 % Zink bestehen,mit der Massgabe, dass die Summe der Unedelmetalle max. 14 % und der Gehalt an Zinn und Zink mindestens 5 % beträgt.
2. Kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 20- 30% Silber, 50 bis 60 % Gold, 5 bis 10 % Palladium und/oder Platin, 0,05 bis 0,2 dp Iridium, 0 bis 5 ffi Indium, 0 bis 5 % Zinn und 1 bis 14 % Zink bestehen.
3. Kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 10 bis 20 % Silber, 60 bis 80 ffi Gold, 0 bis 5 % Palladium und/oder Platin, 0,05 bis 0,2 % Iridium, 0 bis 5 % Indium, 0 bis 5 % Zinn und 5 bis 14 % Zink bestehen.
4. Kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 10 bis 20 % Silber, 70 bis 80 % Gold, 0 bis 5 % Palladium und/oder Platin, 0,05 bis 0,2 % Iridium, 0 bis 4 % Indium, 0 bis 4 % Zinn und 10 bis 14 % Zink enthalten.