DE3620444A1 - Verfahren zur herstellung kunststoffbeschichteter modellgussprothesen und kieferorthopaedischer regulierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Modellgußprothesen, Bild 1-5, sowie Kieferregu­ lierungen, Bild 6 und folgende. Modellgußprothesen finden in der Zahn­ heilkunde Verwendung, wenn einzelne Zähne oder Zahngruppen ersetzt wer­ den müssen.

Kieferregulierungen finden immer dann Anwendung, wenn Unregelmäßigkei­ ten oder Anomalitäten des Kiefers vorhanden sind. In beiden Fällen der Zahntechnik gilt das Bestreben, den Zahnschmelz der durch Prothesen oder Regulierungen betroffenen Zähne möglichst zu schonen, was jedoch bei me­ tallischen Oberflächen nur unvollkommen gelingt.

Aufgabe der Erfindung war es, Modellgußprothesen und Zahnregulierungen zu schaffen, die gegenüber den derzeit üblichen Techniken die Klammerzäh­ ne des natürlichen Gebisses schont in der Form, daß der Zahnschmelz bes­ ser vor Abrieb geschützt wird. Schematisch wird dieser Vorgang bei Pro­ thesen und Regulierungen in Bild 2 aufgezeigt. Die Zug- und Druckkräfte bewirken zwischen Modellgußprothese oder einer Kieferregulierung und den Haltezähnen geringfügige Relativbewegungen, die zwischen Klammern und Hal­ tezähnen zu Abrieb am Zahnschmelz führt.

Der Abrieb hat zur Folge, daß die Lebensdauer der Klammerzähne vermindert werden kann. Diese Problematik wird in der Fachliteratur eingehend be­ schrieben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klammern von Mo­ delgußprothesen oder Kieferregulierungen mit sehr dünnen Kunststoffschich­ ten überzogen werden. Bild 3, 6. Diese Kunststoffschichten haben eine we­ sentlich geringere Härte als Metalle aus denen Modellgußprothesen oder Kie­ ferregulierungen hergestellt werden. Die Elastizität bzw. die plastische Verformbarkeit der Kunststoffschichten vergleichmäßigt die Kraftübertragung zwischen Klammerzahn und Klammer, d. h. daß die partielle mikroskopisch kleine Druckstellen zwischen Zahn und Klammer eleminiert werden. War bisher das Ma­ terial für die Herstellung von Gußprothesen oder Klammern für Zahnregulie­ rungen wesentlich höher als der Zahnschmelz, so ist die Härte der Kunst­ stoffbeschichtungen dem des Zahnschmelzes jetzt angenähert. Der Reibungsko­ effizient zwischen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kunststoffbeschich­ tung ist ebenfalls günstiger und vermindert den bisher notwendigerweise in Kauf genommenen Verschleißmechanismus. Im weiteren Verlauf der Beschreibung der Erfindung werden die Herstellverfahren kunststoffbeschichteter Modell­ gußprothesen beschrieben. Danach wird die Anwendung der vorgestellten Be­ schichtungstechniken auf Zahnregulierungen aufgezeigt. Ob nun die erfindungs­ gemäß aufgezeigte Beschichtungstechnik für Modellgußprothesen oder Zahnre­ gulierungen verwendet wird - in beiden Fällen werden die evtl. im Mund vor­ handenen metallischen Materialien durch die Kunststoffschicht elektroly­ tisch abgekoppelt. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Beschichtungstechni­ ken sind Verfahren, um die in der Offenlegungsschrift DE 34 40 217 A1 vor­ geschlagene "kunststoffbeschichtete Modellgußprothese" technisch zu reali­ sieren. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren werden nachfolgend gegenüber bekanntgewordenen Offenlegungsschriften und Patentanmeldungen ab­ gegrenzt. Beispielsweise ist eine DE-Gebrauchsmusteranmeldung bekanntge­ worden, die sich mit Kunststoffbeschichtungen auf Modellprothesen befaßt. Aus einer Reihe von Gründen (keine Lösung bezüglich der Wärmeeinbringung nur auf die Metalloberfläche, Schichtstärke zu groß - zum Zeitpunkt der An­ meldung waren keine Feinschichtpulver auf dem Markt) haben sich diese Tech­ niken nicht durchsetzen können. In der DE-GM 71 16 240 ist eine Zahnprothese beschrieben, die mit Kunststoffen, Lacken und Massen mit Emaillecharakter beschichtet ist, ohne daß auf die Realisierung und die Verfahrenstechnik eingegangen wird.

Ähnliches gilt auch für die französische Patentanmeldung FR-13 78 386 und die amerikanische US 40 50 156.

Zu den genannten Anmeldungen ist zu bemerken, daß die vorgeschlagenen Be­ schichtungstechniken zum Zeitpunkt ihrer Anmeldungen und danach praktisch nicht realisierbar waren, weil erst seit einigen Jahren Beschichtungspulver auf dem Markt sind, die ausreichend kleine Korngrößen aufweisen, die die not­ wendigen, sehr dünnen und verschleißfesten Kunststoffbeschichtungen erst mög­ lich machen. Noch gewichtiger aber ist das Polymerisierungs- bzw. Aushärtver­ fahren der auf das Metall aufgetragenen Kunststoffschicht. Für eine ver­ schleißfeste Haftung der Kunststoffbeschichtung ist es unabdingbar, daß Kunst­ stoffmaterialien verwendet werden, die ab einer Größenordnung von ≧120°C aushärten. Des weiteren ist es für den Herstellvorgang von entscheidender Be­ deutung, daß erst nach kompletter Herstellung der Prothese d. h. nach dem Po­ lieren der Kunststoffeinbettmassen für die Zähne die Beschichtung bzw. Aus­ härtung der Beschichtung erfolgt. Bei allen anders gearteten Arbeitsvorgängen z. B. der Beschichtung vor Aufbringen der Zähne ist die Gefahr sehr groß, daß die Kunststoffbeschichtung des metallischen Teiles der Prothese bei nachgeschalte­ ten Arbeitsgängen beschädigt wird. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Methode vermeidet alle diese Nachteile dadurch, daß die aufgebrachte Kunststoffbeschich­ tung mittels elektrostatischem Verfahren, Elektrophorese, Tauchverfahren, Auf­ pinseln, Aufsintern durch induktive Erwärmung des metallischen Teiles der Pro­ these die Kunststoffschicht polymerisiert bzw. ausgehärtet wird. Dadurch, daß der metallische Teil der Prothese in einem leistungsstarken elektromagnetischen Hochfrequenzfeld nur ganz kurzfristig erwärmt wird, wird einerseits eine hoch­ feste Haftung des Kunststoffes auf den metallischen Teilen der Prothese er­ reicht, andererseits durch entsprechendes Plazieren der Prothese im Magnetfeld die Schädigung der Kunststoffeinbettmasse der Zähne vermieden. Mit dieser Me­ thode wird ein nahtloser Übergang der Kunststoffbeschichtung zu der Kunststoff­ einbettmasse der Zähne im Bereich des Trägerteiles aber auch der Klammern er­ zielt. Wie schon angedeutet, können mit dieser Methode gewebefreundliche Kunst­ stoffe in Temperaturbereichen polymerisiert bzw. ausgehärtet werden, die deut­ lich über den Erweichungstemperaturen heute verwendeter Kunststoffeinbettmas­ sen liegen. Nachstehend werden noch weitere Unterscheidungen der in der Recher­ che ermittelten Patentanmeldungen aufgezeigt. Die französische Anmeldung FR-13 78 386 behandelt lediglich handgebogene Klammern, die nur als Halteelemente für die provisorische Versorgung von Ersatzprothesen dienen. Außer den vorstehend genannten Nachteilen trifft diese Anmeldung nicht den erfindungsgemäß vorge­ schlagenen Gegenstand.

Die schlauchähnlichen und sonstigen partiellen Umhüllungen - dies gilt ins­ besondere auch für die US-Patentschrift 40 50 156 - haben den großen Nach­ teil, daß sich zwischen den Kunststoffumhüllungen und den eigentlichen Trä­ gerteilen Bakterien ansammeln können. Die hier vorgeschlagene Technik ist aus hygienischen Gründen für Zahnprothesen der erfindungsgemäß vorgeschlage­ nen Art abzulehnen. Vorgenannte Nachteile gelten praktisch auch für die US- Patentanmeldung 35 45 083. Hier handelt es sich ebenfalls um schlauchähn­ liche Ummantelungen.

Abschließend sei bemerkt, daß zur Erzielung dünner, verschleißfester Kunst­ stoffüberzüge eine Polymerisation bzw. Aushärtung der Kunststoffbeschich­ tung von der Metallkunststoffgrenzschicht zur Oberfläche des Kunststoffes verlaufend, ist Kerngedanke des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gegenstan­ des. Den stark unterschiedlichen Ausformungen einer Metallgußpro­ these wird bei der Erwärmung des metallischen Teiles der Prothese damit entsprochen, indem unterschiedliche Induktionsspulen und Frequenzen bei der impulsartigen Erwärmung Anwendung finden (Bild 5).

Eine ausgestaltende Ergänzung des Erfindungsgedankens ist die Beschichtung in zwei Phasen. Die Grundbeschichtung erfolgt bei abgedeckten Klammern (Bild 3) gemäß Bild 4 bevor die künstlichen Zähne aufgebracht sind. In einem zweiten Arbeitsgang können nach dem Aufbringen der Zähne die Klammern der Prothese mit einem anderen evtl. farblich angepaßten Kunststoff wie vorste­ hend beschichtet werden.

Während im ersten Teil die Darstellung der Erfindung sich im wesentlichen auf Modellgußprothesen bezog, werden im 2. Teil modifizierte Verfahren beschrie­ ben, die sich mit der Beschichtung von kieferorthopädischen Regulierungen be­ fassen. Auch für kieferorthopädische Regulierungen gelten die Probleme des Zahnschmelzabriebs und der nicht unbedingt erwünschten Kontaktierung der Speichelflüssigkeit bzw. der Haut in der Mundhöhle mit Metall. Das ästheti­ sche Moment einer farblich angepaßten Kieferregulierung an die Zahnfarbe ist ein nicht unwesentlicher Faktor, Kieferregulierungen optisch unauffällig zu gestalten. Nachstehend werden die denkbaren Anwendungsmöglichkeiten aufge­ zeigt: In Bild 6 wird eine Dehnplatte gezeigt, die aus 2 Trägerteilen be­ steht und in deren Kunststoffteilen Halter und Labialbogen eingebracht sind. Die Drähte, die zur Herstellung der Halteklammern und des Labialbogens ver­ wendet werden, sind ebenso wie die aufgezeigten Modellgußprothesen mit einer dünnen Kunststoffschicht versehen, die Reibung und Abrieb am Zahn­ schmelz minimiert und durch entsprechende farbliche Gestaltung der Be­ schichtung wesentlich unauffälliger wird. Bild 7.

Eine andere Möglichkeit der Zahnkorrektur ist die Verwendung von soge­ nannten Brackets, die mittels Drahtbögen fest oder lose schiebend, mit­ einander verbunden werden. Auch hier besteht seit langem der Wunsch, die Menge und Größe der Metallfläche im Mund zu reduzieren. Man hat beispiels­ weise versucht, Brackets auch aus hochfestem Kunststoff herzustellen. Die feinmechanische Ausbildung dieser Teile ist aus Festigkeitsgründen nur bedingt möglich, so daß heute fast ausschließlich Metallbrackets verwen­ det werden. Neue Möglichkeiten bietet auch hier eine hochzähe und sehr dünne Kunststoffbeschichtung in der Kieferorthopädie. - Bild 8 und 9. Außer den Brackets und Bogen sind auch die Bänder zur Befestigung des Haltebogens beschichtbar. Gleiches gilt auch für die Bukkalröhrchen, die teilweise an Stelle von Brackets verwendet werden. Bild 11.

Außenbögen, die zur Regulierung der Zähne verwendet werden, eignen sich besonders gut für die Beschichtung mit Kunststoff, insbesondere mit wei­ chen Polyamidsorten größerer Schichtstärken. Dadurch werden Plastikröhr­ chen vermieden, wie sie auch in der Patentliteratur beschrieben werden. Eine Unterwanderung durch Bakterien etc. ist bei der aufgezeigten Technik nicht möglich. Bild 14.

Die Beschichtungsverfahren für die im zweiten Teil der Patentanmeldung beschriebenen Elemente und Teile weichen teilweise von denen der in der Modellgußbeschichtung ab. Da die Problematik der Wärmeschädigung bei Drähten, Brackets und Bukkalröhrchen nicht gegeben ist, können z. T. kontinuierliche Beschichtungstechniken angewandt werden. Drähte für Labialbögen, Halteklammern, Außen- und Innenbögen können beispielsweise vor der Verarbeitung beschichtet werden. Hierzu eignen sich insbesondere elektrische Aufheizverfahren. Außer der induktiven Erwärmung in Durch­ laufkammeröfen ist auch eine konventionelle Beheizung möglich. Des weite­ ren können durch den beschichteten Draht definierte elektrische Ströme geleitet werden, die eine kontrollierte Erwärmung des Drahtes auch über einen längeren Zeitraum ermöglichen. Durch die zeitlich langsamere Poly­ merisation wird die Oberflächenschicht besonders elastisch und haftfest. Bild 10, 13, 14 und 15.

Dies ist deshalb besonders wichtig, um beim Biegen von Klammern, Bögen etc. keine Beschädigung in die Biegepartien zu bekommen. Die Brackets bzw. Bukkalröhrchen werden während der Beschichtung auf Transportdräh­ ten aufgeklippt und so kontinuierlich durch Beschichtungskabine und Heizofen transportiert. Diese Technik hat den Vorteil, daß die Aufnahme­ partie für den Drahtbogen nicht beschichtet wird und deshalb bei der Mon­ tage beim Zahnarzt keine Aufnahmeprobleme für den Drahtbogen bestehen. Die Beschichtungsverfahren werden schematisch in den Bildern 10, 11, 15 aufgezeigt.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunst­ stoffschicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Re­ gulierungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit unterschiedlichen Verfah­ ren aufgebrachte dünnwandige Kunststoffpulverschicht mittels induktiver oder mit Ohmscher Stromwärme von der Metallkunststoffgrenzschicht ausgehend, poly­ merisiert bzw. ausgehärtet wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunst­ stoffschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisa­ tions- bzw. Aushärtetemperaturen der Kunststoffbeschichtung gleich oder größer gewählt werden als die Erweichungstemperatur der Kunststoffeinbettung der künstlichen Zähne oder der Klammern bei Kieferregulierungen.

3. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunst­ stoffschicht auf metallischen Modellgußprothesen oder Regulierungen nach An­ spruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Pulverkorngrößen vorwiegend kleiner 50 µ verwendet werden.

4. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunst­ stoffschicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Re­ gulierungen nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbe­ schichtung meist als letzter Arbeitsgang bei der Herstellung ausgeführt wird.

5. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunststoff­ schicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Regulie­ rungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffpulver elektrostatisch aufge­ bracht wird.

6. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunst­ stoffschicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Re­ gulierungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffpulver in flüssiger Lö­ sung mittels Tauchen aufgebracht wird.

7. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunst­ stoffschicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Re­ gulierungen ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für die unter­ schiedlichen Ausformungen des metallischen Teiles der Modellgußprothese und kieferorthopädischen Regulierungen unterschiedliche Induktionsspulen und Magnetfrequenzen zur Anwendung kommen.

8. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunststoff­ schicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Regulie­ rungen ist nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbe­ schichtung in 2 Phasen d. h. vor dem und nach dem Aufbringen der künstlichen Zähne mit unterschiedlichen Kunststoffpulvern am Grundkörper der Prothese bzw. der Klammern beschichtet werden.

9. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunststoff­ schicht auf metallischen Modellgußprothesen und kieferorthopädischen Regulie­ rungen ist nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Partien in den Kunststoffeinbettmassen eine magnetische Abschirmung erfahren, damit ihre Erwärmung ganz oder teilweise verhindert wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen, verschleißfesten Kunststoff­ schicht insbesondere der bei kieferorthopädischen Regulierungen verwendeten Edelstahldrähte nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels zeit­ lich gedehnter Erwärmung bei der Polymerisation hochelastische haftfeste Kunststoffbeschichtungen hergestellt werden.

11. Verfahren zur Herstellung einer dünnwandigen verschleißfesten Kunststoff­ schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Brackets während der Kunststoffbeschich­ tung auf Drähte aufgeklippt werden, deren Durchmesser den später verwendeten Drahtbögen entspricht.