DE3416608C1

DE3416608C1 - Verwendung einer Kobalt-Chrom-Legierung fuer Dentalprothesen

Info

Publication number: DE3416608C1
Application number: DE3416608A
Authority: DE
Inventors: M.H.A. Dr. 7531 Neulingen Nawaz; Manfred Dipl.-Phys. Dr. 7530 Pforzheim Stümke
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1984-05-05
Filing date: 1984-05-05
Publication date: 1985-03-21
Also published as: EP0163869A1; EP0163869B1; ATE27617T1; DE3560220D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kobalt-Chrom-Legierung zur Herstellung von Dentalprothesen, die vorzugsweisen mit Dentalkeramik beschichtet werden können.

In der Zahnheilkunde werden Legierungen zur Herstellung von Kronen- und Brückengerüsten verwendet, die anschließend mit dentalkeramischen Massen verblendet werden. Diese Keramikmassen erfüllen in einer hervorragenden Weise die ästhetischen Forderungen, die an einen Zahnersatz gestellt werden. Dabei ist es notwendig, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der hierfür verwendeten Legierungen dem der Dentalkeramikmassen angepaßt ist, da sonst während oder nach der Herstellung der Prothese Risse in der Keramikverblendung entstehen. Hierzu geeignete Legierungen müssen außerdem eine ausreichend niedrige Liquidustemperatur und gute Gußeigenschaften aufweisen. Es ist bekannt, Gold- und Palladiumlegierungen zur Herstellung solcher Brücken- und Kronengerüste zu verwenden. Die bekannten Edelmetallegierungen erfüllen die geforderten Bedingungen sehr gut, sind aber wegen ihres hohen Edelmetallgehaltes sehr teuer.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, billigere Unedelmetallegierungen auf Kobalt-Nickel-Chrom- und Kobalt-Chrombasis zu entwickeln, die in ihren Eigenschaften den bekannten Edelmetall-Legierungen gleichkommen.

So werden in der US-PS 40 10 048 Nickel-Chrom-Legierungen beschrieben, die außerdem noch Molybdän, Eisen, Aluminium und Silizium enthalten. Nickelhaltige Legierungen haben jedoch den Nachteil, daß Nickel allergische Reaktionen beim Patienten und beim Labor- und Praxispersonal hervorrufen kann.

Es ist daher versucht worden, nickelfreie Legierungen für prothetische Teile zu entwickeln, die mit keramischen Massen oder Kunststoffen verblendet werden können. So sind in letzter Zeit Kobalt-Chrom-Molybdän-Gußlegierungen bekanntgeworden, die jedoch nicht zunderbeständig sind und daher nicht mit Keramik verblendet werden können. Außerdem sind sie sauerstoffempfindlich und müssen deswegen im Vakuum geschmolzen werden.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Legierungen auf der Basis Kobalt-Chrom für Dentalprothesen zu entwickeln, die möglichst kein Nickel enthalten, mit keramischen Massen und Kunststoffen verblendbar sind, sich in normaler Atmosphäre in üblichen Gießgeräten schmelzen lassen und keine größere Men

gen an Schlacken im Schmelztiegel bilden.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die

Verwendung einer Kobalt-Chrom-Legierung gelöst, die neben Kobalt als Rest aus 23 bis 36% Chrom, 16 bis 22% Eisen, 1 bis 10% Molybdän, 0,05 bis 3% Mangan, 0,05 bis 1 % Titan und 0 bis 1 % Silizium besteht.

Vorzugsweise verwendet man Legierungen, die neben Kobalt als Rest 28 bis 33% Chrom, 17 bis 19% Eisen, 2 bis 6% Molybdän, 0,5 bis 1,5% Mangan, 0,1 bis

ίο 0,5% Titan und 0 bis 0,5% Silizium enthalten.

Nickel kann in diesen Legierungen in Gehalten bis etwa 0,5% enthalten sein und aus Verunreinigungen der Legierungskomponenten, insbesondere des Kobalts herrühren.

Die Summe der Elemente Mangan, Titan und Silizium sollte dabei nicht über 2% liegen.

Solche Legierungen lassen sich gut mit keramischen Massen und Kunststoffen verblenden, sind in normaler Atmosphäre in den üblichen Gießgeräten schmelzbar und bilden nur unwesentliche Mengen Schlacken.

Legierungen ähnlicher Zusammensetzung sind für andere Anwendungsbereiche bekannt, wo gute Korrosions- und Abriebbeständigkeit verlangt werden. Solche Legierungen werden z. B. verwendet zur Beschichtung von Teilen, deren Oberfläche korrosiven Medien und/ oder hohen Abriebkräften ausgesetzt ist. Sie werden außerdem zur Herstellung von Strangpreßformen verwendet, wo gute Thermoschockbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit verlangt werden.

Wie nunmehr gefunden wurde, besitzen diese Legierungen in dem genannten Zusammensetzungsbereich Wärmeausdehnungskoeffizienten, die denen der üblichen Dentalkeramiken angepaßt sind. Durch ihr niedriges und enges Schmelzintervall lassen sie sich z. B. mit der Propan-Sauerstoff-Flamme gut schmelzen und gießen.

Darüber hinaus können diese Legierungen auch als Gußlegierungen zur Herstellung von Platten und Gerüsten für herausnehmbaren Zahnersatz verwendet werden, da ihre technischen Daten den Anforderungen für solche Legierungen entsprechen.

Ihre guten mechanischen Eigenschaften und das günstige Verarbeitungsverhalten erlauben weiterhin ihre Verwendung als Gußlegierung für die Herstellung von Kronen- und Brückengerüsten zur Kunststoffverblendung.

Folgende Beispiele sollen die Vorteile dieser Legierungen bei der Verwendung für Dentalprothesen näher erläutern. Dabei wurden die Legierungen mit einer Propan-Sauerstoff-Flamme sowie in Dentalgießgeräten mit Hochfrequenz-Induktion geschmolzen und vergossen. Anschließend wurden Brückengerüste mit bis zu vierzehn Gliedern hergestellt und diese mit marktüblichen dentalkeramischen Massen verblendet. Weder Risse noch Sprünge wurden in der Keramik festgestellt. Die Gießfähigkeit der Legierungen und die Ergebnisse der Verblendversuche waren durchaus befriedigend.

Beispiel 1
Zusammensetzung:

31,0% Chrom,
18,8% Eisen,

3,0% Molybdän,

0,9% Mangan,

0,2% Titan,

Rest Kobalt einschließlich herstellungsbedingter Verunreinigungen

Schmelzintervall (° C) 1395-1345

0,2%-Dehngrenze, Ä_p0,2(N/mm²) 520-550

Zugfestigkeit, R_n, (N/mm²) 630—660

Dehnung, A₅(⁰Zo) 3-5

Vickershärte, HV10 320-350 5

Beispiel 2
Zusammensetzung:

10

29,4% Chrom,
18,4% Eisen,

5,8% Molybdän,

0,8% Mangan,

0,1% Titan, 15

Rest Kobalt einschließlich herstellungsbedingter Verunreinigungen

Schmelzintervall (° C)	Zusammensetzung:	1385-1340	Zusammensetzung:	1380-1340	1375-1300	20
0,2%-Dehngrenze, R_p _0\|2 (N/mm²)	29,2% Chrom,	720-740	25,5% Chrom,	680-700	600-630
Zugfestigkeit, R_n, (N/mm²)	18,3% Eisen,	760-780	19,0% Eisen,	700-720	720-790
Dehnung, As (⁰Zo)	5,7% Molybdän,	0,3-1	8,0% Molybdän,	0,3-1	5-8
Vickershärte, HV10	0,8% Mangan,	400-420	0,8% Mangan,	400-420	300	25
Beispiel 3	0,1% Titan,		0,1% Titan,
0,5% Si,
		30




		35
Rest Kobalt einschließlich herstellungsbedingter	Rest Kobalt einschließlich herstellungsbedingter
Verunreinigungen	Verunreinigungen
Schmelzintervall (⁰C)
0,2%-Dehngrenze, R_p ₀,₂ (N/mm²)	Schmelzintervall (⁰C)	40
Zugfestigkeit, R_n, (N/mm²)	0,2%-Dehngrenze, R_p oa (N/mm²)
Dehnung, A₅(⁰Zo)	Zugfestigkeit, R_n, (N/mm²)
Vickershärte, HV10	Dehnung, A₅(⁰Zo)
Beispiel 4	Vickershärte, HV10	45



50




55




60

- Leerseite

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Kobalt-Chrom-Legierung aus 23 bis 36% Chrom, 16 bis 22% Eisen, 1 bis 10% Molybdän, 0,05 bis 3% Mangan, 0,05 bis 1% Titan, 0 bis 1% Silizium, Rest Kobalt, zur Herstellung von Dentalprothesen.

2. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 29 bis 33% Chrom, 17 bis 19% Eisen, 2 bis 6% Molybdän, 0,5 bis 1,5% Mangan, 0,1 bis 0,5% Titan, 0 bis 0,5% Silizium, Rest Kobalt, besteht.

3. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Elemente Mangan, Silizium und Titan nicht über 2% liegt.