DE4102129A1 - Making and repairing plastic dental prostheses - by placing item in vessel, producing pneumatic pressure and exposing to microwaves - Google Patents
Making and repairing plastic dental prostheses - by placing item in vessel, producing pneumatic pressure and exposing to microwavesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und Reparatur von dentalprothetischen Kunststoff-Erzeugnissen, insbesondere von Prothesen, Inlays, Onlays, Kronen und Brücken durch mikrowelleninduzierte Polymerisation.The invention relates to a method of manufacture and repair of dental prosthetic plastic products, especially prostheses, inlays, onlays, crowns and bridges through microwave-induced polymerization.
Zur Herstellung und Reparatur von dentalprothetischen Kunststoff-Erzeugnissen werden derzeit hauptsächlich folgende Verfahren angewendet:For the manufacture and repair of dental prosthetics Plastic products are currently mainly the following Procedure applied:
- 1. Autopolymerisation (Kaltpolymerisation),1. autopolymerization (cold polymerization),
- 2. Polymerisation unter Wärme (Heißpolymerisation im Wasserbad),2. polymerization under heat (hot polymerization in a water bath),
- 3. Lichtpolymerisation,3. light polymerization,
- 4. Mikrowellenpolymerisation.4. Microwave polymerization.
Die einzelnen Verfahren weisen Vor- und Nachteile auf: So erreicht man mit der Autopolymerisation zwar eine hohe Paßgenauigkeit, muß jedoch einen hohen Restmonomergehalt, bzw. Restdoppelbindungsanteil in Kauf nehmen (d. h. die Polymerisation verläuft nicht vollständig). The individual processes have advantages and disadvantages: This is how you achieve a high level with autopolymerization Fit, but must have a high residual monomer content, or Accept the residual double bond fraction (i.e. the polymerization does not run completely).
Bei der Heißpolymerisation im Wasserbad bei Temperaturen über 80°C verläuft die Polymerisation zwar fast vollständig, allerdings auf Kosten der Paßgenauigkeit. Ein weiterer Nachteil ist die lange Verarbeitungszeit von zwei bis zwölf Stunden.With hot polymerization in a water bath at temperatures above The polymerization proceeds almost completely at 80 ° C, however at the expense of accuracy of fit. Another disadvantage is the long processing time of two to twelve hours.
Bei der Lichtpolymerisation mit definierter Wellenlänge zur Aushärtung von Dentalkunststoffen kommt es bei ungenügender Transparenz, z. B. bedingt durch einen hohen Füllstoffanteil, zu einer ungenügenden Aushärtung in tieferen Schichten.For light polymerization with a defined wavelength Curing of dental plastics occurs when there is insufficient Transparency, e.g. B. due to a high proportion of filler, insufficient hardening in deeper layers.
Die Verwendung von Mikrowellenenergie zur Polymerisation von Dentalkunststoffen vereint die Vorteile der Kaltpolymerisation (geringer Polymerisationsschwund) mit denen der Heiß polymerisation (geringer Restmonomergehalt) unter gleichzeitiger Vermeidung der Nachteile der Lichthärtung (Härtegradient). Bezüglich Porosität, Aushärtung, Paßgenauigkeit, Restmonomer gehalt und Verarbeitungszeit ist die Mikrowellenhärtung in den Gesamtvorteilen den übrigen bekannten Methoden überlegen.The use of microwave energy to polymerize Dental plastics combine the advantages of cold polymerization (low polymerization shrinkage) with which the hot polymerization (low residual monomer content) with simultaneous Avoiding the disadvantages of light curing (hardness gradient). Regarding porosity, curing, accuracy of fit, residual monomer content and processing time is the microwave curing in the Overall advantages superior to the other known methods.
So ist beispielsweise aus der DE-A1 32 36 835 ein Verfahren zur mikrowelleninduzierten Polymerisation von Zahnprothesen bekannt geworden, welches allerdings in einer speziellen Küvette mit einer für die jeweilige Zahnprothese maßgeschneiderten Modelleinrichtung durchgeführt werden muß und bei der das flüssige Kunststoffmaterial in der Modelleinrichtung während des gesamten Polymerisationsvorgangs über eine flexible Membrane unter Druck gehalten wird. Dieses Verfahren eignet sich somit ausschließlich für Prothesenkunststoffe und kann nicht zur Herstellung von Inlays, Onlays, Kronen und Brücken verwendet werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das in einer speziellen Küvette durchgeführte Verfahren keine Variation des Einfallswinkels der Mikrowellenstrahlung zum auszuhärtenden Werkstück zuläßt.For example, DE-A1 32 36 835 describes a method for known microwave-induced polymerisation of dentures which, however, comes in a special cuvette one customized for each dental prosthesis Model setup must be carried out and in which the liquid plastic material in the model device during the entire polymerization process via a flexible membrane is kept under pressure. This method is therefore suitable only for denture acrylics and cannot be used Manufacture of inlays, onlays, crowns and bridges used will. Another disadvantage is that in one special cuvette procedures no variation of Angle of incidence of the microwave radiation to be cured Workpiece.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur küvettenlosen Herstellung und Reparatur von dentalprothetischen Kunststoff-Erzeugnissen durch mikrowelleninduzierte Polymerisa tion zu schaffen, welche auch eine Anwendung für Inlays, Onlays, Kronen und Brücken zulassen.The invention seeks to remedy this. The invention lies the task of a method and an apparatus for cuvette-free manufacture and repair of dental prosthetics Plastic products through microwave-induced polymerisa tion, which is also an application for inlays, onlays, Allow crowns and bridges.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einen Verfahren, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie einer Vorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 7 aufweist.The invention solves the problem with a method which has the features of claim 1, and one Device having the features of claim 7.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß dank des erfindungsgemäßen Verfahrens die Vorteile der Mikrowellenpolymerisation auch für andere Dental kunststoffe (als Methylmethacrylat) zur Herstellung von Inlays, Onlays, Kronen und Brücken erschlossen werden und daß auf die Verwendung spezieller Küvetten bei diesem Verfahren verzichtet werden kann. The advantages achieved by the invention are substantial to be seen in the fact that thanks to the inventive method Advantages of microwave polymerization also for other dental plastics (as methyl methacrylate) for the production of inlays, Onlays, crowns and bridges can be accessed and that on the No special cuvettes are used in this procedure can be.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung können praktisch alle dentalen Werkstoffarten polymerisiert werden: Flüssiges Methylmethacrylat, z. B. zur Herstellung einer Vollprothese in einem Formkörper; Monomerpaste zur Reparatur oder Kronen und Brückenmaterialien.Virtually all of them can be used in the device according to the invention dental materials are polymerized: liquid Methyl methacrylate, e.g. B. for the production of a full denture in a molded body; Monomer paste for repair or crowns and Bridge materials.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zugleich das Funktionsprinzip erläutert, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention, which at the same time Principle of operation explained, is shown in the drawing and is described in more detail below.
Fig. 1 stellt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung und Reparatur von dentalprothetischen Kunststoff- Erzeugnissen dar; und Fig. 1 shows an inventive device for the production and repair of dental prosthetic plastic products; and
Fig. 2 stellt eine modifizierte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung und Reparatur von dentalprothetischen Kunststoff-Erzeugnissen dar, bei welcher verschiedene Druckgefäße verwendet werden können. Fig. 2 illustrates a modified device of the invention for the manufacture and repair of prosthodontic plastic products is, can be used in which various pressure vessels.
Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Druckbehälter 1 mit einem für Mikrowellenstrahlung durchlässigen Druckfenster 6 und einem Gaseinlaß- und Auslaßventil 2, sowie einem außerhalb des Druckfensters 6 angeordneten Magnetron 10. Bei der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind weiter eine Lichtquelle 7, in Form einer Halogenlampe, ein Drehteller 11 mit Antriebsmotor 14 und eine elektronische Steuereinheit 19, vorzugsweise in Form eines Mikroprozessors in einem Gehäuse 20 untergebracht.The device according to the invention shown in FIG. 1 essentially consists of a pressure vessel 1 with a pressure window 6 permeable to microwave radiation and a gas inlet and outlet valve 2 , as well as a magnetron 10 arranged outside the pressure window 6 . In the preferred embodiment shown in FIG. 1, a light source 7 , in the form of a halogen lamp, a turntable 11 with a drive motor 14 and an electronic control unit 19 , preferably in the form of a microprocessor, are also accommodated in a housing 20 .
Der Druckbehälter 1 ist derart ausgelegt, daß er einem Überdruck von mindestens 7 bar standhält. Der Druckbehälter 1 besteht aus einem Aufnahmeteil 15 und einem mit diesem druckdicht verbindbaren Deckel 16 mit Handgriff 12. Der Deckel 16 besitzt ferner ein Manometer 4, ein Beobachtungsfenster 13, ein Überdruckventil 3 und das Gaseinlaß- und Auslaßventil 2.The pressure vessel 1 is designed such that it withstands an excess pressure of at least 7 bar. The pressure vessel 1 consists of a receiving part 15 and a lid 16 with a handle 12 that can be connected to it in a pressure-tight manner. The cover 16 also has a manometer 4 , an observation window 13 , a pressure relief valve 3 and the gas inlet and outlet valve 2 .
Zur Erzeugung der Mikrowellenstrahlung dient ein Magnetron 10 mit einer für diese Zwecke geeigneten Frequenz von beispiels weise ca. 2,5 GHz. Die elektronische Steuereinheit 19 ist so beschaffen, daß die Hochfrequenzleistung des Magnetrons 10 an die jeweiligen Bedürfnisse angepaßt werden kann. Dank eines am zu polymerisierenden Werkstück anbringbaren Temperaturfühlers 18 ist es vorteilhafterweise möglich die Mikrowellenleistung in Funktion der am Werkstück gemessenen Temperatur zu steuern.To generate the microwave radiation, a magnetron 10 is used with a frequency suitable for this purpose, for example approximately 2.5 GHz. The electronic control unit 19 is designed so that the high-frequency power of the magnetron 10 can be adapted to the respective needs. Thanks to a temperature sensor 18 that can be attached to the workpiece to be polymerized, it is advantageously possible to control the microwave power as a function of the temperature measured on the workpiece.
Die Mikrowellen werden in geeigneter Weise in den Druckbehälter 1 eingebracht und zur Vermeidung sogenannter Wellenschatten verteilt, vorzugsweise durch einen Hohlleiter 5, einer Dreh antenne 9 und eines druckdichten Fensters 6. Die Position des Fensters 6 ist so zu wählen, daß eine gleichmäßige Bestrahlung des Werkstücks gewährleistet ist. The microwaves are introduced in a suitable manner into the pressure vessel 1 and distributed to avoid so-called wave shadows, preferably through a waveguide 5 , a rotating antenna 9 and a pressure-tight window 6 . The position of the window 6 is to be selected so that uniform irradiation of the workpiece is ensured.
Für die kombinierte Bestrahlung des Werkstücks mit Lichtenergie ist die Lichtquelle 7, in Form eines Halogenstrahlers mit geeigneter Wellenlänge am Druckbehälter 1 angebracht. Die zu wählende Wellenlänge, bzw. der Wellenlängenbereich ist abhängig vom verwendeten Katalysatorsystem.For the combined irradiation of the workpiece with light energy, the light source 7 is attached to the pressure vessel 1 in the form of a halogen lamp with a suitable wavelength. The wavelength to be selected or the wavelength range depends on the catalyst system used.
Über ein druckdichtes, mikrowellenundurchlässiges Fenster 8 erfolgt die direkte Bestrahlung des Werkstückes. Um Schatten bildungen zu vermeiden, ist der Drehteller 11 (mit externem Antriebsmotor 14) im unteren Bereich des Aufnahmeteils 15 des Druckbehälters 1 angebracht. Der Drehteller 11 ermöglicht auch eine Bestückung mit einer Vielzahl von zuvor modellierten Werkstücken. Ebenso wie die Hochfrequenzleistung des Magnetrons 10 erfolgt die Steuerung des Halogenstrahlers über die elektronische Steuereinheit 19.The workpiece is directly irradiated via a pressure-tight, microwave-impermeable window 8 . To avoid shadowing, the turntable 11 (with external drive motor 14 ) is attached in the lower region of the receiving part 15 of the pressure vessel 1 . The turntable 11 can also be equipped with a large number of previously modeled workpieces. Like the high-frequency power of the magnetron 10 , the halogen spotlight is controlled via the electronic control unit 19 .
Um einen Austritt von Mikrowellenenergie oder von UV-Strahlung bei frühzeitig geöffnetem Druckbehälter 1 auszuschließen, wird der Deckel 16 vorzugsweise mittels einer (nicht dargestellten) Ausschaltautomatik gesichert, welche bei einer unbeabsichtigten Öffnung des Druckbehälters 1 sofort die Stromzufuhr zum Magnetron 10 und zur Lichtquelle 7 unterbricht.In order to prevent microwave energy or UV radiation from escaping when the pressure container 1 is opened early, the cover 16 is preferably secured by means of an automatic switch-off (not shown) which immediately interrupts the power supply to the magnetron 10 and the light source 7 if the pressure container 1 is opened unintentionally .
Die Druckerzeugung im Innenraum 17 des Druckbehälters 1 erfolgt pneumatisch, vorzugsweise durch Beaufschlagung mit Preßluft, Stickstoff oder Edelgas, welche durch das Gaseinlaßventil 2 manuell oder automatisch in den Innenraum 17 des Druckbehälters 1 eingebracht werden. The pressure in the interior 17 of the pressure container 1 is pneumatic, preferably by exposure to compressed air, nitrogen or inert gas, which are introduced manually or automatically into the interior 17 of the pressure container 1 through the gas inlet valve 2 .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden geringe Mengen Wasser in den Innenraum 17 des Druckbehälters 1 gegeben. Aufgrund des während des Polymeri sationsvorgangs auftretenden Temperaturanstiegs erzeugt das verdampfende Wasser einen Überdruck.In a preferred embodiment of the method according to the invention, small amounts of water are added to the interior 17 of the pressure vessel 1 . Due to the temperature rise occurring during the polymerization process, the evaporating water creates an overpressure.
Zur Kontrolle des Innendrucks und zum Schutz gegen gefährlichen Überdruck ist der Deckel 16 des Druckbehälters 1 mit dem Manometer 4 und dem Überdruckventil 3 versehen.To control the internal pressure and to protect against dangerous excess pressure, the cover 16 of the pressure vessel 1 is provided with the pressure gauge 4 and the pressure relief valve 3 .
Bei der in Fig. 2 dargestellten modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Deckel 16 im Gehäuse 20 integriert. Auf dem Deckel 16 sind ein Mikrowelleneinlaß fenster 6, ein Halogenstrahler 7, ein Manometer 4, ein Überdruckventil 3 und ein Gaseinlaßventil 2 untergebracht, so daß der Druckbehälter 1 mit angebrachtem Sichtfenster 13 von unten dicht angeschraubt werden kann. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Druckaufbau und der Druckablaß automatisch erfolgen können. Auch ist bei dieser Anordnung die Verwendung von in Größe und Ausführung verschiedenen Druck gefäßen möglich.In the modified embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 2, the cover 16 is integrated in the housing 20 . On the lid 16 , a microwave inlet window 6 , a halogen lamp 7 , a pressure gauge 4 , a pressure relief valve 3 and a gas inlet valve 2 are housed, so that the pressure vessel 1 can be screwed tightly with the window 13 attached from below. This embodiment has the advantage that the pressure build-up and the pressure release can take place automatically. This arrangement also allows the use of different pressure vessels in size and design.
Claims (18)
- A) Verbringen des zu polymerisierenden dentalen Werkstücks in einen Druckbehälter (1) ohne Küvette,
- B) Erzeugung eines pneumatischen Überdruckes im Druckbehälter (1); und
- C) Bestrahlung des zu polymerisierenden dentalen Werkstücks mit Mikrowellen.
- A) placing the dental workpiece to be polymerized in a pressure vessel ( 1 ) without a cuvette,
- B) generating a pneumatic overpressure in the pressure vessel ( 1 ); and
- C) irradiation of the dental workpiece to be polymerized with microwaves.
- A) einen Druckbehälter (1) mit einem für Mikrowellenstrahlung durchlässigen Druckfenster (6) und einem Gaseinlaß- und Auslaßventil (2); und
- B) ein außerhalb des Druckfensters (6) angeordnetes Magnetron (10) aufweist.
- A) a pressure vessel ( 1 ) with a pressure window ( 6 ) transparent to microwave radiation and a gas inlet and outlet valve ( 2 ); and
- B) has a magnetron ( 10 ) arranged outside the printing window ( 6 ).
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