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DE102006034551A1 - Keramik-Weißling zur Herstellung eines Keramik-Formteils und Verfahren zur Herstellung eines Keramik-Weißlings sowie eines Keramik-Formteils - Google Patents

Keramik-Weißling zur Herstellung eines Keramik-Formteils und Verfahren zur Herstellung eines Keramik-Weißlings sowie eines Keramik-Formteils Download PDF

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DE102006034551A1
DE102006034551A1 DE200610034551 DE102006034551A DE102006034551A1 DE 102006034551 A1 DE102006034551 A1 DE 102006034551A1 DE 200610034551 DE200610034551 DE 200610034551 DE 102006034551 A DE102006034551 A DE 102006034551A DE 102006034551 A1 DE102006034551 A1 DE 102006034551A1
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white
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polymer
sintering
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Application number
DE200610034551
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English (en)
Inventor
Anton Bodemiller
Amit Paranjape
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Kaltenbach and Voigt GmbH
Original Assignee
Kaltenbach and Voigt GmbH
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.)
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Publication date
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Bereitstellung für die Herstellung eines Keramik-Formteils, insbesondere eines Zahnersatzteils vorgesehenen Keramik-Weißlings (100), der durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepressten Keramik-Rohmaterials gebildet wird, wird der Weißling (100) nach dem Vorsintern zu dessen Verstärkung mit einem Zusatzmaterial (103) verstärkt, welches bei einer späteren Behandlung bzw. Bearbeitung des Weißlings (100) rückstandsfrei entfernbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung eines für die Herstellung eines Keramik-Formteils vorgesehenen Keramik-Weißlings, welcher durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepressten Keramik-Rohmaterials gebildet wird. Der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Keramik-Weißling kann insbesondere zur Herstellung eines Zahnersatzteiles vorgesehen sein. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Keramikteilen, insbesondere Zahnersatzteilen.
  • Weltweit vollzieht sich in der Zahnmedizin und Zahntechnik ein rasanter Wandel hin zu einem biokompatiblen, natürlich wirkenden und ästhetischen Zahnersatz. Hierunter fallen auch implantatische Versorgung selbst sowie temporäre Hilfsmittel wie z.B. sog. Brackets oder Provisorien.
  • Speziell auf die Anforderungen Biokompatibilität und Ästhetik ausgerichtet wurden zunächst unterschiedliche vollkeramische Werkstoffsysteme für die tragenden Strukturen, also die sog. Käppchen und Gerüste entwickelt und die dazu erforderlichen Verblendwerkstoffe bereit gestellt. Parallel hierzu etablierte sich allerdings auch eine dentale CAD-CAM-Technologie und ermöglichte erstmalig die maschinelle Fertigung von Strukturen aus sog. Halbzeugen mit einer bis zum damaligen Zeitpunkt nicht erreichbaren Präzision aus verschiedenen dentalen Grund-/und Hilfswerkstoffen. Speziell die Entwicklung von Zirkonoxid-Keramiken in Verbindung mit der dentalen CAD-CAM-Technologie führte zu einer umfassenden Erweiterung des Einsatzes vollkeramischer Restaurationen. Dies war bedingt durch die besonders hervorragenden Werkstoffeigenschaften eines dicht gesinterten Zirkonoxids ZrO2 mit einer Biegefestigkeit von bis zu 1.200 MPa, einem Elasitizitätsmodul von bis zu 210 GPa und einer für Keramiken außergewöhnlichen hohen Bruchzähigkeit.
  • Bei der Verwendung von Zirkonoxid-Keramiken in der Dentaltechnik wurde das Material bislang also als Halbzeug in Form von sog. Blanks mit einer Dichte von etwa 6,08 Gramm pro Kubikzentimeter dicht gesintert und anschließend maschinell oder auch von Hand bearbeitet. Das dicht gesinterte, in der Regel zusätzlich gehipte ZrO2 besitzt allerdings eine hohe Härte und ist außerdem extrem zähhart, so dass die Schleifbearbeitung eines Gerüsts mehrere Stunden, oftmals auch Tage in Anspruch nimmt. Hiermit zusätzlich verbunden ist ein kostenintensiver Verschleiß von teuren Diamant-Schleifwerkzeugen.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, das Keramikmaterial noch im Rohzustand zu bearbeiten. Bei dieser Vorgehensweise wird das pulverförmige Rohmaterial zu einem sog. Grünling gepresst, der vor dem Sintern abtragend bearbeitet wird. Problematisch ist hierbei u.a., dass berücksichtigt werden muss, dass das Material während des Sinterns in der Regel eine gewisse Schrumpfung erfährt. Dieser Schrumpfungs-Prozess muss bei der Bearbeitung des Grünlings berücksichtigt werden, was oftmals nur schwer zu bewerkstelligen ist. Darüber hinaus müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, welche ein genaues Bearbeiten des Grünlings ermöglichen. Dieser ist nämlich im noch nicht gesinterten Zustand äußerst brüchig, weshalb die Gefahr besteht, dass bei sehr dünnen oder feinen Strukturen Beschädigungen am Grünling auftreten. Es wurde dementsprechend vorgeschlagen, den Grünling während des Bearbeitens in ein spezielles Material, bpsw. ein Fräswachs einzubetten, welches die Grünlingstrukturen während der abhebenden Bearbeitung stützt.
  • Da also auch die vorbeschriebene Lösung der Bearbeitung eines Grünlings nicht unproblematisch ist, wurde ferner als Kompromisslösung vorgeschlagen, das Keramikmaterial zunächst zu einem sog. Weißling mit einer Dichte von etwa 2,5 bis 3,2 Gramm pro Kubikzentimeter vorzusintern und in diesem Stadium abhebend zu bearbeiten, bevor das Material abschließend dicht gesintert wird. Vorgesinterte Weißlinge lassen sich verhältnismäßig gut spanabhebend bearbeiten, da sie in diesem Stadium noch relativ weich sind und eine geringe Festigkeit aufweisen. Ein weiterer Vorteil bei der Verarbeitung des Weißling-Materials besteht darin, dass das Material nach der spanabhebenden Bearbeitung und vor dem Sinterprozess individuell mit keramischen Farben eingefärbt werden kann. Bedingt durch die gute Verarbeitbarkeit der Weißlinge, einem vereinfachten Sinterprozess und der Beherrschbarkeit des Schrumpfverhaltens beim Sintern hat sich diese Technologie mehr und mehr durchgesetzt, so dass inzwischen überwiegend angesintertes ZrO2-Material in Form von Zylinder-, Quader- und Rondenblanks verwendet wird. Mit diesem Material werden heutzutage in der Zahntechnik Käppchen, Gerüste, Abutements und weitere dentale Strukturen hergestellt.
  • 1 zeigt eine Mikroskopie-Aufnahme eines Weißlings 100, dessen spezielle Werkstoffeigenschaften sich wie bereits erwähnt durch eine geringe Härte, eine geringe Zugfestigkeit und Spannungs-Rissempfindlichkeit auszeichnen. Diese Eigenschaften basieren auf einer niedrigen Bruchdehnung, einer hohen Sprödigkeit sowie insbesondere einer Porosität von bis zu 50%, die in der Darstellung in 1 gut erkennbar ist.
  • Insbesondere diese Porosität des Weißling-Materials bringt allerdings gewisse Probleme bei der spanabhebenden Bearbeitung mit Hilfe einer CNC-gesteuerten Fräsmaschine oder bei der manuellen Bearbeitung mit einem Handwerkzeug mit sich. Wie nämlich in 2 dargestellt ist, besteht das Weißling-Material 100 aus mehreren Substrukturen bzw. Gruppen 101, welche Poren 102 einschließen. Die Substrukturen 101 bilden jeweils für sich genommen relativ fest miteinander verbundene Komponenten, so dass bei der abhebenden Bearbeitung mittels einer Schneide 110 kein glatter Schnitt erzielt werden kann, sondern stattdessen einzelne Substrukturen 101 abgetrennt werden. Die Folgen hiervon sind Kantenausbrüche wegen einer zu geringen Kantenfestigkeit sowie die Neigung zum sog. Sprödbruch bei nicht optimalen Vorschüben. Ferner können Spannungs-Rissbildungen im Keramik-Weißling durch Kerbwirkung sowie eine Einlagerung ungewünschter Stoffe in die Poren auftreten. Bei einer Trockenbearbeitung des Weißling-Materials besteht ferner die Gefahr einer Staubentwicklung, während hingegen bei der Nassbearbeitung schwer filterbare Feinstschlämme generiert werden.
  • Zwar wurde bereits versucht, die Weißling-Materialeigenschaften optimiert auszulegen, allerdings ist es insbesondere in der Zahntechnik oftmals nicht möglich, die Gestalt der Weißling-Strukturen in gewünschter Weise anzupassen. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, dass es sich bei jeder zahntechnischen Arbeit um ein Unikat handelt, welches in einem aufwendigen, eng-terminierten Prozess mit verschiedenen Teilnehmern (Patient, Zahnarzt und Dentallabor) hergestellt werden muss. Probleme bei der Herstellung der Zirkonoxid-Keramiken wirken sich dementsprechend als Engpass für die Termineinhaltung und auf die Herstellungs-Kosten von Keramik-Formteilen aus.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bei der Nutzung von Keramik-Weißlingen zur Herstellung von Keramikformteilen auftretenden Probleme zu vermeiden. Insbesondere sollen die Materialeigenschaften der Weißlinge derart optimiert werden, dass eine einfache und genaue Bearbeitung des Weißlings möglich ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bereitstellung eines für die Herstellung eines Keramik-Formteils vorgesehenen Keramik-Weißling mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepressten Keramik-Rohmaterials gebildete Keramik-Weißling zu dessen Verstärkung mit einem Zusatzmaterial verstärkt wird, welches bei einer späteren Behandlung bzw. Bearbeitung des Weißlings wieder rückstandsfrei entfernt werden kann. Das Verstärken wird dabei insbesondere dadurch erreicht, dass die Poren des Weißlings mit dem Zusatzmaterial gefüllt werden, so dass ein sog. keramischer Verbund-Festkörper entsteht.
  • Die Eigenschaften des auf diese Weise verstärkten Keramik-Weißlings sind derart, dass bei spanabhebenden Bearbeitungen die zuvor genannten Probleme, insbesondere Kantenausbrüche und Sprödbruch nicht mehr auftreten. Das empfindliche Weißling-Material wird beim Handling und der evtl. erforderlichen Nacharbeit geschützt, so dass eine verbesserte und insbesondere auch genauere Bearbeitung ermöglicht ist. Allerdings bleiben die bei Verwendung von Zirkonoxid-Material bestehenden Vorteile nach wie vor erhalten. Insbesondere ist ein individuelles Einfärben des Materials vor dem anschließenden Dichtsintern ermöglicht. Auch die dichtgesinterten Eigenschaften des Keramikmaterials werden nicht beeinträchtigt, da das Zusatzmaterial erfindungsgemäß wieder vollständig entfernt werden kann.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Zusatzmaterial in einem fließfähigen Zustand in die Poren des Weißlings eingebracht und anschließend ausgehärtet. Hierbei kann insbesondere ein Polymer, bpsw. ein Polymer auf Mehrkomponenten-Basis oder ein Polymer auf Ein-Komponenten-Basis verwendet werden. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Harz, insbesondere ein niederviskoses flüssiges Kunstharz handeln, welches unter Zuhilfenahme der Kapillarwirkung der Poren des Weißlings und/oder mit Hilfe einer Vakuum-Unterstützung und/oder durch Druckbeaufschlagung in das Weißling-Material eingebracht wird. Das Aushärten dieses Zusatzmaterials zur Verstärkung des Weißlings kann dann durch die Zufuhr von Wärme oder Licht und/oder auf chemischem Wege erfolgen.
  • Ein Vorteil des Einbringens des Zusatzmaterials in den Weißling besteht ferner auch darin, dass dieser durch das Zusatzmaterial versiegelt wird. Das Eindringen von Staubpartikeln und dgl. wird hierdurch verhindert.
  • Das Entfernen des Zusatzmaterials kann dann im Verlauf des späteren Sinterns erfolgen. Hierbei bewirkt die Zufuhr von Wärme, dass das Zusatzmaterial vollständig wieder aus dem porösen Keramikmaterial entfernt wird. Auch im Verlauf eines evtl. vorgesehenen sog. Washbrands könnte das Zusatzmaterial entfernt werden, so dass hierfür keine weiteren Arbeitsschritte erforderlich sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Keramik-Weißling zur Herstellung eines Keramik-Formteils, insbesondere eines Zahnersatzteils vorgeschlagen, welcher Weißling durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepressten Keramik-Rohmaterials gebildet ist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Weißling mit einem Zusatzmaterial verstärkt ist, welches bei einer späteren Behandlung bzw. Bearbeitung des Weißlings rückstandsfrei entfernbar ist.
  • Als Keramikmaterial ist insbesondere der Einsatz des bereits erwähnten Zirkonoxids vorgesehen. Allerdings könnte die erfindungsgemäße Verstärkung des Weißlings auch bei anderen Keramikmaterialien durchgeführt werden.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen können also Keramikformteile mit einer deutlich höheren Präzision erstellt werden. Ferner werden im Vergleich zu bislang bekannten alternativen Vorgehensweisen die Gesamtkosten bei der Herstellung des Formteils reduziert.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 eine vergrößerte Aufnahme der Struktur eines Keramik-Weißlings;
  • 2 schematisch die Vorgänge beim abhebenden Bearbeiten eines herkömmlichen Keramik-Weißlings;
  • 3 im Vergleich die Vorgänge beim Bearbeiten eines erfindungsgemäßen ausgestalteten Keramik-Weißlings;
  • 4 den Verfahrensablauf zum Herstellen eines Keramik-Formteils gemäß dem Stand der Technik;
  • 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Keramik-Formteils und
  • 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Keramik-Formteils.
  • Wie bereits zuvor erläutert wurde, beruht die vorliegende Erfindung auf dem Gedanken, einen Keramik-Weißling mit verbesserten Materialeigenschaften zur Verfügung zu stellen, indem der Weißling mit einem Zusatzmaterial verstärkt wird. Hierzu wird der entbinderte und vorgesinterte, offenporige Weißling vorzugsweise mit einem niederviskosen flüssigen Kunstharz oder einem anderen Polymer getränkt und anschließend ausgehärtet oder verfestigt. Im Falle der Verwendung eines Polymers als Zusatzmaterial kann das Verfestigen in einfacher Weise durch die Zufuhr von Wärme oder Licht erfolgen. Auch auf chemischen Wege könnte ein Verfestigen des Zusatzmaterials und damit ein Verstärken des Weißlings erfolgen.
  • Auf diese Weise entsteht ein quasi polymer-keramischer Festkörper, wie er schematisch in 3 dargestellt ist. Dieser Festkörper hat hervorragende mechanische, insbesondere kunststoffähnliche Materialeigenschaften, welche darauf zurückzuführen sind, dass das Material des Weißlings 100, insbesondere dessen Poren 102 nunmehr mit dem Zusatzmaterial 103 ausgefüllt sind. Dies hat zur Folge, dass das Material im Vergleich zu einem herkömmlichen Weißling eine sehr gute Zerspanbarkeit aufweist. Da durch den Polymer-Keramik-Verbund die beim Fräsen überwiegend auftretenden Zugspannungen und Scherkräfte in das stabile Kunststoff-Gerüst mit übertragen werden, hat dies zur Folge, dass die empfindliche Keramikmatrix gegen Brüche geschützt ist. Wie der Darstellung in 3 entnommen werden kann, bedeutet dies, dass beim abhebenden Bearbeiten des Weißlings 100 mit einer Schneide 110 nicht lediglich einzelne Gruppen 103 aus dem porösen Keramikverbund herausgebrochen werden sondern stattdessen eine glatte Schnittfläche 105 erzielt wird.
  • Es lassen sich also mit dem neuartigen polymer-keramischen Halbzeug-Werkstoff bisher nicht erreichbare feine Strukturen mit einer sehr guten Randschärfe und ohne jegliche Randausbrüche oder andere Defekte herstellen. Außerdem reduzieren sich die charakteristischen Randzonenschädigungen an den gefrästen Freiformflächen. Da bekannt ist, dass die Bauteilfestigkeit im gesinterten Zustand abhängig von der Oberflächenqualität des Materials ist, bedeutet dies ferner, dass bei der Nutzung dieser polymer-keramischen Weißlinge letztendlich ein verbessertes Festigkeitsverhalten mit geringeren Versagensrisiken bei den endgültig hergestellten Formteilen vorliegt. Die oben geschilderten spezifischen Materialeigenschaften des polymer-keramischen Weißlings gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen deshalb weitergehende, insbesondere neue Einsatzmöglichkeiten von Zirkonoxid-Keramiken bei der Herstellung von zahnmedizinischen Ersatzteilen als auch bei technischen Anwendungen.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass bei einer Nass-Fräsbearbeitung des erfindungsgemäß verstärkten Keramik-Weißlings echte Späne entstehen und damit der Anteil an abgeriebenen Zirkonoxid-Material merklich reduziert wird. Dies wirkt sich nicht nur positiv auf die Standzeit der Fräswerkzeuge aus, auch wird durch den hohen Feststoff-Spananteil die Filterung des Kühlschmiermittels erleichtert. Zusätzlich wird durch das Zusatzmaterial die mechanische Festigkeit der Weißlinge und damit auch diejenige des gefrästen Teils erhöht, was das Handling beim manuellen Nachbearbeiten wesentlich erleichtert und damit das Risiko eines Bruchs vermindert.
  • Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die geschlossene Materialstruktur des erfindungsgemäßen polymer-keramischen Weißlings. Da der Weißling durch das Einbringen des Zusatzmaterials quasi versiegelt wird, kann das Einlagern unerwünschter Fremdstoffe, welche zu unerwünschten Farbpunkten und damit zu Ausschussteilen führen könnte, verhindert werden.
  • Das Verstärken des Weißlings mit dem Zusatzmaterial ist verhältnismäßig einfach zu realisieren, was ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist. So kann das Tränken des offenporigen Weißlings mit dem flüssigen Zusatzmaterial beispielsweise über die Kappilarwirkung der Poren, durch Vakuum-Unterstützung und/oder mittels zusätzlicher Druckbeaufschlagung erfolgen. Vorzugsweise werden – wie bereits erwähnt – Harze eingesetzt, welche nach dem Tränken des Weißlings schnell und ohne große Schrumpfung ausgehärtet werden können.
  • Nach der spanabhebenden Bearbeitung der Weißlinge zum dentalen Objekt kann das spätere Entfernen des Zusatzmaterials durch Pyrolyse beim Sintervorgang oder vor dem Einfärben mittels eines in diesem Fall erforderlichen Washbrands erfolgen. Für den Zahntechniker oder technisches Hilfspersonal ergibt also im Vergleich zur bisherigen Vorgehensweise keine Veränderung bei der Verarbeitung der polymerkeramischen Weißlinge. Insbesondere sind keine zusätzliche Geräte oder andere Hilfsmittel erforderlich, was sich wiederum positiv auf die Herstellungskosten der Keramik-Formteile auswirkt.
  • Nachfolgend soll nunmehr ein erfindungsgemäßer Prozess zur Herstellung eines Keramik-Formteils unter Verwendung eines polymer-keramischen Weißlings erläutert werden. Hierbei soll insbesondere dargestellt werden, inwiefern sich Veränderungen zur bislang bekannten Vorgehensweise ergeben. 4 zeigt hierzu zunächst den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines keramischen Formteils unter Verwendung eines klassischen Weißlings, während hingegen die 5 und 6 ein Verfahren darstellen, bei denen die erfindungsgemäßen mit dem Zusatzmaterial verstärkten Weißlinge zum Einsatz kommen. Bei dem Verfahren gemäß 6 ist dabei wiederum auch ein Einfärben des Keramikteils vorgesehen, während hingegen in 5 aus das Farben verzichtet wird.
  • Das klassische Verfahren zum Herstellen eines Formteiles stellt sich wie folgt dar: In einem ersten Schritt S1 wird das Keramik-Rohmaterial axial vorgepresst und in einem Schritt S2 zu einem Grünling nachverdichtet. Dieser Grünling wird anschließend (Schritt S3) entbindert und bei im Vergleich zum Sintern niedrigeren Temperaturen vorgesintert (Schritt S4), so dass ein Keramik-Weißling erhalten wird, der eine Dichte von etwa 2,5 bis 3,2 g/cm3 aufweist.
  • Im nachfolgenden Schritt S5 wird dieser Weißling maschinell spanabhebend bearbeitet, was bspw. mittels CNC-gesteuerter Fräsmaschinen erfolgen kann. Sofern erforderlich kann der Weißling anschließend auch manuell spanabhebend nachbearbeitet werden (Schritt S6). Hierbei wird der Weißling zu einem Formteil bearbeitet, welches hinsichtlich einer Struktur bereits im wesentlichen dem späteren Keramik-Formteil ähnelt.
  • Soll das zu bildende Formteil zu einem späteren Zeitpunkt eine bestimmte Farbe erhalten, so wird in einem weiteren Schritt S7 bei Temperaturen von ca. 600 bis 700°C ein sog. Washbrand durchgeführt, dessen Aufgabe es ist, an der Oberfläche des Weißlings Haftoxide zu bilden, welche zur Anlagerung von Färbemitteln genutzt werden können. Dies ermöglicht in einem folgenden Schritt S8 das Einfarben der Struktur mit Hilfe einer entsprechenden Flüssigkeit.
  • In einem darauffolgenden Schritt S8 wird dann die Struktur zu einem fertigen Käppchen, Gerüst oder anderem Formteil dicht gesintert, was üblicherweise bei Temperaturen im Bereich zwischen 1.400 und 1.500 Grad erfolgt. Wiederum kann sich hieran eine manuelle Nachbearbeitung (Schritt S10) anschließen, wobei – im Falle des Herstellens eines Zahnersatzteils – eine manuelle Aufpassung auf einem Modell mit evtl. Korrekturen durchgeführt werden kann. Im abschließenden Schritt S11 wird dann die Gerüststruktur verblendet, so dass letztendlich das fertige Formteil gebildet wird.
  • Problematisch bei dieser klassischen Vorgehensweise sind – wie eingangs beschrieben – insbesondere die Schritte S5 und S6, da hierbei das Weißling-Material abhebend bearbeitet wird, wobei für den Fall eines klassischen Keramik-Weißlings die bekannten Probleme bestehen. Diese Probleme werden nun durch das erfindungsgemäße Verstärken des Weißlings vermieden, ohne das hierbei allerdings ein besonderer Aufwand erforderlich wäre.
  • Wie nämlich ein Vergleich des bekannten Verfahrens von 4 mit den erfindungsgemäßen Verfahren in den 5 und 6 zeigt, weisen beide Verfahren unter Nutzung eines polymer-keramischen Weißlings im wesentlichen die gleichen Verfahrensschritte auf. Es ergibt sich lediglich der zusätzlicher Arbeitsschritt S4', bei dem der Weißling mit dem Zusatzmaterial, also bspw. dem Polymer infiltriert und verstärkt wird. Das Entfernen des Polymers erfolgt hingegen ohne weiteres Zutun automatisch während des Washbrands in Schritt S7 – sofern vorgesehen – bzw. während des Sinterns in Schritt S9. In beiden Fallen führt die hohe Temperatur der Arbeitsschritte dazu, dass das Polymer aus dem Keramik-Material ausgebrannt und damit rückstandsfrei entfernt wird.
  • Letztendlich können also bei der Nutzung des polymer-keramischen Weißlings gemäß der vorliegenden Erfindung die klassischen Methoden zur Herstellung eines keramischen Formteils eingesetzt werden. Auf den Einsatz teurer Zusatzgeräte oder neuer Materialien kann weitestgehend verzichtet werden.
  • Abschließend ist anzumerken, dass anstelle des bislang vorwiegend genannten Zirkonoxids als Keramikmaterial auch andere Keramiken zum Einsatz kommen könnten. Hierbei ist insbesondere auf Aluminiumoxyd Al2O3 zu verweisen, welches ebenfalls oftmals zur Herstellung keramischer Zahnersatzteile eingesetzt wird. Auch andere nichtmetallische Hartstoffe können gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verstärkt werden, wobei hervorzuheben ist, dass sich durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Zusatzmaterials keine Veränderungen in den Materialeigenschaften des endgültigen Keramik-Formteils ergeben. Die Erfindung ist dementsprechend auch nicht auf den Bereich der Dentaltechnologie beschränkt sondern kann generell dazu eingesetzt werden, die Eigenschaften eines Keramik-Weißlings zur Erstellung eines Formteils zu verbessern.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren können damit Keramik-Formteile mit deutlich höherer Präzision erhalten werden, ohne das hiermit ein großer Mehraufwand verbunden wäre.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Bereitstellung eines für die Herstellung eines Keramik-Formteils, insbesondere eines Zahnersatzteils vorgesehenen Keramik-Weißlings (100), der durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepressten Keramik-Rohmaterials gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, der Weißling (100) nach dem Vorsintern zu dessen Verstärkung mit einem Zusatzmaterial (103) verstärkt wird, welches bei einer späteren Behandlung bzw. Bearbeitung des Weißlings (100) rückstandsfrei entfernbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmaterial (103) in einem fließfähigen Zustand in Poren (102) des Weißlings (100) eingebracht und anschließend ausgehärtet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zusatzmaterial (103) um ein Polymer handelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Polymer auf Mehrkomponenten-Basis handelt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Polymer auf Einkomponenten-Basis handelt.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Harz, beispielsweise ein niederviskoses flüssiges Kunstharz ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen unter Zuhilfenahme von einer Kapillarwirkung der Poren (102) und/oder von einer Vakuum-Unterstützung und/oder von einer Druckbeaufschlagung erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Weißling (100) durch das Zusatzmaterial (103) vor einer weiteren Verarbeitung versiegelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramik-Rohmaterial durch das Pulver eines nichtmetallischen Hartstoffes, beispielsweise Zirkonoxid (SiO2), gebildet ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Formteils, insbesondere eines Zahnersatzteils, aus Keramik, bei dem ein vorgesinterter Keramik-Weißling (100) abhebend bearbeitet und anschließend zu dem Keramik-Formteil ausgesintert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach dem Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche hergestellter Weißling (100) verwendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmaterial (103) im Verlauf des Sinterns entfernt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmaterial (103) im Verlauf eines Washbrands entfernt wird.
  13. Keramik-Weißling (100) zur Herstellung eines Keramik-Formteils, insbesondere eines Zahnersatzteils, welcher durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepressten Keramik-Rohmaterials gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Weißling (100) mit einem Zusatzmaterial (103) verstärkt ist, welches bei einer späteren Behandlung bzw. Bearbeitung des Weißlings (100) rückstandsfrei entfernbar ist.
  14. Keramik-Weißling nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zusatzmaterial (103) um ein Polymer handelt.
  15. Keramik-Weißling nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Polymer auf Mehrkomponenten-Basis handelt.
  16. Keramik-Weißling nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Polymer auf Einkomponenten-Basis handelt.
  17. Keramik-Weißling nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Harz, beispielsweise ein niederviskoses flüssiges Kunstharz ist.
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