DE69320563T2

DE69320563T2 - Verfahren zur Herstellung keramischen Zahnersatzes

Info

Publication number: DE69320563T2
Application number: DE69320563T
Authority: DE
Inventors: Agneta Oden
Original assignee: Nobelpharma AB; Sandvik AB
Current assignee: Nobel Biocare Services AG
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2013-06-22
Also published as: NO932298L; SE9201927D0; SE470346B; DE69320563D1; NO306927B1; EP0580565B1; FI932910A0; EP0580565A3; NO932298D0; DK0580565T3; US5342201A; SE9201927L; EP0580565A2; FI932910A7; ES2119881T3; ATE170069T1

Description

Diese Erfindung betrifft pulvermetallurgische Verfahren zur Herstellung von genau geformtem künstlichem Zahnersatz mit einem individuell hergestellten Kern eines dichtgesinterten Keramikmaterials hoher Festigkeit, welches auf vorbereitete Zahnoberflächen oder künstliche Halteteile paßt. Auf diesen Kernen kann Dentalporzellan zu Zahnkronen, Inlays, Überzügen oder Brücken gebrannt werden.
Die US-PS 5 080 589 (EP-A-0 375 647) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Kronen aus dichtgesintertem Keramikmaterial mit hoher Festigkeit, bei dem das Sinterschrumpfen berücksichtigt wird. Gemäß diesem Patent werden die Kronen vorgefertigt, was bedeutet, daß sie von vornherein ein bestimmtes Maß haben
Die US-PS 5 106 303 (EP-A-0 389 461) und die SE-PS 469 057 beschreiben die Herstellung von Inlays, Onlaykronen und Überzügen aus dichtgesintertem Keramikmaterial hoher Festigkeit durch Kopierfräsen eines Rohkörpers oder eines vorgesinterten oder gesinterten Körpers aus einem Abdruck der vorbereiteten Zahnoberfläche und unter Berücksichtigung der Sinterschrumpfung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zweckmäßige Technik zur Herstellung von Zahnkronen, Inlays, Überzügen oder Brücken aus dichtgesintertem Keramikmaterial hoher Festigkeit unter Verwendung moderner pulvermetallurgischer Technik und Lesetechnik zu bekommen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem Zahnersatz mit pulvermetallurgischen Methoden für natürliche Zähne oder Implantate, das einen individuellen Kern aus dichtgesintertem Keramikmaterial hoher Festigkeit mit gebranntem Dentalporzellan auf der Oberfläche herstellt. Die innere Oberfläche des Kernes, die auf eine oder mehrere vorbereitete Oberflächen oder künstliche Halteteile paßt, wird durch Formen eines Keramikpulvergemisches an eine Oberfläche eines Körpers, an welchem die erwähnte Oberfläche hergestellt wird, durch eine dreidimensionale optische oder mechanische Lesemethode unter Vermessung der vorbereiteten Oberflächen des vorbereiteten Zahnes oder der künstlichen Halteteile und ihres wechselseitigen Verhältnisses entweder direkt im Mund oder auf einem Modell, z. B. einem Gipsabguß, hergestellt, wonach die vermessenen Oberflächen in einer Vergrößerung reproduziert werden, wie beispielsweise unter Verwendung einer computergesteuerten Fräsmaschine, wobei die Vergrößerung unter Beachtung der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinterns zu voller Dichte unter Zugabe eines erwünschten Spaltes für Zement berechnet wird.
Fig. 1 zeigt Querschnitte von natürlichen Zähnen, eines mit einer künstlichen Zahnkrone (Fig. 1a), eines mit einem Inlay (Fig. 1b) und eines mit einem Überzug (Fig. 1c). In dieser Figur ist A = Dentalporzellan, B = Kern aus dichtgesinterter Keramik, Y = die Außen oberfläche des Kernes, E = die Innenoberfläche des Kernes, C = Zement, P = die vorbereitete Oberfläche des Zahnes, S = die Präparatgrenze, E = Zahnschmelz, D = Zahnbein und F = Pulpa.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Brücke, die auf zwei Stützzähne zementiert ist. Diese Stützzähne können ein lebendes Halteteil (U&sub1;) oder ein künstliches Halteteil (U&sub2;), hergestellt aus Dentallegierung, Keramikmaterial oder verstärktem Polymer, haben. Die Brücke in Fig. 2 enthält zwei künstliche Zahnkronen nach Fig. 1a und mit einem Brückenzahn (V) dazwischen als Ersatz für einen verlorenen Zahn. Die Brücke enthält einen Kern (B) mit Dentalporzellan (A). Eine Brücke kann mehrere Stützzähne und auch mehrere Brückenzähne dazwischen enthalten. Die Stützzähne können auch für Inlays oder Überzüge vorbereitet werden. Überzüge können sowohl bukkal als auch lingual gemacht werden. Die Stützzähne können auch Implantate mit künstlichen Halteteilen sein.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt eines Beispiels einer Presse für einzelne Kerne für Zahnkronen. K&sub1; ist ein Modell eines Präparates für eine Zahnkrone, vergrößert unter Berücksichtigung der Sinterungsschrumpfung. S ist die Präparatgrenze, T die Oberseite des Modells, R die Unterseite und L die Oberfläche, die die vergrößerte Oberfläche des Präparates (P) ist. K&sub2; besteht aus K&sub1; mit einer Abdruckkappe zum Beispiel aus Wachs, und Z ist die Außenoberfläche dieser Abdruckkappe. F ist ein Rohr. G&sub1; ist eine Platte mit einem Zylinder G, welcher in F paßt. H ist ein Zylinder, der auch in F paßt. H, F, E, G und G&sub1; können beispielsweise aus Metallwerkstoff bestehen. E besteht aus einem viskosen elastischen Material wie auch J und X, die Abdrücke von K&sub2; sind, M ist ein Hohlraum für Keramikpulver. K&sub1; wurde in X plaziert, und Pk ist die Kraft, mit welcher H gegen G gepreßt wird.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Abdruckes von zwei Stützzähnen, die für Kronen vorbereitet sind, und das Zahnfleisch zwischen den Zähnen. c&sub1; und c&sub2; sind die Abdrücke der Präparate der Stützzähne in a, welches das Abdruckmaterial ist. b&sub1; und b&sub2; sind zwei Parallelrohre, die durch b&sub3; fest miteinander verbunden sind. Die Innenfläche von b&sub1; und b&sub2; besteht aus zwei Zylinderoberflächen mit den Radien r&sub1; und r&sub2;. Sie sind mit e&sub1;-e&sub2; verbunden. w ist der Winkel zwischen den Teilen b&sub1; und b&sub2; mit dem Radius r&sub1; und der Oberfläche mit dem Querschnitt e&sub1;-e&sub2;. q&sub1; und q&sub2; sind Nuten in dem Teil der Rohre b&sub1; und b&sub2; mit dem Radius r&sub2;. h ist der Abstand zwischen den parallelen Mittelachsen von b&sub1; und b&sub2;. n&sub1; und n&sub2; sind Modelle von c&sub1; und c&sub2;, die durch Gießen von Modellmaterial, z. B. Gips, in die Rohre b&sub1; und b&sub2; sowie c&sub1; und c&sub2; hergestellt wurden.
Fig. 5 zeigt N&sub1; und N&sub2;, die vergrößerte (für die Schrumpfung während des Sinterns kompensierte) Modelle von n&sub1; und n&sub2; sind. f ist eine Halterung mit den Löchern g&sub1; und g&sub2;, die so hergestellt sind, daß der Abstand h zwischen den Mittelachsen von g&sub1; und g&sub2; h ist, wenn es derart vergrößert ist, daß es die Sinterungsschrumpfung sowie die innere Form der Löcher g&sub1; und g&sub2; berücksichtigt, die gegenüber der Innenoberfläche der Rohre b&sub1; und b&sub2; vergrößert sind. Q&sub1; und Q&sub2; sind die vergrößerten Nuten q&sub1; und q&sub2;.
Fig. 6 zeigt in der Halterung f plaziert N&sub1; und N&sub2;. X&sub1; ist ein Werkzeug aus einem Kautschukmaterial, und M&sub1; ist ein Hohlraum.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, werden künstliche Zahnkronen, Inlays, Überzüge oder Brücken als ein Kern aus einem dichtgesinterten Keramikmaterial (B) mit gebranntem Dentalporzellan auf der Oberfläche (A) hergestellt. Der Zahnersatz wird auf den vorbereiteten Oberflächen (P) beispielsweise durch Zementieren fixiert und die Brücke auf den Halteteil U&sub1; und U&sub2;. Die dünne Zementschicht (C) verbindet die vorbereiteten Hohlraumwände (P) mit jenem Teil der Oberfläche der Innenfläche des Kerns (I), der so hergestellt wurde, daß diese Oberfläche (D) mit großer Präzision auf die vorbereitete Oberfläche (P) paßt. Auf der Außenoberfläche (Y) des Kerns (B) kann Dentalporzellan gebrannt werden. Die Zementschicht kann eine Dicke < 100 um, vorzugsweise 25 bis 50 um, haben. Das Aufzementieren des Zahnersatzes kann beispielsweise mit Zinkphosphatzement, Glasionomerzement oder irgendeinem Harzzement erfolgen. Im letzten Fall kann es ein Vorteil sein, die Innenoberflächen (I) der Kerne der Konstruktionen, die mit den vorbereiteten Oberflächen (P) der Zahnstruktur verbunden werden, mit Silan zu behandeln, und es kann auch vorteilhaft sein, die vorbereiteten Oberflächen (P) zu ätzen und mit einem Bindeharz vor der Zementierung zu behandeln.
Das Keramikpulver kann nach mehreren dem Fachmann bekannten Methoden hergestellt werden. Übliche pulvermetallurgische Techniken können angewendet werden, bei denen die verschiedenen Bestandteile unter trockenen oder nassen Bedingungen mit Wasser oder einem anorganischen Lösungsmittel (z. B. Alkoholen) als Mahlflüssigkeit vermischt und vermahlen werden. Zu dem Keramikschlamm werden Schmiermittel oder andere organische Bindemittel, je nach der Wahl der Formmethode, zugegeben, wenn dies zu gegebener Zeit in dem Verfahren benötigt wird.
Das keramische Grundmaterial in dem Kern umfaßt vorzugsweise ein oder mehrere biologisch verträgliche Oxide mit Zusätzen von Carbiden und Nitriden mit und ohne Bindemittel. Beispiele biologisch verträglicher Oxide, die die Grundmatrix für den Keramikkörper bilden können, sind Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2;, MgO, ZrO&sub2; und ZrO&sub2; mit Zusätzen kleiner Mengen von bis zu 10 Mol% Y&sub2;O&sub3; oder MgO (teilweise oder ganz mit ZrO&sub2; stabilisiert). Zusätze können als Teilchen mit einer Größe von 25 um, vorzugsweise < 10 um und/oder als Whisker (haarförmige Einkristalle) mit einer Länge von > 10 um, vorzugsweise > 25 um und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von > 5, vorzugsweise > 10 um und/oder Fasern (polykristallin) mit einem Durchmesser von > 10 um und/oder als Einkristallplättchen mit einem ungefähren Durchmesser von 5 bis 50 um und einer Dicke von 1 bis 10 um vorliegen. Die Menge an Whiskern, Fasern und/oder Plättchen sollte 60 Vol.% nicht übersteigen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Keramikmaterial > 50% Al&sub2;O&sub3; mit Zusätzen üblicher Sinterhilfen. Um die Festigkeit zu erhöhen, können < 25 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 12 Gew.-% ZrO&sub2; und/oder 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% SiC-, TiN- oder ZrN-Whisker zugegeben werden. Es ist wichtig, daß das Keramikmatrial zu geschlossener Porosität gesintert wird, was für ein Oxidmaterial wenigtens 95% der theoretischen Dichte bedeutet, doch um gute mechanische Festigkeit zu gewährleisten, sollte das Material vorzugsweise eine Dichte über 98% haben, wobei Dichten über 99,5% die beste Festigkeit ergeben.
Um eine geeignete Farbe des Kernes (B) zu bekommen, können gefärbte Bestandteile ausgewählt werden. Zusätze z. B. von 0,1 bis 1 Gew.-% TiN und/oder ZrN werden Kernen auf Al&sub2;O&sub3;-Basis einen schwachgelben Farbton geben. Fe&sub2;O&sub3; ergibt einen gelbbraunen Farbton, und MnO ergibt einen rosa Farbton. Natürlich sollten Zusatzstoffe, die unästhetische Wirkungen erzielen, nicht verwendet werden.
Gemäß der Erfindung sind jetzt künstliche Keramikzahnkronen, -inlays, -überzüge und - brücken dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem leicht zu pressenden Pulver mit Zusätzen von Schmiermitteln und/oder anderen organischen Bindemitteln hergestellt sind. Bei der Herstellung des Kerns einer einzelnen Zahnkrone wird das Pulver gegen den Körper K&sub1; zu einem Kern verdichtet, der nach dem Sintern zu voller Dichte auf die vorbereitete Oberfläche paßt und eine erwünschte Wanddicke hat. Bei der Herstellung des vergrößerten Modells (K&sub1;) wurde die Sinterschrumpfung berücksichtigt. Die Oberfläche (L) muß vergrößert werden, um die erwünschte innere geometrische Form (I) des rohen Körpers zu haben, der auf die vorbereitete Oberfläche (P) nach dem anschließenden Sinterverfahren paßt. Die erwünschte Form des Spaltes zwischen der Zahnkrone und dem vorbereiteten Zahn für ein Aufzementieren der Krone auf dem vorbereiteten Zahn muß ebenfalls berücksichtigt werden. Die Größe dieses Spaltes kann beispielsweise so berechnet werden, daß er so klein wie möglich an der Präparatgrenze ist.
Die Kerne der Zahnkronen werden durch kaltes isostatisches Verdichten, uniaxiales Pressen, Schlickergießen, Druckgießen, Spritzgießen oder durch Verdichten des Pulvers auf andere Weise, vorzugsweise durch eine kalte isostatische Technik, gegen einen Körper (K&sub1;) hergestellt, der in Fig. 3 gezeigt ist. K&sub1; hat eine Oberfläche (L), die mit der Oberfläche (P) des vorbereiteten Zahnes gleichmäßig ist, auf welcher die Zahnkrone oder der Überzug aufgepaßt wird. Der Körper K&sub1; wird durch Vermessen der vorbereiteten Oberfläche (P) oder eines künstlichen Halteteils direkt im Mund oder anhand eines Modelles, z. B. eines Gipsabgusses, durch eine dreidimensionale mechanische oder optische Methode hergestellt. Die vermessene Oberfläche wird in einer vergrößerten Form (L), z. B. mit einer computergesteuerten Fräsmaschine, reproduziert. Die Vergrößerung wird aus der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinterns zu voller Dichte berechnet. Bei der Berechnung der Form von K&sub1; wird der Spalt für Zement berücksichtigt. Es ist wichtig, daß die Präparatgrenze S bzw. S&sub1; ersichtlich ist. Unter der Präparatgrenze S&sub1; bzw. S&sub1; und dem Boden R bekommt der Körper CK1) eine solche Form, daß seine Oberflächen zu dem Okklusionsteil des Präparates hin konvergieren. An der Unterseite (R) kann die Außenoberfläche beispielsweise zylindrisch sein. Der Körper (K&sub1;) kann beispielsweise aus Metallmaterial, Graphit, Polymeren usw. hergestellt werden. K&sub1; wird eine solche Größe haben, daß die Innenoberfläche des Rohkörpers (des Abdruckes von L) nach der Schrumpfung während des Sinterns zu der vollen Dichte die innere Oberfläche (I) annimmt, welche den erwünschten Paßsitz gegen die vorbereitete Zahnoberfläche (P) oder auf einem künstlichen Halteteil hat. Die Oberfläche (L) des Körpers (K&sub1;) wird mit einer computergesteuerten Fräsmaschine hergestellt, die die vermessene Zahnoberfläche vergrößert, was nach dem Verdichten des Pulvers gegen diese Oberfläche (L) und nach dem Sintern zu voller Dichte die Innenform des Kerns (I) gibt. Während des Verdichtens wird die Außenoberfläche (Y) des Kerns folgendermaßen gebildet: Ein Körper (K&sub2;), der in Fig. 3 gezeigt ist, wird mit einer computergesteuerten Fräsmaschine aus den vermessenen Daten von der vorbereiteten Oberfläche (P) des vermessenen Zahnes oder der Oberfläche des künstlichen Halteteils gefräst. Dieser Körper (K&sub2;) wird unter Berücksichtigung der Sinterungsschrumpfung in der gleichen Weise wie der Körper (K&sub1;) und mit zusätzlichem Material von der Präparatgrenze oder gerade darunter vergrößert. K&sub2; enthält die äußere Oberfläche Z. Die äußere Oberfläche Z kann durch Formen einer Abdruckkappe mit irgendeinem leicht formbaren Material, z. B. Wachs, oder einem Material, welches leicht gegen den Körper K&sub1; geformt werden kann, geformt werden. Die äußere Oberfläche (Z) dieses zweiten Körpers (K&sub2;) oder (K&sub1;) mit einer Abdruckkappe (beispielsweise aus Wachs) wird verwendet, um die Außenform (Y) des Kerns zu bilden. Ein Abdruck (X) wird aus dem Körper (K&sub2;) oder K&sub1; mit einer Abdruckkappe beispielsweise aus Wachs aus irgendeinem viskosen elastischen Material, z. B. einem Silikon, hergestellt. Die Verdichtung des Pulvers kann mit einem Werkzeug nach Fig. 3 erfolgen. Dieses Werkzeug enthält den Abdruck X. K&sub1; paßt in X von unten (R) zu der Präparatgrenze S. Zwischen der Oberfläche (L) von K&sub1; und X befindet sich ein Hohlraum M. Der Abdruck X hat eine solche Form, daß er in einen Körper E paßt, welcher ein viskoses elastisches Material enthalten kann. Der Körper E wird in einem Rohr (F) plaziert, welches auf G gesetzt wird, welches ein Teil von G&sub1; ist. Der Zylinder (H) mit dem gleichen Durchmesser wie G wird von oben in das Rohr (F) eingesetzt. Zwischen H und E, das X enthält, wird ein Deckel (J) aus dem gleichen Material wie E plaziert.
Die Herstellung eines einzelnen Kernes für eine Zahnkrone kann auf die folgende Weise erfolgen: Das Preßwerkzeug wird zusammen mit dem Rohr F auf den Zylinder G gesetzt. E mit X wird in das Rohr F gesetzt. Preßfertiges Pulver wird in den Hohlraum M gefüllt, und der Körper K&sub1; wird in X eingepaßt. K, paßt in den Abdruck X von der Präparatgrenze S&sub1; aus oder gerade darunter und zum Boden R des des Körpers K&sub1;. Schließlich werden der Deckel J und der Zylinder H plaziert, und das ganze Werkzeug nach Fig. 3 wird in eine Presse, z. B. eine uniaxiale hydraulische Presse, gegeben. Während der Verdichtung des Pulvers wird der Zylinder H mit der Kraft Pk in dem Rohr F gegen den Zylinder G in Berührung mit dem Deckel J gepreßt, und das Pulver wird gegen den Körper K&sub1; verdichtet. Nach dem Verdichten werden H, J und K&sub1; entfernt, und die verdichtete Schale kann in einigen Fällen an K&sub1; befestigt werden. K braucht keine Unterschneidungen zu enthalten. Die Wanddicke des Rohkörpers wird durch die in M gegebene Pulvermenge bestimmt. Nach dem Pressen wird der Rohkörper an der Präparatgrenze (S&sub1;) eingestellt, und die Wanddicke wird vor dem Sintern zur vollen Dichte kontrolliert und eingestellt. Die Wanddicke kann 0,5 mm sein, doch kann an bestimmten Stellen eine Wanddicke von > 0,5 mm erforderlich sein, um die Wandbereiche zu verstärken oder entfernte Füllungen zu ersetzen. Nach dem Sintern zu voller Dichte wird der Kern (B) gegen die Präparatgrenze (S) des Gipsmodelles eingestellt, um die Oberfläche I des Kernes an die Oberfläche P des vorbereiteten Zahnes oder an das künstliche Halteteil anzupassen. Schließlich kann Dentalporzellan für die Herstellung einer Zahnkrone auf dem Kern gebrannt werden.
Ein Überzug kann auf die gleiche Weise wie oben hergestellt werden. Ein Kern (B) eines Inlays kann auch durch Vermessen der Oberfläche (P), die für ein Inlay vorbereitet wurde, durch ein dreidimensionales mechanisches oder optisches Verfahren hergestellt werden. Die vermessene Zahnoberfläche wird in einer vergrößerten Größe in Metall, Graphit oder einem Polymer, z. B. mit einer computergesteuerten Fräsmaschine, die das Präparat vergrößert, reproduziert. Die Vergrößerung wird aus der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinterns zur vollen Dichte und mit einer Reduktion für den Zement berechnet. Ein Abdruck (X) (Fig. 3) kann auf die gleiche Weise wie bei einem Kern einer Zahnkrone hergestellt werden. Vor der Herstellung des Abdruckes (X) für ein Inlay wird das vergrößerte Präparat beispielsweise mit Wachs überfüllt. Dieses vergrößerte Modell mit dem gefüllten Präparathohlraum wird für die Verwendung des Abdruckes X aus irgendeinem viskosen elastischen Material, z. B. einem Silikon, verwendet. Dieser Abdruck wird in einer Presse auf die gleiche Weise wie in Fig. 3 beschrieben plaziert, nachdem das Keramikpulver in den Hohlraum zwischen dem vergrößerten Modell und dem Abdruck X eingefüllt wurde. Nach dem Verdichten wird der Rohkörper entfernt. Um in der Lage zu sein, den Rohkörper ohne seine Zerstörung zu entfernen, darf das Präparat keine Hinterschneidungen haben. Der Rohkörper wird an die Präparatgrenze angepaßt, und Raum kann gegeben werden, wenn Dentalporzellan auf den Außenoberflächen des Inlays, d. h. den Oberflächen, die nicht auf die vorbereiteten Oberflächen des Zahnes aufzementiert werden, gebrannt wird. Nach dem Sintern des Kernes kann eine Einstellung durch Schleifen oder Polieren erforderlich sein.
Bei der Herstellung einer Brücke ist es wichtig, die wechselseitige Beziehung nach der Vergrößerung beizubehalten. Eine Brücke kann hergestellt werden, indem man mit der Vermessung der Oberflächen des hergestellten Zahnes und des weichen Gewebes dazwischen mit Hilfe einer dreidimensionalen mechanischen oder optischen Methode beginnt. Es ist wichtig, das wechselseitige Verhältnis des Stützzahnes zu vermessen, was in der folgenden Weise geschehen kann. Ein Abdruck wird mit einer herkömmlichen Abdrucktechnik, z. B. mit einem Silikonabdruckmaterial, hergestellt. Dieser Abdruck wird beispielsweise in Gips gegossen. Aus diesem Modell oder direkt im Mund wird der vorbereitete Zahn und der Kiefer dazwischen durch eine dreidimensionale mechanische oder optische Methode vermessen. Der vorbereitete Zahn und der zahnfreie Kiefer dazwischen werden in einer vergrößerten Größe beispielsweise mit einer computergesteuerten Fräsmaschine reproduziert. Die Vergrößerung wird aus der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinterns zu voller Dichte und mit einem zusätzlichen Raum für den Zement berechnet. Das Material in den vergrößerten Modellen kann beispielsweise Graphit, Metall oder ein Polymer sein.
Ein vergrößertes Modell, das die gesamte Situation berücksichtigt, kann auch auf folgendem Wege hergestellt werden. Ein Abdruck, wie in Fig. 4 gezeigt, wird von dem Stützzahn und dem Gewebe dazwischen mit einer herkömmlichen Abdrucktechnik, wie mit einem Abdruckmaterial, z. B. einem Silikonmaterial (A), angefertigt. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Abdruckes. Die Rohre b&sub1; und b&sub2; werden in das Abdruckmaterial (a) eingedrückt. Um den Abdruck der Präparate nicht zu verformen, kann jener Teil der Rohre, der in das Abdruckmaterial gepreßt wird, zum Beispiel eine abgefaste Kante haben. Die Rohre können auch an dem Abdruck beispielsweise mit klebrigem Wachs befestigt werden. Die Rohre b&sub1; und b&sub2; können zum Beispiel elliptischen oder runden Querschnitt mit Nuten (q&sub1; und q&sub2;) in der Längsachse in den inneren Oberflächen der Rohre haben, und eine Stufe e&sub1;-e&sub2; parallel zu den Längsachsen ist aus einem Querschnitt klar ersichtlich. Die Rohre b&sub1; und b&sub2; haben parallele Längsachsen und umgeben die Abdruckt (c&sub1; und c&sub2;) der Präparate des Stützzahnes in dem Abdruckmaterial (a). Die Rohre b&sub1; und b&sub2; sind mit b&sub3; aneinander befestigt. Die Abdrucke (c&sub1; und c&sub2;) werden zum Beispiel in Gips gegossen, was die Modelle (n&sub1; und n&sub2;) ergibt, die in Fig. 4 gezeigt sind. Die Modelle n&sub1; und n&sub2; werden mit einer dreidimensionalen mechanischen oder optischen Methode vermessen und in einer vergrößerten Größe beispielsweise mit einer computergesteuerten Fräsmaschine reproduziert. Die Vergrößerung wird aus der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinterns zu voller Dichte und unter Zugabe von Raum für den Zement über der Präparatgrenze (S&sub1;) der Modelle N&sub1; und N&sub2; berechnet. Das Material von N&sub1; und N&sub2; kann zum Beispiel ein metallischer Werkstoff, Graphit oder ein Polymer sein. Diese vergrößerten Modelle (N, und N&sub2;) werden in eine Halterung f gesetzt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Halterung f enthält eine Platte, wie beispielsweise aus Metall, welche zwei Löcher g&sub1; und g&sub2; hat. Diese Löcher haben eine Geometrie, die mit den inneren Oberflächen der Rohre b&sub1; und b&sub2; übereinstimmt und mit dem gleichen Vergrößerungsfaktor vergrößert ist, der die Sinterungsschrumpfung für das eventuelle Keramikpulver berücksichtigt. Der Abstand (H) zwischen den Längsachsen der Löcher ist unter Berücksichtigung der Sinterungsschrumpfung des Keramikmaterials vergrößert. Durch Plazieren der vergrößerten Modelle N&sub1; und N&sub2; in der Halterung f wird ein vergrößertes Modell der vorbereiteten Stützzähne und ihrer Wechselbeziehung gewonnen. Die Stufe E&sub1;-E&sub2; und die Nuten Q&sub1; und Q&sub2; und der Abstand (H) ergeben die Wechselbeziehung der vergrößerten Präparate. Die Herstellung des Werkzeugs zum Verdichten des Keramikpulvers zu der Brücke erfolgt in ähnlicher Weise wie in Fig. 3 gezeigt ist. Ein Abdruck X muß gemacht werden, der Raum für Pulver zu einem Balken gibt, der die Abdruckkappen verbindet, die nach dem Verdichten zu den vergrößerten Präparaten N&sub1; und N&sub2; passen. Fig. 6 ist eine skizzenhafte Darstellung des Abdruckes X. In Fig. 6 sind die Modelle N&sub1; und N&sub2;, die in der Halterung f sitzen, in dem Abdruck X plaziert, der auf die gleiche Weise hergestellt wurde, wie für Kerne einzelner Zahnkronen beschrieben wurde. In dem leeren Raum M&sub1;, der N&sub1; und N&sub2; umgibt, wird Keramikpulver plaziert, und das Werkzeug wird gemäß Fig. 3 in ein Druckwerkzeug gesetzt, und ein verdichtender Druck Pk wird aufgebracht. Das Keramikpulver wird gegen N&sub1; und N&sub2; und gegen den Teil der Halterung, der zwischen N&sub1; und N&sub2; liegt, verdichtet. Der Rohkörper wird entfernt, und die Abdruckkappen werden an der Präparatgrenze und, wo die Wanddicke reduziert werden muß, eingestellt. Der Balken kann beispielsweise mit einem Fräswerkzeug in einem Handstück eines Dentaltechnikers geformt werden, um eine geeignete Form als eine Brückenstruktur zu ergeben. Der Kern wird zu voller Dichte gesintert. Nach dem Sintern kann vor dem Brennen von Dentalporzellan auf dem Kern etwas Einstellung erforderlich sein, um eine Brücke nach Fig. 2 zu haben.
Bei der Herstellung einer Brücke kann das Wechselverhältnis der Stützzähne nach der Vergrößerung auch auf vielen anderen Wegen beibehalten werden, beispielsweise bevor der Abdruck (a) gegossen wird, können einige Markierungen in dem Abdruck derart plaziert werden, daß sie Abdrücke in den verschiedenen Teilen (dem Stützzahn und dem Kiefer dazwischen) ergeben, in welche das Gipsmodell durch Zersägen geteilt wird. Die Abdrücke der Markierungen in Kombination mit vergrößerten Markierungen können verwendet werden, um die Wechselbeziehung der Stützzähne nach der Vergrößerung zu haben.
Eine Brücke kann auch hergestellt werden, die auf Stützzähnen mit Präparaten für einen Überzug auf der bukkalen Oberfläche oder mit einem Präparat auf der lingualen Ober fläche für eine Lingualplatte basiert. Die Herstellung einer solchen Brücke kann in der gleichen Weise wie hier für eine Brücke mit Stützzähnen erfolgen, die für volle Kronen vorbereitet sind.
Eine Brücke kann auch für Stützzähne hergestellt werden, die für Inlays vorbereitet sind. Um die Wechselbeziehung zwischen den Stützzähnen in dem vergrößerten Modell, das die Sinterschrumpfung berücksichtigt, zu haben, erfolgen die Herstellung des Verdichtungswerkzeugs und die Verdichtung auf die gleiche Weise, wie für eine Brücke mit Stützzähnen beschrieben ist, die für volle Kronen vorbereitet wurden. Die Stützzähne können unterschiedliche Vorbereitungstypen haben.
Eine Brücke auf der Basis von Stützzähnen, die für Inlays vorbereitet sind, kann auch aus dichtgesintertem Keramikmaterial hergestellt werden, indem man beispielsweise von einem Gipsmodell des vorbereiteten Zahnes und des Kiefers dazwischen ausgeht. Ein Balken kann gefertigt werden, indem man ein lichtgehärtetes Polymer verwendet, das in die Inlaypräparate eingefüllt wird und die Präparate der Brücke verbindet. Vor dem Härten des Polymers bekommt es eine solche Form, daß die Inlays und der Balken dazwischen die erwünschte Form haben. Nach der Lichthärtung der Polymerbrücke wird sie entfernt und durch eine dreidimensionale mechanische oder optische Methode vermessen und in einer vergrößerten Größe zu einem Rohkörper oder einem vorgesinterten Keramikkörper beispielsweise mit einer computergesteuerten Fräsmaschine reproduziert. Die Vergrößerung wird aus der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinters zu voller Dichte berechnet.
Ein anderer Weg zur Herstellung einer dichtgesinterten Schale, welche nach Sintern zu voller Dichte auf einen vorbereiteten Zahn paßt, ist der, einen Abdruck der vergrößerten Körpers K&sub1; herzustellen, der die Sinterschrumpfung und einen zusätzlichen Raum für den Zement nach Fig. 3 berücksichtigt. Dieser Abdruck wird in Gips gegossen, und man erhält ein Modell K&sub3; in Gips aus K&sub1;. Ein Abdruck (X) wird gemäß Fig. 3 gemacht. Gegen K&sub3; wird Keramikpulver beispielsweise mit einem Verdichtungswerkzeug (wie es in Fig. 3 beschrieben ist), verdichtet. Der Rohkörper wird auf dem Gipsmodell vorgesintert. Aluminiumoxid wird bei 800 bis 1100ºC vorgesintert. Während des Vorsinterns wird Wasser aus dem Gips freigesetzt, welcher um etwa 15% schrumpft. Das Keramikmaterial schrumpft viel weniger, und der vorgesinterte Kern kann leicht entfernt, eingestellt und zu voller Dichte gesintert werden.
Noch ein anderer Weg zur Herstellung einer dichtgesinterten Schale, die nach dem Sintern zu voller Dichte auf einen vorbereiteten Zahn paßt, ist der, einen Schlamm von Keramikpulver herzustellen, der unter nassen Bedingungen mit Wasser oder einem anorganischen Lösungsmittel (z. B. Alkoholen) als Schleifflüssigkeit vermischt und vermahlen wurde. Zu dem Keramikschlamm werden Schmiermittel oder andere organische Bindemittel zugesetzt. Auf das vergrößerte Gipsmodell K&sub3; des vorbereiteten Zahnes wird der Schlamm des Keramikpulvers in irgendeiner Weise aufgebracht, z. B. mit einer Bürste von der Präparatgrenze (S&sub1;) zu der Spitze (T). Das Gipsmodell von K&sub1; (K&sub3;) kann auch in einen Schlamm des Keramikpulvers eingetaucht werden. Um eine optimale Verdichtung des Pulvers zu haben, kann ein Saugbecher an die Bodenfläche (R) angelegt werden, und durch den Saugbecher wird während des Tauchens des Körpers K&sub3; in den Schlamm ein negativer Druck ausgeübt, wie in der schwedischen Patentanmeldung Nr. 9 004 134-4 beschrieben ist. Die Keramikteilchen werden auf dem Gipsmodell gepackt, wenn dieses Modell das Wasser aus dem Schlamm absorbiert. Auf diese Weise wird das Keramikpulver auf dem Gipsmodell verdichtet, und der auf diese Weise verdichtete Körper kann an der Präparatgrenze S&sub1; und auch auf die erwünschte Form und Schalendicke des Modells eingestellt werden. Der Rohkörper wird auf dem Gipsmodell vorgesintert. Der vorgesinterte Körper wird für das Gipsmodell zu groß sein und kann für irgendeine Einstellung und Sinterung zu voller Dichte entfernt werden. Statt Gips können auch andere poröse Materialien verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie während des Vorsinterns als Sinterstütze benutzt werden können.
Brücken können mit der obenbeschriebenen Schlickergießmethode hergestellt werden, indem man einen Abdruck von N&sub1; und N&sub2; in der Halterung f (Fig. 5) herstellt und beispielsweise in Gips gießt. Bevor der Abdruck gemacht wird, wird ein Träger für den Schlamm beispielsweise mit Wachs auf der Halterung zwischen N&sub1; und N&sub2; aufgebaut, um die Struktur für die Brückenzähne zu bekommen. Ein Abdruck wird von der Halterung mit dem Träger (N&sub1; und N&sub2;) für die Brückenzähne gemacht, der in Gips gegossen wird. Das Gipsmodell wird auf einer Platte mit einem keramischen Material fixiert und in drei Teile (N&sub1;, Brückenzahn und N&sub2;) geteilt. Die drei Teile haben die gleiche wechselweise Beziehung wie vor der Trennung. Auf dem Gipsmodell wird ein Schlamm in gleicher Weise plaziert, wie für Kerne für einzelne Zahnkronen beschrieben wurde. Das getrennte und fixierte Gipsmodell mit dem Keramikschlamm wird vorgesintert, und der vorgesinterte Brückenkern kann, wenn erforderlich, vor dem Sintern zu voller Dichte eingestellt werden.
Ein anderer Weg zur Herstellung eines Kerns einer Brücke ist der, Keramikpulver mit einem in Fig. 6 gezeigten Werkzeug auf N&sub1; und N&sub2; in der Halterung f gemäß Fig. 5 oder auf einem Gipsmodell gemäß Fig. 5, das befestigt und in drei Teile geteilt ist, zu verdichten. Das Werkzeug wird in einem Verdichtungswerkzeug ähnlich dem, das in Fig. 3 gezeigt ist, plaziert, nachdem das Keramikpulver in M&sub1; angeordnet wurde. Der auf diese Weise hergestellte Rohkörper wird vor dem Vorsintern eingestellt. Nach dem Vorsintern kann der Körper vor dem Sintern zu voller Dichte in bekannter Weise irgendeine Einstellung bekommen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von künstlichem Zahnersatz mit einem keramischen, dichtgesinterten einzelnen Kern (B) hoher Festigkeit mit Dentalporzellan (A) durch pulvermetallurgische Herstellungsmethoden, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (I) des Kerns (B), welche auf eine oder mehrere vorbereitete Zahnflächen (P) oder künstliche Halteteile paßt, hergestellt wird, indem man ein Keramikpulvergemisch auf einer Oberfläche eines Körpers bildet, auf welchem diese erwähnte Oberfläche durch Vermessen der Oberflächen der vorbereiteten Zähne oder künstlichen Halteteile und ihrer wechselweisen Beziehung mit einer dreidimensionalen optischen oder mechanischen Lesemethode direkt im Mund oder auf einem Modell, beispielsweise aus Gips, hergestellt wird, wonach die vermessenen Oberflächen in einer vergrößerten Größe, z. B. mit einer computergesteuerten Fräsmaschine, reproduziert werden, wobei die Vergrößerung aus der Schrumpfung des Keramikmaterials während des Sinterns zu voller Dichte und Berücksichtigung des Spaltes für Zement berechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (Y) des Kerns (B) nahe der erwünschten Größe gegen die vergrößerten Präparate mit Hilfe eines Abdruckes (X) aus einem viskosen elastischen Material trockengepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern durch Trockenpressen gegen beispielsweise ein Gipsmodell der vergrößerten Präparate hergestellt wird, wonach der Kern auf dem Gipsmodell vorgesintert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern durch Schlickergießen beispielsweise auf einem Gipsmodell der vergrößerten Präparate hergestellt wird, wonach der Kern auf dem Gipsmodell vorgesintert wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus dichtgesintertem Keramikmaterial hoher Festigkeit mit einer relativen Dichte von > 99% besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial in dem Kern auf einem oder mehreren der Oxide Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2;, MgO, ZrO&sub2; oder ZrO&sub2; mit bis zu 25 mol% Y&sub2;O&sub3; oder MgO basiert.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial auch Whisker und/oder Teilchen von SiC, TinN, ZrO&sub2; und/oder ZrN umfaßt.