DE3211703C2 - Verwendung goldarmer Edelmetallegierungen für Dentalzwecke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft goldarme Edelmetallegierungen für Dentalzwecke, die einen guten Werkstoffverbund zwischen Metallgerüst und Dentalkeramik aufweisen und sich gut verarbeiten lassen sollen, die nicht warmbrüchig sind und sich insbesondere beim Aufbrennen der Keramik nicht verfärben und die zudem auch preiswert sein sollen. Silberhaltige Legierungen neigen zu Verfärbungen der Keramik; nicht silberhaltige oder gering silberhaltige Legierungen zu Warmbrüchigkeit. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die beschriebenen Nachteile nicht auftreten, wenn den goldarmen Edelmetallegierungen Platin und/oder mindestens eines der Übergangsmetalle der 4., 5. und 6. Nebengruppe des periodischen Systems der Elemente zugesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung goldarmer Edelmetallegierungen für Dentalzwecke, insbesondere für Aufbrennlegierungen.

Eine in der Zahnheilkunde unter der Bezeichnung "Metallkeramik" seit mehreren Jahren ausgeübte Technik verwendet vorzugsweise goldhaltige Edelmetallegierungen, aus denen nach dem Wachsausschmelzverfahren Kronen und Brücken hergestellt werden, auf die anschließend Dentalkeramik aufgebrannt wird. Hierbei muß zwischen den Edelmetallegierungen und der Dentalkeramik ein außerordentlich fester Werkstoffverbund gefordert werden, da einerseits das Metallgerüst für die Stabilität des Kronen- beziehungsweise Brückenkörpers sorgen muß und andererseits die Keramik die Aufgabe hat, Farbe und Form der menschlichen Zähne möglichst naturgetreu wiederzugeben.

Goldarme Edelmetallegierungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE-PS 24 40 425 bekannt. Diese Legierungen bestehen aus 0 bis 45% Gold, 25 bis 60% Palladium, 15 bis 45% Silber, 0 bis 0,5% Iridium und 3 bis 10% Unedelmetallbestandteilen, wie Kupfer, Eisen, Rhenium, Zinn, Indium und Zink.

Weiterhin sind silberfreie, goldarme Edelmetallegierungen bekannt geworden, die bei 30 bis 55% Gold, 30 bis 60% Palladium, 1 bis 12% Zinn und 0 bis 10% Indium noch geringe Anteile von Germanium und Rhenium und/oder Ruthenium enthalten (DE-PS 28 13 813).

Goldarme Legierungen sind vor allem wegen des hohen Goldpreises erstrebenswert. Allerdings muß auch bei goldarmen Legierungen nicht nur der oben erwähnte Werkstoffverbund erzielbar sein, sondern auch eine mit den üblichen Mitteln und Verfahren durchführbare Verarbeitbarkeit, wie selbstverständlich auch die Brauchbarkeit für dentalen Einsatz.

Die goldarme Legierung nach der DE-PS 24 40 425 mit ihrem verhältnismäßig hohen Silberanteil ist mit dem Nachteil behaftet, dass sich die Keramik beim Aufbrennen verfärbt. Die Oxide des Silbers bilden mit den Oxiden der Keramik Mischoxide und führen damit zu Veränderungen des Farbkörpers in der Keramik, so dass entweder deutlich sichtbare grüne bis gelbbraune Farbränder entstehen, oder zumindest die erwünschte Zahnfarbe am Ende des Aufbrennprozesses nicht erreicht wird. Silberfreie Legierungen zeigen diese Verfärbungen nicht.

Silberfreie Legierungen zeigen jedoch andere Nachteile, wobei insbesondere deren außergewöhnlich hohe Härte und Sprödigkeit zu erwähnen ist, die beispielsweise die Walzbarkeit bei der Herstellung von Gußwürfeln sehr beeinträchtigt. Diese hohe Härte wird durch die relativ großen Anteile an Indium und Zinn hervorgerufen, die - anstatt des Silbers - erforderlich sind, um das Schmelzintervall auf einen angemessenen Bereich einzustellen. Während des Erstarrens nach dem Guß in der Einbettmasse-Hohlform bilden sich bei diesen Legierungen Kornsteigerungen aus, die zu Anreicherungen von Indium und Zinn an den Korngrenzen führen. Als Folge davon kommt es zu Warmbrüchigkeit, die beim Abkühlen des Gußobjektes aufgrund der durch unterschiedliche Kontaktion von Legierung und Einbettmasse auftretenden Spannungen zu Warmrissen im Gußobjekt führt. Brüche vor allem an dünnen Teilen von Kronen und Brücken treten daher häufig schon direkt nach dem Guß auf. Allerdings zeigen auch gering silberhaltige Legierungen diese Erscheinungen.

Zum Stande der Technik gehört auch noch eine Palladium-Gold-Legierung, die allerdings nicht für Dentalzwecke angewendet wird, sondern mit der korrosions- und oxydationsbeständige Formkörper hergestellt werden, die aus bis zu 70% Gold, mindestens 30% Palladium, bis zu 5% Platin, Iridium, Indium, Tantal, Silber, Kupfer, Wolfram, Zinn und/oder Zink sowie bis zu 2% Niob besteht (DE-AS 14 83 369).

Aufgabe der Erfindung ist es, die Verwendungsmöglichkeit goldarmer Edelmetallegierungen für Dentalzwecke, insbesondere für Aufbrennlegierungen, aufzuzeigen.

Es wurde gefunden, dass goldarme Edelmetallegierungen aus 10 bis 60% Gold, 20 bis 60% Palladium, 0 bis 15% Silber, 0 bis 10% Indium, 0 bis 10% Zinn, 0 bis 5% Zink, 0 bis 2% Iridium, 0 bis 2% Kupfer, 0,1 bis 5% Platin und/oder jeweils 0,05 bis 2% von mindestens einem der Übergangsmetalle Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram der 4., 5. und 6. Nebengruppe des periodischen Systems der Elemente, insbesondere Hafnium, Niob, Tantal und Wolfram, für Dentalzwecke, insbesondere für Aufbrennlegierungen, ausgezeichnet zu verwenden sind.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass derartige Legierungen weder die Keramik verfärben, noch Warmbrüchigkeit aufweisen und dass auch Verfärbungen der Keramik ausbleiben. Physikalische und mechanische Eigenschaften wie Feinkörnigkeit, Warmfestigkeit, Dehngrenze sind denjenigen bekannter goldarmer Legierungen für die Metallkeramik überlegen. Damit lassen sich diese goldarmen Legierungen erfindungsgemäß auch außerhalb der Metallkeramik in der allgemeinen Kronen- und Brückentechnik in Verbindung mit Kunststoffverblendungen einsetzen.

Als ganz besonders vorteilhaft haben sich Legierungen erwiesen, die aus 30 bis 50% Gold, 35 bis 45% Palladium, 0 bis 15% Silber, 0,1 bis 10% Indium, 0,1 bis 10% Zinn, 0 bis 5% Zink, 0,05 bis 2% Iridium und 0,1 bis 2% Kupfer, 0,1 bis 5% Platin und/oder jeweils 0,05 bis 2% von mindestens einem der Übergangsmetalle

Hafnium, Niob, Tantal oder Wolfram enthalten, wobei auch mögliche Kombinationen dieser Legierungsmetalle für besondere Anwendungsfälle von Vorteil sein können. In jedem Fall bewegt sich das Schmelzintervall trotz der oben erwähnten Vorzüge im Bereich zwischen etwa 1300°C und etwa 1100°C bei akzeptablen Härtewerten und relativ geringen Korngrößen von weniger als 30 µm.

Einige beispielhafte Zusammensetzungen von für Dentalzwecke geeigneten goldarmen Edelmetallegierungen mit Zusätzen von Platin und/oder Elementen der 4., 5. und 6. Nebengruppe des periodischen Systems, in diesen Fällen Hafnium, Niob, Tantal und/oder Wolfram, sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Claims (2)

1. Verwendung goldarmer Edelmetallegierungen aus 10 bis 60% Gold, 20 bis 60% Palladium, 0 bis 15% Silber, 0 bis 10% Indium, 0 bis 10% Zinn, 0 bis 5% Zink, 0 bis 2% Iridium, 0 bis 2% Kupfer, 0,1 bis 5% Platin und/oder jeweils 0,05 bis 2% von mindestens einem der Übergangsmetalle Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram der 4., 5. und 6. Nebengruppe des periodischen Systems der Elemente, insbesondere Hafnium, Niob, Tantal und Wolfram, für Dentalzwecke, insbesondere für Aufbrennlegierungen.

2. Verwendung goldarmer Edelmetallegierungen nach Anspruch 1 aus 30 bis 50% Gold, 35 bis 45% Palladium, 0 bis 15% Silber, 0,1 bis 10% Indium, 0,1 bis 10% Zinn, 0 bis 5% Zink, 0,05 bis 2% Iridium, 0,1 bis 2% Kupfer, 0,1 bis 5% Platin und/oder jeweils 0,05 bis 2% von mindestens einem der Übergangsmetalle Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram der 4., 5. und 6. Nebengruppe des periodischen Systems der Elemente, insbesondere Hafnium, Niob, Tantal und Wolfram für den Zweck nach Anspruch 1.