DE3830666A1 - Palladium-basislegierungen - Google Patents
Palladium-basislegierungenInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/04—Alloys based on a platinum group metal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/84—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising metals or alloys
- A61K6/844—Noble metals
Description
Die Erfindung betrifft goldarme, unter dem Begriff
Palladium-Basislegierungen zusammengefaßte Edelme
tall-Legierungen für Dentalzwecke, insbesondere für
Aufbrennlegierungen.
In der Zahnheilkunde werden üblicherweise Kronen und
Brücken nach dem Wachsausschmelzverfahren gegossen.
Diese Teile werden entweder als Vollgußteile im Mund
eingesetzt oder, vornehmlich im Frontzahnbereich, mit
Kunststoff oder Keramik verblendet. Die unter der Be
zeichnung "Metallkeramik" seit vielen Jahren ausge
übte Keramikverblendtechnik verwendet vorzugsweise
Edelmetall-Legierungen auf der Basis von Gold bezie
hungsweise Gold-Palladium.
An Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Dental
keramik werden ganz bestimmte Anforderungen gestellt,
zum Beispiel ein optimales Schmelzintervall, das
zwischen 1100°C und 1250°C liegen soll, um einer
seits eine genügende Warmfestigkeit beim Brennen zu
gewährleisten und andererseits relativ leicht auf
schmelzbar zu sein. Der Wärmeausdehnungskoeffizient
(WAK) sollte gut auf die Keramik abgestimmt sein und
im Idealfall bei ca. 14 µ/m K liegen. Bei den mecha
nischen Eigenschaften wird eine Härte von ca. 200 HV
und eine 0,2% Dehngrenze von mindestens 300 N/mm2
nach dem Keramikbrand erwartet. Der mittlere Korn
durchmesser sollte weniger als 50 µ betragen. Darü
ber hinaus ist eine gute Lötbarkeit der Legierung
beziehungsweise eine ausreichende Festigkeit der Löt
verbindungen erforderlich.
Edelmetall-Legierungen auf der Basis von Gold genügen
diesen Anforderungen seit langer Zeit auf ideale
Weise.
Aus Gründen der Einsparung des teueren Goldes wurden
goldarme Edelmetall-Legierungen auf der Basis von
Gold-Palladium beziehungsweise Gold-Palladium-Silber
entwickelt. Derartige Legierungen sind beispielsweise
aus der DE-PS 28 13 813 bekannt geworden, die bei
30-55% Gold, 30 -60% Palladium, 1-12% Zinn
und 0-10% Indium noch geringe Anteile von Germa
nium und Rhenium und/oder Ruthenium enthalten.
In der DE-PS 32 11 703 wird die Verwendung goldarmer
Edelmetall-Legierungen aus 10-60% Gold, 20-60%
Palladium, 0-15% Silber, 0-10% Indium, 0-10%
Zinn, 0-5% Zink, 0-2% Iridium, 0-2% Kupfer,
0,1-5% Platin und/oder jeweils 0,05-2% von min
destens einem der Übergangsmetalle Titan, Zirkonium,
Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und
Wolfram beansprucht.
Weiterhin sind goldarme, silberhaltige Edelmetall-
Legierungen beispielsweise nach der DE-PS 24 40 425
bekannt, die aus 0-45% Gold, 25-60% Palladium,
15-45% Silber, 0-0,5% Iridium und 3-10%
Unedelmetallen, zum Beispiel Kupfer, Eisen, Rhenium,
Zinn, Indium und Zink bestehen.
Die mit dem Begriff Palladium-Basislegierungen be
zeichneten Legierungen können entsprechend der oben
erwähnten Patentschriften 24 40 425 und 32 11 703 sil
berhaltig sein. Meist wurden bisher allerdings silber
freie Legierungen bevorzugt, da aufgrund der Beschaf
fenheit der Keramik die Oxide des Silbers mit den
Oxiden der Keramik Mischoxide bilden und durch eine
Veränderung des Farbkörpers in der Keramik zu deut
lich sichtbaren grünen bis gelbbraunen Verfärbungen
der Keramik führen.
Diesem Umstand Rechnung tragende goldarme, silber
freie Edelmetall-Legierungen bestehen beispielsweise
nach der DE-PS 34 14 575 aus 8-25% Gold, 0,1-
0,5% Rhenium, 0,05-0,25% Bor, 0-20% Indium
und/oder Zinn, 0-10% Gallium, 0-4% Zink und
Rest Palladium. Durch die DE-PS 32 47 399 ist auch
eine Legierung bekanntgeworden, die 10-40% Gold,
40-65% Palladium, 0-5% Platin, 0-7% Silber,
5-15% Kupfer, 2-10% Indium, 0,5-10% Zinn,
1-10% Gallium und 0,05-0,2% Iridium und/oder
Ruthenium enthält.
Goldarme, silberfreie Legierungen mit entsprechend
hohem Palladiumgehalt haben jedoch den Nachteil eines
relativ hohen Schmelzintervalls, so daß das Aufschmel
zen und Vergießen, insbesondere in widerstandsbeheiz
ten Schmelzanlagen, problematisch ist. Durch entspre
chend große Zusätze von Gallium wird zwar das Schmelz
intervall wirkungsvoll gesenkt, gleichzeitig aber die
Härte und Festigkeit der Legierung so stark erhöht,
daß die Herstellung von Gußwürfeln außerordentlich er
schwert ist. Eine zu große Härte beeinträchtigt darü
ber hinaus auch die mechanische Bearbeitung im zahn
technischen Laboratorium. Silberfreie Legierungen zei
gen noch andere Nachteile, wobei insbesondere die
schlechte Lötbarkeit mit Loten niedriger Arbeitstempe
ratur zu erwähnen ist. Niedrigfließende Lote müssen
meist dann verwendet werden, wenn nach dem Keramik
brand gelötet werden muß.
Um die Lötbarkeit zu verbessern und auch Lote niedri
ger Arbeitstemperatur verwenden zu können, wurden,
wie der bereits erwähnten DE-PS 32 47 399 zu entneh
men ist, wieder geringe Silberzusätze eingesetzt, zu
sammen mit 5 bis 15% Kupfer. Konnte mit dem geringen
Silberzusatz noch die Verfärbung der Keramik in Gren
zen gehalten werden, so beeinflußte jedoch insbeson
dere der Kupferzusatz die Farbe der Legierung durch
die dabei entstehenden dunklen Metalloxide. Diese
dunkle Legierung beeinträchtigt das Aussehen der Kera
mikverblendung, da das dunkle Metall unter der Ver
blendkeramik einen entsprechend dunklen Hintergrund
bildet, der sich vor allem in der Nähe des Kronenran
des, wo die Keramik besonders dünn aufgetragen wird,
ästhetisch nachteilig bemerkbar macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, goldarme Edelmetall-
Legierungen auf der Basis von Palladium für Dental
zwecke, insbesondere für Aufbrennlegierungen, aufzu
zeigen, die den eingangs genannten Anforderungen ge
nügen.
Nach der Erfindung bestehen derartige Legierungen aus
0,1-20% Gold, 40-60% Palladium, 5-40%
Silber, 1-10% Indium, 1-10% Zinn, 0,5-5%
Gallium, 0,05-2% Platin und/oder jeweils 0,05-
2% von mindestens einem der Platinmetalle Ruthenium,
Rhodium und Iridium und/oder der Übergangsmetalle
Titan, Hafnium, Tantal, Wolfram und Rhenium.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Legie
rungen, die innerhalb der beanspruchten Zusammenset
zungen liegen, die Farbe der Keramik nicht verändern.
Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften,
wie Schmelzintervall, Wärmeausdehnungskoeffizient,
Härte, Dehngrenze und mittlerer Korndurchmesser, sind
insgesamt gesehen denjenigen bekannter goldarmer Le
gierungen für die Metallkeramik deutlich überlegen.
Als besonders vorteilhaft ist anzusehen, daß das
Schmelzintervall in einem optimalen Bereich zwischen
etwa 1100°C und 1250°C liegt. Der Wärmeausdeh
nungskoeffizient der erfindungsgemäßen Legierungen
läßt sich in idealer Weise auf die Keramik abstimmen,
so daß sich optimale Werte zwischen 13,9 und
14,6 µ/m K erzielen lassen. Die Härte der erfindungs
gemäßen Legierungen läßt sich auf die für die Verar
beitung geeigneten Werte um ca. 200 HV einstellen.
Die Dehngrenze genügt mit weit mehr als 300 N/mm2 den
durch die Kaukräfte gestellten Anforderungen. Der
mittlere Korndurchmesser ist bei allen Legierungen
kleiner als 30 µ. Zudem lassen sich Legierungen der
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit herkömmlichen
Gold- und Silberloten, deren Arbeitstemperaturen im
Bereich zwischen 700°C und 800°C liegen, problemlos
löten. Die Festigkeit dieser Lötverbindungen genügt
den Anforderungen. Entsprechende Zerreißversuche
haben ergeben, daß der Bruchverlauf entweder im Lot
oder im Grundmetall erfolgt.
Als ganz besonders vorteilhaft haben sich nach der
Erfindung Legierungen erwiesen, die aus 5-20%
Gold, 40-60% Palladium, 5-25% Silber, 1-
10% Indium, 1-10% Zinn, 0,5-5% Gallium, 0,05-
2% Platin und/oder jeweils 0,05-2% von mindestens
einem der Platinmetalle Ruthenium, Rhodium und Iri
dium und/oder der Übergangsmetalle Titan, Hafnium,
Tantal, Wolfram und Rhenium bestehen. Der noch
relativ hohe Summengehalt an Gold und Platinmetallen
bewirkt bei diesen Legierungen eine besonders gute
Mundbeständigkeit. Bei allen Legierungen bewegt sich
das Schmelzintervall zwischen 1100°C und 1250°C,
die Wärmeausdehnungskoeffizienten liegen zwischen
13,9 und 14,3 µ/m K. Härtewerte und Dehngrenzen
liegen ebenfalls im optimalen Bereich.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese Legie
rungen, deren Verarbeitung im zahntechnischen Labora
torium den hochgoldhaltigen Legierungen entspricht,
beim Brennen unter oxidierender Atmosphäre ein helles
Oxid aufweisen. Diese Eigenschaft kommt insbesondere
dem ästhetischen Aussehen der Keramikverblendung sehr
entgegen, da nunmehr kein dunkler Hintergrund für die
Keramikverblendung vorhanden ist, also auch am Kronen
rand, bei besonders dünn aufgetragener Keramik, kein
dunkler Rand entsteht.
Wegen des geringen Goldgehaltes äußerst kostengünstig
sind Legierungen, die erfindungsgemäß aus 0,1-5%
Gold, 40-60% Palladium, 20-40% Silber, 1-5%
Indium, 1-10% Zinn, 0,5-5% Gallium, 0,05-2%
Platin und/oder jeweils 0,05-2% von mindestens
einem der Platinmetalle Ruthenium, Rhodium und Iri
dium und/oder der Übergangsmetalle Titan, Hafnium,
Tantal, Wolfram und Rhenium bestehen. Auch bei diesen
Legierungen hat sich gezeigt, daß sie beim Brennen
der Keramik das oben beschriebene, vorteilhaft helle
Oxid aufweisen. Das Schmelzintervall dieser Legierun
gen ist außerdem vorteilhaft schmal und liegt zwi
schen 1130°C und 1245°C.
Einige beispielhafte Zusammensetzungen der für Dental
zwecke geeigneten, goldarmen Edelmetall-Legierungen
auf der Basis von Palladium mit Zusätzen von Platin
und/oder einem der Platinmetalle Ruthenium, Rhodium
und Iridium und/oder einem der Übergangsmetalle
Titan, Hafnium, Tantal, Wolfram und Rhenium sind in
den Tabellen angegeben.
Neben der Anwendung dieser Legierungen in der Metall
keramik ist es auch ohne weiteres möglich, diese
Legierungen für andere in der Zahnheilkunde möglichen
Indikationen zu verwenden. Hierzu gehören insbeson
dere die Herstellung von Vollgußkronen und -brücken
nach dem Wachsausschmelzverfahren sowie von Kronen
und Brücken, die für eine Verblendung mit Kunststoff
vorgesehen sind. Darüber hinaus sind diese Legierun
gen auch zur Herstellung von Gußfüllungen, Klammern,
skelettierten Prothesen, Teleskop- und Konuskronen
sowie prothetischen Halteelementen geeignet.
Claims (3)
1. Goldarme, unter dem Begriff Palladium-Basislegie
rungen zusammengefaßte Edelmetall-Legierungen für
Dentalzwecke, insbesondere für Aufbrennlegierungen,
gekennzeichnet
durch folgende Legierungsbestandteile:
0,1-20% Gold
5-40% Silber
1-10% Indium
40-60% Palladium
1-10% Zinn
0,5-5% Gallium
0,05-2% Platinund/oder jeweils 0,05-2% von mindestens einem der Platinmetalle Ruthenium, Rhodium und Iridium und/oder der Übergangsmetalle Titan, Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium.
5-40% Silber
1-10% Indium
40-60% Palladium
1-10% Zinn
0,5-5% Gallium
0,05-2% Platinund/oder jeweils 0,05-2% von mindestens einem der Platinmetalle Ruthenium, Rhodium und Iridium und/oder der Übergangsmetalle Titan, Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium.
2. Palladium-Basislegierung nach Anspruch 1,
jedoch mit
5-20% Gold
5-25% Silber
5-25% Silber
3. Palladium-Basislegierung nach Anspruch 1,
jedoch mit.
0,1-5% Gold
20-40% Silber
1-5% Indium.
20-40% Silber
1-5% Indium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3830666A DE3830666A1 (de) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Palladium-basislegierungen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3830666A DE3830666A1 (de) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Palladium-basislegierungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3830666A1 true DE3830666A1 (de) | 1990-03-22 |
DE3830666C2 DE3830666C2 (de) | 1993-05-13 |
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ID=6362601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3830666A Granted DE3830666A1 (de) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Palladium-basislegierungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3830666A1 (de) |
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