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DE1296301B - Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz und Teilen fuer die prothetische Zahnbehandlung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz und Teilen fuer die prothetische Zahnbehandlung

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DE1296301B
DE1296301B DEN24940A DEN0024940A DE1296301B DE 1296301 B DE1296301 B DE 1296301B DE N24940 A DEN24940 A DE N24940A DE N0024940 A DEN0024940 A DE N0024940A DE 1296301 B DE1296301 B DE 1296301B
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Germany
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porcelain
alumina
tooth
clay
oxide
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DEN24940A
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Hughes Thomas Henry
Mclean John Walford
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National Research Development Corp UK
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National Research Development Corp UK
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Description

porzellansorten, die in ihren optischen Eigenschaften io welche durch Metallverstärkungen gegeben sind, ein der natürlichen Substanz der zu erneuernden oder Material, das ausreichende Festigkeit liefert und auszubessernden Zähne recht ähnlich sind. Bekannte wobei das Verstärkungsmaterial die Anforderungen Zahnporzellane haben jedoch den schweren Nachteil, für die zahnprothetische Anwendungen vollkommen daß ihre mechanischen Eigenschaften verhältnis- erfüllt, was bedeutet, daß der fertige Zahnersatz ein mäßig schlecht sind, insbesondere ihre Bruch- 15 natürliches und lebensechtes Aussehen haben soll, beständigkeit unter den hohen Bißbeanspruchungen, während das Material selbst nicht nur hohe Druckweichen sie unterworfen werden müssen. festigkeit, sondern auch hohe Beständigkeit gegen
In vielen Fällen ist es daher notwendig, derartigen Schlag, Scherungs- und Biegekräften, einen dem Zahnersatz aus Porzellan mit Metallverstärkungen Zahnporzellan und dem natürlichen Zahn ähnlichen oder Metallkernen zu versehen, entweder indem 20 Ausdehnungskoeffizienten und eine geringe Wärmfe-Porzellanelemente auf Metallunterlagen aufgesetzt leitfähigkeit haben sollte, beständig gegen Angriff werden oder indem das Porzellan auf eine Metall- und Zerfall durch die im Mund herrschenden Beunterlage aufgeschmolzen wird. Derartiger Zahn- dingungen, beständig gegen Verziehen oder Schrumpersatz zeigt jedoch mit oder ohne Metallverstärkung fen bei den für das Aufbrennen der Porzellanteile einen verhältnismäßig hohen Prozentsatz an fehler- 25 des Zahnersatzes erforderlichen hohen Temperaturen haften oder vorzeitig unbrauchbaren Stücken. ist, mit Zahnporzellan verträglich ist und in der Lage
Überdies bietet die Verwendung von Metall in ist, eine starke Verbindung damit und mit Beschich-Verbindung mit Porzellan eine Anzahl von Proble- tungen und Pigmenten zu bilden und keine schädmen. Da Zahnporzellan verhältnismäßig durch- liehe, störende oder toxische Einwirkung auf das scheinend ist, muß es in beträchtlicher Dicke über 30 Mund- oder Zahngewebe hat und beständig gegen der Verstärkung verwendet werden, wenn seine ge- Verfärbung unter den Bedingungen im Mund ist. wünschten Eigenschaften nicht verschlechtert werden Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine
sollen. Dies bedeutet, daß es z. B. nicht möglich ist, feuerfeste Oxydmasse, welche mindestens 60 Gedie Schneidekanten von Vorderzähnen zu verstärken wichtsprozent Tonerde, Titandioxyd oder Zirkonerde und trotzdem ein annehmbares Aussehen zu erzielen. 35 oder eine Mischung hieraus enthält, wobei der Rest Überdies ist bei Jacketkronen die erforderliche Por- hauptsächlich aus Kieselerde besteht, in die gezellandicke zur Bedeckung der Metallverstärkung wünschte Form gebracht und bei einer Temperatur derart, daß der Zahnprothetiker vor die Wahl gestellt zwischen 1300 und 1750° C unter Sinterung oder ist, entweder so viel des zu verkronenden Zahnes Rekristallisieren des Oxydes, jedoch ohne wesentzu entfernen, daß der Rest gefährdet ist, oder die 40 liches Schmelzen, gebrannt wird und anschließend Abmessungen der Krone über die natürliche Zahn- eine Schicht Zahnporzellan oder Tonerdeporzellan größe hinaus zu erhöhen. auf den Oxydkörper aufgebrannt wird.
Außerdem erweist es sich bei vielen Arten von Damit werden die Vorteile erzielt, daß bei VerZahnersatz als unvermeidlich, daß wenigstens ein Wendung derartiger rekristallisierter Oxyde Zahn- Teil der Metallverstärkung freiliegt, was das Aus- 45 ersatz von überraschender mechanischer Festigkeit sehen des Zahnersatzes ernstlich stört. erhalten wird, während die optischen Eigenschaften
Da drittens die für die Verstärkung verwendeten des Porzellans nicht nachteilig beeinflußt werden. Metalle gegen Mundflüssigkeiten inert, im Wärme- Die ästhetischen Eigenschaften des Zahnersatzes sind ausdehnungskoeffizienten mit Zahnporzellan vertrag- auch dann noch ausgezeichnet, wenn die Porzellanlich sein und gleichzeitig ausreichende Festigkeit und 50 auflage sehr dünn ist und, selbst wenn es erforder-Bearbeitbarkeit zusammen mit einem geeigneten lieh ist, daß irgendein Teil des Kernmaterials frei-Schmelzpunkt haben müssen, ist die ausgedehnte liegt, da es nicht sehr vom Rest des Zahnersatzes Verwendung von Edelmetallen und Legierungen absticht, wie dies bei Metall der Fall wäre. Überdies davon erforderlich. Diese Metalle sind nicht nur ist dieses Verstärkungsmaterial billig, und die sehr teuer, sondern darüber hinaus erfordert der 55 Arbeitsweise erfordert nur keramisches Können.
Aufbau von Zahnersatz aus Porzellan, das an Metall Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird
gebunden ist, sowohl keramische als auch Metallbearbeitsfähigkeiten. Es entstehen auch Probleme hinsichtlich der Erzielung einer guten Verbindung zwischen dem Porzellan und dem Metall.
Es ist bekannt, schwer schmelzbare Oxyde zu rekristallisieren, indem sie auf ausreichende Temperatur erhitzt werden, um ihr Sintern und ihre Rekristallisation praktisch ohne Schmelzen hervorzurufen, und daß die dabei erhaltenen Materialien 65 hohe Druckfestigkeit haben, wie sie für Schneidwerkzeuge geeignet wäre. Es war jedoch nicht vorherzusehen, daß derartige Materialien mit Vorteil in
eine Schicht von Zahnemaille oder Zahnglasur auf die Porzellanoberfläche aufgebrannt. Damit wird erreicht, daß das Aussehen des fertigen Zahnersatzes 60 noch weiter verbessert wird.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung enthält die Oxydmasse kleine Mengen Flußmittel. Damit wird erreicht, daß der Sinter- und Rekristallisationsprozeß erleichtert und beschleunigt wird.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung enthält die schwer schmelzbare Oxydmasse wenigstens 85% Aluminiumoxyd. Damit wird erreicht, daß die Zusammensetzung die besten Eigenschaften
3 4
im fertigen Zahnersatz aufweist. In diesem Falle liegt umschließen. Dann wird nach bekannten Arbeits-
die Brenntemperatur vorzugsweise zwischen 1500 weisen ein Abdruck der Wurzeloberfläche 14 ge-
und 1750° C, um optimale Rekristallisation zu nommen, wobei sich nur der Stift an seinem Platz
erzielen. befindet. Nach dem Abdruck wird eine Kupfer- oder
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im 5 Silberform angefertigt und eine Platinmatrize der
einzelnen erläutert. Es zeigt Wurzeloberfläche 14 angepaßt. Dann wird eine Zahn-
F i g. 1 einen senkrechten Querschnitt einer Zahn- krone durch Aufbrennen eines Körpers 5 aus Tonform, die einen künstlichen Backenzahn enthält, in erdeporzellan auf die Hülse 4 in der Form aufgebaut. den ein vorgeformter, gemäß der Erfindung her- In einem zweiten Brennvorgang wird eine Feldspatgestellter Kern aus rekristallisierter Tonerde ein- io zahnglasuro aufgebracht. Die Tonerdehülse 4 wirkt gearbeitet ist; als Verstärkung des Porzellans 5 und macht das
F i g. 2 ist ein senkrechter Querschnitt einer ande- Gießen eines Goldkerns für die Krone überflüssig, ren Zahnform, die einen künstlichen Vorderzahn F i g. 4 zeigt eine auf einen natürlichen Zahn aufenthält, in den ebenfalls ein vorgeformter Tonerde- gesetzte, gemäß der Erfindung aufgebaute Porzellankern eingearbeitet ist; 15 Jacketkrone, die eine vorgeformte Unterlage aus
F i g. 3 ist ein senkrechter Querschnitt einer Stift- rekristallisierter Tonerde enthält. Die Krone kann
krone mit einer Tonerdehülse, die auf die Wurzel durch Fertigung eines Modellstumpfs der Jacket-
eines Zahnes aufgepaßt ist; krone aus Kupfer oder Silber und Herstellung einer
F i g. 4 ist ein senkrechter Querschnitt einer ahn- Platinmatrize mit Hilfe des Modellstumpfs erhalten
lieh eingepaßten Jacketkrone, und ao werden. Auf die Gaumenseite der Platinmatrize wird
Fig. 5 ist ein horizontaler Querschnitt einer dann eine dünne Schicht gefärbtes Tonerdeprozel-
hinteren Verkleidung für eine Brückenarbeit. lan 5' aufgebracht und eine vorgeformte Tonerde-
F i g. 1 zeigt den Aufbau eines Zahns nach der unterlage 4 durch Vibration eingerüttelt. Der Farb-Erfindung in der Zahnform, und zwar aus einem körper 5 wird auf der übrigen Matrize mit Tonerde-Tonerdekern und einer Schicht aus Tonerdeporzellan 25 porzellan aufgebaut und das ganze anschließend zur oder Zahnporzellan mit etwa dem gleichen Ausdeh- Herstellung einer Jacketkrone gebrannt. Auf die nungskoeffizienten, die wieder mit einer Verkleidung entsprechenden Oberflächen der Krone wird eine aus Feldspatemaille glasiert ist. Eine aus zwei Feldspatglasur 6 aufgebracht und die Krone noch-Teilen 1 und 2 bestehende Metallform ist mit einem mais gebrannt. Die erhaltene Krone ist in F i g. 4 Zapfen 3 versehen, der in die Formhöhlung vor- 30 auf einen natürlichen Zahn 20 aufgesetzt gezeigt, dringt. Ein vorgeformter Kern aus rekristallisierter wobei die gefärbte Tonerdeporzellanschicht 5' gegen Tonerde 4 von 1,5 bis 2,5 mm Dicke, in Abhängig- die Gaumenseite der Platinmatrize gelegen ist. Diese keit von der Größe des Zahnes, wird über den Krone hat auf der Gaumenfläche 25 große Festigkeit, Zapfen 3 gezogen. Der Kern soll dem Zapfen mit was einen Vorteil darstellt, da diese Seite beim einer Toleranz von etwa 0,25 mm aufgepaßt werden. 35 Kauen am meisten der Bruchgefahr ausgesetzt ist. Zunächst wird eine dünne Schicht Feldspatglasur auf Eine innere Verkleidung für Brücken kann, wie in die Innenfläche des Formhohlraumes aufgebracht. F i g. 5 gezeigt, hergestellt werden. Eine Tonerde-Dann wird Zahnporzellan oder Tonerdeporzellan unterlage 4 wird mit einem Schwalbenschwanz 4' vermischt mit einem geeigneten Farbstoff und nach versehen, mit dessen Hilfe sie an der Brücke beBedarf mit einem anorganischen Bindemittel in die 40 festigt werden kann. Eine Schicht 5 aus geeignet Form eingebracht und bildet eine Schicht 5 um den gefärbtem Tonerdeporzellan wird auf die Vorder-Tonerdekern, die vorzugsweise eine Dicke von 0,7 fläche 32 aufgebrannt, und dann wird eine dünne bis 1,0 mm hat. Die zwei Hälften der Form werden Schicht 6 über das Tonerdeporzellan aufgebracht, dann in einer Heißpresse geschlossen, und der voll- Die folgenden Beispiele zeigen weitere Herstelständige Zahn wird gebrannt und in üblicher Weise 45 lungsweisen und Ausführungsformen des Verfahrens fertig konfektioniert, wozu auch das Aufbringen der Erfindung. Bei diesen Beispielen wird zwar Toneiner Emailleschicht 6 gehört. Diese Arbeitsweise erde verwendet, doch können auch andere Oxyde eignet sich besonders zur Herstellung von Backen- bei entsprechender Anpassung der Brenntemperatur zähnen. benutzt werden.
F i g. 2 zeigt ein entsprechendes Verfahren, jedoch 50 In den Beispielen wird wie auch bei der obigen
angewandt auf die Herstellung eines Vorderzahns. Beschreibung der Zeichnungen die Tonerde in be-
Gleiche Zahlen bedeuten hier gleiche Teile. kannter Weise vor dem Brennen in die gewünschte
Die soeben beschriebene Arbeitsweise eignet sich Form gebracht. So wird stets zur Erzielung des besonders bei Verwendung von Pigmenten, die bei Zusammenhalts der Tonerdemassen während des Temperaturen von 1500° C und darüber nicht be- 55 Formens ein Bindemittel verwendet. Dieses Binde-Ständig sind und daher nicht direkt mit der rekristal- mittel soll so gewählt werden, daß nach dem Brennen lisierten Tonerde vermischt werden können. Nach kein Rückstand bleibt. Geeignete Bindemittel für dieser Arbeitsweise hergestellte Zähne können sowohl dieses Fachgebiet sind bekannt. Im vorliegenden für Brückenträger als auch für künstliche Gebisse Fall wurde Methylcellulose verwendet. Verwendung finden. 60
Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Stiftkrone aus Beispiel 1 rekristallisierter Tonerde. Ein Stift 10 aus rostfreiem Ein Gemisch aus 10 Gewichtsprozent Methyl-Stahl von 1 bis 1,5 mm Durchmesser wird in den cellulose und dem Rest Wasser wurde in folgender Wurzelkanal 11 eines natürlichen Zahnes eingepaßt Weise hergestellt:
und eine Hülse 4 aus rekristallisierter Tonerde über 65 Die Methylcellulose wurde mit der Hälfte der
den herausragenden Teil des Stiftes gezogen. Stift 10 erforderlichen Menge Wasser gemischt und 5 bis
und Hülse 4 können verschiedene Abmessungen be- 10 Minuten unter ständigem Rühren auf 80° C
sitzen, jedoch sollte die Hülse den Stift genau passend erwärmt, bis sie benetzt war. Das Gemisch wurde
auf 20° C abgekühlt, nachdem das übrige Wasser allmählich zugegeben worden war, bis die Methylcellulose vollständig dispergiert war.
Nun können Tonerde und erhaltenes Methylcellulosegel in verschiedenen Mengenverhältnissen der Art der Tonerde entsprechend zur Bildung einer formbaren Masse vermischt werden; in diesem Beispiel wurden 200 g Tonerde mit 30 g Methylcellulosegel vermischt. Zur Erleichterung der Trennung von der Form und zur Verbesserung der Formungseigenschaften kann ein geeignetes, dem Fachmann bekanntes Trennmittel dem Gemisch zugesetzt werden. Es werden etwa 30 ml dieses Gleitmittels auf 200 g Tonerde angewandt. Das Gemisch wird dann in die gewünschte Form gebracht. Nach der Abnähme von der Form wird die geformte Tonerde zunächst langsam in einem Ofen bei 200ö C getrocknet und dann auf die erforderliche Brenntemperatur erhitzt.
Diese Arbeitsweise wurde zweimal durchgeführt, zunächst mit Tonerde von 95°/oiger Reinheit, dann mit Tonerde von 85%iger Reinheit.
Aus Tonerde mit 95°/oiger Reinheit geformte Gegenstände, wobei die Verunreinigungen in der Hauptsache aus Kieselerde mit geringeren Mengen Titanerde, Eisenoxyd und Flußmitteln wie Alkali oder Alkalisilikaten bestanden, wurden 2 Stunden auf 1650° C erhitzt. Zum Vergleich sind die Eigenschaften der so erhaltenen Stoffe und die von Zahnporzellan in der folgenden Tabelle angegeben.
Physikalische Eigenschaften
Reknstallisierte
Tonerde
Porzellan
1209 352
22218 3515
32 · 105
3870 260 bis 844
6,2
6,7
7,1
7,5
7,9
6,4 bis 7,8
0,162 0,010
0 0 bis 2
9
72
1200
42
430
Zugfestigkeit, kg/cm2
Druckfestigkeit, kg/cm2
Young-Modul, kg/cm2
Bruchmodul, kg/cm2
Ausdehnungskoeffizient
Obis 200° C-10-6/° C
Obis 400° C-10-6/° C
Obis 600°C-10-6/°C
Obis 800° C-10-e/° C
0 bis 1000° C · 10-6/° C
Wärmeleitfähigkeit, 100° C Joule cm/cm2/sec/° C Wasserabsorption, °/o
Härte
Mohs-Skala
Rockwell C-Skala
Vickers-Skala bei 10 kg Last VPN
Der Ausdehnungskoeffizient der menschlichen Zähne liegt in der Größenordnung von 11,4 · 10~6/°C.
Aus Tonerde mit 85°/oiger Reinheit geformte Gegenstände, wobei die Verunreinigungen in der Hauptsache aus Kieselerde mit geringen Mengen Titanerde, Eisenoxyd und Flußmitteln wie Alkalien oder Alkalierden bestanden, wurden 2 Stunden bei 1500° C gebrannt. Sie zeigten im Vergleich zu der rekristallisierten Tonerde der obigen Tabelle nur geringfügig unterlegene physikalische Eigenschaften.
Die Arbeitsweise wurde wiederholt, wobei aber ein Oxydgemisch aus etwa 60% Tonerde und etwa 40% Kieselerde mit geringen Anteilen an Verunreinigungen wie Titanerde, Eisenoxyd und Flußmitteln verwendet wurde. Das Oxydgemisch wurde 2 Stunden auf 1300° C erhitzt.
Beispiel 2
Rekristallisierte Tonerde kann vernickelt werden, indem die Oberfläche der rekristallisierten Tonerdekomponente mit einem Molybdänanstrich versehen, der Anstrich bei einer Temperatur oberhalb 1600° C auf die Oberfläche der Tonerde aufgebrannt, die Vernickelung der erhaltenen Oberfläche nach gebräuchlichen Verfahren vorgenommen und dann
45 weiter nach bekannten Verfahren Goldverkleidungen auf die Nickelfläche aufgelötet werden.
Beispiel 3
Die Feuerfestigkeit der rekristallisierten Tonerde ermöglicht es, Zahngold direkt auf dieses Material zu gießen. Brückenträger werden unter Verwendung rekristallisierter Tonerdekerne aufgebaut, die mit Tonerdeporzellan überzogen sind, das eine Brenntemperatur über HOO0C besitzt. Wachs wird auf die Gaumenfläche des vorgeformten Tonerdekerns aufgepaßt und unter Verwendung der Wachsabdrücke nach dem üblichen Verfahren ein Goldguß hergestellt. Diese Technik dient zum Aufbau einer Brücke in einem Stück, bei der die Pfeilereinlagen und Tonerdeträger mit einem nach dem Wachsverfahren hergestellten Goldguß verbunden werden können.
Beispiel 4
Vorgeformte Streifen rekristallisierter Tonerde von 0,6 mm Dicke wurden gearbeitet und der Gaumenseite eines nach bekannten Verfahren der Fertigung von Jacketkronen hergestellten verkupferten Modellstumpfs aufgepaßt, Zahnporzellan (Brenntemperatur 980° C) wurde dann auf die Unterlage
aus rekristallisierter Tonerde aufgebrannt und eine Jacketkrone nach dem üblichen Verfahren der Dentallabors aufgebaut.
Auf diese Weise wurde ein natürlich aussehender Zahn unter Verwendung der Tonerdeunterlage als Verstärkungsmaterial erhalten. Das Ergebnis war hinsichtlich der opaleszierenden Wirkung den normalerweise zur Verstärkung verwendeten Platin-Palladium-Legierungen weit überlegen.
IO

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz und Teilen für die prothetische Zahnbehandlung, insbesondere künstlichen Zähnen, Stiftzähnen und Jacketkronen, dadurch gekennzeichnet, daß eine feuerfeste Oxydmasse (4), welche wenigstens 60 Gewichtsprozent Tonerde, Titandioxyd oder Zirkonerde oder eine Mischung hieraus enthält, wobei der Rest hauptsächlich ao
aus Kieselerde besteht, in die gewünschte Form gebracht und bei einer Temperatur zwischen 1300 und 175O0C unter Sinterung und Rekristallisieren des Oxydes, jedoch ohne wesentliches Schmelzen, gebrannt wird, und anschließend eine Schicht Zahnporzellan oder Tonerdeporzellan (5) auf den Oxydkörper (4) aufgebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht Zahnemaille oder Zahnglasur (6) auf die Porzellanoberfläche (5) aufgebrannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Oxydverbindung kleine Mengen Flußmittel enthält.
4. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydmasse mindestens 85 %> Tonerde enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brenntemperatur zwischen 1500 und 1750° C angewandt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909522/17
DEN24940A 1963-05-08 1964-05-08 Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz und Teilen fuer die prothetische Zahnbehandlung Pending DE1296301B (de)

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