DE19640169B4

DE19640169B4 - Gold-containing yellow solder alloy for dental parts

Info

Publication number: DE19640169B4
Application number: DE19640169A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dr. Grau; Angela Klaus; Rudi Steinke
Original assignee: Degudent GmbH
Current assignee: Degudent GmbH
Priority date: 1996-09-28
Filing date: 1996-09-28
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2016-09-29
Also published as: DE19640169A1

Abstract

Goldhaltige, gelbe Lotlegierung für Dental- und Schmuckteile, die frei ist von Palladium, Kupfer, Nickel und Kadmium, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 55 bis 72 Gew.% Gold, 2 bis 20 Gew.% Silber, 0,5 bis 5 Gew.% Platin, 0 bis 0,5 Gew.% einem oder mehreren der Elemente Iridium, Rhodium, Ruthenium und Rhenium, 14,5 bis 20 Gew.% Zink, 0 bis 5 Gew.% Zinn und 0 bis 5 Gew.% Indium besteht, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt von Zink, Zinn und Indium zwischen 14,5 und 20 Gew.% liegt.Gold content, yellow solder alloy for dental and jewelry parts that is free of palladium, copper, nickel and Cadmium, characterized in that it consists of 55 to 72% by weight of gold, 2 to 20% by weight of silver, 0.5 to 5% by weight of platinum, 0 to 0.5% by weight of one or more of the elements iridium, rhodium, ruthenium and rhenium, 14.5 to 20% by weight of zinc, 0 to 5% by weight of tin and 0 to 5% by weight of indium exists, with the proviso that the Total content of zinc, tin and indium between 14.5 and 20 wt.% Is.

Description

Die Erfindung betrifft eine goldhaltige, gelbe Lotlegierung für Dental- und Schmuckteile, die frei ist von Palladium, Kupfer, Nickel und Kadmium.The The invention relates to a gold-containing, yellow solder alloy for dental and jewelry parts that is free of palladium, copper, nickel and Cadmium.

In der Vergangenheit wurden im Dentalbereich für Prothesenteile meist Legierungen verwendet, welche Palladium und/oder Kupfer enthielten. Als Legierungselement wird Palladium zur Festigkeits- sowie zur Härtesteigerung zugegeben; des weiteren bewirkt das Element Palladium in einer Dentallegierung durch das Anheben der Solidustemperatur eine Erhöhung der Hochtemperaturfestigkeit und bedingt dadurch auch eine Erhöhung der Verzugsfestigkeit bei Aufbrennlegierungen. Da Palladium stark entfärbend wirkt, ändert sich der Farbton von hochgoldhaltigen Legierungen mit steigenden Palladiumgehalt über blaßgelb nach weiß. Als Legierungselement wird Kupfer zur Steigerung der Härte sowie zur Erzielung eines gelben Farbtones verwendet.In In the dental sector, prosthesis parts have mostly been alloys in the past used which contained palladium and / or copper. As alloying element Palladium is added for strength and hardness; of further, the element causes palladium in a dental alloy raising the solidus temperature increases the high temperature strength and therefore also causes an increase in the tensile strength in burn-on alloys. Since palladium has a strong decolorizing effect, it changes the hue of high gold alloys with increasing palladium content over pale yellow after White. As an alloying element, copper is used to increase the hardness as well used to achieve a yellow hue.

Aufgrund einer vom Bundesgesundheitsamt ausgesprochenen Empfehlung gegen Palladium-Kupferlegierungen kamen auch die Elemente Palladium und Kupfer als solche in Verruf. Dies führte dazu, daß bei vielen neuen hochgoldhaltigen Legierungen, den sogenannten „Bio-"Legierungen, auf die Elemente Palladium und Kupfer verzichtet wird. Diese Legierungen weisen, z.B. im Vergleich zu palladium- und/oder kupferhaltigen Legierung deutlich andere Eigenschaften auf, wie z.B. deutlich niedrigere Solidustemperaturen. Des weiteren war in den letzten Jahren eine Trendwende bezüglich der Legierungsfarbe auf dem Markt feststellbar. Bevorzugt werden Legierungen, welche eine ästhetisch gelbe Goldfarbe aufweisen. Zusätzlich sind in neuerer Zeit vermehrt Themen wie die Verträglichkeit und mögliche Nebenwirkungen dentaler Werkstoffe auf die menschliche Gesundheit in den Vordergrund getreten.by virtue of a recommendation issued by the Federal Health Office against Palladium-copper alloys also came the elements palladium and Copper as such in disrepute. This resulted in many new high-gold alloys, the so-called "bio" alloys on the elements palladium and copper is dispensed with. These alloys wise, e.g. compared to palladium- and / or copper-containing alloy clearly other properties, such as significantly lower solidus temperatures. Furthermore, in recent years, a trend reversal in terms of Alloy color detectable on the market. Preference is given to alloys, which one aesthetically have yellow gold color. additionally In recent times, issues such as tolerability have become increasingly common and possible Side effects of dental materials on human health stepped into the foreground.

Die gleichen Bedenken wie gegen Palladium und Kupfer gelten auch für die Elemente Kadmium und Nickel, die ebenfalls als nicht unbedenklich für die menschliche Gesundheit eingestuft wurden.The the same concerns as for palladium and copper also apply to the elements Cadmium and nickel, which are also considered harmless to human Health were classified.

Die zum Verbinden von Teilen aus diesen Legierungen erforderlichen Dentallote müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Sie müssen mundbeständig sein, gutes Benetzungs- und Fließverhalten zeigen, in der Farbe und in ihrer Arbeitstemperatur den zu verlötenden Legierungen angepaßt sein. Die Lotverbindung muß außerdem eine hohe Festigkeit aufweisen.The Dentallote required to join parts made from these alloys have to meet a number of requirements. You need to mouth-resistant be, show good wetting and flow behavior, in color and be adapted in their working temperature to be soldered alloys. The solder joint must also have a have high strength.

Für Prothesenteile, die mit einer Keramikbeschichtung versehen werden, müssen die Lötverbindungen bei der Brenntemperatur eine ausreichende Festigkeit besitzen, damit es nicht zu Dimensionsänderungen der gelöteten Teile kommt. Da die Herstellung von metallischem Zahnersatz in mehreren Schritten vor sich geht, ist es zweckmäßig, neben einem Erstlot ein sogenanntes Zweitlot zur Verfügung zu haben, das in seiner Arbeitstemperatur tiefer liegt, damit nachfolgende Lötungen durchgeführt werden können, ohne die zuerst gelötete Verbindung wieder zu lösen.For prosthesis parts, which are provided with a ceramic coating, the solder connections at the firing temperature have sufficient strength so that it does not change the dimensions of the soldered Parts is coming. Since the production of metallic dentures in several Steps, it is expedient, in addition to a Erstlot so-called second lot available to have lower in its working temperature, so that subsequent soldering carried out can be without the first soldered Disconnect again.

Die steigenden Anzahl von gelben, kupfer- und palladiumfreien, hochgoldhaltigen Dentallegierungen macht es somit notwendig, zu diesen Legierungsklassen kompatible Lote zu entwickeln, da fast alle der bekannten Dentallote aufgrund der Einschränkungen bezüglich der erlaubten Legierungselemente, nur mehr beschränkt einsetzbar sind. Zum Teil stimmt auch die Farbe des Lotes nicht mehr mit der zu verlötenden Legierung überein.The increasing number of yellow, copper and palladium-free, high-gold content Dental alloys thus make it necessary to these alloy classes Compatible solders develop as almost all of the known dental sounds due to the limitations in terms of the permitted alloying elements, only limited use are. Partly the color of the solder is no longer correct to be soldered Alloy match.

Aufgrund der niedrigen Solidustemperaturen der neuen Dentallegierungen fehlen insbesondere Lote, welche entsprechende niedrige Arbeitstemperaturen aufweisen und eine ausreichende Festigkeit besitzen.by virtue of the low solidus temperatures of the new dental alloys are missing especially solders, which corresponding low working temperatures have and have sufficient strength.

Auch im Bereich der Schmucklegierungen sind Lote gefragt, die in ihrer Farbe möglichst exakt mit den zu verlötenden Teilen übereinstimmen und hohe Festigkeiten der Lötverbindungen liefern. Da auch auf dem Schmucksektor nach Möglichkeiten auf toxische und allergieauslösende Elemente verzichtet wird, ist es vorteilhaft, wenn auch das entsprechende Lot keine entsprechende Legierungsbestandteile, wie zum Beispiel Nickel oder Kadmium enthält.Also In the field of jewelery alloys solders are in demand Color as possible exactly with the ones to be soldered Sharing parts and high strengths of the solder joints deliver. As in the jewelery sector, there are also possibilities for toxic and toxic substances allergenic Elements is omitted, it is advantageous if the corresponding Lot no corresponding alloying components, such as Contains nickel or cadmium.

Es sind eine Reihe von goldhaltigen, gelben Dentalloten bekannt, die aber alle entweder Kupfer und/oder Palladium enthalten.It are known a number of gold-bearing, yellow dental notes that but all contain either copper and / or palladium.

So werden in der DE-AS 27 20 493 goldfarbene Legierungen beschrieben, die aus 60 bis 70 Gew.% Gold, 0 bis 10 Gew.% Platin, 0 bis 10 Gew.% Palladium, 10 bis 25 Gew.% Kupfer und 5 bis 10 Gew.% Gallium bestehen. Die DE-AS 26 38 837 offenbart Dentallote mit 50 bis 78 Gew.% Gold, 0,1 bis 8 Gew.% Palladium, 3 bis 36 Gew.% Silber, 0,5 bis 18 Gew.% Kupfer, 1 bis 5 Gew.% Zink und 1 bis 8 Gew.% Indium.Thus, DE-AS 27 20 493 describes gold-colored alloys which consist of 60 to 70% by weight of gold, 0 to 10% by weight of platinum, 0 to 10% by weight of palladium, 10 to 25% by weight of copper and 5 to 10% by weight of gallium consist. DE-AS 26 38 837 discloses dental lotus with 50 to 78 wt.% Gold, 0.1 to 8 wt.% Palladium, 3 to 36 wt.% Silver, 0.5 to 18 wt.% Copper, 1 to 5 wt % Zinc and 1 to 8 wt% indium.

Die DE-AS 26 36 039 beschreibt kupfer- und kadmiumfreie Dentalgoldlote, die aus 50 bis 80 Gew.% Gold, 10 bis 30 Gew.% Silber, 0 bis 10 Gew.% Palladium und/oder Platin, 0,05 bis 0,2 Gew.% Iridium, 0 bis 5 Gew.% Indium, 0 bis 5 Gew.% Zinn und 1 bis 14 Gew.% Zink bestehen, wobei der Gehalt an Unedelmetallen maximal 14 Gew.% betragen muß. Diese Lote können zwar auch palladiumfrei sein, die beispielhaft angeführten Lote (32 Lote) enthalten allerdings alle Palladium. Sie zeigen wegen des relativ hohen Silberanteils keine satte Goldfarbe.The DE-AS 26 36 039 describes copper and cadmium-free dental gold solders, from 50 to 80% by weight of gold, 10 to 30% by weight of silver, 0 to 10% by weight Palladium and / or platinum, 0.05 to 0.2% by weight iridium, 0 to 5% by weight Indium, 0 to 5 wt.% Tin and 1 to 14 wt.% Zinc, wherein the content of base metals must be at most 14% by weight. These Solders can Although also palladium-free, the exemplified solders (32 solders), however, all contain palladium. They show because of the relatively high silver content is not a rich gold color.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine goldhaltige, gelbe Lotlegierung für Dental- und Schmuckteile zu entwickeln, die frei ist von Palladium, Kupfer, Nickel und Kadmium, die in ihrer Farbe den gelben Gold-Platin-Dentallegierungen entspricht, als Lotverbindung eine ausreichende Festigkeit aufweist und Arbeitstemperaturen im Bereich zwischen 700 und 760°C besitzen.It It was therefore an object of the present invention to provide a gold-containing, yellow solder alloy for To develop dental and decorative parts that are free of palladium, Copper, nickel and cadmium, in their color the yellow gold-platinum dental alloys corresponds, as a solder joint has sufficient strength and operating temperatures in the range between 700 and 760 ° C have.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Legierung, die aus 55 bis 72 Gew.% Gold, 2 bis 20 Gew.% Silber, 0,5 bis 5 Gew.% Platin, 0 bis 0,5 Gew.% einem oder mehreren der Elemente Iridium, Rhodium, Ruthenium und Rhenium, 14,5 bis 20 Gew.% Zink, 0 bis 5 Gew.% Zinn und 0 bis 5 Gew.% Indium besteht, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt von Zink, Zinn und Indium zwischen 14,5 und 20 Gew.% liegt.These The object is achieved by an alloy consisting of 55 to 72% by weight of gold, 2 to 20% by weight of silver, 0.5 to 5 wt.% Platinum, 0 to 0.5 wt.% One or more of Elements iridium, rhodium, ruthenium and rhenium, 14.5 to 20% by weight Zinc, 0 to 5 wt.% Tin and 0 to 5 wt.% Indium, with the proviso that the Total content of zinc, tin and indium between 14.5 and 20% by weight lies.

Vorzugsweise bestehen die Legierungen aus 62 bis 72 Gew.% Gold, 5 bis 15 Gew.% Silber, 1 bis 3 Gew.% Platin, 0 bis 0,5 Gew.% Iridium, Rhodium, Ruthenium und/oder Rhenium, 14,5 bis 20 Gew.% Zink und 0 bis 5 Gew.% Zinn, wobei der Gesamtgehalt an Zink und Zinn nicht über 20 Gew.% liegen darf.Preferably The alloys consist of 62 to 72% by weight of gold, 5 to 15% by weight. Silver, 1 to 3% by weight of platinum, 0 to 0.5% by weight of iridium, rhodium, Ruthenium and / or rhenium, 14.5 to 20% by weight of zinc and 0 to 5% by weight Tin, the total content of zinc and tin not exceeding 20% by weight may lie.

Da bei den hochgoldhaltigen, kupfer- und palladiumfreien Dentallegierungen die Solidustemperatur bei niedrigeren Temperaturen als bei den konventionellen Dentallegierungen liegt, mußte die Arbeitstemperatur des erfindungsgemäßen Lotes ebenfalls herabgesetzt werden. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß der Gehalt an Zink bzw. der Gesamtgehalt an Unedelmetallen auf 14,5 bis 20 Gew.% angehoben wurde.There in the high gold, copper and palladium-free dental alloys the solidus temperature at lower temperatures than conventional ones Dental alloys is, had to the working temperature of the solder according to the invention also reduced become. This object has been achieved in that the content of zinc or the Total content of base metals to 14.5 to 20 wt.% Was raised.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Lotlegierungen eine ästhetische, gelbe Goldfarbe zeigen, ein besonders gutes Fließverhalten aufweisen und einen homogenen Übergang Lot-Legierung bewirken, d.h., die Übergangszone „Lot – zu verlötende Legierung" ist kaum mikroskopisch sichtbar.Surprisingly has been shown that the Solder alloys according to the invention an aesthetic, yellow Show gold color, have a particularly good flow behavior and a homogeneous transition solder alloy that is, the transition zone "solder-to-be-soldered alloy" is hardly visible microscopically.

Außerdem sind diese Lotlegierungen trotz des hohen Anteils an Unedelmetallen gut verformbar und zeigen trotz des Verzichts auf die festigkeitssteigernden Elemente Kupfer und Palladium respektable Zugfestigkeitswerte, was auf den hohen Zinkgehalt zurückzuführen ist, sowie auf das in der Lotnaht sich bildende feine Gefüge.Besides, they are These solder alloys are good, despite the high proportion of base metals deformable and show despite the abandonment of the strength-enhancing Elements copper and palladium respectable tensile strength values, what due to the high zinc content, as well as the fine structure forming in the solder seam.

Beim Schmelzen ist trotz des hohen Anteils an Unedelmetallen die Schlackenbildung gering. Die Lote zeigen eine hohe Korrosionsfestigkeit und sind daher bioverträglich.At the Melting is the formation of slag despite the high proportion of base metals low. The solders show a high corrosion resistance and are therefore biocompatible.

In folgender Tabelle ist die Zusammensetzung einiger erfindungsgemäßer Lote mit Arbeitstemperatur und der erreichten Zugfestigkeit der Lötverbindung bei Raumtemperatur angegeben.In The following table shows the composition of some solders according to the invention with working temperature and the achieved tensile strength of the solder joint indicated at room temperature.

Claims

Gold-containing, yellow solder alloy for dental and ornamental parts, free of palladium, copper, nickel and cadmium, characterized in that it consists of 55 to 72% by weight of gold, 2 to 20% by weight of silver, 0.5 to 5% by weight of platinum, 0 to 0.5% by weight of one or more of the elements iridium, rhodium, ruthenium and rhenium, 14.5 to 20% by weight of zinc, 0 to 5% by weight of tin and 0 to 5% by weight. % Indium, provided that the total content of zinc, tin and indium is between 14.5 and 20% by weight.

Alloy according to claim 1, characterized in that that she from 62 to 72% by weight of gold, 5 to 15% by weight of silver, 1 to 3% by weight of platinum, 0 to 0.5 wt.% Iridium, rhodium, ruthenium and / or rhenium, 14.5 to 20 wt.% Zinc and 0 to 5 wt.% Tin, wherein the total content must be between 14.5 and 20 wt.% Of zinc and tin.