DE9005995U1

DE9005995U1 - Zahntechnisch-prothetisches Primärteil aus einer edlen oder edelmetallfreien Dentallegierung mit aufgußfestem Überzug

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Publication number: DE9005995U1
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Priority date: 1990-05-26
Filing date: 1990-05-26
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2000-05-27

Description

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Dr. Giselher 'Wall " · ·· Ludwigstr. 18

Arzt und Zahnarzt D-8730 Bad Kissingen

Titel« Zahntechnisch-prothetisches Primärteil aus einer edlen oder edelmetallfreien Dentallegierung mit aufgußfestem überzug.

Einleitung

Di'2 Erfindung betrifft e* «it eirv-■<+ aufgußfesten Über7.u'.,^s der Sekundärmetallschmelze gegenüber isoliertes zahntechnischen Primärteil in form einer primären Halbpassung aus einer eJlen oder edelmetallfreien Dentallegierung, welches durch Aufguß eines Sekundärteils z. B. zur Vollpassung eines Attachments, oder einer anderweitigen beweglichen Passung komplettierbar ist. Erfindungsgemäß gemeint ist ein aufgießfähig konfektioniertes Primärteil ebenso, wie ein individuell vom Zahntechniker gefertigtes und aufgußfähig isoliertes Primärteil, welches die Kennzeichen der Erfindung verwirklicht.

Probleme im Stand der Technik

Verschiedene Verfahren zur Herstellung von aufgegossenen Geschiebekonstruktionen sind bekannt. Eine wesentliche Schwierigkeit besteht bei einem Aufgießverfahren in einer

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ausreichend sicheren Isolation zwischen Primär- und Sekundärgeschiebeteil, die eine Trennung der auieinandergegossenen Metallteile ermöglicht. Verschiedene Trennschichten sind im Stand Gto. Technik als Überzug für ^Ufgußfähige Primärgeschiebeteile vorgeschlagen. Sie alle haben jedoch wesentliche Nachteile. Sie sind als autogene Oxidschichten entweder an z. T. toxische {berylliua- oder galliumhaltige) oder nur mit besonders aufwendigem Gerät verarbeitbare (z. B. titanhaltii*e) Speziallegierungen gebunden, oder nur auf goldhaltige Legierungen anwendbar (kolloidale Graphitisolation), oder der überzug stellt eine nicht sinterbare, sehr berührungsempfindliche exogene Oxidschicht (PGA_Methode) dar. Für viele Legierungen stellt die Bildung einer autogenen isolierenden Oxidschicht Untersuchungen des Erfinders zu folge einen unvertretbaren hitzekorrosiven Eingriff in die Legierungsoberfläche dar, und zwar immer dann, wenn die Legierung einem Zundermodell mit innerer Oxidation folgt. Alle bekannten iBolationsmethoden weisen eine für die Alltagsroutine unvertretbar hohe, Hißerfolgsquote immer dann auf, wenn circular umfassende und occlusal gedeckelte Sekundärges^hiebeteile aufzugießen sind, wie dies bei Teleskop- und Konuskronen regelmäßig der Fall ist. Die parallele Teleskopkrone gilt als grundsätzlich unlösbar mit bekannten Trennschichtverfahren. Besonders hoch ist die Mißerfolgsrate weiterhin, wenn versucht wird, über eine leicht verbrennbare kolloidale Graphitschicht

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3 Goldlegierungen voneinander trennbar zu erhalten.

Ein bereits gebrauchsfertig aufguOfähig isoliertes Konfektionsteil als Primärteil einer beweglichen Passung gehört nicht zu Stand der Technik.

Technische Aufgabe

Die technische Aufgabe besteht in der Schaffung einen aufgießfähig isolierten pimären Halbpassung sowoM aus einer edlen, als auch alternativ einer edelmetallfr^ien Dentallegierung. Es soll gleichermaßen als Konfektionsteil, wie auch als individuell zu fertigendes Primärteil zu verstehen sein.

Lösung der technischen Aufgabe und Kenp-eichen

Die technische Aufgabe wird durch ein Primärteil aus einer edlen, oder auch edelmetallfreien Dentallegierung gelöst, dessen Oberfläche mindestens in dem Bereich, der von der flüssigen Sekundärmetallschmelze berührt wird, überzogen ist mit einem hochtemperaturesten, isolierenden überzug von etwa 0,i bis 50, bevorzugt 3 Mikron Dicke, der aus mindestens eine:

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4 der nachfolgend genannten Komponenten bestehti

a. einem Metall der Gruppen III, IHa oder IVa des Periodensystems der Elemente.

b. einer intermetallischen Verbindung, insbesondere der elemente der Gruppen IVa bis Villa (beide eingeschlossen), bevorzugt mit Aluminium, oder Zinn als Aluminide oder Stannide.

c. einem sonderkeramischen Hartstoff in Form einer intermetalloidischen Verbindung, oder eines Metallborids,

eines Metallcarbide,

eines Metallsilizids,

eines Metallnitrids,

der Metalle der Gruppen IHa, IVa, Va, Via, VIIa, Villa des

Periodensystems der Elemente oder einer davon abgeleiteten,

zusätzlich Kohlenstoff und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff enthaltenden Phase,

d. einem hochschmelzenden, feuchtigkeitsstabilen Metallphosphid,

e. einem einfachen Metalloxid, insbesondere einem Erd-, Erdalkalimetalloxid oder Seltenerdmetalloxid, bevorzugt Magnesium- ,Lanthanoxid, oder Aluminiumoxid, oder Titan-, Zirkonium, Hafnium- oder Mangan- oder Eisenoxid,

f. einem Metall-Doppeloxid, insbesondere der Spinellgruppe, bevorzugt einem Aluminat-, Ferrit-, Chromit-, Vanadin- oder Titar.spir.ell,

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g. oder einen Metallsulfid, bevorzugt Niob- oder Tantalsulf if' sowie auch sulfidische Mischphasen.

Bei den intermetalloidischen Verbindungen handelt es sich um=

h. Siliziumdioxid ohne Berücksichtigung der Modifikation

i. Siliziumnitrid ohne Berücksichtigung der stöchiometrischen Zusammensetzung,

k. Siliziumcarbid,

1. Borcarbid,

m. Bornitrid.

Der Überzug ist aufgetragen nach einem der folgenden Verfahren &igr; &ogr;. CVD-Verfahren

p. PVD-Verfahren

q. Plasmaspritzverfahren

r. Sputterverfahren

s. keramische Sinterverfahren

t. Pulverthermie-Verfahren als Auftrag einer Pulvermischung mit in-situ-Entstehen des Überzugs.

u. Pulvereinsatzverfahren durch Incubation in eine pulverförmige Reaktandenmischung.

v. Elektrolyseverfahren.

w. Aufgesetzte tiefgezogene angußfähigen Metallfolienkappe .

x. FläBmenpyrolyse von verdaapiten ReaRtanden-Lösungen

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Kennzeichnung

Der (irunäkörper der Haibpassung besteht aus einer eäien oder alternativ edelmetallfreien Legierung und folgt in seiner speziellen äußeren Utnrißform jeweils der zweckentsprechenden Ausbildungsvariante des zugrunde liegenden, bekannten Patrizen-Matrizen-Prinzips einer beweglichen Passung.

Kennzeichen der erfindungsgemäßen primären Halbpaxsung und Abgrenzung gegenüber dem Stand der Technik ist jedoch deren mehrschichtiger Aufbau, welcher sich aus einem aufgebrachten und fest haftenden, hochtemperaturbeständigen und gegen eine MetalJschmelze isolierenden Überzug auf dem Passungsgrundkörper ergibt.

Der überzug besteht mindestens aus einem Metall, einem Metalloxid, -doppeloxid, -borid, -silizid, -carbid, -nitrid, -phosphid, oder -sulfid, sowie den Carbiden oder Nitriden der Elemente Bor und Silizium. Er hat eine Schichtdicke von bevorzugt 3 Mikron. Autogene Oxidschichten sind nicht erfindungsgemäß gemeint. .

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Dr. Giselher "Well ' ' · ·' Lu'dwigstr. 18 Arzt und Zahnarzt D-8730 Dad Kissingen Spezielle Beschreibung

Die äußere Umrißform der erfindungsgemäßen Halbpassung folgt dem bekannten Prinzip des Aufbaues einer beweglichen Passung aus Matrize und Patrize.

Nach den Gedanken der Erfindung hat die primäre Hal^passung alternativ die äußere Raumform der einen oder der anderen untereinander gleichberechtigten Passungehälfte: sie ist ale Matrize, wie auch alternativ als Patrize ausgebildet. Besonderes Kennzeichen gegenüber dem Stand der Technik ist ein hochtemperatur!ester, gegen eine Metallschmelze isolierender Überzug, welcher die primäre Halbpassung durch Aufgießen der Sekundärpassung zur Vollpassung komplettierbar macht.

Die zusätzlichen speziellen, zufälligen, wie auch funktionsbedingten Ausgestaltungsformen der matrizen- und patrizenartigen Passungeteile sind dabei dem erfinderischen Gedanken untergeordnet und nicht Gegenstand des Schutzbegehren&bgr;.

Nachfolgend wird beschrieben, wie der Erfindungegedanke beispielhaft an einem extra- und intracoronalen Geschiebe, bzw. einer Konuskrone in Erscheinung tritt. Erfindungsweaentlich let die Ausbildung d*r primären HalbpaBBung als matrizen- bzw. patrizenhafter Körper mit einem durch einen hochtemperatur festen überzug mehrschichtigen inneren Avfbau. Die besonderen lokal, wie funktionell

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bedingten, besonderen Ausgestaltungsweisen der äußeren Umrißform von Matrize und Patrize sind zufällige Attribute.

Abb. Ii huf sieht und Teilsieht eines Schnitts (A-E) dc-i erfinduttgss«aBiäiien primären Halöpassung (a-b-d) als sit einer Pfeilerkrone (c) verbindbare extracoronale Geschiebepatrize. Der Koiiuswinkel der Matrize hat nur beispielhaften Charakter, eine parallele Patrize, sr ie eine Patrize Bit &rgr; lane ja oder gewölbten -den-, wie Deckflächen ist auch erfindungsgemäß. Geschiebezapfen samt Verbinder (b) wie auch die Geschiebeanschlagfläche (d) sind mit einen erfindungsgenäßen, aufgußfesten überzug (a) versehen.

In Abb. 2t sieht nan die erfindungsgenäße primäre Halbpassung als intracoronale Geschiebematrize (a-b) einer Ankerkrone (c). Schwalbenschwanzform, wie auch Konizität der Geschiebematrize sind nur beispielhaft zu verstehen. Erfindungsgemäß kann der Primärteil auch als extracoronale, mit dem herausnehmbaren Zahnersatzteil verbindbare Geschiebematrize auegebildet sein. Kennzeichnender Bestandteil ist der mindestens die gesamte SeschiebepasBungsflache überziehende aufgußfeste überzug (a)

In Abb. 3t ist die primäre Halbpassung als Aussenkrone (b) einer Doppelkrone, welche ihrerseits mit einem herausnehmbaren Zahnersatz verbindbar ist, ausgebildet. Die Aussenkrone trägt den aufgußfeeten überzug (a) auf ihrer Innenseite und erlaubt

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damit die Herstellung der Innenkrone in Aufgußverfahren als Sekundärteil in Umkehrung des klassischen Vorgehens, bei welchen die Innenkrone zuerst hergestellt wird. Die Doppelkrone wird erfindungsg.mäe nach dem parallelen Teleskop-, wie auch Konusprinzip herfestsl.lt..

In Abb. 4t sieht man die erfindungsgemäße primäre als Ißaäs&krcn« [D) e·>.■:·.-3 D^Dpelkror-e-arükeii in Aufsicht und Schnitttild. Letzteres zui "*rdeut.li'hung, daß hier die Inner.Ärone (b) im Gegensatz zu Abb. 3 die aufgußfeste Isolierschicht (a) auf ihrer Auseenseite trägt. Hier ist die Aussenkrone traditionell als Sekundärteil (s) aufgießbar. Die Teleskopkrone mit. parallelen Wandungen, wie auch die Konuskrone mit Konuswinkeln von 0° bis etwa 10° sind erfindungsgemäße AusfUhrungeVarianten.

Je nach Stoffauswahl und der angewandten Auftragmethode weist der erfindungsgemäße Überzug charakteristische Eigenschaften auf.

Ein nach einem PVD-Verfahren hergestellter Metall-, Hartstoff- oder Phosphid-Oberzug (nach a. - g.) zeigt eine sehr dichte Oberfläche von spiegelndem Metallglanz (bei a. und b. zumindest initial, vor längerer Einwirkung der Atmosphäre), von weitgehend beständigst Silber-(a.,b.),

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10 Gold-, Messing- oder Kupferfarbe in den Gruppen c. und d.

CVU-überzüge sind je nach Natur der eingesetzten Reaktanden Wt.J. Reaktionsbedingungen oft weniger rein und weniger dicht. Sie lassen sich dann durch ihr -umpfes, mehr körperfarbenes

Mssehen schon ohne instruwentelle Hilfe von den vorgenannten leicht unterscheiden. Ein Metallglanz ist nur wenig ausgeprägt: das nach einen PVD-Verfahren messing- bis kupferfarbene Zirkoniumborid erscheint nach bestimmten CVD-Methoden als dunkelrotbrauner, glänzender überzug, der nur noch wenig an Metall erinnert. Auch ultrastrukturell weisen die PVD-Uberzüge entsprechend diesem makroskopischen Eindruck ein bedeutend flacheres Oberflächenrelief auf, das verglichen mit CVD-Uberzügen nur sehr wenige kristalline Einlagerungen enthält. Ahnlich rauhe Oberflächen bieten ultrastrukturell bis in den sichtbaren Bereich hinein Überzüge, die mittels Plasmabrenner oder Flammenpyrolyse aufgetragen sind. Die Teilchenstruktur resultiert hier zwangsläufig aus dem Verfahrensaufbau durch punktuelle Verhaftung der aufgebrachten Substanzpartikel. Ahnliches gilt für durch Sintern aufgebrachte Überzüge der Gruppen e. und f., die durchweg matt und dabei im Regelfalle weitaus poröser als die vorgenannten sind. CVD- und PVD-erzrugte oxidisch^ Überzüge nach e. und f. sind dagegen wesentlich dichter als sinterkeramische Aufträge, und damit hochglanzpolierbar

So kann der Fachmann großenteils bereits nach eine« ersten Eindruck einen nach einem bestimmten Auftragsverfahren

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hergestellten überzug erkennen.

Ebenso sind bei Schichtdicken oberhalb von 1 Mikron in den meisten Fällen auch Rückschlüsse auf die chemische Natur möglich. Siliziumdioxid wirkt wie einer hochglänzender Klarlack, Siliziumnitrid wirkt matt und grünlich, Si 1 iziumcarbid stumpf und bräunlich, Borcarbid stumpf und dunkelbraun, Bornitrid wie weißlich angehaucht. Oxide, insbesondere die Doppeloxide habet· z. T. sehr kräftige Eigenfarben, die dem Fachmann hinreichend als keramis« he Farbstoffe bekannt sind, wie z. B. das "Delft.er" oder "Thenards Blau" des Cobaltaluminat-Spinell. Nur bei Schichtdicken unterhalb von etwa 1 Mikron sind si r\\ mit Ausnahme der metallischen und intermetallischen Überzüge, die ihren Metallcharakter zeigen, alle überzüge sehr ähnlich, da nur physikalische Interferenzfarben auftreten.

Jeweils besonders günstige Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Überzuges kann der Fachmann unschwer der entsprechenden Fachliteratur entnehmen. Aufgeführt seien hier z. B. die Werke: "Vapor deposition" von Powell, C. F et al. (Hrsg.) aus dem Verlag John Wiley & Sons, New York-London-Sydney. (1968); "Intermetallic Compounds" von J. H Westbrook (Hrsg), Robert E. Krieger Publishing Company. Huntingdon, New York (1977); "High-Temperature Technology" von I. E. Campbell (Hrsg.) John Wiley St Sons, New York (1956) "Oberflächentechnik" Vorträge des 3. Surtec-Kongresses geseir.saa »it Interfinish Europe 1985; vor. H. Cichos et al =

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(Hrsg) VDE-Verlag-GmbH; Berlin, Offenbach (1985).

Claims

SchutzansprUche

1. Zahntechnisch-prothetische, durch Aufgußverfahren komplettierbare, primäre Halbpassung von Matrizen- oder Patrizenform aus einer edlen, sowie auch edelmetallfreien Dentallegierung, gekennzeichnet durch einen fest haftend aufgebrachten hochtemperaturbeständigen und gegen eine Metallschmelze isolierenden überzug von 100 Nanometer bis 50 Mikrometer Dicke,

2. Überzug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß er eine bevorzugte Dicke vor. 1 bis 5 Mikrometer hat.

3. Primäre Halbpassung nach den Ansprüchen 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus mindestens einer der nachfolgend genannten Komponenten besteht, nämlich aus:

a) einem Metall der Gruppen III, IHa oder IVa des Periodensystems der Elemente, oder einem Edelmetall,

b) einer intermetallischen Verbindung, insbesondere der Elemente der Gruppen IVa, Va, Via, VIIa, Villa mit Aluminium oder Zinn.

c) einem sonderkeramischen Hartstoff in form einer interiutitalloidischen Verbindung, oder

eines Metallborids

eines Metallcarbide

eines Metallsilizids,

eines Metallnitrids,

der Metalle der Gruppen Ilia, IVa, Va, Via, VIIa des

Periodensystems der Elemente oder einer davon

abgeleiteten, zusätzlich Kohlenstoff und/oder

Sauerstoff und/oder Stickstoff enthaltenden Phase.

d) einem hochschmelzenden, feuchtigkeitsstabilen Metallphosphid.

e) einem einfachen Metalloxid, insbesondere einem Erdalkalimetalloxid, Erd- oder Seltenerdmetalloxid, bevorzugt Magnesium-, Aluminium-, oder Lanthanoxid, oder Titan-, Zirkonium-, Hafnium- oder Mangan- oder

\ Eisenoxid,

f) einem Metall-Doppeloxid, insbesondere der

Spinellgruppe, bevorzugt *»inem Aluminat-, Ferrit-, Chromit-, Vanadin- oder Titanspinell,

g) oder einem MetisTläulfif, bevorzugt 'Niob- oder Tantalsulfid, sowie auch sulfidische Mischphasen,

4. überzug nach Anspruch 3.c dadurch gekennzeichnet daß

es sich bei der intermetalloidischen Verbindungen um

a) Siliziumdioxid ohne Berücksichtigung der Modifikation,

b) Siliziumnitrid ohne Berücksichtigung der stöchiometri sehen Zusammensetzung,

c) Siliziumcarbid

d) Borcarbid

e) Bornitrid

5. Primäre Halbpassung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dar; der überzug nach den Anspruch 3 a. auch eine über den Passungsgrup.dkorper tiefgezogene Metallfolienkappe mit einer Dicke von 10 bis 20 Mikron ist.