DE3740883C2

DE3740883C2 - Dentale Gußeinbettung

Info

Publication number: DE3740883C2
Application number: DE3740883A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kamohara; Shohei Hayashi; Nobukazu Ohi
Original assignee: GC Dental Industiral Corp
Current assignee: GC Corp
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2007-12-03
Also published as: FR2607695B1; GB2198125B; FR2607695A1; DE3740883A1; BE1001180A3; JPH0440321B2; GB8726774D0; CH673089A5; US4814011A; JPS63141906A; GB2198125A

Description

Die Erfindung betrifft eine dentale Gußeinbettung aus einer Gußeinbettungsmasse, die zur Herstellung von metallischen Zahnprothesen wie Kronen, Inlays und Brücken in einem Präzisionsgußverfah ren verwendet wird.

Bisher wurden metallische Zahnprothesen durch das Wachs ausschmelzverfahren hergestellt, welches eine hohe Dimen sionsgenauigkeit gewährleistet. Einbettungsmassen, die als Gußmaterialien in diesen Fällen angewendet wurden, werden im allgemeinen unterteilt in solche auf Gipsbasis, die zusammen mit Legierungen verwendet werden, die einen relativ geringen Schmelzpunkt aufweisen, wie Goldlegie rungen, Silberlegierungen und Gold-Silber-Palladium legierungen, und solche auf Phosphatbasis, die mit Legierun gen verwendet werden, die einen relativ hohen Schmelzpunkt aufweisen, wie Legierungen auf Nickel-Chrom-Basis und Edelmetallbasis für Sinterporzellanmaterialien. Solche Einbettungen weisen jedoch folgende Probleme auf:

1) Herkömmliche Einbettungen werden für die Gußschwindung oder Kontraktion von Metallen durch eine Kombination von Verfestigungsausdehnung (eingeschlossen hygroskopische Ausdehnung) mit thermischer Ausdehnung hergestellt. Ein Teil der Verfestigungsausdehnung erfolgt jedoch derart ungleichmäßig, daß das Wachsmuster deformiert wird, was zu einem ungenauen Gußerzeugnis führt.
2) Die Wärmeausdehnung von Quarz oder Kristobalit, welche als Feuerfestmaterial in herkömmlichen Einbettungen ver wendet wird, ist von der Erwärmungstemperatur abhängig und reversibel. Wenn also eine bestimmte Zeit vergangen ist, bevor die Einbettungen, die in einem elektrischen Ofen er hitzt worden sind, mittels einer Gußmaschine bzw. -schleu der ausgegossen werden, kühlen die Einbettungen auf eine Temperatur von weit unter 700°C ab, bei der das Ausbrennen des Wachses stattfinden soll, bis sie tatsächlich gegossen werden. Inzwischen nimmt das Ausmaß der thermischen Ausdeh nung ab. Insbesondere wenn die Form auf etwa 300 bis 400°C nach dem Ausschmelzen des Wachses bei 700°C abgekühlt wird, wie es beim Gießen von Legierungen mit einem Schmelzpunkt von etwa 500 bis 700°C, wie beispielsweise Silberlegie rungen oder Silber-Indiumlegierungen, geschieht, werden Gußerzeugnisse mit einer unzulänglichen Einpaßgenauigkeit wegen mangelnder thermischer Ausdehnung erhalten.
3) Eine große Menge Kristobalit wird in herkömmliche Ein bettungen eingebracht, um eine thermische Ausdehnung ent falten zu können. Da eine solche thermische Expansion schnell im Bereich der Phasenübergangstemperatur erfolgt, werden die verwendeten Formen jedoch anfällig für Rißbildung. Als Folge davon treten dann in den Gußerzeugnissen ebenfalls Risse auf. Dies geschieht insbesondere dann, wenn die Erwärmungsgeschwindigkeit der Formen im Bereich der Phasenübergangstemperatur hoch ist.
4) Zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit der Oberfläche des Wachsmusters ist es notwendig, daß die Feuerfestmate rialteilchen zerkleinert werden, um die Hitzebeständig keit und die Oberfläche der Gußerzeugnisse zu verbessern. Dadurch wird jedoch eine Abnahme der Luftdurchlässigkeit der Einbettung verursacht, was häufig zu Gußfehlern führt. Die Fließfähigkeit der Einbettungen verringert sich, auch wenn diese im aufgeschlämmten Zustand sind, so daß die Bearbeitung bei der Einbettung des Wachsmusters schwierig ist. Aus diesen Gründen ist es unmöglich, die Feuerfest teilchen bis unter eine bestimmte Teilchengröße zu zer kleinern.
5) Gipshemihydrat wird als Bindemittel verwendet, wenn die Gußlegierungen einen relativ hohen Schmelzpunkt aufweisen, wie solche auf Nickel-Chrom-Basis oder auf Edelmetallbasis für Sinterporzellanmaterialien. Da Gipshemihydrat zur thermischen Zersetzung neigt und auf der Gußerzeugnis oberfläche abgelagert wird, ist es notwendig, abge lagertes Gipshemihydrat mittels eines Sandstrahlgebläses oder ähnlichem zu entfernen.
6) Um eine Oberflächenaufrauhung der Einbettungen infol ge schneller Verdampfung der Feuchtigkeit in der Form nach der Einbettung des Wachsmusters zu verhindern, müssen die Formen bei 100°C oder niedrigeren Temperaturen getrocknet werden. Bei herkömmlichen Einbettungen ist jedoch zur Trock nung viel Zeit notwendig, da die Geschwindigkeit des Tempe raturanstiegs in der Form aufgrund ihrer niedrigen thermi schen Leitfähigkeit gering ist.

Vor diesem Hintergrund wurde bereits in der DE-C-35 23 974 (JP-Anmeldung 59-138942) eine dentale Gußeinbettungsmasse vorgeschlagen, die dadurch erhalten wurde, daß Rohstärke (Originalstärke) mit oder ohne lösliche Stärke zu einer Mischung aus Gipshemihydrat mit Quarz und/oder Kristobalit hinzugefügt worden war. Eine solche Einbettung dehnt sich gleichmäßig allein durch thermische Expansion entsprechend der Guß kontraktion der Metalle aus, ermöglicht eine feine Ver teilung der Feuerfestmaterialien, ohne die Luftdurchlässig keit der Einbettung zu verringern, und zeigt im aufge schlämmten Zustand geeignete Fließfähigkeit.

Es ist anzuerkennen, daß sich die Einbettungsmasse der DE-C-35 23 974 (JP- Anmeldung 59-138942) gleichmäßig nur durch Wärmeausdehnung, eingeschlossen die thermische Ausdehnung der Rohstärke und des Quarzes, durch Phasenübergang ausdehnt, so daß die Gußkontraktion der Metalle kompensiert und eine feine Ver teilung der Feuerfestteilchen ermöglicht wird, ohne daß ein Abfall der Luftdurchlässigkeit stattfindet, wobei im auf geschlämmten Zustand eine geeignete Fließfähigkeit vorliegt.

Es bestehen trotzdem noch einige Mängel hinsichtlich

1) des ungenügenden Ausmaßes der Wärmeexpansion, wenn bei spielsweise beim Gießen von Silberlegierungen die Einbettung gekühlt wird,
2) des Auftretens von Rissen in der Einbettung, wenn sie zum Ausbrennen des Wachses erhitzt wird,
3) der Ablagerung von Einbettungsteilchen auf der Gußerzeugnisoberfläche, wenn eine Legierung mit einem hohen Schmelzpunkt ausgegossen wird, und
4) des Trocknens der Form über eine längere Zeitdauer.

Die zu geringe Wärmeausdehnung der bekannten Einbettungen und deren Rißbildung werden darauf zurückgeführt, daß die se Einbettungen thermisch durch Kombination der Rohstärke ausdehnung (Originalstärkeausdehnung) mit der Ausdehnung durch Phasenübergang des Quarzes oder Kristobalits expan diert werden. In der DE-C-35 23 974 wird der Ablagerung der Einbettung auf der Oberfläche des Gußer zeugnisses oder der verlängerten Trocknung der verwendeten Form keine Aufmerksamkeit geschenkt.

Aus der britischen Patentveröffentlichung 536 857 sind dentale Gußmassen bekannt, in denen Übergangsmetallcarbide, -nitride, -cyanonitride bzw. -oxycarbide eingesetzt werden. Diese Gußmassen werden auf Temperaturen über 750°C bis ca. 1300°C erhitzt.

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gußeinbettung aus einer Einbettungsmasse für dentale Gußfüllungen bereitzustellen, die folgende Anforderungen erfüllen soll:

1) Das zum Ausgleich der Gußschwindung des Metalls notwen dige Ausmaß der Ausdehnung soll durch eine gleichmäßige thermische Ausdehnung erreicht werden.
2) Das Ausmaß der thermischen Ausdehnung soll auch dann nicht auf ein ungenügendes Maß verringert werden, wenn die Einbettung gekühlt wird.
3) Während der Erhitzung zum Ausschmelzen des Wachses soll an der Einbettung keinerlei Rißbildung auftreten.
4) Die Einbettung soll eine zufriedenstellende Luft durchlässigkeit und eine ausreichende Hitzebeständigkeit aufweisen.
5) Die Einbettung soll aufgeschlämmt eine ausreichende Fließfähigkeit besitzen.
6) Die Einbettungsteilchen sollen auf der Oberfläche des Erzeugnisses nicht abgelagert werden, und
7) die Trocknungszeit der Form soll verkürzt sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine dentale Gußeinbettung aus einer Gußeinbettungsmasse gemäß Anspruch 1 bzw. 2.

Insbesondere betrifft die Erfindung daher eine Gußeinbettung aus einer Einbettungsmasse zur dentalen Gußfüllung aus einer Mischung wenigstens eines Feuerfestmaterials, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesium oxidklinker, Quarz, Kristobalit und Sinterquarz mit entweder einer Mischung eines löslichen Phosphats mit Magnesiumoxid oder Gipyhemihydrat als Bindemittel, zu der Rohstärke (Originalstärke) und wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der pulverförmigen Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems und gegebenenfalls lösliche Stärke als Treibmittel hinzugegeben werden.

Die beigefügte Zeichnung zeigt den Verlauf der thermischen Ausdehnung der erfindungsgemäßen Einbettungen der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 6 aus dem Stand der Technik.

Als Treibmittel sollte Rohstärke (Originalstärke) und wenigstens eine pulverförmige Verbindung aus der Gruppe Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Über gangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems verwendet werden. Die Rohstärke (Originalstärke) quillt erst bei etwa 75 bis 110°C und bewirkt dabei eine thermi sche Ausdehnung der Einbettung. Die Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems werden dann bei 400 bis 700°C zu den entsprechenden Oxiden oxidiert und bewirken dabei eine thermische Ausdehnung der Einbettung. Da eine solche thermische Ausdehnung irreversibel ist, kann das Ausmaß der thermischen Ausdehnung bei 700°C auch dann aufrechterhalten werden, wenn die Einbettung auf 700°C erhitzt und anschließend auf etwa 300 bis 400°C abgekühlt wird, um dann beispielsweise zum Gießen einer Silberlegie rung verwendet zu werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß, obwohl die Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI im Periodensystem ähnliche Eigenschaften aufweisen, ihre Pulver chemisch so aktiv sind, daß sie bereits bei gewöhnlichen Temperaturen unbeständig und damit praktisch ungeeignet sind. Während des Erhitzens findet die thermi sche Ausdehnung der Einbettung bei etwa 75 bis 110°C und bei etwa 400 bis 700°C in einem Zweistufenprozeß statt, da die thermische Ausdehnung zur Kompensation der Gußschwin dung des Metalls durch die Ausdehnung der Rohstärke (Originalstärke) und die Ausdehnung durch Oxidation der Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Perioden systems erreicht wird, und es ist nicht notwendig, auf die thermische Ausdehnung von Quarz und Kristobalit durch Phasenübergang zurückzugreifen. Dadurch, daß die Temperaturbereiche der thermischen Ausdehnung der beiden Treibmittel nicht eng beieinander liegen, ergibt sich zusätzlich eine leichte Ausdehnung der Einbettung entsprechend dem Ausmaß der Gußschwindung des Zahnmetalls. Es ist deshalb unwahrscheinlich, daß die Form bricht oder das Gußerzeugnis eine Guß- bzw. Formnaht aufweist.

Die in den Einbettungen enthaltenen Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI werden in die entsprechenden stabilen Oxide, die einen hohen Schmelzpunkt aufweisen, durch Oxida tion umgewandelt und sind hinsichtlich der Verringerung von Verbrennungsablagerungen der Einbettungen wirksam, da solche Oxide thermisch auch dann nicht zersetzt werden, wenn eine Legierung mit einem relativ hohen Schmelzpunkt ausgegossen wird. Somit zeigen die erfindungsgemäßen Ein bettungen eine gleichmäßige thermische Ausdehnung, und sie besitzen die vorstehend genannten Vorteile, ohne daß sie einer ungleichmäßigen Härtungsausdehnung (eingeschlossen hygroskopische Ausdehnung), wie es bei denen des Standes der Technik der Fall ist, unterliegen. Da die Verbindungen der zuvor genannten Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems weiterhin sehr stabil bei etwa 100°C sind und eine sehr gute thermische Leitfähigkeit aufweisen, wird die thermische Leitfähigkeit der Form durch Zugabe dieser Metallverbindungen zu den Einbettungsmassen verbes sert, wobei die Trocknungszeit der Form verringert werden kann.

Wird die erfindungsgemäße Einbettung auf die Ringtemperatur erhitzt, die während der Zeit des Gießens nach dem Aus schmelzen des Wachses benötigt wird, verbrennt die darin enthaltene Rohstärke (Originalstärke) vollständig. Folglich bleiben sehr kleine Hohlräume entsprechend der Anteile Roh stärke (Originalstärke) in der Einbettung zurück, und die Luftdurchlässigkeit der Einbettung wird weiter verbessert, auch wenn die Feuerfestteilchen zerkleinert werden. Da die Feuerfestteilchen jedoch zerkleinert werden können, ergibt sich ein Anstieg des Anteils von Feuerfestteilchen auf der Oberfläche des Wachsmusters. Somit können die Einbettungen der vorliegenden Erfindung mit vielen Legierungen von Silber, Gold und Gold-Silber-Palladium-Legierungen mit einem relativ geringen Schmelzpunkt bis zu hoch schmelzenden Legierungen auf Nickel-Chrom-Basis, hoch schmelzenden Legierungen auf Edelmetallbasis und hoch schmelzenden Legierungen auf quasi Edelmetallbasis verwendet werden. Wie bereits erwähnt wurde, haben die in den Einbettungen der vorliegenden Erfindung enthaltenen Treibmittel verschiedene Vorteile. Die Zugabe geringer Mengen löslicher Stärke verbessert die Fließfähigkeit der Einbettungen in aufgeschlämmtem Zustand und damit die Verarbeitbarkeit. Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Rohstärke ist eine nicht modifizierte Stärke, modifizierte Stärken wie Dextrin ergeben keine thermische Ausdehnungswirkung. Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Rohstärke (Originalstärke) umfaßt beispielsweise Kartoffelstärke, Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Batatestärke und Cassavastärke, die alleine oder in Mischung angewendet werden können. Vorzugsweise wird jedoch Kartoffelstärke verwendet.

Als Carbide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems sind pulverförmige Titan-, Zirkon-, Hafnium-, Vanadium-, Niob-, Tantal-, Chrom-, Molybdän- und Wolframcarbide beispielsweise zu nennen.

Als zu verwendende Nitride der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems sind beispielsweise pulverförmige Titan-, Zirkon-, Hafnium-, Vanadium-, Niob-, Tantal-, Chrom-, Molybdän- und Wolframnitride zu nennen.

Als Boride der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems sind beispielsweise pulverförmige Titan-, Zirkon-, Hafnium-, Vanadium-, Niob-, Tantal-, Chrom-, Molbydän- und Wolframboride zu nennen.

Als Silicide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems sind beispielsweise pulverförmige Titan-, Zirkon-, Hafnium-, Vanadium-, Niob-, Tantal-, Chrom-, Molybdän- und Wolframsilicide zu nennen.

Als Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems sind beispielsweise pulverförmige Titan-, Zirkon-, Hafnium-, Vanadium-, Niob-, Tantal-, Chrom-, Molybdän- und Wolframsulfide zu nennen.

Lösliche Stärken, die mit Mineralsäuren oder oxidierenden Mitteln, wie beispielsweise Natriumhypochlorit und Natronkalk, ohne eine Gelierung der Rohstärke (Originalstär ke) zu verursachen, behandelt worden sind, können alleine oder in Mischung verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch mit Natriumhypochlorit behandelte lösliche Stärke verwendet.

Die für die Einbettungen der vorliegenden Erfindung verwendeten Feuerfestmaterialien können wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Rohmaterialien für herkömm liche Feuerfestmaterialien, beispielsweise Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxidklinker, Quarz, Kristobalit und Sinterquarz sein und sie verleihen den Ein bettungen Feuerfesteigenschaften. Da die thermische Aus dehnung des Quarzes und Kristobalits von großer Wichtigkeit bei herkömmlichen Einbettungen und bei der in der DE-C-35 23 974 offenbarten Einbettung ist, werden die verwendeten Feuerfestmaterialien ausschließlich auf Quarz und Kristobalit begrenzt. Da die thermische Ausdehnung der Einbettungen die thermische Ausdehnung sowohl der Rohstärke (Originalstärke) und der zuvor genannten Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems betrifft, kann erfindungsgemäß jedes Feuerfestmaterial mit geeigneter Hitzebeständigkeit ungeachtet des Ausmaßes der thermischen Ausdehnung verwendet werden. Es können also nicht nur Quarz und Kristobalit, sondern auch Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxidklinker, Sinterquarz und ähnliche Materiali en verwendet werden. Vorteilhafterweise werden von diesen Feuerfestmaterialien Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesium oxidklinker und Sinterquarz verwendet, da sie die Hitze beständigkeit der verwendeten Formen infolge ihrer hohen Hitzebeständigkeitstemperatur erhöhen.

Als Bindemittel ist eine Mischung eines flüssigen Phosphats mit Magnesiumoxid oder Gipshemihydrat, wie sie bisher verwendet wurde, geeignet. In der DE-C-35 23 974 ist das Bindemittel ausschließlich auf Gipshemi hydrat beschränkt, weil im Falle der Verwendung einer Mischung aus einem löslichen Phosphat mit Magnesiumoxid als Bindemittel die Menge der als einziges Treibmittel verwendeten Rohstärke (Originalstärke) größer als in dem Fall sein sollte, wo Gipshemihydrat als Bindemittel verwendet wird, um die vorbestimmte thermische Ausdehnung zu erreichen, und zwar mit dem Ergebnis, daß die Oberfläche des Gußerzeugnisses aufgerauht ist. Da in der vorliegenden Erfindung die thermische Ausdehnung der Einbettung durch thermische Ausdehnung sowohl der Rohstärke (Originalstärke) als auch der oben genannten Verbindungen der Übergangsme talle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems erreicht wird, ist es nicht notwendig, eine größere Menge natürlicher Stärke zu verwenden, so daß das Gußerzeugnis auf seiner Oberfläche wahrscheinlich nicht aufgerauht ist. Somit ist es möglich, als Bindemittel nicht nur Gipshemihydrat, sondern auch eine Mischung aus löslichem Phosphat mit Magnesiumoxid zu verwenden. Eine solche Mischung wird vorzugsweise dann verwendet, wenn von der Gußform Hitzebeständigkeit erwartet wird, da sie hierin dem Gipshemihydrat überlegen ist.

Geeigneterweise betragen die hinzugefügten Mengen Rohstärke und wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe der pulverförmigen Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems, die als Treibmittel verwendet werden, 0,5 bis 5 bzw. 0,1 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.- Teile einer Mischung wenigstens eines Feuerfestmaterials, ausgewählt aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxid klinker, Quarz, Kristobalit und Sinterquarz mit entweder einer Mischung eines löslichen Phosphats mit Magnesiumoxid oder Gipshemihydrat, die als Bindemittel verwendet wird.

Liegt die Menge der hinzugefügten Rohstärke (Originalstär ke) unterhalb von 0,5 Gew.-Teilen, kann das Ausmaß der Ausdehnung die Kontraktion des Metalls nicht kompensieren, wohingegen bei mehr als 5 Gew.-Teilen die Oberfläche des Gußproduktes aufgerauht ist. Beträgt die Menge der hinzugefügten Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems weniger als 0,1 Gew.-Teile, tritt eine Rißbildung in der verwendeten Form auf und das Erzeugnis neigt zur Gußnahtbildung, wohingegen die Oberfläche des Gußerzeugnisses aufgerauht ist, wenn mehr als 50 Gew.-Teile enthalten sind.

Die lösliche Stärke wird geeigneterweise in einer Menge von 0,1 bis 1 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile der Mischung des zuvor genannten Feuerfestmaterials mit dem Bindemittel verwendet, da die Fließfähigkeit der Einbettungsaufschläm mung in einer Menge unterhalb von 0,1 Gew.-Teil ungenügend wird, wohingegen die Verfestigungsdauer der Einbettung bei einer Menge von über 1 Gew.-Teil verzögert wird.

Zusätzlich zu den zuvor genannten Bestandteilen können die erfindungsgemäßen Einbettungen herkömmlich verwendete Zu sätze enthalten, wie einen Härtungszeitregulator für Gips hemihydrat, beispielsweise Salze anorganischer Säuren, wie NaCl oder K₂SO₄, einen Härtungsbeschleuniger aus Alkali und fein verteiltem Gipsdihydrat, einen Härtungsverzögerer aus Borax, Natriumkarbonat und einem Kolloid, ein gewichtsre duzierendes Material, wie Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und Filit und Färbemittel, wobei ein Verlust der Eigenschaften der Einbettungsmasse nicht befürchtet werden muß.

Beispiele

Unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.

In den Beispielen 1 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 wurden die Ausgangsmaterialien abgewogen und miteinander in einem Mischer in den in den Tabellen ange gebenen Rezepturanteilen zur Herstellung von Einbettungen vermischt. 100 g von jeder Einbettungsmasse der Beispiele 1 bis 8, 12 und 13 und der Vergleichsbeispiele 1, 2, 3, 6 und 7, in denen als Bindemittel Gipshemihydrat verwendet wurde, wurden mit 33 ml Wasser vermischt, und 100 g von jeder Einbettungsmasse der Beispiele 9 bis 11 und der Ver gleichsbeispiele 4 bis 5, in denen als Bindemittel eine Mischung aus löslichem Phosphat mit Magnesiumoxid ver wendet wurde, wurden mit 24 ml einer kolloidalen Sili ciumdioxidlösung vermischt. Die so erhaltenen Einbettun gen wurden in eine zylindrische Form mit einem inneren Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 50 mm gegossen, um Wärmausdehnungsproben herzustellen. Eine Stunde nach Beginn des Mischens wurde die thermische Ausdehnung der Proben mit einer Wärmeausdehnungsmeßvorrichtung bestimmt. Nach weiteren drei Stunden wurden die Proben auf eine Temperatur von 700°C zur Bestimmung ihrer thermischen Aus dehnung erwärmt. Die Verträglichkeit der Einbettung hinsichtlich Silber und Nickel-Chromlegierungen wurde be stimmt. Als Nickel-Chromlegierung wurde Ticon® verwendet. Ein Wachsmuster für eine einzige Krone wurde mit einem klinischen Modell hergestellt und in den Einbettungs massen, deren Zusammensetzungen in den Tabellen dargelegt sind, eingebettet, um eine Form zu bilden. Anschließend wurde das Wachs ausgeschmolzen und das Ausgießen wurde bei einer Formtemperatur von 700°C durchgeführt. Als Silberle gierung wurde Mirosilver® verwendet. Anschließend wurde das Wachs in ähnlicher Weise ausgebrannt. Nachdem die Form einmal auf 700°C erhitzt worden war, wurde sie auf 350°C gekühlt und ausgegossen, um dabei ihre Verträglich keit zu bestimmen.

Zur Bestimmung der Risse in den Einbettungen während des Er hitzens wurden die zuvor genannten Einbettungsmassen verwendet. Aus einer Einbettung wurden zehn zylindrische Proben mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Höhe von 30 mm hergestellt, die von Raumtemperatur auf 700°C etwa eine Stunde lang erhitzt wurden, um die Anzahl der auf tretenden Risse zu untersuchen.

Zur Untersuchung der Verbrennungsablagerung der hoch schmelzenden Legierungen wurde die Ablagerung von Einbet tungen visuell bei den Verträglichkeitsuntersuchungen der Nickel-Chromlegierung untersucht und das Ergebnis durch folgende drei Kategorien wiedergegeben.

○: Keine Ablagerung
∆: Teilweise Ablagerung
×: Vollständige Ablagerung

Zur Untersuchung der Fließfähigkeit der Einbettungsmassen in aufgeschlämmtem Zustand wurden die Einbettungen mitein ander hinsichtlich ihrer Fließfähigkeit während der Zeit der Herstellung der zylindrischen Wärmeausdehnungsproben und der Einbettung der Einzelkronen-Wachsmuster vergli chen.

Zur Bestimmung der Trocknungszeit der Einbettungen wurde eine Einbettungsmassen-Aufschlämmung in einen Gußring gegossen und nach einer Stunde in einer Vorrichtung, bestehend aus einer elektronischen Waage und einem Infrarottrockner, solange getrocknet, bis keine wesentliche Gewichtsveränderung mehr beobachtet wurde. Diese Zeit entspricht der Trocknungszeit.

Die Wärmeausdehnungskurven einiger Einbettungen der erfindungsgemäßen Beispiele und der Vergleichsbeispiele aus dem Stand der Technik werden in der Zeichnung dargestellt.

Wie aus den Tabellen deutlich wird, zeigen die Einbettungen der Beispiele 1 bis 13, in denen Rohstärke (Originalstär ke) und wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der pulverförmigen Carbide, Nitride, Boride, Silicide und Sulfide der Übergangsmetalle der Gruppen IV, V und VI des Periodensystems zu Feuerfestmaterial-Bindemittelkombina tionen als Treibmittel hinzugefügt worden waren, und die Einbettung des Vergleichsbeispiels 6, in dem Rohstärke (Ori ginalstärke) als alleiniges Treibmittel verwendet worden war, eine thermische Ausdehnung von 1,8 bis 2,2% bei 700°C, wobei der Wert, der größer ist als eine Wärmeausdehnung von 0,5 bis 1,4% der Einbettungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 und 7, nur Feuerfestmaterial/Bindemittelkombina tion wiedergibt. Die Einbettungen der vorliegenden Erfindung und die Einbettung, in der nur Rohstärke (Origi nalstärke) als Treibmittel verwendet worden ist, wiesen hinsichtlich des Ausmaßes der Ausdehnung größere Werte auf als herkömmliche Einbettungen, die nur aus Feuerfestmateri al/Bindemittelkombinationen bestehen, was anhand des Bei spiels 13 und der Vergleichsbeispiele 6 und 7 mit ähnlichen Zubereitungen deutlich wird, und sie reichen aus, die Guß schwindung der Dentalmetalle auszugleichen.

Die Zeichnung zeigt ebenfalls, daß die Ausdehnungskurven der erfindungsgemäßen Einbettungen gleichmäßiger verlaufen als solche, die als Ausdehnungsmittel nur Rohstärke (Origi nalstärke) verwenden, wobei eine geringere Kontraktion während der Abkühlungszeit festgestellt wurde. Es wurde somit gefunden, daß die Verträglichkeit der Einbettungen der vorliegenden Erfindung der Beispiele 1 bis 13 und der Einbettung, die nur Rohstärke (Originalstärke) als Treibmittel verwendet, hinsichtlich der Nickel-Chromlegie rung besser ist als die herkömmlichen Einbettungen. Insbesondere ist die Verträglichkeit der Einbettungen der Beispiele 1 bis 13 mit der Silberlegierung, die beim Kühlen der Form ausgegossen wird, viel besser. Rißbildung und Verbrennungsablagerungen wurden in und auf den Einbettungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 und 7 gefunden, die nur aus Feuerfestmaterial/Bindemittelkombinationen bestehen, und der Einbettung, zu der Rohstärke (Originalstärke) alleine als Treibmittel hinzugefügt worden war. Die erfindungs gemäßen Einbettungen zeigten jedoch keinerlei Zeichen von Rißbildung und irgendwelchen Ablagerungen.

Herkömmliche Einbettungen verlangen eine beträchtliche Trocknungszeit von 120 bis 150 Minuten, wie in den Ver gleichsbeispielen 1 bis 7 dargelegt wurde. Die erfindungs gemäßen Einbettungen der Beispiele 1 bis 12 benötigen eine Trocknungszeit von nur 10 bis 30 Minuten, sie wird also auf 1/5 oder noch weniger der Zeit, welche herkömmliche Einbet tungen benötigen, reduziert.

Aus dem Vergleich der Einbettungen der Beispiele 3, 5 und 8, in denen lösliche Stärke zusätzlich verwendet wurde, mit den Einbettungen 1, 2, 4, 6, 7, 9, 10, 11 und 12 wurde gefunden, daß die ersteren Einbettungen hinsichtlich ihrer Fließfähigkeit in einem aufgeschlämmten Zustand während der Zeit der Herstellung von zylindrischen Wärmeausdehnungspro ben und der Einbettung eines Einzelkronen-Wachsmusters die letzteren übertreffen und verbesserte Handhabungseigen schaften aufweisen.

Claims

1. Dentale Gußeinbettung aus einer Gußeinbettungsmasse mit einem Gehalt an 0,5 bis 5 Gew.-Teilen Rohstärke und 0,1 bis 50 Gew.-Teilen wenigstens eines Carbids, Nitrits, Borids, Silicids und Sulfids der Übergangsmetalle aus den Gruppen IV, V und VI des Periodensystems als Treibmittel auf 100 Gew.-Teile einer Mischung wenigstens eines Feuerfestmaterials, ausgewählt aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxidklinker, Quarz, Kristobalit und Sinterquarz, mit entweder einer Mischung eines löslichen Phosphats mit Magnesiumoxid oder Gipshemihydrat als Bindemittel, und wobei die dentale Gußeinbettung zuerst auf ungefähr 75 bis 110°C erhitzt wird zum Quellen der Rohstärke und dann auf 400 bis 700°C erhitzt wird zur Oxidation des Carbids, Nitrids, Borids, Silicids und Sulfids in das entsprechende Oxid.

2. Dentale Gußeinbettung aus einer Gußeinbettungsmasse mit einem Gehalt an 0,5 bis 5 Gew.-Teilen Rohstärke, 0,1 bis 50 Gew.-Teilen wenigstens eines Carbids, Nitrids, Borids, Silicids und Sulfids der Übergangsmetalle aus den Gruppen IV, V und VI des Periodensystems und 0,1 bis 1 Gew.-Teil einer löslichen Stärke als Treibmittel auf 100 Gew.-Teile einer Mischung wenigstens eines Feuerfestmaterials, ausgewählt aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxidklinker, Quarz, Kristobalit und Sinterquarz mit entweder einer Mischung eines löslichen Phosphats mit Magnesiumoxid oder Gipshemihydrat als Bindemittel, und wobei die dentale Gußeinbettung zuerst auf ungefähr 75 bis 110°C erhitzt wird zum Quellen der Rohstärke und dann auf 400 bis 700°C erhitzt wird zur Oxidation des Carbids, Nitrids, Borids, Silicids und Sulfids in das entsprechende Oxid.