DE2713755C3

DE2713755C3 - Use of an alloy for crowns or bridges to be veneered with porcelain

Info

Publication number: DE2713755C3
Application number: DE2713755A
Authority: DE
Inventors: Leo Dr.-Ing. 5810 Witten-Heven Rademacher
Original assignee: THYSSEN EDELSTAHLWERKE AG 4000 DUESSELDORF
Current assignee: THYSSEN EDELSTAHLWERKE AG 4000 DUESSELDORF
Priority date: 1977-03-29
Filing date: 1977-03-29
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2713755A1; DE2713755B2

Description

Die Erfindung betrifft einer Legierung für mit Porzellan zu verblendende Kronen oder Brücken.The invention relates to an alloy for with Porcelain crowns or bridges to be veneered.

An Werkstoffe für Dentalzwecke werden eine Reihe von Forderungen gestellt, die alle erfüllt sein müssen, um den Werkstoff als geeignet erscheinen zu lassen. Hierzu gehören eine hohe 0.2-Gicnze, um die auftretenden mechanischen Beanspruchungen ohne eine plastische Deformation aufzunehmen, damit man die Brücke oder Krone nicht zu stark dimensionieren muß. um die Belastung für den Träger möglichst gering zu hallen Die Härte sollte dabei nicht zu hoch sein, um den Abrieb der eigenen Zahne so gering wie möglich zu hallen. Zugleich soll dadurch auch eine leichte Bear, eilbarkeit im Dentallahor gewährleiste! sein. Gute Korrosionsbeständigkeit sollte gegeben sein gegenüber allen Medien, die in Speisen und Getränken vorkommen, damit der Zahnersat/ nicht korrodiert. Wesentlich ist weiter, daß ein Porzellanüberzug gut auf der Legierung haftet, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung so auf den des Porzellans abgestimmt sein muB. daß in der riirzeuiiiischiciil Druckspannungen auch im belasteten Zustand vorhanden sind.A number of requirements are placed on materials for dental purposes, all of which must be met in order to make the material appear suitable. This includes a high 0.2 degree in order to absorb the mechanical stresses that occur without plastic deformation, so that the bridge or crown does not have to be over-dimensioned. to keep the load on the wearer as low as possible. The hardness should not be too high in order to keep the abrasion of your own teeth as low as possible. At the same time, this should also ensure easy ease of movement in the dental laboratory! be. Good corrosion resistance should be given to all media that occur in food and beverages, so that the dentate / does not corrode. It is also essential that a porcelain coating adheres well to the alloy, and the coefficient of thermal expansion of the alloy must be matched to that of the porcelain. that compressive stresses are also present in the short-term, even in the loaded state.

Besonders wichtig ist. daß sich beim Brennprozeß zur Porzellanverblendung keine dunkle Oxydhaut bildet, die später durch die Porzellanschieht durchschimmert. Die sich bildende Oxydhaut muß auch leicht entfernbar sein an den Stellen, an denen kein Porzellan aufgebracht und. Ein weiteres Kennzeichen von Dentallegierimgen ist ihre problemlose Weilerverarneitbarkeit. Hierzu gehört es, daß die Legierung gut zusammenschmilzt und daß liir den Gießer erkennbar ist, wann der Schmelzpunkt erreicht ist und die Legierung in die Form '.ergossen werden kann. Als ideal wird dabei eine Legierung angesehen, »lic wie das häufig l"i Dental /wecke verwendete Gold schmilzt und auch sonst dessen Eigenschaften besitzt, aber billiger ist.Is especially important. that during the firing process to Porcelain veneering does not form a dark oxide skin later shimmers through the porcelain. the The oxide skin that forms must also be easily removable in the places where no porcelain is applied and. Another hallmark of dental alloys is their problem-free accessibility. For this it belongs that the alloy melts together well and that the caster can tell when the melting point is is reached and the alloy is in the form '. can be poured. A Alloy regarded, »lic like that often l« i Dental / wecke used gold melts and otherwise has its properties, but is cheaper.

Dciilallegieriingen ,uif Nickelbasis .sind schon bekannt. So weist z.B. die aus der DE-OS 1441204 bekannte Nickelbasis-Legierung fur Dental/wecke höhere ('ehalte an Chrom tiiul Kobsili mit, einhalt um Edelmetall aus der Gruppe Palladium. Ruthenium. Iridium oder Platin und etwa 2,V^]in Beryllium. Solche bervlhumhaliigen Dentallcgieiungen haben sieh .iUei auf Grund der toxischen Wirkung von Beryllium bisher MK hl überall einfühlen lassen. Bei inrcr 'Veiarheituiig sind umfangreiche Sicherhcitsvorkehningen erlorderlieh, und /war sowohl bei der Ii Schmelzung ,ils auch Bearbcitiuik;.Dciilal alloys, uif nickel-based, are already known. For example, the nickel-based alloy for dental / wecke known from DE-OS 1441204 has a higher content of chromium tiiul Kobsili, contains noble metal from the group palladium, ruthenium, iridium or platinum and about 2.5 ^] in beryllium. Due to the toxic effects of beryllium, such excessive dental treatments have hitherto made it possible to perceive MK h1 everywhere.

Aus der DE-OS 25 28 547 ist eine Detallegierung auf Nickelbasis mit 10 bis 22% Chrom, 1 bis 5% Aluminium, 0,5 bis 2% Silizium, 0,01 bis 0,2% Mangan und 0 bis 7% Molybdän bekannt, wobei 0,2 bis 2% Strontium, Lanthan und/oder Zirkonium sowie 0 bis 5% Eisen oder Wolfram bzw. alternativ 0 bis 2% Strontium. Lanthan und/oder Zirkonium in Verbindung mit I bis 3% Gallium und 0 bis 1% Eisen zugesetzt werden können. Eine weitere bekannte Dentallegierung auf Nickelbasis ist aus der DE-OS 24 32 014 mit 15 bis 20% Chrom, 3,5 bis 6% Silizium bzw. bei fehlendem Beryllium 1,5 bis 6% Silizium, 3 bis 5% Molybdän, 0,2 bis 2% Bor und bis 1% Mangan bekannt. Diesen bekannten Legierungen haftet jedoch der Nachteil an, daß die sich beim Brennprozeß zum Aufbringen des Porzellans bildenden Oxydhäute nicht hell genug sind und so durch das Porzellan durchschimmern, daß ihr Schmelzverhalten licht gut genug ist und daß beim Brennprozeß eine unerwünschte F'estigkeitssteigerung eiiiuiu. die für die Weiterverarbeitung nachteilig ist. From DE-OS 25 28 547 a nickel-based detailed alloy with 10 to 22% chromium, 1 to 5% aluminum, 0.5 to 2% silicon, 0.01 to 0.2% manganese and 0 to 7% molybdenum is known , where 0.2 to 2% strontium, lanthanum and / or zirconium and 0 to 5% iron or tungsten or alternatively 0 to 2% strontium. Lanthanum and / or zirconium in conjunction with I to 3% gallium and 0 to 1% iron can be added. Another known nickel-based dental alloy is from DE-OS 24 32 014 with 15 to 20% chromium, 3.5 to 6% silicon or, in the absence of beryllium, 1.5 to 6% silicon, 3 to 5% molybdenum, 0, 2 to 2% boron and up to 1% manganese are known. However, these known alloys have the disadvantage that the oxide skins that form during the firing process for applying the porcelain are not bright enough and so shimmer through the porcelain that their melting behavior is light enough and that an undesirable increase in strength occurs during the firing process. which is disadvantageous for further processing.

Gemäß der Erfindung wird nun die Verwendung einer Legierung vorgeschlagen, der die erwähnten Nachteile bekannter Legierungen nicht anhaften -ind die insbesondere wie Gold schmilzt, beim Porzellan-Brennprozeß eine sehr helle und leicht entfernbare Oxydhaut entstehen läßt und nach dem Brennprozeß keine Festigkeitssteigerung und Härtesteigerung sondern sogar eine -erniedrigung aufweist, mit folgender Zusammensetzung: Bis zu 0.03% Kohlenstoff, bis zu 0,02% Mangan, bis zu 0.5% Eisen, 3.7 bis 4.3% Silizium. 19,0 bis 20,5% Chrom. 5.5 bis b.5% Molybdän. 0.5 bis 1.0% Bor, 0.2 bis 0.8% Ccr. Rest Nickel.According to the invention, the use of an alloy is now proposed which has the disadvantages mentioned known alloys do not adhere - are the particular as gold melts, in the porcelain firing process a very light and easily removable oxide skin can arise and after the firing process no increase in strength and hardness but even has a lowering, with the following composition: Up to 0.03% carbon, up to 0.02% manganese, up to 0.5% iron, 3.7 to 4.3% silicon. 19.0 to 20.5% chromium. 5.5 to b.5% molybdenum. 0.5 to 1.0% boron, 0.2 to 0.8% Ccr. Remainder nickel.

Verwendung finden soll die angegebene Legierung insbesondere für die Herstellung von Kronen oder Brücken, die im gebrannten Zustand, d. h. nach Verblendung mit Porzellan, eine 0.2-Grenze von mindestens 350 N/mm-, eine Bruchdehnung von mindestens 3,5% sowie eine Härte 11V₁₁I von höchstens 300 besitzen müssen.The specified alloy is to be used in particular for the production of crowns or bridges which, in the fired state, ie after veneering with porcelain, have a 0.2 limit of at least 350 N / mm-, an elongation at break of at least 3.5% and a hardness of 11V ₁₁ I must have a maximum of 300.

Von dei Zusammensetzung her ist die Legierung an sich aus der DE-AS 10 24 719 bekannt. Der genannten Literatuislciie sind Nickellegierungen mit 0 bis 0,5% Kohlenstoff, 0 bis 20% Mangan. 0 bis 7 3% Eisen. 0 bis 4¹Vi) Silizium, I bis 30% Chrom. I bis 30% Molybdän bei einem Gesamtgehalt an Chrom und Molybdän von 10 bis b0%. 0 bis 2% Bor, 0,02 bis 1.1% Cer. Rest 4 bis 70% Nickel als bekannt zu entnehmen, wobei der Cergchalt derart auf den Nickelgeh;ilt abgestimmt ist. daß er beispielsweise bei b0% Nickel etwa O.O.. bis 0.30% und hei 70% Nickel etwa 0,02 bis 0,15% beträgt. Die bekü.inten Legierungen sollen korrosionsfest, säurebeständig, wann- i:iid zunderfest sein. Einsatzgebiete fur die bekannten Legierungen sind Chemieapparate-, flugzeug- und Motorenbau. Aus der Literaturstelle ging aber nichts über die Eignung einer Legierung für Dentalzwecke hervor.In terms of its composition, the alloy is known per se from DE-AS 10 24 719. The mentioned literatures are nickel alloys with 0 to 0.5% carbon, 0 to 20% manganese. 0 to 7 3% iron. 0 to 4 ¹ Vi) silicon, I to 30% chromium. I to 30% molybdenum with a total content of chromium and molybdenum of 10 to b0%. 0 to 2% boron, 0.02 to 1.1% cerium. The remaining 4 to 70% nickel can be taken as known, the cerium content being matched to the nickel content in this way. that for example at b0% nickel it is about OO. to 0.30% and at 70% nickel is about 0.02 to 0.15%. The known alloys should be corrosion-resistant, acid-resistant and, when- i: iid, scale-resistant. Applications for the known alloys are chemical apparatus, aircraft and engine construction. However, nothing emerged from the literature reference about the suitability of an alloy for dental purposes.

Cer in der Legierung kann auch aus dem Zusatz von handelsüblichem Cermischmetall stammen, wobei dann zusätzlich noch die anderen in Cermischmetall vorhandenen Elemente in entsprechenden Gehalten in der Legierung vorhanden wären.Cerium in the alloy can also come from the addition of commercially available cerium mixed metal, in which case additionally still the other ones in Cermischmetall Elements in corresponding contents would be present in the alloy.

Die erfindungsgemaß /u verwendende Legierung ist bcrylliumtm. Ihr Einsatz begegnet daher keinen Bedenken hinsichtlich Toxi/iiiii. Die verhältnismäßig helle beim Porzellan-Brennprozeß entstehende Oxyd haul wird auf das Vorhandensein von Cer /urtickgetühii. Das gute .Schmelzverhallen schließlich dürfte auf Ie ι \hu esenhcit von Aluminium und der gemeinsamenThe inventively / u used alloy is bcrylliumtm. Their use therefore does not raise concerns with regard to Toxi / iiiii. The relatively light-colored oxide produced during the porcelain firing process is due to the presence of cerium / urtickgetühii. Finally, the good .Schmelzverhallen should be due to Ie ι \ hu esenhcit of aluminum and the common

Anwesenheit von Bor und Cer beruhen. Bedeutungsvoll ist aber auch eine sorgfältige Abstimmung aller Lcgieriingselemente aufeinander. Nur dadurch werden alle geforderten Eigenschaften in der gewünschten Güte erzielt. Die folgende Tabelle gibt eine ÜbersichtPresence of boron and cerium. Significant but it is also a careful coordination of all elements of reliance on one another. Only by doing this will be all required properties achieved in the desired quality. The following table gives an overview

Tabel

über die Festigkeits- und Zühigkeitseigenschaften der erfindungsgemäO zu verwendenden Legierung vor und nach dem Brennen im Vergleich zu bekannten Legierungen gemäß vorstehend genannter Offenlegungsschriften: about the strength and toughness properties of the Alloy to be used according to the invention before and after firing compared to known ones Alloys according to the above-mentioned laid-open documents:

Eigenschaftcharacteristic L)F (IS 25 2X547L) F (IS 25 2X547 DIi-OS 24 32 014DIi-OS 24 32 014 Erfindunginvention nachafter vorbefore dem Urennenthe Urennen 275275 Härte HV lü (kp/mnr)Hardness HV lü (kp / mnr) 180180 3U03U0 295295 393393 0,2-Grenze (N/mnr)0.2 limit (N / mnr) 255255 571571 439439 680680 Zugfestigkeit (N/mm³)Tensile strength (N / mm ³ ) 442442 713713 709709 4,04.0 Dehnung cl<, (%)Elongation cl <, (%) 1313th 1,41.4 3,73.7

Im Vergleich zu de." erfindungsgemäll /u verwendenden Legierung hat die erstgenannte bekannte Legierung /war eine höhere Zähigkeit, dafür aber zu niedrige lestigkeits- und Härtewerte, während die zwcitgenannie bekannte Legierung eine zu hohe Härte besitzt und vor allem zu niedrige Zähigkeit.Compared to de. "According to the invention Alloy has the first known alloy / was a higher toughness, but too low strength and hardness values, while the second known alloy has too high a hardness and, above all, too low a toughness.

Die erfindungsgeinäß zu verwendende Legierung erfüllt alle wichtigen Forderungen und besitzt Eigenschaften, die in ihrer Gesamtheil besser sind als die vergleichbarer anderer bekannter Dentallegierungen.The alloy to be used according to the invention fulfills all important requirements and has properties that are better than those in their overall health comparable other known dental alloys.

Claims

Patent claims:

1. Use of an alloy of up to 0.03% Carbon, up to 0.02% manganese, up to 0.5% iron, 3.7 to 4.2% silicon, 19.0 to 20.5% chromium, 5.5 to 6.5% molybdenum, 0.5 to 1.0% boron, 0.2 to 0.8% cerium, the remainder nickel as a material for using porcelain veneering crowns or bridges.

2. Use of the alloy mentioned in claim 1 for the purpose mentioned in claim 1, the crowns or bridges in the fired state, ie after veneering with porcelain, a 0.2 limit of at least 350 N / mm ^J , an elongation at break d? of at least 3.5% and a hardness H Vio of no more than 300.