DE2531113A1

DE2531113A1 - Metall/keramik-gegenstand und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2531113A1
Application number: DE19752531113
Authority: DE
Inventors: John Walford Mclean; Ian Robert Sced
Original assignee: NAT RES DEV
Current assignee: NAT RES DEV
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2277792B1; CH614624A5; FR2277792A1; US4064311A; DE2531113C2

Description

MÜLLER-BORE · GROEMNQ · DEÜFEL · SCHÖN · HERTEL

PAT E NTANWA LTE 9 R *3 1 1 1 3

MÜNCHEN - BRAUNSCHWEIG - KÖLN

DH. W. MÜtLE«t-t«O»£ - BRAi i

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11. JUL11975

D/S/Gl - N 1214 NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION, London, England

Metall/Keramik-Gegenstand und Verfahren zu seiner

Herstellung

Die Erfindung betrifft Metall/Keramik-Gegenstände, insbesondere Metall/Keramik-Zahnreparaturmittel und -ersatz.

Porzellan wird in breitem Umfange zum Reparieren und Ersetzen von Zähnen verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Jacketkronen, Brücken und Einlagen, da es eine hohe Abriebwiderstandsfähigkeit besitzt und ein ästhetisches Aussehen hat. Bei einem üblichen Verfahren zur Herstellung von Porzellanjacketkronen wird eine Platinfolie rund um ein Modell der Zahnkrone gelegt, worauf Porzellan aufgebrannt wird. Zwischen dem Platin und dem Porzellan tritt eine geringe oder überhaupt keine Bindung ein, was die Entfernung der Folie vor dem Einsetzen der fertigen Jacketkronen in den Mund ermöglicht. Ist eine grössere Festigkeit erforderlich, dann wird eine speziell formulierte hochschmelzende Goldlegierung in der Weise vergossen, dass sie sich an ein Modell anlegt, das aus deinem Abdruck des Zahnmaterials hergestellt worden ist. Dabei wird ein Einsatz gebildet.

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auf welchen das Porzellan gebrannt wird. Die Zusammensetzung der Goldlegierung ist derartig, dass eine gute Bindung zwischen dem Porzellan und der Legierung erhalten wird, so dass eine feste Verbundstruktur die Folge ist.

Aus verschiedenen Gründen sind die derzeit bekannten Verfahren nachteilig. Die jeweils für Zahnarbeiten eingesetzten Goldlegierungen sind sehr teuer und enthalten Spurenmengen an Grundmetallen, die beim Giessen einen Oxydschaum bilden, so dass sich das Schmelzen und die Erzeugung von sauberen Gusstücken schwierig gestaltet. Ferner können diese Legierungen nicht erneut ohne grössere Zusätze an frischem Metall eingesetzt werden. Die Goldlegierungen neigen ferner dazu, bei der Brenntemperatur des Porzellans zu kriechen, was die Verwendung von dicken Abschnitten erfordert. Dadurch werden die Materialkosten erhöht. Ausserdem ist die Entfernung eines grösseren Teils des Stützzahnes notwendig. Aluminiumhaltige Porzellane, welche die höchste Festigkeit aufweisen, jedoch einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, können nicht für Metall/Keramik-Zahnersätze oder -reparaturen verwendet werden, da die Gefahr einer Rissbildung infolge des Unterschiedes zwischen den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Goldlegierung und des Porzellans besteht. Spezielle Porzellane mit höherer Ausdehnung werden für Metall/Kermaik-Zahnersätze und -reparaturen hergestellt, jedoch sind die mechanischen Eigenschaften dieser Materialien denjenigen von alumxniumhaltigern Porzellan weit unterlegen. Diese sich stark ausdehnenden Porzellane enthalten ferner einen hohen Gehalt an Soda, so dass die Gefahr einer Entglasung beim Brennen sowie des Auftretens einer Trübung in dem Prozellan besteht. Versuche, Grundmetalle anstelle der Goldlegierung zu verwenden, sind ebenfalls infolge der geringen Festigkeit der Porzellan/Metall-Bindung sowie der Verfärbung/ die durch die Absorption von Grundmetallionen durch das Porzellan auftritt, fehlgeschlagen.

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Durch die Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zur Verfügung gestellt, welches das Brennen von Porzellan auf eine Vielzahl von Metallunterlagen ermöglicht.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Metall/Keramik-Gegenständen zur Verfügung getelllt, welches darin besteht, Porzellan auf eine Metallunterlage zu brennen, wobei die Metallunerlage eine haftende Schicht aus einem Metalloxyd aufweist, welches durch das Porzellan in geschmolzenem Zustand benetzt wird.

Das Porzellan kann beispielsweise ein Zahnporzellan sein, beispielsweise ein Porzellan, wei es in "The Science of Dental Materials" von Skinner und Phillips im Kapitel 31 auf den 517 ff (6. Auflage) beschrieben wird. In bevorzugter Weise handelt es sich jedoch bei dem Porzellan um ein Aluminium-enthaltendes Porzellan, wie es in der GB-PS 1 105 111 beschrieben wird. Die bevorzugten aluminiumhaltigen Porzellane enthalten ungefähr 40 bis ungefähr 50 Gewichts-% rekristallisierte Aluminiumoxydteilchen mit einer Grosse von weniger als ungefähr 25 μ, während sich der Rest aus einer glasbildenden Komponente zusammensetzt, die gewöhnlich hauptsächlich aus Feldspat, Glasflüssen sowie verschiedenen Metallpigmenten besteht.

Eine Vielzahl von Metallen und Legierungen kann erfindungsgemäss als Unterlagen verwendet werden. Die bevorzugten Metallunterlagen sind solche, die nicht in natürlicher Weise einen merklichen Oxydoberflächenüberzug bei Temperaturen bis zu der Porzellanteenntemperatur, einschliesslich dieser Temperatur, bilden. Beispielsweise handelt es sich um Edelmetalle, wie Platin, Rhodium, Gold und Silber. Ausgezeichnete Ergebnisse werden bei Verwendung von Platin erzielt. Dieses Metall ist die bevorzugte Metallunterlage.

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Das Porzellan sowie die Metallunterlage sollten vorzugsweise derartig ausgewählt werden, dass sie ähnliche, möglichst sogar identische,lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, damit die Gefahr einer Rissbildung während des Brennens vermieden wird. Beispielsweise beträgt der Ausdehnungskoeffizient von Platin 9,7 χ 10 /⁰C. Dieser Koeffizient liegt ausreichend nahe an dem Ausdehnungskoeffizienten von aluminiumhaltigem Porzellan (8,8
halten wird.

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zellan (8,8 bis 8,7 χ 10 /⁰C). so dass eine gute Bindung erDas MetallQxyd kann auf die Oberfläche der Unterlage nach irgendeiner zur Erzielung einer dünnen anhaftenden Schicht geeigneten Methode aufgebracht werden, in den meisten, wenn nicht sogar in allen Fällen, ist es jedoch vorzuziehen, eine Metallschicht aufzubringen und dann diese Schicht zur Erzeugung des Metalloxyds zu oxydieren. Die Metallschicht kann beispielsweise durch Aufdampfen aufgebracht werden, vorzugsweise wird sie jedoch durch eine elektrische Abscheidung aus einer geeigneten Überzugslösung aufgebracht. Eine elektrische Abscheidung ermöglicht eine bessere Steuerung gegenüber dem Abscheidungsverfahren, wobei eine fester haftende aufgebrachte Metallschicht gebildet wird. Es ist wichtig, die erforderliche minimale Dicke der aufgebrachten Metallschicht einzuhalten, die für eine ausreichende Bedeckung der Unterlage erforderlich ist. Eine Schichtdicke von weniger als 20 μ reicht gewöhnlich aus. Vorzugsweise besitzt die aufgebrachte Metallschicht eine Dicke von 0 ,2 bis 2,0 μ und insbesondere zwischen 0,5 und 1,0 μ. Die Verwendung von dickeren Meta11schichten kann eine Diffusion einer zu hohen Anzahl aufgebrachter Metallatome von der Oberfläche der Unterlage zu ihrem Inneren während des anschliessenden Brennens zur Folge haben, was nachteilige Wirkungen auf die mechanischen Eigenschaften des Substrats nach sich zieht oder die Erzeugung einer übermässigen Dicke des Metallüberzugs bewirken kann, was ein schlechtes Haften des Porzellans bedingt.

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Das Metall, das auf die Unterlage aufgebracht wird, ist ein solches, das ein Oxyd bildet, welches durch das zu verwendende Porzellan benetzt ist, während sich das Porzellan in geschmolzenem Zustand befindet. Ferner sollte das Metall vorzugsweise derart sein, dass es in die Unterlage beim Erhitzen eindiffundiert und eine minimale Wirkung auf den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Unterlage ausübt. Sein Oxyd sollte vorzugsweise derart sein, dass es sich in der Glasphase während des Brennens des Porzellans löst, ohne dass dabei merklich der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des Porzellans verändert wird, und ohne das Porzellan zu verschlechtern oder zu entglasen, wobei es auch selbst nicht unter den Brennbedingungen reduziert werden darf. Das Oxyd besitzt vorzugsweise einen geringen Kontaktwinkel zu dem Porzellan, während sich das Porzellan in geschmolzenem Zustand befindet. Normalerweise liegt der Winkel unterhalb 90° und vorzugsweise unterhalb 30°. Für Zahnzwecke sollten das Metall und sein Oxyd keine gefärbten Verbindungen mit dem Porzellan bilden und sollten biologisch verträglich sein. Es wurde gefunden, dass bestimmte Metalle mit Atomzahlen von 26 bis 50 den vorstehenden Anforderungen genügen. Diese Metalle sind die bevorzugten erfindungsgemäss eingesetzten Metalle. Von diesen Metallen werden am meisten Zinn und Indium bevorzugt. Andere geeignete Metalle sind Kupfer, Zink und Nickel. Legierungsschichten aus zwei oder mehreren dieser Metalle können ebenfalls verwendet werden. Andere geeignete Metalle sind Kobalt, das dann eingesetzt wird, wenn die Farbe kein störender Faktor ist, sowie Eisen. Metalle mit Oxyden, die sehr flüchtig sind oder die sich bei der Porzellanbrenntemperatur dissoziieren, werden nicht bevorzugt, da sie zur Ausbildung einer übermässigen Porosität in dem Porzellan neigen.

Jede geeignete Überziehungslösung mit einem guten Abscheidevermögen kann dazu verwendet werden, die Metallschicht auf der Unterlage elektrisch abzuscheiden. Beispielsweise kann Zinn

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unter Verwendung einer Alkalistannatlösung abgeschieden werden. Man kann ferner eine Lösung von Zinnsulfat verwenden, die Zitronensäure oder Kresolsulfonsäure enthält. Indium kann ebenfalls aus Sulfatlösungen abgeschieden werden. Im Falle der Abscheidung einer Legierung ist es wahrscheinlich, dass Komplexlösungen notwendig sind. Die Komplexe können beispielsweise auf Oxalaten, Fluoroboraten, Cyaniden oder Pyrophosphaten basieren.

Da erfindungsgemäss sehr dünne aufgebrachte Metallschichten verwendet werden, kann eine Diffusion von Metallatomen in die Unterlage deshalb vorteilhaft sein, da eine fester anhaftende Oxydschicht gebildet wird. Die Unterlage wird deshalb vorzugsweise in einem Vakuum oder unter einer inerten Atmosphäre nach der Aufbringung der Metallschicht erhitzt, um die Diffusion zu begünstigen.

Die Metallschicht wird dann in ein Oxyd überführt, vorzugsweise durch Erhitzen in Luft oder Sauerstoff. Diese Umwandlung kann jedoch auch elektrolytisch durchgeführt werden, beispielsweise durch Umkehrung des Ladungssinnes und Veränderung der Stromdichte während der elektrischen Abscheidung.

Die Arbeitsfolge zur Herstellung einer Jacketkrone unter Einsatz des erfindungsgemässen Verfahrens ist wie folgt:

Zunächst wird ein Modell des Zahnstumpfes hergestellt und eine Platinfolie um das Modell unter Bildung einer Unterlage gelegt, auf welcher das Porzellan gebrannt wird. In zweckmässiger Weise wird eine Platinfolie mit einer Dicke von 0,025 mm (0,001 inch) für diesen Zweck verwendet, da jedoch in diesem Falle die Platinfolie mit dem Porzellan verbunden werden soll, kann jede geeignete Folie mit einer Dicke von mehr als 0,013 mm (0,0005 inch)

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verwendet werden, wobei Foliendicken von wenigstens 0,025 mm (0,001 inch) bis 0,127 mm (0,005 inch) bevorzugt werden. Am meisten werden Foliendicken von 0,051 mm (0,002 inch) bis 0,127 mm (0,005 inch), beispielsweise 0,076 mm (0,003 inch), bevorzugt. Risse in Porzellanjacketkronen gehen von der inneren Oberfläche aus. Es wird eine dickere Folie bevorzugt, da sie eine grössere Kriechwiderstandsfähigkeit und Steifigkeit unter Spannungsbedingungen bietet. Es wurde gefunden, dass eine gleichmässige Platinfolie mit einer Dicke von 0,076 mm (0,003 inch) in zufriedenstellender Weise um einen Zähnabdruck gelegt werden kann, erforderlichenfalls unter Wärmebehandlung.

Die Platinfolie kann gegebenenfalls mit der entsprechenden Metalloder Metalloxydschicht, die sich bereits auf ihr befindet, geliefert werden, wahlweise kann eine Metallschicht galvanisch auf der umwickelten Folie aufgebracht werden. Wird die Platinfolie mit einer zuvor aufgebrachten Metall- oder Metalloxydschicht geliefert, dann sollte dafür Sorge getragen werden, dass die Schicht nicht während des Umwickeins beschädigt wird. Insbesondere Metalloxydschichten können sehr brüchig sein, es hat sich jedoch herausgestellt, dass zuvor aufgebrachte Metallschichten mit einer Dicke von 0,2 bis 2,0 μ ziemlich widerstandsfähig gegenüber einer Zerstörung beim Umwickeln sind und die Durchführung der Erfindung in bequemer Weise gestatten. Eine Platinfolie mit einer darauf uafgebrachten Zinnschicht hat sich als besonders geeignet zur Durchführung der Erfindung erwiesen. Die Erfindung betrifft daher als neuen Gegenstand eine Platinfolie mit einer Dicke von 0,25 mm (0,001 inch) bis 0,127 mm (0,005 inch), wobei auf wenigstens einer Oberfläche eine Zinnschicht mit einer Dicke von 0,2 bis 2,0 μ anhaftet. Gegebenenfalls kann die zinnüberzogene Platinfolie in Form von vorgeformten Metallüberzügen geliefert werden, die nur noch etwas an den Zahnabdruck angepasst werden müssen, wobei die Anpassung hydraulisch erfolgen kann.

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Nach dem Anpassen wird die folie von dem Abdruck entfernt, wobei erforderlichenfalls galvanisch eine Metallschicht auf ihre Oberfläche aufgebracht wird. Dem Zahnarzt kann eine Ausrüstung auf einer Platinfolie mit einer Dicke von 0,25 mm (0,001 inch) bis 0,127 mm (0,005 inch) und einem Oberziehungsbad oder dessen Komponenten, das für die Abscheidung des Metalls auf der Unterlage geeignet ist, geliefert werden. Die galvanische Abscheidung kann beispielsweise in der Weise durchgeführt werden, dass die Folie als Kathode in einer Elektrolysezelle geschaltet wird, wobei beispielsweise eine Zinnanode und ein Elektrolyt verwendet werden, der aus einer 0,3m alkalischen Natriumstannatlösung besteht. Die galvanische Abscheidung wird während einer Zeitspanne von 0,5 bis 5 Minuten unter Verwendung eines Stroms mit 0,01 bis 0,04 A/cm² durchgeführt.

Die mit Zinn überzogene Platinfolienunterlage wird dann in einen Ofen eingebracht, der evakuiert und auf einer Temperatur von 800 bis 1000⁰C während einer Zeitspanne von 1 bis 5 Minuten erhitzt wird, worauf sich ein Erhitzen in Luft während einer Zeitspanne von 1 bis 3 Minuten bei der gleichen Temperatur anschliesst, Auf der Platinfolienunterlage wird ein fest anhaftender Zinnoxydüberzug gebildet. Aluminiumhaltiges Porzellanpulver, das etwas mit Wasser angefeuchtet ist, wird dann auf die Platinfolienunterlage aufgebracht und in dem Ofen bei einer Temperatur von 800 bis 1100⁰C gebrannt. Einige gebrannte Porzellanschichten sind gewöhnlich erforderlich, um die Zahnstruktur zu simulieren. Es ist übliche Praxis, mit einer undurchsipfrtigen Porzellanschicht zu beginnen und dann eine oder mehrere durchscheinende Porzellanschichten folgen zu lassen, worauf sich abschliessend ein Deckporzellan anschliesst.

Die Erfindung lässt sich auf dem Gebiet des Zahnersatzes durchführen. Anstelle der vorstehend beschriebenen Platinfolientechnik kann Porzellan mit vergossenem Gold oder mit anderen Metall-

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unterlagen bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens verbunden werden. Die Erfindung kann daher zur Verbesserung der Haftung von üblichen Porzellanen mit hoher Ausdehnung an hochschmelzende Goldlegierungen verwendet werden, beispielsweise an verlöteten Verbindungsstellen von Zahnersätzen. In vielen Fällen lässt sich durch die Erfindung die Verwendung von speziellen Goldgusslegierungen vermeiden, wobei sie ferner das Brennen des Porzellans auf Grundmetallunterlagen unter entsprechenden Umständen gestattet.

Die zur Durchführung der Erfindung eingesetzten Platinfolie kann in zweckmässiger Weise mit einer Lackierung auf einer Oberfläche geliefert werden, welche die innere Oberfläche der Unterlage während des Umlegens bildet. Nach dem Brennen ist der Lack weggebrannt, wobei ein kleiner Raum für die Einbringung des Zements übrigbleibt, der notwendig ist, um die Jacketkrone an dem Zahnstumpf im Mund zu befestigen.

Wenn auch die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zahnheilkunde erläutert worden ist, so ist dennoch darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf dieses Gebiet beschränkt ist. Das Verfahren ist allgemein zur Herstellung von Metall/Keramik-Gegenständen anwendbar, beispielsweise bei der Herstellung von Juwelen, elektronischen Komponenten sowie Tafelgeschirr.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Metall/Keramik-Zahnkrone unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Ein Modell einer Zahnkrone wird hergestellt, worauf eine Platinfolie mit einer Dicke von 0,76 mm um das Modell gelegt wird. Die

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geformte Folie wird dann von dem Modell entfernt, mit Sand zur Erzeugung einer matten Oberfläche geblasen und dann elektrolytisch in einer Natriutnhydroxydlösung gereinigt. Die Folie wird dann in Wasser gewaschen und als Kathode in einer Elektrolysezelle mit einer Zinnanode und einem Elektrolyten aus einer 0,3m alkalischen Natrxumstannatlösung geschaltet. Die galvanische Abscheidung wird während einer Zeitspanne von 1 Minute bei einem Strom von 0,03 A/cm² durchgeführt. Während der Elektrolyse wird ein dünner Zinnfilm auf der Oberfläche der Platinfolio abgeschieden. Nach einem Waschen mit Wasser wird die mit Zinn überzogene Platinfolie in einen Ofen eingebracht, worauf der Ofen evakuiert und auf eine Temperatur von 1000⁰C erhitzt wird. Nachdem die Temperatur während einer Zeitspanne von 2 Minuten auf 1000⁰C gehalten worden ist, wird Luft in den Ofen eingeführt und eine Oxydation bei der gleichen Temperatur während einer Zeitspanne von 1 Minute durchgeführt. Aluminiumhaltiges Porzellan (Vitadur S, hergestellt von der Vita Zahnfabrik), das mit Wasser befeuchtet worden ist, wird auf die Platinfolie aufgebracht und bei 1100⁰C gebrannt. Weitere Porzellanschichten werden dann aufgebracht und gebrannt, wobei die Zahnstruktur in üblicher Weise aufgebaut wird.

Beispiel 2

Das Verfahren gemäss Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, dass in diesem Falle die Metallun tsrlage eine Goldgiesslegierung ist, die um das Zahnmodell gelegt wird. Die Legierung ist eine harte Gusslegierung (Nr. 3) und weist in typischer Weise folgende Zusammensetzung auf:

Gold 70 %

Kupfer 10 %

Silber 15 %

Palladium 3 %

Platin 1 %

Zink . , 1 %

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Beispiel 3

Dieses Beispiel beschreibt einen Test, der zur Bestimmung der
Haftfestigkeit eines Porzellans an einer Platinunterlage durchgeführt wird, wobei die Bindung unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens erzielt wird.

Vitadur-Kernporzellan wird auf einer Fläche einer Platinunterlage gebrannt, die gemäss Beispiel 1 mit Zinn überzogen worden ist. Das mit Porzellan überzogene Platin wird dann um ungefähr 120° gebogen, wobei sich das Porzellan auf der Aussenseite der Biegung befindet. Eine Probe der Unterlage, die von einer Stelle entnommen wird, an v/elcher sich das Porzellan abgeschuppt hat, wird in einem Elektronenrastermikroskop mit einer 600-fachen
Vergrösserung untersucht. Man stellt fest, dass das Porzellan
hauptsächlich von dem Porzellan abgeblättert ist, welches noch an dem Platin anhaftet. Daraus geht hervor, dass eine gute
Bindung zwischen dem Platin und dem Porzellan erzielt worden
ist.

Beispiel 4

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer verbundenen
Aluminiumoxydkrone unter Verwendung einer Folie mit einer
zuvor aufgebrachten Metallschicht.

Ein Polysulfid-Elastomerabdruck wird von einer Standardjacketkrone an einem zentralen Schneidezahn genommen. Galvanisch überzogene Formen werden in Silber von diesem Abdruck hergestellt.

Eine mit Zinn galvanisch überzogene Platinfolie mit einer Dicke von 0,051 mm wird dann an die Jacketkronenform in üblicher
Weise angelegt, wobei zur Befestigung der abgeschnittenen Ränder

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eine "Tinners"-Verbindung verwendet wird. Diese Folie wird dann von der Form entfernt und genau auf die inneren Achswinkel der Struktur zugeschnitten.

Eine nicht-behandelte Platinfolie mit einer Dicke von 0,25 mm wird dann auf die Form unter Bildung einer Standardplatinfolienmatrix gelegt. Diese Folie wird dann auf den äusseren Halsrand unter Ausbildung einer kleinen Schürze rund um die Struktur zugeschnitten.

Die mit Zinn überzogene Folie wird dann über diese Folienmatrix gezogen und in Position gebracht. Ein Nacharbeiten mit einem mit Kautschuk überzogenen Instrument dient einer engen Anpassung. Die Struktur wird nunmehr mit zwei Folien bedeckt, und zwar einer inneren Folie aus reinem Platin und einer äusseren Folie aus Platin mit einer mit Zinn überzogenen Oberfläche.

Die Technik der Anpassung der zwei Folien kann durch den Techniker modifiziert werden. Beispielsweise kann er die innere Folie aus reinem Platin zuerst aufbringen und dann die verzinnte Folie anpassen. Diese Methode erfordert die Entfernung der inneren Folie vor dem Zuschneiden der mit Zinn überzogenen Folie an den inneren Achswinkeln der Struktur.

Nachdem die Folien angepasst worden sind, wird die äussere Folie (mit Zinn überzogene Folie) in einem Ofen bei 800⁰C während einer Zeitspanne von 10 Minuten oxydiert. Die Folie wird dann abgekühlt und über der inneren Matrix aus der reinen Aluminiumfolie aufgebracht. Eine Aufschlämmung aus einem aluminiumhaltigen Kernporzellan wird dann aufgebracht, wobei man sich eines Pinsels bedient. Das eingesetzte Kernporzellan ist ein 45 Gewichts-% Aluminiumoxydkristalle enthaltendes Zahnporzellan, wie beispielsweise Vitadur (Vita Zahnfabrik), Dieses Porzellan kann durch die Zugabe von 1 bis 2 % Zirkonoxyd getrübt werden. Die erste Schicht

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des Kernporzellans wird dünn aufgebracht und dann während einer Zeitspanne von 10 Minuten bei 1050⁰C gebrannt. Ein geeigneter Zeit/Temperatur-Zyklus zum Brennen des Porzellans liegt zwischen 800 und 1080⁰C während einer Zeitspanne von 5 Minuten im Vakuum, worauf sich ein Brennen an der Luft bei 1050°C während einer Zeitspanne von 5 Minuten anschliesst. Die zuletzt genannten Vorsichtsmaßnahmen vermeiden ein Aufblähen des keramischen Materials.

Nach dem ersten Brennen des Kernporzellans können etwa aufgetretene Risse in der Oberfläche mit weiterem Porzellan während einer zweiten Brennung bei 1050⁰C während einer Zeitspanne von 5 Minuten in Luft aufgefüllt werden.

Zur Vervollständigung der Zahnform werden dann nach üblichen Methoden Dentin- und Emailabdeckporzellane aufgebracht. Die Krone wird dann gefärbt und glasiert.

Nach dem abschliessenden Glasieren wird die innere Folie abgestreift, wobei die mit Zinn überzogene Folie zurückbleibt, die fes.t an dem Aluminiumoxydkernporzellan gebunden ist.

Die Anwendung dieser "Zwillingsfolien¹¹-Methode besitzt den grossen Vorteil, dass das ästhetische Aussehen dadurch verbessert wird, dass das Porzellan eng an dem äusseren Halsrand anliegt, so dass gleichzeitig die Ausbreitung von Mikrorissen von der inneren Oberfläche der Krone vermieden wird. Ferner schafft die Entfernung der dünnen Platinhaut den Raum für den Verkittungszement.

Beispiel 5

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer nachträglich verbundenen Aluminiumporzellankrone.

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Eine galvanisch überzogene Silberform einer Krone wird mit zwei Überzügen aus einem klaren Dentallack (De Trey's-Kavitätslack) bedeckt. Eine reine Platinfolie mit einer Dicke von 0,051 mm wird dann an die Form mittels einer "Tinner's"-Verbindung angepasst. Diese Platinmatrix ist identisch mit der normalen Porzellankronenmatrix, mit Ausnahme der zusätzlichen Dicke. Die Folie kann entweder durch Handglätten oder durch Gesenkarbeit angepasst werden.

Nach der Anpassung wird die Folie entfernt und mit Aluminiumoxyd mit einer Teilchengrösse von 27 μπι sandgeblasen. Ein dünner Überzug aus Zinn wird dann durch Elektroabscheidung aufgebracht und gemäss Beispiel 1 oxydiert.

Nach der Oxydation der Folie wird die Matrix erneut an die Form angepasst und ein Aluminiumoxydkern aufgebracht und gemäss Beispiel 1 gebrannt. Die Krone kann dann nach Standardmethoden vervollständigt werden.

Bei der Durchführung dieser Methode wird durch die Dicke des auf die Form aufgebrachten Lackes Raum für den Zement geschaffen.

Beispiel 6

Dieses Beispiel beschreibt die Reparatur einer gebrochenen Metall/-Keramik-Brücke.

Im Falle des Bruchs einer Metall/Keramik-Brücke kann eine Reparatur des gebrochenen Porzellans nur erfolgen, wenn die Brücke entfernt wird. Die Erfindung ermöglicht den Ersatz von gebrochenen Kronen auf einer Brücke unter Einsatz von gebundenen Aluminiumoxydkronen.

Das gebrochene Porzellan auf der Brücke wird durch Diamantschleifen von dem Metall entfernt. Die Metalleinlage wird leicht zugeschnitten.

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um eine klassische Metalleinlagenforin zu bilden. Ein Abdruck wird in einem Polysulfidelastomeren genommen. Ein mit Silber überzogenes Modell wird von dem Abdruck hergestellt, worauf eine aus einem gebundenen aluminiumhaltigen Porzellan bestehende Krone, welche in die Form passt, hergestellt wird. Es wird die gleiche Methode wie in Beispiel 1 angewendet. Diese mit Platin verstärkte aus einem aluminiumhaltigen Porzellan bestehende Krone kann dann an die gebrochene Stelle der Brücke anzementiert werden, Auf diese Weise wird eine ästhetische Reparatur, deren Wirkung permanent ist, durchgeführt.

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Claims

- 16 Patentansprüche

(1, Verfahren zur Herstellung eines Metall/Keramik-Gegenstands, dadurch gekennzeichnet, dass Porzellan auf eine Metallunterlage aufgebrannt wird, wobei die Metallunteriage eine anhaftende Schicht aus einem Metalloxyd aufweist, die durch das Porzellan in dem geschmolzenen Zustand benetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Porzellan ein aluminiumhaltiges Porzellan ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Metallunterlage aus einem Edelmetall besteht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Metallunterlage aus einer Platinunterlage besteht.
5.. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Porzellan und die Metallunterlage derart ausaewMhlt·. werden, dass sie ähnliche lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloxydschicht in der Weise erzeugt wird, dass eine Metallschicht auf der Unterlage aufgebracht wird, worauf diese Schicht zur Erzeugung des Metalloxyds oxydiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht galvanisch aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

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dass die aufgebrachte Metallschicht eine Dicke von 0,2 bis 2,0 .μ besitzt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Metalloxyd einen Kcntaktwinkel zu dem Porzellan in geschmolzenen·. Zustand von weniger als 30° besitzt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalloxyd ein Oxyd eines Metalls mit einer Atomzahl von 26 bis 50 ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalloxyd ein Oxyd von Zinn oder Indium ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalloxyd ein Oxyd von Kupfer, Zink oder Nickel ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage in einem Vakuum oder unter einer inerten Atmosphäre nach der Aufbringung der Metallschicht zur Begünstigung einer Diffusion der abgeschiedenen Metallatome in die Unterlage erhitzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Metallschicht durch Erhitzen in Luft oder Sauerstoff in das Oxyd umgewandelt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage eine Platinfolie mit einer Dicke von 0,025 bis 0,127 mm (0,001 bis 0,005 inch) ist.

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16. Verfahren nach einem der- vorhergehend3n Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Porzellan auf die Metallunterlage unter Einhaltung einer Brenntemperatur von 800 bis 1100⁰C aufgebrannt wird
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall/Keramik-Gegenstand ein Zahnersatz ist.
18. Metall/Keramik-Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Platinunterlage besteht, an der fest eine Schicht aus einem darauf gebrannten Porzellan anhaftet.

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