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WO2010010082A1 - Formkörper aus formstabilisiertem material und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Formkörper aus formstabilisiertem material und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

Info

Publication number
WO2010010082A1
WO2010010082A1 PCT/EP2009/059344 EP2009059344W WO2010010082A1 WO 2010010082 A1 WO2010010082 A1 WO 2010010082A1 EP 2009059344 W EP2009059344 W EP 2009059344W WO 2010010082 A1 WO2010010082 A1 WO 2010010082A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaped body
component
interface
body according
curvature
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/059344
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Thiel
Olivia Albarski
Michael Dorn
Stefan Aechtner
Joachim Bibus
Andreas Schmid
Original Assignee
Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg filed Critical Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg
Priority to BRPI0915990A priority Critical patent/BRPI0915990B8/pt
Priority to US12/737,495 priority patent/US8632889B2/en
Priority to JP2011519146A priority patent/JP5635982B2/ja
Priority to KR1020117001298A priority patent/KR101688883B1/ko
Priority to ES09800044T priority patent/ES2714593T3/es
Priority to EP09800044.1A priority patent/EP2313023B1/de
Priority to AU2009273302A priority patent/AU2009273302B2/en
Priority to CN200980128490.0A priority patent/CN102098979B/zh
Publication of WO2010010082A1 publication Critical patent/WO2010010082A1/de
Priority to US14/106,990 priority patent/US9681931B2/en

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    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24521—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness with component conforming to contour of nonplanar surface

Definitions

  • the present invention relates to a shaped article of dimensionally stable material and to a method for its production.
  • the shaped body according to the invention is intended in particular for use in dental technology.
  • the production of dentures is increasingly done by machine, for example, the CAD / CAM method or the Kopierfräsvon be used.
  • the dental restoration eg. A dental crown, an inlay, an onlay, a veneer or a corresponding framework, worked out.
  • EP-A-455 854 discloses a ceramic shaped body of conventional ceramic or porcelain material having a plurality of different colored layers.
  • the layers can be of translucent, occlusally opaque to yellowish opaque in the cervical area.
  • the disadvantage of the layered / planar structure of the ceramic body described in EP-A-455 854 is that although it can be generated in the vertical direction, from occlusal to cervical, a color gradient similar to the natural tooth, but not in the horizontal direction, what especially in the anterior region is of crucial importance for the aesthetics.
  • the possibility of the color gradient of the restoration is limited by the already set in production thickness / dimension of the layers, so that the user is limited in the use of such a block or made a plurality of blocks with different layer dimensions must be in order to meet the natural color gradient of different teeth.
  • EP-A-870 479 discloses that the color history of a dental restoration can be improved and adjusted according to the high demands on the aesthetics of the color tooth image independently of the starting material when different starting materials are pressed together.
  • the contact surfaces are pressurized and the differently colored starting materials are brought into intimate contact in the boundary region, so that there takes place a - albeit small - mixing.
  • this mixing which can be influenced by the shape and size of the particles of the starting materials and / or by the pressing pressure, a flowing color gradient can be achieved and the actual boundary between the starting materials is not apparent.
  • the way of the pressing process it is optionally also possible to generate distinctly different color areas. By using the pressing process, both plastic and ceramic can be used as raw materials at a low cost due to less preparation effort.
  • EP-A-870 479 describes the manufacturing process for planar layered blocks, wherein the layering can be horizontal and / or vertical.
  • the transition of the color layers on the restoration is very hard and clear if the restoration has been ground from layered blocks and the boundary layers of the color layers emerge on the restoration surface. Despite the described mixing, the boundary layer course between the layers is recognizable. This also applies to the subject of the patent applications described above.
  • a further disadvantage of the layered / planar structure of the ceramic body described in EP-A-870 479 is that it can be used to generate a color gradient in only one direction.
  • a color gradient is present in the vertical direction in the restoration, ie from the occlusal to the cervical, whereby a color gradient similar to the natural tooth can be generated in this direction, but not vertically. quite rightly, ie in the horizontal direction, which is especially important in the anterior region of considerable importance for an aesthetic appearance.
  • an appropriate color gradient with respect to the translucent enamel in the form of an arc can be generated with appropriate positioning of the restoration to be ground in the block, but only to a limited extent, since the course depends on the layer dimensions and positioning and thus for different Cases a variety of blocks with different thickness layers must be provided.
  • an equivalent color of the natural tooth from occlusal to cervical is limited.
  • WO-A-02/09612 discloses a dental prosthesis comprising a platform adapted to be connected to a milling machine and a workpiece which can be mounted on the platform.
  • the workpiece has a plurality of color gradations corresponding to different color densities of natural teeth or parts thereof, the workpiece serving as a denture after processing.
  • the color gradations should be gradual, as it corresponds to the color gradient of natural teeth, from a lighter color to a darker color, the light color corresponding to the tooth enamel and the darker color to the dentin. It is interesting that this document already tries to mimic the natural course of the dentin / enamel border. The person skilled in the art is therefore familiar with what is meant by the natural course of the dentin / enamel border and therefore by no means an unclear term.
  • WO-A-2008/083358 discloses a blank for the manufacture of dental prostheses which has a different color in an outer zone than in an inner zone.
  • the disadvantage of the blank described in WO-A-2008/083358 is that the inner layers have geometric shapes, cylinders and a rectangular shape, which are arranged concentrically with the outer layers. This restricts the number of possibilities for reproducing the natural color and translucency course of teeth or the possible Although the esthetic appearance of the restoration is higher than that of restorations made from planar layered blocks, it does not achieve the natural model. There is also given only a vague description of the shape of the different zones in the block.
  • the disclosed stratification with more than 2 layers has the same disadvantages as the blocks disclosed in EP-A-455,854 and US-A-4,970,032.
  • the production-related layer thicknesses limit the number of possible restorations.
  • US-A-4,970,032 relates to a multicolor molded plastic body with predetermined varying color layers, which are arranged one above the other around a core. An injection molding process is used to make the core and layers.
  • US-A-4,970,032 also discloses a method for making artificial teeth by either replacement of the entire tooth or crown, which tooth can be made by machining a layered block of synthetic plastic material, the block having layers of predetermined color, color appearance and translucency to mimic the pulp, dentin and enamel of a natural tooth, providing an artificial tooth that has the color distribution and depth of color of a natural tooth.
  • the plastic block described in US-A-4,970,032 has a cylindrical inner body surrounded by at least two layers. There are thus at least three layers.
  • the invention is based on the idea that the color gradients occurring in natural teeth should be reproduced by differently colored layers in the block.
  • the disadvantage of this is that the sizes / dimensions of the color layers, which are manifold in the case of natural teeth, can not be reproduced in one block. Due to the dimensions of the layers determined during production and their course around the cylindrical inner body, the use of the block is limited, since the required color gradients of the restoration to be produced, despite different positioning of the rest, tauration in the block can not necessarily be mapped. As a result, the production of several blocks with differently sized layers and layer courses around the cylindrical core is necessary. This is especially important for anterior restorations.
  • An underlying technical problem of the invention can be seen in the provision of a molded article which allows an improved appearance of a finished dental restoration and, in particular, enables a multiplicity of design possibilities for the dentin / enamel borderline. Furthermore, the invention is intended to specify a method that makes it possible to produce the shaped body.
  • a molded article of dimensionally stable material having at least a first component and a second component, characterized in that the second component has a different color than the first component and the second component in the first component, under training an interface is arranged so that the interface is a spatially curved surface.
  • the shaped body according to the invention is designed such that the boundary surface at least partially corresponds to the course of the dentin / enamel border of natural or artificial teeth.
  • the colors of the first component and the second component are chosen so that they come as close as possible to the enamel or Dentinfärbung a natural tooth or artificial tooth. This makes it possible to provide a multiplicity of progressions of the dentin / enamel boundaries of teeth in the shaped body, so that an individual adaptation of the boundary courses in a dental restoration to be made can take place.
  • the molding according to the invention can be stabilized in its shape by various measures. In particular, this can be accomplished by mechanical action, in particular by pressure, typically in the range of 5-500 MPa, for example pressing. Further shaping driving are known in the art.
  • building-up processes eg injection molding, can be used for the production.
  • the coloring of the constituents of the shaped body according to the invention can be effected by pigmentation, in the simplest case by means of color pigments, which can also simultaneously serve to adjust a translucency.
  • the translucency can also be adjusted by opacifiers.
  • the shaped body according to the invention in dental technology are in particular those shaped bodies whose first and second component is a ceramic, in particular a Feldspat- or oxide ceramic. But it is just as possible to use a plastic material.
  • the plastic may be a thermoplastic or thermosetting plastic. Particularly suitable is an acrylate-based plastic. Suitable plastics are known in the art and are typically those used in the manufacture of artificial teeth.
  • first and second constituents of a feldspar ceramic which comprises metal oxides which are selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, optionally supplemented by the addition of pigments and inorganic fillers ,
  • the constituents may be composed of an oxide ceramic comprising metal oxides selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 stabilized by various compounds (Y 2 O 3 , CeO 2 , etc .), if appropriate supplemented by the addition of pigments or compounds of coloring ions.
  • the shaped body can be both sintered porous before it is processed further, or be densely sintered.
  • the various possible applications some of which are mentioned as examples:
  • a densely sintered feldspar block z For example, a full crown can be ground or milled, but also inlays, onlays or veneers.
  • veneering peelings are ground out of dense feldspar or glass ceramic blocks, which are sintered onto a framework by means of glass solder or glued with the aid of an organic adhesive.
  • these dense veneers can be sintered.
  • porous feldspar material e.g. both grinding out a crown
  • shrinkage of the porous material which occurs during dense-sintering and can be direction-dependent, must be taken into account in the generation of the grinding data, as well as a so-called veneer, which is placed on a skeleton in the porous state and then, e.g. is sintered.
  • the restoration or intermediate products of the final restoration are grinded out of a porous block during grinding.
  • the magnification factor can be applied to the entire veneer, but it is advantageous to avoid cavities, if the inner contour of the veneer and the surface of the frame are designed such that they form as possible a shape and a counter-shape and the magnification factor is not linearly applied to the veneer.
  • a porous oxide ceramic block e.g. a scaffold are ground out, with a color gradient is created in the frame by the corresponding positioning of the frame in the multicolor block.
  • the framework is densely sintered, if previously sanded.
  • an infiltration ceramic e.g. Scaffold on a scale of 1: 1 ground and then infiltrated with glass.
  • the molding according to the invention contains a binder for improving the dimensional stability, in particular of the sinterable material.
  • An insertable binder is for example selected from the group consisting of acrylate (s), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAC), polysaccharide / acrylic acid (PS / AC), cellulose derivatives or Mixtures thereof. Additional adjuvants such as water, lubricants to reduce friction, sintering aids to accelerate densification or dispersants, plasticizers, wetting agents and thermoplastics to influence the rheological properties may be added.
  • the second constituent of the shaped body is arranged in the first constituent.
  • the first component thus surrounds the second component at least in areas visible after insertion of the restoration into the patient's mouth.
  • the second or inner constituent of the shaped body is thus visible at most before insertion into the mouth of the patient in areas which point in the direction of the jaw after insertion.
  • the second component is thus enveloped by the first component at least in the later visible range.
  • the interface between the two components is thus not visible when the molded body is used.
  • a layering can not be determined in the molding used. In particular, no layer boundaries are recognizable.
  • the embodiment of the shaped body according to the invention also has the advantage that different teeth or tooth shapes in space can be inserted into the shaped body in such a way that a shaped body is always produced in which the boundary surface between the two constituents is arranged inside the shaped body as above. With the help of a single molded body according to the invention, it is thus possible to reproduce a plurality of different teeth or tooth shapes.
  • the interface between the first and second components of the molding ie in particular the interface between the material simulating the dentin and the enamel of a tooth, is described in a particularly preferred embodiment substantially by a parabolic group.
  • Mutually parallel cross-sectional planes through the shaped body can be placed in the shaped body in such a way that the boundary between the two components appears as a parabolic borderline.
  • the boundary line is parabolic at least over 2/3, in particular 3/4, of its length. especially the Edges or ends of the boundary line may have a form deviating from a parabola, whereby this region of the boundary line also preferably has no jump or step.
  • the parabolic boundary line becomes flatter in the peripheral areas and is preferably directed outwards.
  • the parabolas forming the boundary lines are open at the bottom.
  • maxima are formed, wherein in a preferred embodiment, the parabolas are mirror-symmetrical with respect to a plane passing through the maxima.
  • a symmetry plane can thus be laid through all the maxima of the parabolas in a preferred embodiment.
  • a main cross-sectional plane in which the position of the molded article with the dentin pointing downwards is that cross-sectional plane in which the parabolic boundary line has the highest or highest maximum.
  • the height of the borderline preferably decreases steadily.
  • a curve defined by the maxima steadily decreases over at least a majority of its length, in particular more than half and preferably more than 3/4 of its length.
  • the connecting curve of the maxima is preferably in the plane of symmetry and / or is aligned perpendicular to the main cross-sectional plane.
  • the decrease of the parabola maxima preferably takes place over at least 50%, more preferably over at least 75% of the total length or overall width of the second component.
  • both ends of the boundary line or both ends of the parabola branches transition into a curve of opposite curvature.
  • an outwardly curved curve follows the parabolic part of the boundary line, so that an inflection point is formed.
  • the above-described particularly preferred embodiment of the interface between the first component, which simulates in particular the enamel and the second component, which simulates in particular the dentin, may have small deviations. It is a geometric approximation, so that deviations of up to 10% are possible.
  • the design of the boundary line is based on empirical values and on the investigation of the enamel-dentin border in natural and / or artificial teeth.
  • the shaped body can preferably be represented by suitable computer software and in particular freely rotatable in space.
  • a dentist or dental technician can thus view the interface from different angles. For example, via image processing programs the computer the geometrical dimensions of the tooth to be imitated are transmitted.
  • the dentist or dental technician can arbitrarily arrange the virtual tooth generated thereby in the shaped body and thereby arrange the interface between dentin and enamel such that the tooth produced later from the shaped body looks or looks like the natural teeth of the patient, especially the adjacent teeth of the patient or at least very similar.
  • the positioning of the restoration in the block allows a layer of enamel, which tapers from occlusal to cervical, to be laid over the dentin mass, whereby a color transition from light to dark is generated, which does not generate any hoarseness. has rizontal extending layer boundaries and corresponds to the natural, non-graded color gradient.
  • the inventive method can be used, in which a) the at least first constituent is introduced into a mold, b) in the filled at least first constituent of the particular sinterable material or plastic material, a depression with a surface pressed in and c) the surface forms a spatially curved interface with the d) filled into the well at least second component.
  • this is cured in particular under temperature and, if appropriate, pressure.
  • the surface of the interface is designed to correspond, at least in part, to the course of the dentin / enamel border of natural or artificial teeth.
  • the production of the shaped body can also be achieved by ceramic injection molding or the like. Manufacturing process done.
  • the construction of the interface is done according to an embodiment of the invention by positioning the enamel-dentin interfaces of different natural and / or artificial teeth.
  • the enamel of preparative teeth can be carefully removed with natural teeth. It is important to ensure that the dentin layer is not removed. Easier is the production of artificial teeth and their boundary layer course.
  • the boundary layer course in artificial teeth is modeled on the course of natural teeth. To make bodies that have the boundary layer course, the teeth become not made with all layers, but the more translucent enamel layer is not applied. After the sintering process, one obtains a surface of the artificial tooth that corresponds to the borderline enamel to dentin.
  • An alternative possibility of interfacial modeling is to digitize enamel-dentin gradients and to generate the modeling via software. This provides the opportunity to incorporate a much larger number of boundary processes in the generation of the interface. In addition, a tool using CAD-CAM process can then be made easier.
  • a desired shaped body can be produced.
  • a shaped body is sawn into the largest possible number of plane-parallel disks and the disks are ground smooth on both sides.
  • a continuous marking is attached to the shaped body, preferably a groove connecting diagonal corners of the shaped body, which allows a clear position determination of a disc by measuring the position groove on the side of the disc.
  • a point cloud can be created in a coordinate system that represents the enamel-dentin interface.
  • a sintering step can be added as an intermediate step. This has the advantage that the molding is more stable.
  • the shaped body according to the invention can also be produced by appropriately designed biscuitation or slip processes, for example slip-pressure casting.
  • the production process with the aid of slip pressure casting can be carried out, for example, as follows: a.) Production of a molded part A with the geometry of the surface from the abovementioned production process by pouring a slurry into, for example, a porous plaster mold whose surface corresponds to the limit described using pressure or without printing b.) Production of a second molded part B with negative contour compared to molded part A according to a.) c.) Joining the two molded parts A and B to form a total unit C with possible thermal aftertreatment with or without pressure inside or outside a mold (after demoulding) which determines the overall outer shape of the entire unit C (surface of the joined component / whole unit)
  • the production process with the aid of bisquitation can be carried out as follows: a.) Production of a molded part A with the geometry of the surface from the abovementioned production process by inserting a plasticized mass with or without binder additives in a corresponding shape and possible thermal stabilization with or without pressure b.) Production of a second molded part B with negative contour over molding A according to a.) c.) Joining the two moldings A and B to a total unit C with possible thermal Aftertreatment with or without pressure inside or outside a mold, which determines the overall outer shape of the total unit C (surface of the joined component / total unit).
  • the shaped body according to the invention can be used for producing a dental restoration, which is constructed and manufactured in particular by CAD / CAM methods.
  • the invention also provides a process for the production of a molded article of dimensionally stable material having an interface extending in the molded body, the material having at least a first constituent and a second constituent, the second constituent having a different pigmentation than the first constituent, and the second constituent the first component is arranged to form an interface so that the interface is a spatially curved surface, the interface is obtainable by creating surfaces having radii of curvature with different degrees of curvature from sections made through an ensemble of natural or artificial teeth be and / or
  • the interface is obtainable by surfaces having radii of curvature with different degrees of curvature, derived from courses of denominations tin-melt limit of natural or artificial teeth of the ensemble,
  • the created surfaces are arranged with radii of curvature with different degrees of curvature, spatially depending on the degree of curvature of the radii of curvature, and
  • the marginal area of the courses of the dentin melt boundary can be disregarded when arranging the created areas.
  • the formation of the entirety of the interface can take into account only teeth whose dentin melting boundary coincides with a predetermined approximation area of at least 80%, in particular at least 90%.
  • the approximate surface is approximated by significant dentine-enamel borders of natural or artificial teeth.
  • the teeth with a strong curvature of the dentin melt boundary are combined to form a vertex region of the boundary surface, or arranged in the apex region of an approximation surface.
  • the teeth selected for placement in the apex region may be sorted substantially in size.
  • the teeth with weak curvature of the dentin-melt boundary are combined in the edge region of the interface, or arranged in the edge region of an approximation surface.
  • the teeth selected for arrangement in the edge region can be sorted essentially in size.
  • the teeth with mean curvature of the dentin melt boundary can be combined to form an intermediate area of the interface arranged between the edge area and the apex area, or arranged in the intermediate area of an approximation area.
  • the teeth selected for arrangement in the intermediate region can also be sorted here essentially in size.
  • the size sorting takes place independently of the magnitude of the curvature in the same spatial direction.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a shaped body
  • FIG. 2 shows a schematic rear view of the shaped body shown in FIG. 1 in the direction of the arrow II
  • Figure 3 is a schematic sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 4 shows representations of the boundary line in different cross-sectional planes defined in FIG. 3,
  • Figure 5 shows a preferred embodiment of an inventive
  • Shaped body with a schematic representation of the artificial tooth to be produced in front view
  • FIG. 6 shows the molded body shown in FIG. 5 in a side view, wherein FIG
  • Tooth is shown schematically and transparent
  • FIG. 7 shows a side view corresponding to FIG. 6, the dentin component of the shaped body being illustrated schematically and transparently,
  • FIG. 8 shows a rear view of the shaped body shown in FIG. 5
  • FIG. 9 shows a three-dimensional representation of a coordinate system in which examination results of the dentine-enamel boundary of natural and artificial teeth are indicated
  • FIG. 10 shows a projection of the representation in FIG. 9 into the X-Y plane
  • FIG. 11 shows a projection of the representation in FIG. 9 into the Y-Z plane
  • FIG. 12 shows a representation of the examination results corresponding to FIG. 9 with modified orientation of the coordinate system.
  • a shaped body 10 has a first component 12 and a second component 14.
  • the first component 12 is the material imitating the enamel of a tooth.
  • the second component 14 is the material simulating the dentin of a tooth.
  • an interface 16 between the two components 12, 14 is formed as an interface curved in space.
  • the interface 16 may be mathematically described at least approximately by a parabola family. This applies at least to a large part of the cross-sectional area, deviations from the parabolic shape being possibly present in a lower area 18, in particular.
  • the boundary surface 16 is arranged in the shaped body 10 in such a way that the second constituent 14 in the illustrated embodiment forms the entire boundary surface 16 of the cuboid shaped body.
  • a part of the outer surface is formed by the second component 14 and the remaining part by the first component 12.
  • An upper outer surface 24 of the shaped body 10 is formed exclusively by the first component 12.
  • the two opposite outer surfaces 26, 28 (FIG. 2) of the shaped body are formed into a very large component by the first component 12. Only in the lower region are the outer surfaces 26, 28 formed by the second component 14. Accordingly, the outer surface 30 (Figure 1) is formed.
  • a boundary line 32 of the interface 16 is visible.
  • the boundary line 32 i. the boundary between the two components 12, 14 is at least parabolic between the two auxiliary lines a shown in dashed lines.
  • ends 34 of the boundary line 32 follow. These have an outward course and in the illustrated embodiment, a change in curvature. In the end region 34 of the boundary line 32 thus a turning point is provided.
  • the boundary surface 16 In different cross-sectional planes 36, 38, 40 (FIG. 3), the boundary surface 16, borderlines 42, 44, 46 (FIG. 4), which correspond in their mathematical basic structure to the curve 32 (FIG. 2).
  • the boundary lines 42, 44, 46 are thus likewise parabolic with the exception of their respective ends. The ends turn outward and form a turning point.
  • Each parabola of the individual cross-sectional planes 36, 38, 40 has a maximum 48.
  • the curve of the maxima is visible.
  • the curve of the maxima decreases steadily over a width of the shaped body 10 or in the direction of taper 52. This is true at least over much of the total length of the maxima curve.
  • deviations result in an end region 54.
  • the maxima of the parabolas decrease starting from a main cross-sectional plane, the main cross-sectional plane corresponding to the outer surface 22 in the embodiment shown.
  • FIGS. 5-8 A preferred embodiment of a shaped body is shown in FIGS. 5-8, wherein it is in particular a virtual shaped body represented by means of a computer software.
  • the molded body is basically, as explained above with reference to Figures 1 - 4, constructed and has a first component 12 and a second component 14.
  • An artificial tooth 56 to be produced can be placed virtually in the molded body 10. It is possible in this case to dispose the tooth arbitrarily in the shaped body 10 so that the interface between the two constituents 12, 14, ie the dentine-enamel interface 16, can be inserted into the tooth 56.
  • the outer dimensions of the artificial tooth 56 to be produced are known. These can for example be selected from given patterns. Also, a three-dimensional representation can take place by taking a plurality of images of the tooth to be replaced or an adjacent one.
  • combinations of virtual tooth patterns may be made with geometric data acquired via image processing.
  • a processing of the form by the user such as the dentist or the dental technician can be made.
  • the artificial tooth 56 to be produced can be arranged in different positions with respect to the interface by the dentist or dental technician in order to obtain the most lifelike impression possible.
  • the first component 12 of the shaped body, by means of which the enamel is simulated, can thus have a different thickness in different areas, so that the interface between the two components within the tooth 56 to be produced approaches the dentinal enamel border of a natural tooth of the patient ,
  • FIG. 6 To clarify the position of the tooth 56 to be produced this is shown in Figure 6 transparent.
  • the borderline is shown dotted.
  • FIG. 7 shows a dotted line with respect to the second constituent 14 forming the dentin.
  • the entire later front side 58 of the tooth 56 to be produced will be formed by the first component 12, which simulates the enamel.
  • regions of the tooth 56 can consist exclusively of the first component 12. These are the areas 60.
  • the mathematical approximation explained in particular with reference to FIGS. 1-4 is based in a preferred embodiment on examinations which are explained below with reference to FIGS. 9-12. In FIGS. 9-12, measurement results are shown by individual circles.
  • the feldspar granules used for the experiments described below have the following composition:
  • the interfaces of the enamel-dentin boundary layers of the maxillary and mandibular teeth respectively from the right threesome to the left threes, for example of Vitalife teeth, of both the pyknic, leptosome and athletic form of the teeth, merging and thus generating the interface shape.
  • the boundary layers of natural teeth can be worked out by ablation of the enamel layer and then the surfaces are scanned with a commercially available scanner, for example with a strip light scanner, and combined with the aid of the software.
  • the arch form is calculated enlarged by means of the software so that after completion of the block a there is a precise image of the calculated boundary layer.
  • the software generates an STL file.
  • the enlarged arch form is prepared by means of CAD / CAM method with the aid of a CNC milling machine from a brass block, wherein at the bottom of the arch form a rectangular prism is attached as a guide, which serves as a holder and guide of the press ram.
  • a first possibility of block production is the following:
  • a second ram with a flat surface is inserted and loaded with 1.5 kN, so that the second granules are pressed equivalent to the first granules. Subsequently, the punch is removed and the green compact pushed out of the die. The mass of the green body is approx. 9.5 g.
  • the blocks thus obtained consisting of a light, translucent layer on the outside and a dark, opaque layer on the inside, are debinded according to the binder used.
  • This process is known to the person skilled in the art and depends on the binder used and the selected particle size of the ceramic material.
  • the porous block is now densely sintered under vacuum at about 1200 0 C, so that no more pores and voids are present.
  • a holder for a Cerec grinding machine from Sirona is attached to the block so that the block can be ground in the machine.

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Abstract

Formkörper aus formstabilisiertem Material, das mindestens einen ersten Bestandteil und einen zweiten Bestandteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestandteil eine andere Pigmentierung als der erste Bestandteil aufweist und der zweite Bestandteil in dem ersten Bestandteil, unter Ausbildung einer Grenzfläche so angeordnet ist, dass die Grenzfläche eine räumlich gekrümmte Fläche darstellt.

Description

Formkörper aus formstabilisiertem Material und Verfahren zu seiner
Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formkörper aus formstabilisiertem Material sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Der erfindungsgemäße Formkörper ist insbesondere zum Einsatz in der Dentaltechnik bestimmt.
Die Herstellung von Zahnersatz erfolgt zunehmend maschinell, wobei bspw. das CAD/CAM-Verfahren oder das Kopierfräsverfahren zur Anwendung kommen. Dabei werden zum Beispiel aus einem porösen oder dichten keramischen Formkörper oder aus einem Kunststoffformkörper die Zahnrestauration, bspw. eine Zahnkrone, ein Inlay, ein Onlay, ein Veneer oder ein entsprechendes Gerüst, herausgearbeitet.
Um ästhetische Ansprüche zu befriedigen und Zahnrestaurationen mit einer Anmutung zu erzielen, die der natürlicher Zähne möglichst nahe kommt, werden mehrfarbige Formkörper hergestellt.
Die EP-A-455 854 offenbart zum Beispiel einen keramischen Formkörper aus üblichem Keramik- oder Porzellanmaterial mit mehreren farblich unterschiedlichen Schichten. Die Schichten können von glasartig durchscheinend im okklu- salen Bereich bis gelblich opak im zervikalen Bereich ausgebildet sein.
Der Nachteil des in der EP-A-455 854 beschriebenen schichtweisen/planaren Aufbaus des Keramikkörpers ist, dass mit diesem zwar in vertikaler Richtung, von okklusal nach zervikal, ein dem natürlichen Zahn ähnlicher Farbverlauf generiert werden kann, nicht jedoch in horizontaler Richtung, was besonders im Frontzahnbereich von entscheidender Bedeutung für die Ästhetik ist. Zudem ist die Möglichkeit des Farbverlaufs der Restauration durch die bereits bei der Produktion eingestellte Dicke/Dimension der Schichten beschränkt, so dass der Anwender in der Verwendung eines solchen Blockes eingeschränkt ist oder eine Vielzahl von Blöcken mit unterschiedlichen Schichtdimensionen hergestellt werden müssen, um dem natürlichen Farbverlauf verschiedener Zähne gerecht zu werden.
Die EP-A-870 479 offenbart, dass der Farbverlauf einer Zahnrestauration verbessert und entsprechend den hohen Anforderungen an die Ästhetik des Zahnfarbbildes unabhängig vom Ausgangsmaterial eingestellt werden kann, wenn verschiedene Ausgangsmaterialien miteinander verpresst werden. Die Kontaktflächen werden mit Druck beaufschlagt und die unterschiedlich gefärbten Ausgangsmaterialien werden im Grenzbereich in innigen Kontakt gebracht, so dass dort eine - wenn auch geringe - Vermischung stattfindet. Infolge dieser Vermischung, welche durch die Form und Größe der Teilchen der Ausgangsmaterialien und/oder durch den Pressdruck beeinflusst werden kann, ist ein fließender Farbverlauf erzielbar und der tatsächliche Grenzverlauf zwischen den Ausgangsmaterialien ist nicht ersichtlich. Andererseits können im Wege des Pressverfahrens optional auch deutlich gegeneinander abgegrenzte Farbbereiche erzeugt werden. Durch die Anwendung des Pressverfahrens können bei niedrigen Kosten infolge geringeren Vorbereitungsaufwandes sowohl Kunststoff als auch Keramik als Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.
In der EP-A-870 479 wird der Herstellungsprozess für planar geschichtete Blöcke beschrieben, wobei die Schichtung horizontal und/oder vertikal verlaufen kann. Generell gilt es zu beachten, dass der Übergang der Farbschichten auf der Restauration sehr hart und deutlich ist, wenn die Restauration aus geschichteten Blöcken geschliffen wurde und die Grenzflächen der Farbschichten an der Restaurationsoberfläche austreten. Trotz der beschriebenen Vermischung ist der Grenzflächenverlauf zwischen den Schichten erkennbar. Dies gilt auch für den Gegenstnd der zuvor beschriebenen Patentanmeldungen.
Ein weiterer Nachteil des in der EP-A-870 479 beschriebenen schichtwei- sen/planaren Aufbaus des Keramikkörpers ist, dass mit diesem nur in eine Richtung ein Farbverlauf generiert werden kann. Bei horizontaler Schichtung im Block liegt ein Farbverlauf in vertikaler Richtung in der Restauration vor, d.h. von okklusal nach zervikal, wodurch in dieser Richtung ein dem natürlichen Zahn ähnlicher Farbverlauf generiert werden kann, nicht jedoch senk- recht hierzu, d.h. in horizontaler Richtung, was besonders im Frontzahnbereich von erheblicher Bedeutung für eine ästhetische Anmutung ist.
Bei vertikaler Schichtung kann bei entsprechender Positionierung der zu schleifenden Restauration im Block ein einem Frontzahn ähnlicher Farbverlauf bzgl. des transluzenten Schmelzes in Form eines Bogens generiert werden, allerdings nur in eingeschränktem Maße, da der Verlauf von den Schichtdimensionen und Positionierung abhängig ist und somit für verschiedene Fälle eine Vielzahl an Blöcken mit unterschiedlich dicken Schichten bereitgestellt werden müssen. Darüber hinaus ist ein dem natürlichen Zahn äquivalenter Farbverlauf von okklusal nach zervikal nur eingeschränkt darstellbar.
Die WO-A-02/09612 offenbart eine Dentalprothese, umfassend eine Plattform, die daran angepasst ist an eine Fräsmaschine angeschlossen zu sein und ein Werkstück, das auf die Plattform montiert werden kann. Das Werkstück weist eine Vielzahl von Farbabstufungen auf, die unterschiedlichen Farbdichten natürlicher Zähne oder Teilen davon entsprechen, wobei das Werkstück nach Bearbeitung als Zahnersatz dient. Die Farbabstufungen sollen dabei allmählich verlaufen, wie es dem Farbverlauf natürlicher Zähne entspricht, von einer helleren Farbe zu einer dunkleren Farbe hin, wobei die helle Farbe dem Zahnschmelz und die dunklere Farbe dem Dentin entspricht. Interessant ist, dass diese Druckschrift bereits versucht den natürlichen Verlauf der Dentin/Schmelzgrenze nach zu ahmen. Der Fachmann ist mithin bekannt was unter dem natürlichen Verlauf der Dentin/Schmelzgrenze zu verstehen ist und daher keineswegs ein unklarer Begriff.
WO-A-2008/083358 offenbart einen Rohling für die Herstellung von Zahnersatz, der in einer äußeren Zone eine andere Farbe aufweist als in einer inneren Zone.
Der Nachteil des in der WO-A-2008/083358 beschriebenen Rohlings ist, dass die inneren Schichten geometrische Formen, Zylinder und eine rechteckige Form, aufweisen, die konzentrisch mit den äußeren Schichten angeordnet sind. Hierdurch wird die Anzahl an Möglichkeiten zur Nachbildung des natürlichen Färb- und Transluzenzverlaufs von Zähnen eingeschränkt bzw. die mögli- che Ästhetik der Restauration ist zwar höher als bei Restaurationen aus planar geschichteten Blöcken, erreicht aber nicht das natürliche Vorbild. Es wird auch nur eine vage Beschreibung der Form der verschiedenen Zonen im Block gegeben.
Die offenbarte Schichtung mit mehr als 2 Schichten weist die gleichen Nachteile auf, wie die Blöcke, die in EP-A-455 854 und US-A-4,970,032 offenbart werden. Durch die produktionstechnisch bedingten Schichtdicken ist die Zahl möglicher Restaurationen begrenzt.
Die US-A-4 970 032 betrifft einen mehrfarbigen Kunststoffformkörper mit vorgegeben variierenden Farbschichten, die übereinander um einen Kern angeordnet sind. Zur Herstellung des Kerns und der Schichten wird ein Spritzform- gebungsverfahren angewendet.
US-A-4,970,032 offenbart auch ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen Zähnen entweder durch Ersatz des gesamten Zahnes oder Kronen, wobei der Zahn hergestellt werden kann durch maschinelle Bearbeitung eines geschichteten Blocks aus synthetischem Kunststoffmaterial, wobei der Block Schichten aufweist mit vorher festgelegter Farbe, Farbanmutung und Transluzenz um Pulpa, Dentin und Schmelz eines natürlichen Zahns nachzuahmen und dabei einen künstlichen Zahn zur Verfügung zu stellen, der die Farbverteilung und Farbtiefe eines natürlichen Zahns besitzt.
Der in der US-A-4,970,032 beschriebene Kunststoff- Block weist einen zylindrischen Innenkörper auf, der von mindestens zwei Schichten umgeben ist. Es liegen somit mindestens drei Schichten vor. Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass die bei natürlichen Zähnen auftretenden Farbverläufe durch unterschiedlich eingefärbte Schichten im Block nachgebildet werden sollen. Der Nachteil daran ist jedoch, dass die bei natürlichen Zähnen mannigfachen Größen/Dimensionen der Farbschichten nicht in einem Block nachgebildet werden können. Durch die bei der Produktion festgelegten Dimensionen der Schichten sowie ihren Verlauf um den zylindrischen Innenkörper ist die Anwendung des Blockes eingeschränkt, da die erforderlichen Farbverläufe der herzustellenden Restauration trotz unterschiedlicher Positionierung der Res- tauration im Block nicht zwingend abgebildet werden können. Hierdurch ist die Herstellung mehrerer Blöcke mit unterschiedlich dimensionierten Schichten sowie Schichtverläufen um den zylindrischen Kern notwendig. Besonders für Frontzahnrestaurationen ist dieses zu beachten.
Ein der Erfindung zugrunde liegendes technisches Problem kann darin gesehen werden, einen Formkörper zu schaffen, der eine verbesserte Anmutung einer fertigen Zahnrestauration ermöglicht und insbesondere eine Vielzahl von A- nordnungs- und Gestaltungsmöglichkeiten des Dentin/Schmelzgrenzverlaufs ermöglicht. Des Weiteren soll die Erfindung ein Verfahren angeben, dass es ermöglicht den Formkörper herzustellen.
Erfindungsgemäß werden die technischen Probleme gelöst durch einen Formkörper aus formstabilisiertem Material, das mindestens einen ersten Bestandteil und einen zweiten Bestandteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestandteil eine andere Färbung als der erste Bestandteil aufweist und der zweite Bestandteil in dem ersten Bestandteil, unter Ausbildung einer Grenzfläche so angeordnet ist, dass die Grenzfläche eine räumlich gekrümmte Fläche darstellt.
Der erfindungsgemäße Formkörper ist in einer Ausführungsform so ausgebildet, dass die Grenzfläche zumindest teilweise dem Verlauf der Dentin/Schmelzgrenze natürlicher oder künstlicher Zähne entspricht. Dabei werden die Färbungen des ersten Bestandteils und zweiten Bestandteils so gewählt, dass sie der Schmelz- bzw. Dentinfärbung eines natürlichen Zahns oder Kunstzahns möglichst nahe kommen. Dadurch wird es möglich, eine Vielzahl von Verläufen der Dentin/Schmelzgrenzen von Zähnen in dem Formkörper vorzusehen, so dass eine individuelle Anpassung der Grenzverläufe in einer anzufertigenden Zahnrestauration erfolgen kann.
Der erfindungsgemäße Formkörper kann durch verschiedene Maßnahmen in seiner Form stabilisiert werden. Insbesondere kann dies durch mechanische Einwirkung, insbesondere durch Druck, typischerweise im Bereich von 5-500 MPa, zum Beispiel Pressen, bewerkstelligt werden. Weitere Formgebungsver- fahren sind dem Fachmann bekannt. Zudem können aufbauende Verfahren, z.B. Injection Moulding, zur Herstellung verwendet werden.
Die Färbung der Bestandteile des erfindungsgemäßen Formkörpers kann durch Pigmentierung, im einfachsten Fall mittels Farbpigmenten erfolgen, die auch gleichzeitig der Einstellung einer Transluzenz dienen kann. Die Transluzenz kann auch durch Trübungsmittel eingestellt werden.
Für den Einsatz des erfindungsgemäßen Formkörpers in der Dentaltechnik eignen sich insbesondere solche Formkörper, deren erster und zweiter Bestandteil eine Keramik, insbesondere eine Feldspat- oder Oxidkeramik ist. Es ist aber genau so möglich ein Kunststoffmaterial einzusetzen. Der Kunststoff kann ein thermoplastischer Kunststoff oder duroplastischer Kunststoff sein. Insbesondere geeignet ist ein Kunststoff auf Acrylatbasis. Geeignete Kunststoffe sind dem Fachmann bekannt und sind typischerweise solche, die bei der Herstellung von Kunstzähnen Verwendung finden.
Es kommen auch erste und zweite Bestandteile aus einer Feldspatkeramik in Betracht, die Metalloxide umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus SiO2, AI2O3, Na2O, K2O, gegebenenfalls ergänzt durch Zugabe von Pigmenten und anorganischen Füllstoffen.
In einer weiteren Ausführungsform können die Bestandteile aus einer Oxidkeramik aufgebaut sein, die Metalloxide umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus SiO2, AI2O3, ZrO2, stabilisiert durch verschiedene Verbindungen (Y2O3, CeO2, etc.), gegebenenfalls ergänzt durch Zugabe von Pigmenten bzw. Verbindungen färbender Ionen.
Bei den beiden beschriebenen Ausführungsformen aus Feldspatkeramik und Oxidkeramiken kann der Formkörper sowohl porös gesintert werden, ehe er weiterverarbeitet wird, oder aber dicht gesintert werden. Hierbei gilt es, die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten zu unterscheiden, wovon einige exemplarisch genannt werden :
Aus einem dicht gesinterten Feldspatblock kann z. B. eine Vollkrone geschliffen oder gefräst werden, aber auch Inlays, Onlays oder Veneers. Zudem sind be- reits Techniken bekannt, bei denen aus dichten Feldspat- oder Glaskeramikblöcken Verblendschalen herausgeschliffen werden, die mittels Glaslot auf ein Gerüst aufgesintert werden oder mit Hilfe eines organischen Klebers aufgeklebt werden. Zudem können diese dichten Verblendschalen aufgesintert werden.
Aus einem porösen Feldspatmaterial lässt sich z.B. sowohl eine Krone herausschleifen, wobei der Schrumpf des porösen Materials, der beim dicht-Sintern auftritt und richtungsabhängig sein kann, bei der Generierung der Schleifdaten berücksichtigt werden muss, als auch eine sogenannte Verblendschale, die im porösen Zustand auf ein Gerüst aufgesetzt wird und anschließend z.B. aufgesintert wird. Die Restauration bzw. Zwischenprodukte der endgültigen Restauration werden beim Schleifen aus einem porösen Block jeweils vergrößert herausgeschliffen. Beim Herausschleifen der porösen Verblendschale muss allerdings nicht, wie bei anderen Verfahren, z.B. der Herstellung von Gerüsten, bereits üblich, der Vergrößerungsfaktor auf die gesamte Verblendschale angewendet werden, sondern es ist zur Vermeidung von Hohlräumen vorteilhaft, wenn die die Innenkontur der Verblendschale und die Oberfläche des Gerüstes derartig gestaltet werden, dass sie möglichst ein Form und eine Gegenform bilden und der Vergrößerungsfaktor nicht linear auf die Verblendschale angewendet wird.
Aus einem porösen Oxidkeramikblock kann z.B. ein Gerüst herausgeschliffen werden, wobei durch die entsprechende Positionierung des Gerüstes im mehrfarbigen Block ein Farbverlauf im Gerüst geschaffen wird. Nach dem Schleifen wird das Gerüst, wenn es zuvor vergrößert geschliffen wurde, dicht gesintert. Im Falle einer Infiltrationskeramik kann das z.B. Gerüst im Maßstab 1 : 1 geschliffen und anschließend mit Glas infiltriert werden.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält der erfindungsgemäße Formkörper einen Binder zur Verbesserung der Formstabilität insbesondere des sinterfähigen Materials. Ein einsetzbarer Binder ist zum Beispiel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylat (-en), Polyvinylalkohol (PVA), Po- lyvinylacetat (PVAC), Polysaccharid/Acrylsäure (PS/AC), Cellulosederivate oder Mischungen davon. Zusätzliche Hilfstoffe wie Wasser, Schmiermittel zur Erniedrigung der Reibung, Sinterhilfsmittel zur Beschleunigung der Verdichtung oder Dispergiermittel, Plastifizierer, Benetzungsmittel und Thermoplaste zur Beeinflussung der Theologischen Eigenschaften können zugegeben werden.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorteilhaft, dass der zweite Bestandteil des Formkörpers in dem ersten Bestandteil angeordnet ist. Der erste Bestandteil umgibt den zweiten Bestandteil somit zumindest in Bereichen, die nach dem Einsetzen der Restauration in den Mund des Patienten sichtbar sind. Der zweite bzw. innere Bestandteil des Formkörpers ist somit allenfalls vor dem Einsetzen in den Mund des Patienten in Bereichen sichtbar, die nach dem Einsetzen in Richtung des Kiefers weisen. Der zweite Bestandteil ist somit von dem ersten Bestandteil zumindest in dem später sichtbaren Bereich umhüllt. Die Grenzfläche zwischen den beiden Bestandteilen ist somit bei eingesetztem Formkörper nicht sichtbar. Eine Schichtung kann beim eingesetzten Formkörper nicht festgestellt werden. Insbesondere sind keine Schichtgrenzen erkennbar.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Formkörpers hat ferner den Vorteil, dass unterschiedliche Zähne bzw. Zahnformen im Raum so in den Formkörper hineingelegt werden können, dass stets ein Formkörper entsteht, bei dem die Grenzfläche zwischen den beiden Bestandteilen innerhalb des Formkörpers wie vorstehend angeordnet ist. Mit Hilfe eines einzigen erfindungsgemäßen Formkörpers ist es somit möglich, eine Vielzahl von unterschiedlichen Zähnen bzw. Zahnformen nachzubilden.
Die Grenzfläche zwischen dem ersten und zweiten Bestandteil des Formkörpers, d.h. insbesondere die Grenzfläche zwischen dem das Dentin bzw. den Schmelz eines Zahnes nachbildenden Materials ist in besonders bevorzugter Ausführungsform im Wesentlichen durch eine Parabelschar beschrieben. Zueinander parallele Querschnittsebenen durch den Formkörper können derart in den Formkörper gelegt werden, dass die Grenze zwischen den beiden Bestandteilen als parabelförmige Grenzlinie erscheint. Hierbei ist die Grenzlinie zumindest über 2/3, insbesondere 3/4, ihrer Länge parabelförmig. Insbesondere die Ränder bzw. Enden der Grenzlinie können eine von einer Parabel abweichende Form aufweisen, wobei auch dieser Bereich der Grenzlinie vorzugsweise keinen Sprung oder keine Stufe aufweist. Insbesondere wird die parabelförmige Grenzlinie in den Randbereichen flacher und ist vorzugsweise nach außen gerichtet.
Über eine Breite des Formkörpers, die sich senkrecht zu den parallelen Querschnittsebenen erstreckt, weisen mindestens 70% der Querschnittsebenen, insbesondere mindestens 80% der Querschnittsebenen eine parabelförmige Grenzlinie, wie vorstehend definiert auf.
Bei einer Ausrichtung der Formkörper, bei der der zweite Bestandteil, d.h. insbesondere, das das Dentin nachbildendende Material im unteren Bereich des Formkörpers angeordnet ist, sind die die Grenzlinien ausbildenden Parabeln nach unten offen. Hierdurch werden Maxima ausgebildet, wobei in bevorzugter Ausführungsform die Parabeln bezüglich einer durch die Maxima verlaufenden Ebene spiegelsymmetrisch sind. Bei dieser Anordnung des Formkörpers mit nach unten weisendem Dentin, kann somit in bevorzugter Ausführungsform eine Symmetrieebene durch sämtliche Maxima der Parabeln gelegt werden.
In bevorzugter Ausführungsform kann eine Haupt-Querschnittsebene definiert werden, bei der es sich in der Lage des Formkörpers mit nach unten weisenden Dentin um diejenige Querschnittsebene handelt, in der die parabelförmige Grenzlinie das größte bzw. höchste Maximum aufweist. Ausgehend von der Haupt-Querschnittsebene in eine Verjüngungsrichtung nimmt die Höhe der Grenzlinie vorzugsweise stetig ab. Insbesondere eine durch die Maxima definierte Kurve nimmt zumindest über einen Großteil ihrer Länge von insbesondere mehr als die Hälfte und vorzugsweise mehr als 3/4 ihrer Länge stetig ab. Die Verbindungskurve der Maxima liegt vorzugsweise in der Symmetrieebene und/oder ist senkrecht zur Haupt-Querschnittsebene ausgerichtet. Bezogen auf die Breite des zweiten Bestandteils in Verjüngungsrichtung erfolgt die Abnahme der Parabelmaxima vorzugsweise über mindestens 50%, besonders bevorzugt über mindestens 75% der Gesamtlänge bzw. Gesamtbreite des zweiten Bestandteils. Vorzugsweise gehen beide Enden der Grenzlinie bzw. beide Enden der Parabel- Äste in eine Kurve entgegengesetzter Krümmung über. An den parabelförmi- gen Teil der Grenzlinie schließt sich somit in bevorzugter Ausführungsform eine nach außen gekrümmte Kurve an, so dass ein Wendepunkt ausgebildet ist.
Die vorstehend beschriebene besonders bevorzugte Ausführungsform der Grenzfläche zwischen dem ersten Bestandteil, der insbesondere den Schmelz nachbildet und dem zweiten Bestandteil, der insbesondere das Dentin nachbildet, kann geringe Abweichungen aufweisen. Es handelt sich hierbei um eine geometrische Annäherung, so dass Abweichungen von bis zu 10% möglich sind. Insbesondere erfolgt die Ausgestaltung der Grenzlinie anhand von Erfahrungswerten sowie anhand von Untersuchungen der Schmelz-Dentin-Grenze bei natürlichen und/ oder künstlichen Zähnen.
Zur Herstellung eines künstlichen Zahnes ist der Formkörper vorzugsweise über eine geeignete Computersoftware darstellbar und insbesondere im Raum frei drehbar. Ein Zahnarzt oder Zahntechniker kann somit die Grenzfläche aus unterschiedlichen Blickwinkeln betrachten. Beispielsweise über Bildverarbeitungsprogramme werden dem Rechner die geometrischen Abmessungen des nachzubildenden Zahnes übermittelt. Der Zahnarzt oder Zahntechniker kann den hierdurch erzeugten virtuellen Zahn beliebig in dem Formkörper anordnen und hierdurch die Grenzfläche zwischen Dentin und Zahnschmelz derart anordnen, dass der später aus dem Formkörper hergestellte Zahn im Erscheinungsbild bzw. der Anmutung den natürlichen Zähnen des Patienten, insbesondere den benachbarten Zähnen des Patienten entspricht oder zumindest sehr ähnlich ist. Durch den Bogenverlauf in Kombination mit der freien Positionierung der Restauration im Block ist nicht nur eine (spiegel-) symmetrische Gestaltung der Schmelz-Dentin-Grenze möglich, sondern auch eine horizontal asymmetrische Form, wie es bei natürlichen Zähnen üblich ist. Zudem kann durch die Positionierung des Restauration im Block eine sich von okklusal nach zervikal verjüngende Schicht Schmelzmasse über die Dentinmasse gelegt werden, wodurch ein Farbverlauf von Hell zu dunkel generiert wird, der keine ho- rizontal verlaufende Schichtgrenzen aufweist und dem natürlichen, nicht abgestuften Farbverlauf entspricht.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers aus insbesondere sinterfähigem Material oder Kunststoffmaterial der mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Bestandteil aufweist, kann das erfindungsgemäße Verfahren dienen, bei dem a) der mindestens erste Bestandteil in eine Form eingefüllt wird, b) in den eingefüllten mindestens ersten Bestandteil des insbesondere sinterfähigen Materials oder Kunststoffmaterials eine Mulde mit einer Oberfläche eingepresst und c) die Oberfläche eine räumlich gekrümmte Grenzfläche mit dem d) in die Mulde eingefüllten mindestens zweiten Bestandteils bildet.
Im Falle der Verwendung eines Kunststoffmaterials des ersten und zweiten Bestandteils wird dieses insbesondere unter Temperatur und gegebenenfalls Druck ausgehärtet.
Die Oberfläche der Grenzfläche ist so gestaltet, dass sie zumindest teilweise dem Verlauf der Dentin/Schmelzgrenze natürlicher oder künstlicher Zähne entspricht.
Die Herstellung des Formkörpers kann auch durch keramisches Spritzgießen o.a. Herstellungsverfahren erfolgen.
Die Konstruktion der Grenzfläche erfolgt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch Positionierung der Schmelz-Dentin-Grenzflächen unterschiedlicher natürlicher und/oder künstlicher Zähne. Zur Charakterisierung der Lage der Grenzfläche von Schmelz und Dentin kann bei natürlichen Zähnen der Schmelz präparativ vorsichtig abgetragen werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Dentinschicht nicht abgetragen wird. Einfacher ist die Herstellung von künstlichen Zähnen und deren Grenzschichtverlauf. Der Grenzschichtverlauf bei künstlichen Zähnen ist dem Verlauf der natürlichen Zähne nachempfunden. Um Körper, die den Grenzschichtverlauf aufweisen, herzustellen, werden die Zähne nicht mit allen Schichten hergestellt, sondern die transluzentere Schmelzschicht wird nicht aufgetragen. Nach dem Sinterprozess erhält man so eine Oberfläche des künstlichen Zahns, die dem Grenzverlauf Schmelz zu Dentin entspricht.
Durch Präparation verschiedener Zähne kann man durch die Anordnung der verschiedenen Dentin-Schmelz-Grenzflächen im Raum, vorzugweise durch größenabhängige Anordnung, eine gekrümmte Fläche modellieren, die dem Grenzflächenverlauf der verschiedenen Zähne entspricht. Aus diesem Modell kann ein Werkzeug hergestellt werden.
Eine alternative Möglichkeit der Grenzflächenmodellierung ist, Schmelz-Dentin- Verläufe zu digitalisieren und die Modellierung über eine Software zu generieren. Dies bietet die Möglichkeit, eine wesentlich größere Zahl an Grenzverläufen in die Generierung der Grenzfläche einfließen zu lassen. Zudem kann ein Werkzeug mittels CAD-CAM-Verfahren dann einfacher hergestellt werden.
Mit Hilfe des Werkzeuges lässt sich ein gewünschter Formkörper herstellen. Um eine dreidimensionale Vermessung des Formkörpers bzw. des Grenzflächenverlaufes vorzunehmen, wird ein Formkörper in eine möglichst große Anzahl an planparallelen Scheiben gesägt und die Scheiben werden beidseitig glatt geschliffen. Dabei wird vor dem Zersägen senkrecht zur Sägerichtung eine durchgehende Markierung an dem Formkörper angebracht, vorzugsweise eine Nut, die diagonale Ecken des Formkörpers verbindet, die eine eindeutige Lagebestimmung einer Scheibe durch Vermessen der Position Nut an der Seite der Scheibe ermöglicht.
Durch das Vermessen der Lage der Grenzfläche auf den Scheiben lässt sich in einem Koordinatensystem eine Punktwolke erstellen, die die Grenzfläche Schmelz-Dentin darstellt.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann als Zwischenschritt einen Sinterschritt anschließen. Dies hat den Vorteil, dass der Formkörper stabiler ist.
Der erfindungsgemäße Formkörper kann auch durch entsprechend ausgeführte Biskuitierung- oder Schlickerverfahren wie beispielsweise Schlickerdruckguss hergestellt werden. Der Herstellprozess mit Hilfe von Schlickerdruckguss kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden : a.) Herstellung eines Formteils A mit der Geometrie der Oberfläche aus dem o.g. Herstellprozess durch Eingießen eines Schlickers in bspw. eine poröse Gipsform, deren Oberfläche der beschriebenen Grenze entspricht unter Anwendung von Druck oder ohne Druck b.) Herstellung eines zweiten Formteils B mit Negativkontur gegenüber Formteil A gemäß a.) c.) Fügen der beiden Formteile A und B zu einer Gesamteinheit C mit möglicher thermischer Nachbehandlung mit oder ohne Druck innerhalb oder außerhalb einer Form (nach Entformung), welche die Gesamtaußenform der Gesamteinheit C bestimmt (Oberfläche des gefügten Bauteils/Gesamteinheit)
Oder: a.) Herstellung eines Formteils A mit der Geometrie der Oberfläche aus dem o.g. Herstellprozess durch Eingießen eines Schlickers in bspw. eine poröse Gipsform, deren Oberfläche der beschriebenen Grenze entspricht unter Anwendung von Druck oder ohne Druck b.) Entformung des Formteils A und Positionierung des Formteils A in einer weiteren Gipsform, die der Endkontur der Gesamteinheit entsprechen soll. c.) Auffüllen der Form mit einem weiteren Schlicker unter Anwendung von Druck oder ohne Druck und möglicher thermischer Nachbehandlung innerhalb der Form oder nach Entformung.
Der Herstellprozess mit Hilfe von Bisquitierung kann folgendermaßen durchgeführt werden : a.) Herstellung eines Formteils A mit der Geometrie der Oberfläche aus dem o.g. Herstellprozesses durch Einlegen einer plastifizierten Masse mit oder ohne Binderzusätzen in eine entsprechende Form und möglicher thermischer Stabilisierung mit oder ohne Druck b.) Herstellung eines zweiten Formteils B mit Negativkontur gegenüber Formteil A gemäß a.) c.) Fügen der beiden Formteile A und B zu einer Gesamteinheit C mit möglicher thermischer Nachbehandlung mit oder ohne Druck innerhalb oder außerhalb einer Form, welche die Gesamtaußenform der Gesamteinheit C bestimmt (Oberfläche des gefügten Bauteils/Gesamteinheit).
Die beschriebenen Herstellverfahren sind in der Keramikformgebung prinzipiell schon lange bekannt (Hülsenberg, Keramikformgebung, ISBN 3-342-00098-8)
Der erfindungsgemäße Formkörper kann zur Herstellung einer Dentalrestauration eingesetzt werden, die insbesondere durch CAD/CAM-Methoden konstruiert und hergestellt wird.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus formstabilisiertem Material mit einer im Formkörper verlaufenden Grenzfläche, wobei das Material mindestens einen ersten Bestandteil und einen zweiten Bestandteil aufweist, der zweite Bestandteil eine andere Pigmentierung als der erste Bestandteil aufweist und der zweite Bestandteil in dem ersten Bestandteil unter Ausbildung einer Grenzfläche so angeordnet ist, dass die Grenzfläche eine räumlich gekrümmte Fläche darstellt, die Grenzfläche erhältlich ist, indem Flächen, die Krümmungsradien mit unterschiedlichen Krümmungsgraden besitzen, aus Schnitten, die durch ein Ensemble natürlicher oder künstlicher Zähne geführt sind, geschaffen werden und/ oder
die Grenzfläche erhältlich ist, indem Flächen, die Krümmungsradien mit unterschiedlichen Krümmungsgraden besitzen, aus Verläufen der Den- tin-Schmelzgrenze natürlicher oder künstlicher Zähne des Ensembles geschaffen werden,
die geschaffenen Flächen mit Krümmungsradien mit unterschiedlichen Krümmungsgraden, in Abhängigkeit des Krümmungsgrades der Krümmungsradien räumlich angeordnet werden, und
bei welcher sich durch eine sich dadurch ergebende räumliche Anordnung der geschaffenen Flächen die Gesamtheit der Grenzfläche ergibt.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers mit Grenzfläche kann beim Anordnen der geschaffenen Flächen der Randbereich der Verläufe der Dentin-Schmelzgrenze unberücksichtigt bleiben.
In einer anderen Ausführungsform kann das Ausbilden der Gesamtheit der Grenzfläche nur Zähne berücksichtigen, deren Dentin-Schmelzgrenze mit einer vorgegebenen Näherungsfläche zumindest 80%, insbesondere zumindest 90% übereinstimmt. Dabei wird insbesondere die Näherungsfläche durch signifikante Dentin-Schmelzgrenzen natürlicher oder künstlicher Zähne angenähert.
In noch einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Zähne mit starker Krümmung der Dentin-Schmelzgrenze zur Ausbildung eines Scheitelbereichs der Grenzfläche zusammengefasst, bzw. im Scheitelbereich einer Näherungsfläche angeordnet. Die zur Anordnung im Scheitelbereich ausgewählten Zähne können zum Beispiel im Wesentlichen der Größe nach sortiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Zähne mit schwacher Krümmung der Dentin-Schmelzgrenze im Randbereich der Grenzfläche zusammengefasst, bzw. im Randbereich einer Näherungsfläche angeordnet. Auch hier können die zur Anordnung im Randbereich ausgewählten Zähne im Wesentlichen der Größe nach sortiert werden. In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Zähne mit mittlerer Krümmung der Dentin-Schmelzgrenze zur Ausbildung eines zwischen dem Randbereich und dem Scheitelbereich angeordnetem Zwischenbereichs der Grenzfläche zusammengefasst, bzw. im Zwischenbereich einer Näherungsfläche angeordnet werden. Die zur Anordnung im Zwischenbereich ausgewählten Zähne können auch hier im Wesentlichen der Größe nach sortiert werden.
Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, dass die Größensortierung unabhängig von der Stärke der Krümmung in dieselbe Raumrichtung erfolgt.
Nachfolgend ist ein erfindungsgemäßer Formkörper in bevorzugten Ausführungsformen dargestellt.
Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Formkörpers,
Figur 2 eine schematische Rückansicht des in Figur 1 dargestellten Formkörpers in Richtung des Pfeils II,
Figur 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in Figur
2,
Figur 4 Darstellungen der Grenzlinie in unterschiedlichen in Figur 3 definierten Querschnittsebenen,
Figur 5 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Formkörpers mit einer schematischen Darstellung des herzustellenden künstlichen Zahnes in Vorderansicht,
Figur 6 der in Figur 5 dargestellte Formkörper in Seitenansicht, wobei der
Zahn schematisch und durchsichtig dargestellt ist,
Figur 7 eine der Figur 6 entsprechende Seitenansicht, wobei der Dentinbestandteil des Formkörpers schematisch und durchsichtig dargestellt ist,
Figur 8 eine Rückansicht des in Figur 5 dargestellten Formkörpers, Figur 9 eine dreidimensionale Darstellung eines Koordinatensystems, in dem Untersuchungsergebnisse der Dentin-Schmelzgrenze natürlicher und künstlicher Zähne angegeben ist,
Figur 10 eine Projektion der in Figur 9 erfolgten Darstellung in die X-Y- Ebene,
Figur 11 eine Projektion der in Figur 9 erfolgten Darstellung in die Y-Z- Ebene und
Figur 12 eine Darstellung der Untersuchungsergebnisse entsprechend Figur 9 mit veränderter Ausrichtung des Koordinatensystems.
Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 - 4 die der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Formkörpers zugrundeliegende geometrische Ausgestaltung der Grenzfläche beschrieben.
Ein Formkörper 10 weist einen ersten Bestandteil 12 und einen zweiten Bestandteil 14 auf. Bei dem ersten Bestandteil 12 handelt es sich um das den Schmelz eines Zahnes nachbildende Material. Bei dem zweiten Bestandteil 14 handelt es sich um das das Dentin eines Zahnes nachbildende Material. Erfindungsgemäß ist eine Grenzfläche 16 zwischen den beiden Bestandteilen 12, 14 als im Raum gekrümmte Grenzfläche ausgebildet. Die Grenzfläche 16 kann mathematisch zumindest näherungsweise durch eine Parabelschar beschrieben werden. Dies gilt zumindest für einen Großteil der Querschnittsfläche, wobei insbesondere in einem unteren Bereich 18 gegebenenfalls Abweichungen von der Parabelform gegeben sind.
Die Grenzfläche 16 ist derart in dem Formkörper 10 angeordnet, dass der zweite Bestandteil 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel die gesamte Grenzfläche 16 des quaderförmigen Formkörpers ausbildet. In Rückansicht (Figur 2), in der die seitliche Außenfläche 22 des Formkörpers 10 sichtbar ist, ist ein Teil der Außenfläche durch den zweiten Bestandteil 14 und der übrige Teil durch den ersten Bestandteil 12 ausgebildet. Eine obere Außenfläche 24 des Formkörpers 10 ist ausschließlich durch den ersten Bestandteil 12 ausgebildet. Die beiden einander gegenüberliegenden Außenflächen 26, 28 (Figur 2) des Formkörpers sind zu einem sehr großen Bestandteil durch den ersten Bestandteil 12 ausgebildet. Nur im unteren Bereich sind die Außenflächen 26, 28 durch den zweiten Bestandteil 14 ausgebildet. Entsprechend ist auch die Außenfläche 30 (Figur 1) ausgebildet.
Aus der Rückansicht (Figur 2) ist eine Grenzlinie 32 der Grenzfläche 16 sichtbar. Die Grenzlinie 32, d.h. die Grenze zwischen den beiden Bestandteilen 12, 14 ist zumindest zwischen den beiden gestrichelt dargestellten Hilfslinien a parabelförmig ausgebildet. Im Anschluss an die parabelförmige Ausgestaltung schließen sich Enden 34 der Grenzlinie 32 an. Diese weisen einen nach außen gerichteten Verlauf und im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Krümmungsänderung auf. In dem Endbereich 34 der Grenzlinie 32 ist somit ein Wendepunkt vorgesehen.
In unterschiedlichen Querschnittsebenen 36, 38, 40 (Figur 3) weist die Grenzfläche 16, Grenzlinien 42, 44, 46 (Figur 4) auf, die in ihrer mathematischen Grundstruktur der Kurve 32 (Figur 2) entsprechen. Die Grenzlinien 42, 44, 46 sind somit ebenfalls mit Ausnahme ihrer jeweiligen Enden parabelförmig ausgebildet. Die Enden weisen wiederum nach außen und bilden einen Wendepunkt.
Jede Parabel der einzelnen Querschnittsebenen 36, 38, 40 weist ein Maximum 48 auf. In dem in Figur 3 dargestellten Längsschnitt entlang einer Symmetrieebene 50 (Figur 2) ist die Kurve der Maxima sichtbar. Die Kurve der Maxima nimmt über eine Breite des Formkörpers 10 bzw. in Verjüngungsrichtung 52 stetig ab. Dies ist zumindest über einen Großteil der Gesamtlänge der Kurve der Maxima zutreffend. Gegebenenfalls ergeben sich Abweichungen in einem Endbereich 54. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nehmen die Maxima der Parabeln, ausgehend von einer Haupt-Querschnittsebene ab, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Haupt-Querschnittsebene der Außenfläche 22 entspricht.
In den Figuren 5 - 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Formkörpers dargestellt, wobei es sich insbesondere um einen virtuellen, mit Hilfe einer Computersoftware dargestellten Formkörper handelt. Der Formkörper ist grundsätzlich, wie vorstehend anhand der Figuren 1 - 4 erläutert, aufgebaut und weist einen ersten Bestandteil 12 und einen zweiten Bestandteil 14 auf. Ein herzustellender künstlicher Zahn 56 kann virtuell in den Formkörper 10 hineingelegt werden. Es ist hierbei möglich, den Zahn beliebig in dem Formkörper 10 anzuordnen, so dass die Grenzfläche zwischen den beiden Bestandteilen 12, 14, d. h. die Dentin-Schmelz-Grenzfläche 16 in den Zahn 56 hineingelegt werden kann. Hierzu sind die Außenabmessungen des herzustellenden künstlichen Zahns 56 bekannt. Diese können beispielsweise aus vorgegebenen Mustern ausgewählt werden. Auch kann eine dreidimensionale Darstellung durch Aufnahme mehrerer Bilder des zu ersetzenden oder eines benachbarten Zahns erfolgen.
Gegebenenfalls können Kombinationen von virtuellen Zahnmustern mit über Bildverarbeitung erfassten geometrischen Daten erfolgen. Gegebenenfalls kann auch eine Bearbeitung der Form durch den Benutzer wie den Zahnarzt oder den Zahntechniker vorgenommen werden. Der herzustellende künstliche Zahn 56 kann, um eine möglichst naturgetreue Anmutung zu erlangen von dem Zahnarzt bzw. Zahntechniker in unterschiedlichen Lagen hinsichtlich der Grenzfläche angeordnet werden. Der erste Bestandteil 12 des Formkörpers, durch den der Schmelz nachgebildet wird, kann somit in unterschiedlichen Bereichen eine unterschiedliche Dicke aufweisen, so dass die Grenzfläche zwischen den beiden Bestandteilen innerhalb des herzustellenden Zahns 56 der Dentin-Schmelz-Grenze eines natürlichen Zahns des Patienten angenähert ist.
Zur Verdeutlichung der Lage des herzustellenden Zahns 56 ist dieser in Figur 6 durchsichtig dargestellt. Die Grenzlinie ist gepunktet dargestellt. Ferner ist in Figur 7 gegenüber dem das Dentin ausbildenden zweiten Bestandteil 14 gepunktet dargestellt. Hieraus wird ersichtlich, dass die gesamte spätere Vorderseite 58 des herzustellenden Zahns 56 durch den ersten Bestandteil 12, der den Schmelz nachbildet, ausgebildet sein wird. Ferner können, wie insbesondere aus Figur 8 ersichtlich ist, Bereiche des Zahns 56 ausschließlich aus dem ersten Bestandteil 12 bestehen. Es handelt sich hierbei um die Bereiche 60. Die insbesondere anhand der Figuren 1 - 4 erläuterte mathematische Annäherung basiert in bevorzugter Ausführungsform auf Untersuchungen, die im Folgenden anhand der Figuren 9 - 12 erläutert werden. In den Figuren 9 - 12 sind durch einzelne Kreise Messergebnisse dargestellt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Die für die nachfolgend beschriebenen Versuche verwendeten Feldspatgranulate besitzen die folgende Zusammensetzung :
Figure imgf000022_0001
Mit Hilfe einer Grafik- Software, z.B. der Software Freeform, werden die Grenzflächen der Schmelz-Dentin-Grenzschichten der Oberkiefer- und Unterkieferzähne, jeweils vom rechtsseitigen Dreier bis zum linksseitigen Dreier, beispielsweise von Vitalife-Zähnen, sowohl der pyknischen, leptosomen und athletischen Form der Zähne, zusammengelegt und so die Grenzflächenform generiert. Alternativ können von natürlichen Zähnen die Grenzschichten durch Abtragung der Schmelzschicht herausgearbeitet werden und anschließend die Oberflächen mit einem handelsüblichen Scanner, z.B. mit einem Streifenlichtscanner, eingescannt werden und mit Hilfe der Software zusammengelegt werden. Unter Berücksichtigung des für das Granulat bei den später beschriebenen Press- und Sinterbedingungen bekannten Schrumpfungswert, der in zusätzlichen Versuchen bestimmt wird, wird die Bogenform mit Hilfe der Software vergrößert berechnet, damit nach der Fertigstellung des Blockes ein ge- naues Abbild der berechneten Grenzschicht vorliegt. Mittels der Software wird eine STL-Datei generiert. Die vergrößerte Bogenform wird mittels CAD/CAM- Verfahren unter Zuhilfenahme einer CNC-Fräsmaschine aus einem Messing- Block herauspräpariert, wobei an der Unterseite der Bogenform ein rechteckiges Prisma als Führung angebracht wird, das als Halterung und Führung des Pressstempels dient.
Weitere Möglichkeiten zur Herstellung eines Presstempels sind dem Fachmann bekannt.
Eine erste Möglichkeit der Blockherstellung ist die Folgende:
In einer Edelstahlform mit den dem Pressstempel angepassten Innenmaßen 16,6 mm x 21 mm, die Höhe betrug 63 mm und die Wanddicken ca. 10 mm,, wird granuliertes, mit einem handelsüblichen Binder versetzes Feldspatmaterial der transluzenten äußeren Schicht eingefüllt. Nachdem der Pressstempel eingeführt wurde, wird der Pressstempel in einer Presse mit einer Kraft von 1,5 kl\l belastet und das Granulat vorgepresst. Nach der Entlastung des Pressstempels und der Entnahme desselben wird das zweite Granulat, das sich vom ersten bereits verfestigten in der Helligkeit durch Zugabe entsprechender färbender Oxide unterscheidet und den Schmelz bildet, in die vergrößerte Bogenform im Grünling und ein wenig darüber hinaus gefüllt. Ein zweiter Presstempel mit einer ebenen Oberfläche wird eingeführt und mit 1,5 kN belastet, so dass das zweite Granulat äquivalent zum ersten Granulat verpresst wird. Anschließend wird der Pressstempel entfernt und der Grünling aus der Matrize herausgestoßen. Die Masse des Grünlings beträgt ca. 9,5 g.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines Blockes wird im Folgenden beschrieben, wobei das verwendete Granulat identisch zur vorherigen Beschreibung ist. Der Pressstempel wird zuvor entsprechend den verwendeten Prozessparametern berechnet.
1.) Füllen der Pressform der Größe 21,0mm*16,5mm mit einer Menge von ca. 5,25g Material und Absenken des in der Pressform dagegenhaltenden Pressstempels (Unterstempel) auf die Füllmenge der transluzenten Farbkomponente (von der Sollhöhe des quaderförmigen Endproduktes und der Schüttdichte abhängig). Typischerweise 18-35mm.
2.) Verdichten der eingefüllten Masse mit einer zweiten Pressform, deren O- berfläche in 3 Raumrichtungen vergrößert angepasst gegenüber der des fertigen Blockes ist, so dass das verdichtete Material formstabil in der Pressform verbleibt. Typischerweise so, dass der Abstand der zweiten Pressform zum Unterstempel, zwischen 14 und 25mm beträgt. Dabei bestimmt die Menge des zu verpressenden Materials und der Abstand der Stempel die Dichte des vorverdichteten formstabilen Formkörpers.
3.) Auffüllen der vorverdichteten formstabilen Form mit dem dunkleren Material entsprechend der zu erreichenden Sollhöhe des Endproduktes nach 1.). Typischerweise 4,25g.
4.) Verdichten der Gesamteinheit auf eine spezifische Enddichte von typischerweise l,54g/cm3 (hier 22,4 kN) auf eine Höhe von typischerweise 16,7mm, sodass der Endformkörper formstabil ist. Der Pressdruck /-kraft ist von den Material- und Prozessparametern abhängig. 5.) Entformen der Gesamteinheit aus der Pressform
Die so erhaltenen Blöcke, bestehend aus einer hellen, translutzenten Schicht außen und einer dunklen, opaken Schicht innen, werden entsprechend dem verwendeten Binder entbindert. Dieser Vorgang ist dem Fachmann bekannt und abhängig vom verwendeten Binder sowie der gewählten Korngröße des keramischen Materials. Nach dem Entbindern bei 700 0C bis 800 0C wird der nun erhaltene poröse Block unter Vakuum bei ca. 1200 0C dicht gesintert, so dass keine Poren und Hohlräume mehr vorhanden sind. Nach dem dicht- Sintern wird an den Block eine Halterung für eine Cerec-Schleifmaschine der Firma Sirona angebracht, damit der Block in der Maschine geschliffen werden kann. Durch eine entsprechende Software, die die Rotation als auch die translatorische Bewegung der Restauration im Block ermöglicht, kann eine frei wählbare Position einer Restauration im Block mit individuellem Grenzflächenverlauf von Schmelz und Dentin hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Formkörper aus formstabilisiertem Material, das mindestens einen ersten Bestandteil und einen zweiten Bestandteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bestandteil eine andere Pigmentierung als der erste Bestandteil aufweist und der zweite Bestandteil in dem ersten Bestandteil, unter Ausbildung einer Grenzfläche so angeordnet ist, dass die Grenzfläche eine räumlich gekrümmte Fläche darstellt.
2. Formkörper nach Anspruch 1, wobei die Grenzfläche zumindest teilweise einem Verlauf der Dentin/Schmelzgrenze natürlicher oder künstlicher Zähne entspricht.
3. Formkörper nach Anspruch 1 und/oder 2, wobei eine Formstabilisierung des Formkörpers durch mechanische Einwirkung, insbesondere durch Druck bewerkstelligt wird.
4. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pigmentierung der Einstellung einer Transluzenz und/oder Farbe des Formkörpers dient.
5. Formkörper nach Anspruch 4, wobei die Transluzenz durch Trübungsmittel eingestellt wird.
6. Formkörper nach Anspruch 4, wobei die Farbe durch Farbpigmente eingestellt wird.
7. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste und zweite Bestandteil eine Keramik, insbesondere eine Feldspatoder Oxidkeramik ist.
8. Formkörper nach Anspruch 7, wobei die Feldspatkeramik Metalloxide um- fasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus SiO2, AI2O3, Na2O, K2O, gegebenenfalls ergänzt durch Zugabe von Pigmenten und anorganischen Füllstoffen.
9. Formkörper nach Anspruch 7, wobei die Oxidkeramik Metalloxide um- fasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus SiO2, AI2O3, ZrO2, stabilisiert durch verschiedenen Verbindungen (Y2O3, CeO2, etc.), gegebenenfalls ergänzt durch Zugabe von Pigmenten bzw. Verbindungen färbender Ionen.
10. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Formkörper dichtgesintert worden ist.
11. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Körper porös gesintert worden ist.
12. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das sinterfähige Material vorzugsweise bei der Formgebung mit einem Binder versehen ist.
13. Formkörper nach Anspruch 12, wobei der Binder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylat (-en), PVA, Cellulosederivate, etc..
14. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste und zweite Bestandteil ein thermoplastischer und/oder duroplastischer Kunststoff, insbesondere ein Acrylatpolymer ist.
15. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Grenzfläche (16) im wesentlichen durch eine Parabelschar beschrieben ist, wodurch der zweite Bestandteil (14) in einer Querschnittsebene (36, 38, 40) eine im wesentlichen parabelförmige Grenzlinie (42, 44, 46) zum ersten Bestandteil aufweist.
16. Formkörper nach Anspruch 15, bei welchem der zweite Bestandteil (14) in zueinander parallelen Querschnittsebenen (36, 38, 40) jeweils eine parabelförmige Grenzlinie (42, 44, 46) aufweist, wobei die Grenzlinie (42, 46, 48) vorzugsweise in allen zueinander parallelen Querschnittsebenen (36, 38, 40) parabelförmig ist.
17. Formkörper nach Anspruch 15, bei welchem die Parabelmaxima (48) der Grenzlinien (42, 44, 46), ausgehend von einer Haupt-Querschnittsebene (22) in einer Verjüngungsrichtung (52), die vorzugsweise senkrecht zur Haupt-Querschnittsebene (22) ist, vorzugsweise stetig abnehmen.
18. Formkörper nach Anspruch 15, bei welchem die Abnahme der Parabelma- xima (48) über mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75% des zweiten Bestandteils (14) in Verjüngungsrichtung (52) erfolgt.
19. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 18, bei welchem die Parabelmaxima (48) in einer gemeinsamen in Verjüngungsrichtung (52) verlaufenden Ebene (50) liegen, bei der es sich insbesondere um eine Symmetrieebene (50) des zweiten Bestandteils (14) handelt.
20. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 19, bei welchem die parabelförmige Grenzlinie (42, 44, 46) an zumindest einem Ende (34) der beiden Parabeläste in eine Kurve entgegengesetzter Krümmung übergeht.
21. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einem insbesondere sinterfähigen Material oder Kunststoffmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20, der mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Bestandteil aufweist, wobei a) der mindestens erste Bestandteil in eine Form eingefüllt wird, b) in den eingefüllten mindestens ersten Bestandteil des insbesondere sinterfähigen Materials oder Kunststoffmaterials eine Mulde mit einer Oberfläche eingepresst und c) die Oberfläche eine räumlich gekrümmte Grenzfläche mit dem d) in die Mulde eingefüllten mindestens zweiten Bestandteils bildet.
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei im Falle des Kunststoffmaterials der erste und zweite Bestandteil unter Temperatur und gegebenenfalls Drucker ausgehärtet werden.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Oberfläche der Grenzfläche zumindest teilweise dem Verlauf der Dentin/Schmelzgrenze natürlicher oder künstlicher Zähne entspricht.
24. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei sich an den Schritt c) ein Sinterschritt anschließt.
25. Verwendung des Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Herstellung einer Dentalrestauration.
26. Verwendung nach Anspruch 25, wobei die Dentalrestauration mittels CAD/CAM-Methoden konstruiert und hergestellt wird.
27. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus formstabilisiertem Material mit einer im Formkörper verlaufenden Grenzfläche, wobei das Material mindestens einen ersten Bestandteil und einen zweiten Bestandteil aufweist, der zweite Bestandteil eine andere Pigmentierung als der erste Bestandteil aufweist und der zweite Bestandteil in dem ersten Bestandteil unter Ausbildung einer Grenzfläche so angeordnet ist, dass die Grenzfläche eine räumlich gekrümmte Fläche darstellt, die Grenzfläche erhältlich ist, indem Flächen, die Krümmungsradien mit unterschiedlichen Krümmungsgraden besitzen, aus Schnitten, die durch ein Ensemble natürlicher oder künstlicher Zähne geführt sind, geschaffen werden und/ oder
die Grenzfläche erhältlich ist, indem Flächen, die Krümmungsradien mit unterschiedlichen Krümmungsgraden besitzen, aus Verläufen der Dentin- Schmelzgrenze natürlicher oder künstlicher Zähne des Ensembles geschaffen werden,
die geschaffenen Flächen mit Krümmungsradien mit unterschiedlichen Krümmungsgraden, in Abhängigkeit des Krümmungsgrades der Krümmungsradien räumlich angeordnet werden, und
bei welcher sich durch eine sich dadurch ergebende räumliche Anordnung der geschaffenen Flächen die Gesamtheit der Grenzfläche ergibt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem beim Anordnen der geschaffenen Flächen der Randbereich der Verläufe der Dentin-Schmelzgrenze unberücksichtigt bleibt.
29. Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem zum Ausbilden der Gesamtheit der Grenzfläche nur Zähne berücksichtigt werden, deren Dentin- Schmelzgrenze mit einer vorgegebenen Näherungsfläche zumindest 80% insbesondere zumindest 90% übereinstimmt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Näherungsfläche durch signifikante Dentin-Schmelzgrenzen natürlicher oder künstlicher Zähne angenähert wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, bei welchem die Zähne mit starker Krümmung der Dentin-Schmelzgrenze zur Ausbildung eines Scheitelbereichs der Grenzfläche zusammengefasst, bzw. im Scheitelbereich einer Näherungsfläche angeordnet werden.
32. Verfahren nach Anspruch 31, bei welchem die zur Anordnung im Scheitelbereich ausgewählten Zähne im Wesentlichen der Größe nach sortiert werden.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 32, bei welchem die Zähne mit schwacher Krümmung der Dentin-Schmelzgrenze im Randbereich der Grenzfläche zusammengefasst, bzw. im Randbereich einer Näherungsfläche angeordnet werden.
34. Verfahren nach Anspruch 33, bei welchem die zur Anordnung im Randbereich ausgewählten Zähne im Wesentlichen der Größe nach sortiert werden.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 34, bei welchem die Zähne mit mittlerer Krümmung der Dentin-Schmelzgrenze zur Ausbildung eines zwischen dem Randbereich und dem Scheitelbereich angeordnetem Zwi- schenbereichs der Grenzfläche zusammengefasst, bzw. im Zwischenbereich einer Näherungsfläche angeordnet werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35, bei welchem die zur Anordnung im Zwischenbereich ausgewählten Zähne im Wesentlichen der Größe nach sortiert werden.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, bei welchem die Größensortierung unabhängig von der Stärke der Krümmung in dieselbe Raumrichtung erfolgt.
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