DE3906658A1 - Verfahren zum herstellen von dentalen gussobjekten - Google Patents

Description

Um genaue Gußobjekte, wie z. B. Kronen, Brücken, Inlays, Onlays, Teleskope und dergleichen aus Edelmetallen herstellen zu können, muß das Gußobjekt zuerst aus Wachs oder einem Selbstpolymerisat modelliert werden. Die Wachsmodellation wird anschließend mit einem Gußkanal, der dem späteren Einschießen der Schmelze dient, versehen. Das andere Ende des Gußkanals wird auf einem Trichterformer in Art eines Gummisockels befestigt. Anschließend wird ein rohrförmiger Muffelring mit einem Teil in eine im Gummisockel vorhandene Vertiefung eingesetzt, der dann die Wachsmodellationen umgibt. Daraufhin bringt man die Einbettmasse in die Gußmuffel ein, wobei beim Abbinden eine Abbindeexpansion der Einbettmasse auftritt, die vorwiegend in axialer Richtung verläuft, da die Ausdehnung der Einbettmasse in radialer Richtung durch den Muffelring unterbunden wird. Nach der Abbindung bzw. Aushärtung der Einbettmasse wird der Trichterformer von der abgebundenen Einbettmasse und dem Muffelring abgezogen. Die abgezogene Einbettmasse wird anschließend mit dem Muffelring vorgewärmt, um das Wachs auszutreiben. Nach dem Wachsaustreiben kommt die Form, d. h. die abgebundene Einbettmasse mit Muffelring in einen Ofen und wird so lange erhitzt, bis sie die für das anschließende Gießen gewünschte Temperatur erreicht hat. Bei dieser Erwärmung tritt eine thermische Expansion auf, da die vorstehend erwähnte Abbindeexpansion und die letztgenannte thermische Expansion vorwiegend in axialer Richtung verlaufen, tritt ein Verziehen des Gußhohlraumes in axialer Richtung ein, wodurch sich letztlich Paßungenauigkeiten des Gußobjekts ergeben. Zur Beseitigung dieser Paßungenauigkeiten sind dann weitere kostspielige Arbeitsvorgänge erforderlich.

Aus der DE 37 16 949 A1 ist es ferner bekannt, auf der dem Trichterformer zugewandten Seite des Muffelrings einen zylindrischen Ring einzusetzen, der nach dem Abbinden der Einbettmasse entfernt wird. Auf diese Weise kann die Expansion der Einbettmasse im Bereich der Gußobjekte auch nach innen, d. h. zur Mittelachse des Muffelrings und unterhalb der Gußobjekte nach unten zur Gußtrichter zugewandten Seite hin erfolgen, so daß eine gleichmäßige, dreidimensionale Vergrößerung des Gießhohlraumes eintritt und somit ein einseitiger Verzug unterbunden werden kann. Die Expansion ist masseabhängig, und der zylindrische Ring bewirkt, daß etwa ebensoviel Masse in vertikaler, axialer und auch in transversaler Richtung expandiert. Diese räumlich gleichmäßige Expansion wird durch die Kontraktion des Edelmetalls während des Gußkühlvorganges ausgeglichen. Dadurch kann eine kostenaufwendige Nachbearbeitung der Gußobjekte vermieden werden. Außerdem ist weniger Einbettmasse für die Form bzw. Muffel erforderlich.

Mit den vorstehend geschilderten Maßnahmen läßt sich ein Verziehen des Gußhohlraumes beim Abbindevorgang der Einbettmasse und beim Vorwärmen der Muffel für den nachfolgenden Gießvorgang vermeiden. Allerdings bereitet es beim Umsetzen der Muffel vom Vorwärmofen in das Gießgerät Schwierigkeiten, eine optimale Temperatur für die Muffel zum Zeitpunkt des Einschießens der Schmelze sicherzustellen.

Aus dem Aufsatz "Die Konfiguration der Temperaturzonen in der Einbettmasse beim dentalen Präzisionsguß" von Prof. Dr. H. F. Kappert und Dr. S. Blechschmidt, in: "Die Quintessenz der Zahntechnik", Heft 11, November 1987 ist es bekannt, daß es unter labortechnischen Bedingungen keinen poren- und lunkerfreien Guß gibt und daß somit die Zahl, die Größe und die Lage dieser Porositäten über die Brauchbarkeit eines Gußobjekts entscheiden. Es wird daher eine sogenannte gerichtete Erstarrung der Schmelze angestrebt, die, ausgehend vom entferntesten Punkt eines Gußobjekts, vom Gußkanalansatz, z. B. dem Rand einer Krone, in Richtung auf die Einflußöffnung fortschreitet. So können Gußkanal und Kegel als Reservoire an Restschmelze dienen, mit denen das Gußobjekt seinen Volumenbedarf bei der Erstarrungsgeschwindigkeit kompensiert. Dadurch sollen die bei der Erstarrung der Schmelze unvermeidlich entstehenden Schwindungsporositäten aus dem Gußobjekt in den Gußkanal und den Gußkegel verlagert werden. Da die Erstarrung in Richtung auf den Gußkanal fortschreiten soll, ist es somit erforderlich, daß der Bereich der Einbettmasse, der den bzw. die Gußkanäle umgibt, im Vergleich zu den Bereichen der Einbettmasse um die Gußobjekte herum nicht zu rasch während des Transports der Muffel vom Vorwärmofen in das Gießgerät abkühlt, so daß es infolge einer zu niedrigen Temperatur des Gußkanals zu einer zu raschen Erstarrung der Schmelze im Gußkanal kommen kann.

Findet insbesondere eine Gußform gemäß der oben erwähnten DE 37 16 949 A1 Anwendung, so liegt gerade im Bereich der Gußkanäle eine geringere Materialdicke vor, was das Abkühlen dieses Bereichs begünstigt.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von dentalen Gußobjekten vorzuschlagen, mit dessen Hilfe sich ohne Verzug poren- und lunkerfrei Gußobjekte erzielen lassen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 3 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Wird die Muffel während des Umsetzens vom Vorwärmeofen in das Gießgerät von einer Wärmeschutzhaube umgeben, so wird sichergestellt, daß die Muffel trotz der Umsetzung die optimale Temperatur für den Gießvorgang beibehält und keine lokalen Abkühlungen erfolgen. Außerdem kann Energie eingespart werden, da die Muffel nicht zum Ausgleich der beim Umsetzen erfolgenden Abkühlung vorher auf eine höhere Temperatur erwärmt werden muß. Da die Wärmeschutzhaube erste vor dem Umsetzen in das Gießgerät auf die Muffel aufgesetzt wird, wird das Erwärmen der Muffel nicht nachteilig behindert.

Der durch einen Muffelring erzeugte Einschnitt im unteren Bereich der Muffel kann gemäß Anspruch 2 mittels eines Wärmedämmrings ausgefüllt werden, so daß sich im Bereich der Gußkanäle keine vorzeitige Abkühlung der Einbettmasse ergibt; d. h. mit Hilfe des Muffelrings kann ein Gußhohlraum ohne Verzug geschaffen werden, während mit Hilfe des anschließend aufgebrachten Wärmedämmrings die für die Herstellung von poren- und lunkerfreien Gußobjekten erforderliche Temperatur der Muffel während des Gießvorganges sichergestellt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gußform zum Herstellen einer Muffel und

Fig. 2 eine Muffel mit einer Wärmeschutzhaube und einem Wärmedämmring, die beim erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zuerst eine Gußform G beschrieben. Diese Gußform G besteht im wesentlichen aus zwei Hauptkomponenten, nämlich einem als Boden vorgesehenen Trichterformer 1 und einem Muffelring 2. Der Trichterformer 1 weist eine scheibenförmige Bodenplatte 4 auf, an deren Umfang eine senkrecht zur Bodenplatte 4 stehende Seitenwand verläuft. Im Zentrum der Bodenplatte 4 ist ein Kegel 6 angeordnet, der in der Gußform erstarrten Einbettmasse einen Trichter für das spätere Eingießen der Metallschmelze ausbildet. An der Spitze des Kegels 6 werden die Gußkanäle 13 der Wachsmodellationen 12 befestigt. In diesen Trichterformer 1 ist teilweise, d. h. mit einem Endteil, der rohrförmige Muffelring 2 eingesetzt, wobei die Außenwandung des Muffelrings 2 am Innenumfang der Seitenwand 5 des Trichterformers 1 abdichtend anliegt. Auf der dem Trichterformer 1 zugewandten Seite des Muffelrings 2 ist ein aus elastischem Werkstoff oder Wachs bestehender, zylindrischer Ring 7 bodenbündig eingesetzt, dessen zentrale Öffnung 8 den Kegel 6 des Trichterformers 1 umgibt. Die Abmessungen dieses Rings werden in Abhängigkeit von der Anordnung der Gußobjekte derart festgelegt, daß sich im Bereich der Gußobjekte später in etwa die gleiche Masse an Einbettmaterial befindet. Hierzu ist es von Vorteil, den auf der Innenseite des Muffelrings liegenden Innenrand des Ringes 7 mit einer Abschrägung 14 zu versehen, da sich dadurch später der Ring 7 leichter von der Einbettmasse lösen läßt.

Nachfolgend wird das Verfahren zum Herstellen dentaler Gußobjekte erläutert.

Nachdem ein Modell des Gußobjekts aus Wachs oder dergleichen gefertigt ist, wird dieses über den Gußkanal an der Spitze des Trichterformers 1 befestigt, woraufhin der Muffelring 2 und der zylindrische Ring 7 auf dem Trichterformer 1 aufgesetzt werden. Anschließend wird die Einbettmasse in die Gußform G eingebracht. Nach dem Abbinden dieser Einbettmasse wird der Trichterformer 1 und der zylindrische Ring 7 von der Einbettmasse abgelöst. Nach Ersatz des zylindrischen Ringes 7 durch den in Fig. 2 dargestellten Wärmedämmring 15, der im übrigen in etwa die gleichen Abmessungen wie der Ring 7 aufweist, wird die Muffel zusammen mit dem Wärmedämmring 15 in den Vorwärmofen eingesetzt, um einerseits das Wachs des Gußmodells auszutreiben und andererseits die Muffel auf die für das anschließende Einschießen der Metallschmelze erforderliche Temperatur zu bringen. Gleichzeitig wird in den Vorwärmofen eine Wärmeschutzhaube 16 miterhitzt, deren Innenhohlraum dem Außenumfang der Muffel entspricht. Hat die Muffel dann die gewünschte Temperatur erreicht, wird die gleichfalls erhitzte Wärmeschutzhaube 16 über die Muffel gestülpt, so daß in der Gußverzugszeit, d. h. während der nachfolgenden Umsetzung der Muffel vom Vorwärmofen in das Gießgerät, keine wesentliche Abkühlung der Muffel eintreten kann. Nachdem die Muffel mit Wärmeschutzhaube 16 mit einer Zange vom Vorwärmofen in das Gießgerät gebracht wurde, erfolgt das Einschießen der Metallschmelze. Nach dem Erstarren der Metallschmelze wird die Muffel mit der Wärmeschutzhaube 16 und dem Wärmedämmring 15 aus dem Gießgerät entnommen, woraufhin die Wärmeschutzhaube 16 sowie der Wärmedämmring 15 von der Muffel gelöst werden, um eine schnelle Abkühlung der Muffel zu erzielen.

Übrigens ist zu erwähnen, daß sich das vorstehend erläuterte Verfahren auch für Muffeln eignet, die von keinem metallischen Muffelring umschlossen sind, insbesondere für Muffeln aus weichem, gipsgebundenen Einbettmassen eignet, da die Einbettmasse beim Umsetzen in das Gießgerät durch die Wärmeschutzhaube 16 geschützt ist und somit keine Beschädigung an der Außenwandung der Muffel auftritt.

Die Wärmeschutzhaube 16 und der Wärmedämmring 15 bestehen vorzugsweise aus einem schamotteartigen oder keramischen Material.

Das Verfahren läßt sich mit der Wärmeschutzhaube 16 oder mit dem Wärmedämmring 15 oder aber vorzugsweise mit beiden ausführen.

Da der Wärmedämmring 15 eine Abschrägung 17 aufweist, begünstigt dies das Einsetzen des Wärmedämmrings 15 in die Gußmuffel, da eine selbsttägige Zentrierung durch die Abschrägung erfolgt. Außerdem können beim Erhitzen auftretende Kräfte durch leichtes Verschieben des Wärmedämmrings 15 in axialer Richtung ausgeglichen werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von dentalen Gußobjekten mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Herstellung eines Modells des Gußobjekts aus Wachs oder dergleichen,
• b) Befestigen des einen Endes des Gußkanals am Modell,
• c) Befestigen des anderen Endes des Gußkanals auf einem Trichterformer einer Gußform,
• d) Einbringen von Einbettmasse in die Gußform,
• e) Entfernen des Trichterformers nach dem Abbinden der Einbettmasse,
• f) Vorwärmen der abgebundenen Einbettmasse in einem Vorwärmofen zum Austreiben des Wachses und zum Erhitzen der Muffel für den nachfolgenden Gießvorgang,
• g) Umsetzen der erhitzten Muffel vom Vorwärmofen in ein Gießgerät,
• h) Einbringen einer Metallschmelze in den durch Beseitigung des Wachses entstandenen Gußhohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß
• i) gleichzeitig mit der Aufheizung der Gußmuffel eine Wärmeschutzhaube erhitzt wird, deren Innenhohlraum dem Außenumfang der Muffel entspricht,
• j) nach dem Erreichen der für den Gießvorgang geeigneten Temperatur die Wärmeschutzhaube über die Muffel gesetzt und die Wärmeschutzhaube mit Muffel in das Gießgerät eingebracht wird und
• k) nach dem Gießen die Wärmeschutzhaube zur schnelleren Erstarrung der Schmelze von der Muffel abgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Gußform, die einen den Trichterformer mit Abstand umgebenden Muffelring aufweist, der nach dem Abbinden der Einbettmasse entfernt wird, vor dem Erhitzen der Muffel für den nachfolgenden Gießvorgang der durch den Muffelring entstandene radiale Einschnitt in der Einbettmasse durch einen Wärmedämmring ersetzt wird, dessen Form etwa der des Muffelrings entspricht, und daß nach dem Gießen der Wärmedämmring entfernt wird.

3. Verfahren zum Herstellen von dentalen Gußobjekten, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:.

• a) Herstellen eines Modells des Gußobjekts aus Wachs oder dergleichen,
• b) Befestigen des eines Endes eines Gußkanals am Modell,
• c) Befestigen des anderen Endes des Gußkanals auf einem Trichterformer einer Gußform, den ein Muffelring umgibt,
• d) Einbringen von Einbettmasse in die Gußform,
• e) Entfernen des Trichterformers und des Muffelrings von der Einbettmasse nach dem Abbinden,
• f) Anordnen eines Wärmedämmrings an der Stelle, an der der Muffelring während der Abbindung der Einbettmasse angeordnet war,
• g) Vorwärmen der abgebundenen Einbettmasse zum Austreiben des Modellierwachses und zum Erhitzen der Muffel für den nachfolgenden Gießvorgang,
• h) Umsetzen der erhitzten Muffel mit Wärmedämmring in ein Gießgerät,
• i) Einbringen einer Metallschmelze,
• j) Entnahme der Muffel mit Wärmedämmring aus dem Gießgerät nach Erstarren der Schmelze und
• k) Lösen des Wärmedämmrings von der Muffel zu deren schnelleren Abkühlung.

4. Wärmeschutzhaube zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus schamotteartigem oder keramischem Material besteht.

5. Wärmeschutzring zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gußobjekten zugewandte Stirnseite des Wärmedämmrings (15) eine zum Zentrum abfallende Abschrägung (17) aufweist.

6. Wärmeschutzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einem schamotteartigen oder keramischen Material besteht.