DE4233133C1

DE4233133C1 - Verwendung palladiumfreier, hochgoldhaltiger Dentallegierungen

Info

Publication number: DE4233133C1
Application number: DE4233133A
Authority: DE
Inventors: Katja Spohn; Rudolf Dipl Ing Dr Wagner; Manfred Dipl Phys Dr Stuemke
Original assignee: Wieland Edelmetalle KG
Current assignee: Wieland Dental and Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2012-10-03

Description

Die Erfindung betrifft eine palladiumfreie Dental-Legierung auf der Basis von Gold zur Herstellung von festsitzendem Zahnersatz. Die Legierung kann gleichermaßen zum Aufbrennen von Dentalporzellanen als auch als unverblendeter oder mit Kunststoff verblendeter Zahnersatz verwendet werden.

Dentallegierungen auf der Basis von Gold sind für oben angeführte Verwendungsbereiche seit langem bekannt und in der Literatur beschrieben. Zur Abstimmung der technischen Daten und zur Erhaltung der notwendigen Korrosionsresistenz werden Goldlegierungen auch Edelmetalle der Platingruppe zulegiert. Legierungen auf der Basis von Gold und Platin, die allerdings kein Ag und Cu enthalten, sind in der US Patentschrift 4,062,676 beschrieben. Weitere Legierungen auf der Basis von Gold mit Ag und Cu und einem Platinanteil bis zu 9 bzw. 15% sind in den Patentschriften DE 40 31 169 und US 3,413,723 beschrieben. Aus der Gruppe der Platinmetalle steht das Palladium seit einiger Zeit im Kreuzfeuer der Kritik, bezüglich vermuteter gesundheitlicher Beeinträchtigungen von Patienten, die mit palladiumhaltigem Zahnersatz versorgt wurden.

Es besteht daher der Wunsch, eine extraharte Goldlegierung zur Verfügung zu haben, die palladiumfrei ist und, um normal expandierende und normal brennende keramische Massen aufbrennen zu können, dennoch mit

- einer Härte von ca. 200 HV 5/30
- einer Solidustemperatur von <1060°C
- einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von ca. 14×10^-6K^-1

ausgestattet ist.

Bekannte Systeme enthalten fast alle Palladium als Legierungsbestandteil. In diesen Goldbasislegierungen bewirkt ein Palladiumzusatz eine ausreichend hohe Solidustemperatur und eine hohe Festigkeit und Härte der Legierung.

Bei Goldbasislegierungen ohne Palladiumzusatz ist eine Festigkeits- und Härtesteigerung dann nur durch eine Anhebung der unedlen Legierungsbestandteile, für die üblicherweise Cu, Zn, Ga, In, Sn verwendet werden, zu erreichen. Aufgrund der Tendenz dieser Metalle, das Schmelzintervall abzusenken, ist eine Festigkeitserhöhung einerseits mit einer Absenkung der Solidustemperatur andererseits verbunden; die Möglichkeit, keramische Massen mit Aufbrenntemperaturen um 960°C aufzubrennen, ist somit stark eingeschränkt. Außerdem neigen Legierungen um so eher zum Verziehen des Metallgerüstes, je näher die Solidustemperatur der Legierung und die Brenntemperatur der Keramiken beieinander liegen.

Eine Härte- bzw. Festigkeitssteigerung schließt somit bei den bekannten Legierungen auf Goldbasis, sofern auf Palladium als Legierungselement verzichtet wird, eine ausreichend hohe Solidustemperatur aus. Einen genügend großen Abstand zwischen der Aufbrenntemperatur für keramische Massen und der Solidustemperatur entsprechender Legierungen stellt eine Temperaturdifferenz von ca. 100°C dar.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, palladiumfreie Dentallegierungen auf der Basis von Gold zur Herstellung von festsitzendem Zahnersatz zu finden, die sowohl eine ausreichend hohe Härte bzw. Festigkeit aufweisen, um auch für weitspannige Brücken verwendet werden zu können als auch mit ausreichend hohen Solidustemperaturen ausgestattet sind, um mit genügend Sicherheit gegen ein Verwinden beim Bebrennen mit keramischen Massen ausgerüstet zu sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Legierungen aus 45-70% Au, 20-40% Pt, 0,1-4% eines oder mehrerer der Elemente Re, Rh, Ru, Ir und Ta sowie 1-9% Ag, 0,5-5% Cu und 1-6% eines oder mehrerer der Elemente Ga, Ge, In, Sn, Zn bestehen. Die Prozentangaben beziehen sich dabei auf Gewichtsprozente. Der im Vergleich zu anderen Au-Legierungen für diesen Anwendungsbereich hohe Pt-Anteil trägt dazu bei, das Schmelzintervall der Legierungen auf einem ausreichend hohen Niveau zu halten. Die festigkeitssteigernde Wirkung von Platin ist bei Au-Basislegierungen auf die Mischungslücke im System Au-Pt zurückzuführen.

Die kornfeinenden Zusätze Re, Rh, Ru, Ir und Ta sind für eine optimale Gefügestruktur verantwortlich und tragen so zu hohen Festigkeits- und Härtewerten und aufgrund ihrer sehr hohen Schmelzpunkte auch zur Abstimmung des Schmelzintervalls bei.

Ag verhält sich in Bezug auf seinen Einfluß auf die Festigkeits- und Schmelzeigenschaften neutral. Mit diesem Legierungsbestandteil kann der Ausdehnungskoeffizient bei erfindungsgemäßen Legierungen sehr wirkungsvoll verändert werden, denn mit zunehmendem Ag-Gehalt nimmt auch die Wärmeausdehnung der Legierung zu. Dies ist hier von besonderer Bedeutung, da hiermit ein Nachteil eines hohen Pt-Anteils kompensiert werden kann, nämlich die Absenkung des Ausdehnungskoeffizienten mit höher werdendem Pt-Anteil.

Auch mit Cu kann der thermische Ausdehnungskoeffizient in einem engen Bereich beeinflußt werden. Wichtiger ist Cu bei den erfindungsgemäßen Legierungen allerdings zur Kontrolle der Festigkeitseigenschaften. Als mit der Legierungsbasis Au-Pt gut legierbares Element, werden erfindungsgemäße Cu-Anteile von der Legierungsbasis gelöst und tragen über strukturelle Ordnungsprozesse zur Festigkeitssteigerung der Legierungsbasis bei.

Ga, Ge, In, Sn und Zn sind bei Goldlegierungen die Elemente, die üblicherweise zur Härtesteigerung und auch zur Ausbildung einer zum Aufbrennen von keramischen Massen unerläßlichen Oxidschicht verwendet werden. Zu hohe Anteile dieser Legierungselemente führen bei erfindungsgemäßen Legierungen jedoch zu einer zu starken Absenkung des Schmelzintervalls. Ein Bebrennen mit handelsüblichen Keramiken ist daher nicht mehr möglich. Außerdem beinhalten zu hohe Anteile dieser Legierungselemente die Möglichkeit der Ausbildung von spröden Phasen, die sich dann mit einer Neigung zur Gußbrüchigkeit oder schlechten Dehnungs- und Festigkeitseigenschaften negativ bemerkbar machen können.

Die technischen Eigenschaften einiger erfindungsgemäßer Legierungen sind in beiliegender Tabelle aufgeführt. Die Prozentangaben beziehen sich dabei auf Gewichtsprozente.

Claims

1. Verwendung palladiumfreier, hochgoldhaltiger Dentallegierungen bestehend aus 45-70% Au, 20-40% Pt, 0,1-4% eines oder mehrerer der Elemente Re, Rh, Ru, Ir und Ta sowie 1-9% Ag, 0,5-5% Cu und 1-6% eines oder mehrerer der Elemente Ga, Ge, In, Sn, Zn für festsitzenden Zahnersatz.

2. Verwendung palladiumfreier, hochgoldhaltiger Dentallegierungen nach Anspruch 1, bestehend aus 50-60% Au, 30-37% Pt, 0,5-2,5% eines oder mehrerer der Elemente Re, Rh, Ru, Ir und Ta sowie 4-7% Ag, 2-4% Cu und 1-4% eines oder mehrerer der Elemente Ga, Ge, In, Sn, Zn.

3. Verwendung von Detallegierungen nach Anspruch 1 oder 2 für mit Keramik verblendetem Zahnersatz.