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Die Erfindung betrifft eine gelbe Goldlegierung zum Aufbrennen
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von Porzellan für zahnärztliche Zwecke, die neben Gold, Platin, Indium,
Zinn und Rhodium noch Zink und Tantal und/oder Wolfram enthält.
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In der zahnärztlichen Prothetik ist es üblich, Kronen und BrücLcn
aus speziellen Edelmetall-Legierungen mit Porzellan zu verkleieren.
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Im Vordergrund steht dabei der Gedanke, die guten mechanischen Eigenschaften
der Legierung und das ästhetische Aussehen sowie die Gewebefreundlichkeit des Porzellans
miteinander zu verbindel.e In den ersten Anfängen dieser Technik wurde versucht,
auf Käppohen und Gerüste aus Platin-Iridium-Legierungen keramische Massen auizubrennen.
Infolge der schlechten Verarbeitkarkeit dieser hochschmelzenden Legierungen und
der unvollkommenen ttbereinstimmung der Eigenschaften mit denen des Porzollans traten
jedoch sehr häufig Misserfolge auf.
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In den vergangenen Jahren sind eine Reihe von Syeziallegieiongen bekannt
geworden, dieauf Grund ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften den Anforderungen
der Aufbrcnntechnik weitgehend genügen. Es handelt sich dabei um Legierungen, die
70 bis 90 % Gold, 5 bis 15 % Platin, 0,5 bis 10 % Palladium, 0,1 bis 2 % Indium,
0,1 bis 2 % Zinn sowie geringe Zusätze von Silber, Kupfer, Eisen, Iridium und Rhenium
enthalten.
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Alle diese Legierungen haben aber den Nachteil, dass sie einen grauen
Farbton aufweisen. Bei zahnärztlichen Goldlegierungen ist aber ein gelber Goldfarbton
sehr erwünscht. Insbesondere bei sichtbaren, unverblendeten Teilen eines aus einer
tufbrennlegierung gefertigten Metallgerüsts ist eine gelbe Farbe aus ästhetischen
Gründen erwünscht. tuch an denjenigen Stellen des Gerüsts, an denen die Keramik
dünn auslaufend modelliert wurde, wird durch einen gelben Farbton ein lebendigeres
Aussehen bewirkt. Es hat daher in den letzten Jahren nicht an Versuchen gefehlt,
Aufbrennlegieurungen herzustellen, die in ihrer Farbe erheblich gelber sind als
die bisher bekannten und gleiciizeitig in ihren physikalischen und mechanischen
Eigenschaften den nötigen technischen Anforderungen entsprechen.
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Es sind Legierungen bekannt geworden, die ausser den obengenannten
Bestandteilen noch Nickel, Titan und Zink, sowie grösscre Zusätze an Kupfer enthalten.
Daneben wurde versucht, durch Erhöhung des Goldgehaltes und Erniedrigung des Palladiumgehaltes
eine Vertiefung des gelben Goldfarbtons zu erreichen. Durch alle diese Massnahmen
konnten aber lediglich Legicrungen erzeugt werden, die nur wenig mehr dem gelben
Goldfarbton daher kamen als die bis dahin jiblieben Aufbrennlegierungen. Dabei korillnt
noch hinzu, dass durch die genannten Zusätze die Legierungseingenschaften ungünstig
beeinflusst werden. Titan verursacht beispielsweise durch die hohe negative Bildungsenthalpie
seines Oxids eine Schlackenbildung bei Schmelzen und Giessen der Legierung, Kupfer
und insbesondere Zink erniedrigen sehr stark die Solidustemperatur, so dass eine
ausreichende Warmfestigkeit der Legierung während des Porzellanbrandes nicht mehr
gev:ährleistet ist. Zink wirkt sich bei diesen Legierungen darüber hinaus wegen
der leichten FlUchtigkeit des Zinkoxids ungünstig auf die Haftung zwischen Legierung
und Porzellan aus.
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Es sind weiterhin Goldlegierungen bekannt (DT-OS 2 424 575), die neben
Gold, Platin, Iridium, Indium und Zinn noch Rhodium und/oder Tantal und/oder Wolfram
entbalten, wobei Tantal und Wolfram eine Intensivierung des Goldiarbtones bewirken.
Die Legierungen haben jedoch den Nachteil, dass bei mehrmaligem Umschmelzen und
Vergiessen der Legierungen die satte Goldfarbe verblasst.
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Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gelbe Goldlegierungen
zum Aufbrennen von Porzellan für zahnärztliche Zwecke zu schaffen, die gute mechanische
Eigenschaften und einen satten Goldfarbton aufweisen, der auch nach mehrmaligen
Umschmelzen und Vergiessen noch erhalten bleibt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass man Goldlegierungen verwendet,
die neben 60 bis So Gew.,% Gold, 5 bis 35 Gew.% Platin, O bis 10 Gew.% Palladium,
O;l bis 3 Gew.% Indium, O bis 3 Gew.% Zinn, 0,5 bis 3 Gew.% Rhodium und 0,1 bis
2 Gew.% Tantal und/oder Wolfram erfindungsgemäss noch 0,3 bis 2 Gew.% Zink enthalten,
wobei das Gewichtsvehältnis von Summe der Platinmetalle zu Zink zu Tantal und/oder
Wolfrara gleich 15 bis 30 zu 1 zu 0,5 bis 1,3 betragen mu8s. Besonders bewährt haben
sich Legierungen, bei denen dar. entsprechende Gewichtsverhältnis 25 zu 1 zu 1 beträgt.
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Überraschenderweise hct sich gezeigt, daos bei Goldlegierungen auf
der Basis Gold-Indium-Platin und gegebenenfalls Zinn durch Zusätze von Rhodium und/oder
Tantal und/oder Wolfram eine mehr oder weniger starke Intensivierung der Goldfitrbe
zu erreichen ist. Der mit diesen Zusätzen erzeugte rötlich-gelbe farbton weist eine
Sättigung auf, die sogar die der bekannten kupferhaltigen Gold-Plntin-Legierungen
übertrifft. Durch den erfindungsgemässen Zusatz von 0,1 bis 2 Gew.% Zink bleibt
diese intensive Goldfarbe auch nach mehrmaliges Umschmalzen und Vergiessen der Legierung
erhalten.
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Besonders überraschend wer, dass die bekannte Feuchtigkeit des Zinkoxids,
die zu einer Beeinträchtigung der haftung zwischen Legierung und Porzellan bei den
bisher bekannten zinkhaltigen Dentallegierunecn führte, bei diesen erfindungsgemässen
Lcgicrungen kaum in Erscheinung tritt. Hierfür dürfte die gleichzeitige Anwesenheit
von Tantal und/oder Wolfram in den beanspruchton Mengenborolohen vorantwortlich
seine Weiterhin ist überraschend, dass diesen Legierungen auch bis zu 10 % Palladium
zugogebon erdci kann, ohne dnec die gelbe Farbe dieser erfindungsgemässen Legierungen
beeinträchtigt wird, wie es bei don bisher bcanntcn Legierungen dor Full war.
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Durch die Zusätze von Rhodiui, Tantal, Wolfram und Zinli werden die
günstigen Eigenschaften von Aufbrennlegierungen nicht wasent lich verändert. Die
mechanischen Eigenschaften Härte, Fliessgrenze, Zorreinssfestigkeit, Dehnung sind
denjenigen bekannter Aufbrennlegierungen gleichwertig und teilweise sogar überlegen.
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Ein Zusatz von Rho(liula- auch in Kombination nit Tantal oder Wolfram-
bewirkt beispielsweise eine wesentliche Steigerung der Härte, Die Solidustemparatur
liegt ausreichend hoch. Vorteilhaft erscheint darüber hinaus die durch die erfindungsgemässen
Zusätze verursachte Erniedrigung der Liquidustemperatur. Die dadurch bedingte Eiuengung
des Schmelzbereichs steigert die Fliessfähigkeit der Legierungsschmelze und wirkt
sich günstig auf das Erstarrungsverhalten aus. Die Verarbeitung der Legierungen
bereitet keine Schwierigkeiten. Die Haftfestigkeit des aufgebrannten Porzellane
ist ausgezeichnet, da Tantal und Wolfram eine wirkungsvolle Haftoxidschicht bilden.
Dcr Zusatz von Zink verhindert di( Oxydazion von Tantal und Wolfram beim Umschmelzen.
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Einige beispielhafte erfindungsgemässe Zusammensetzungen von Legierungen
mit Zusätzen von Zink sind in der Tabelle angegeben.
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Die gelbe Farbe dor erfindungsgemässen Legierungen übertrifft sogar
die von kupferhaltigen Gold-Platin-Gusslegierungen. Es ist dahcr möglich, die erfidnungsgemässen
Legierungen auch als Gusslegierungen für Inlays; KIronen und Brücken bzw. in Verbindung
mit Kunststoffverblendungen zu verwenden.
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Tabelle
| lfd. Zusammensetzung in Gew.-% Schmelzbereich Vickershärte
HV |
| Nr. Au In Pd Pt Rh Sn Ta W Zn °C weich ausge- |
| härtet |
| 1 90 1,0 5,6 3,0 0,1 0,3 1100...1030 75 180 |
| 2 88 1,0 7,9 2,5 0,2 0,4 1120...1035 80 185 |
| 3 86 1,5 1,9 7,1 2,9 0,1 0,1 0,4 1130...1040 90 195 |
| 4 85 0,9 7,0 5,0 0,5 0,6 0,5 0,5 1170...1045 95 198 |
| 5 80 0,5 9,5 5,5 0,5 2,0 0,8 0,2 1,0 1180...1055 98 200 |
| 6 76 0,5 18,0 0,5 2,3 1,5 1,2 1190...1060 110 210 |
| 7 72 2,5 21,8 0,5 1,8 1,4 1200...1070 115 218 |
| 8 66 3,0 27,0 0,5 1,8 1,7 1180...1060 120 225 |
| 9 60 0,1 32,5 0,5 2,9 2,0 2,0 1170...1050 125 230 |