DE3146794A1 - Edelmetall-legierung zum aufbrennen von dentalporzellan - Google Patents
Edelmetall-legierung zum aufbrennen von dentalporzellanInfo
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Description
-
- Edelmetall-Legierung zum Aufbrennen von Dentalporzellen
- Die Erfindung bezieht sich auf Edelmetall-Legierungen zum auftrennen von Dentalporzellan, bestehend aus 20 bis 85 96 Palladium, 0 bis 55 Gew. % Gold, 0 bis 40 Gew. Silber, 1 bis 15 96 Zinn und/oder Indium sowie jeweils 0¢05 bis 1 ç eines oder mehrerer der Elemente Iridium, Rhenium, Ruthenium, Silizium, Eisen, Kupfer und Zink.
- Aus ästhetischen aber auch funktionellen Gründen werden in der Zahntechnik in immer stärkerem Umfang Kronen und Brücken verwendet, die einen metallischen Kern besitzen und mit zahnfarbener Keramik überzogen werden. Sehr bewährte Legierungen für diesen Zweck sind hochgoldhaltige Legierungen mit ca. 60 bis 90 96 Gold, ca. 1 bis 15 96 Platin, ca. 1 bis 15 96 Palladium, Rest Silber, Zinn, Indium, Eisen und zum Teil kleinen Beimengungen kornfeinender Elemente, wie z.B. Iridium, Rhenium oder Ruthenium.
- Die in den letzten Jahren drastisch gestiegenen Edelmetallpreise haben diese hochgoldhaltigen Legierungen außerordentlich verteuert. Dies hat zu zahlreichen Bestrebungen geführt, preiswertere Edelmetall-Legierungen zur Verblendung mit Keramik zu entwickeln. Sclche Legierungen auf der Basis Gold-Palladium, Gold-Palladium-Silber und Palladium-Silber sind beispielsweise beschrieben in der DE-PS 28 13 813, DE-AS 28 28 304, DE-PS 25 23 971 und DE-PS 24 40 425.
- Alle diese Legierungen müssen einer Vielzahl von Anforderungen genügen, wie z.B. gute Vergießbarkeit, ausreichende, aber nicht zu hohe Härte, ausreichende Festig.
- keit und Bruchdehnung, Korrosionsbeständigkeit und Kompatibilität mit der Keramik. Leider besitzen praktisch alle bekannten sogenannte Sparaufbrennlegierungen mit geringen Goldgehalten Nachteile gegenüber den hochgoldhaltigen Aufbrennlegierungen. Ein sehr häufig auftretender Mantel dieser preiswerteren Legierungen ist die Bruchneigung der Gußobjekte während des Abkühlens in der Einbettmasse. Dieser Effekt ist zwar auch von hochgoldhaltigen Legierungen bekannt, bei den goldärmeren Aufbrennlegierungen ist diese Art der Brüchigkeit jedoch viel ausgeprägter. Das Brechen der Gußobjekte ist darauf zurückzuführen, daß die durch das unterschiedliche Kontraktionsverhalten von Legierung und Einbettmasse beim Abkühlen verursachten Spannungen ein freies Schrumpfen der Gußteile verhindern. Es kommt zum Bruch, wenn der Dimensionsunterschied zwischen Einbettmasse und Legierung, der sich beim freien Schrumpfen beider Materialien ergäbe, so groß geworden ist, daß er nicht mehr von der elastischen Dehnung der Einbettmasse und der elastischen und plastischen Dehnung der Legierung aufgefangen werden kann. Bei der Verwendung von- Quarz- bzw. Cristobalithaltigen Einbettmassen treten im Temperaturbereich zwischen 500 und 8000C, speziell bei ca. 600 bis 7000C, die größten Dimensionsänderungsunterschiede auf. In diesem Temperaturbereich ist die Kontraktion der Legierungen deutlich stärker als die der Einbettmasse. Teile des Gußobjektes geraten damit unter Zugbeanspruchung. Messungen und Erfahrungen haben gezeigt, daß Dentallegierungen im genannten Temperaturbereich eine Bruchdehnung von mindestens 0,5 96 besitzen müssen, wenn man das Brechen der Gußobjekte mit Sicherheit vermeiden will.
- Die bisher bekannten harten bzw. extraharten Aufbrennlegierungen besitzen allerdings Bruchdehnungen bei ca.
- 650°C welche unter 0,5 %, und zwar üblicherweise zwischen 0,1 und 0,3 96 liegen. Damit sind Brüche bei solchen Legierungen, speziell bei nicht ganz ordnungsgemäßer Gestaltung der Gußmodelle nicht auszuschließen.
- Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Edelmetall-Legierungen zum Aufbrennen von Dentalporzellan zu entwickeln, welche aus 20 bis 85 96 Palladium, 0 bis 55 96 Gold, 0 bis 40 96 Silber, 1 bis 15 96 Zinn und/oder Indium, sowie jeweils 0,05 bis 1 96 eines oder mehrerer der Elemente Iridium, Rhenium, Ruthenium, Silizium, Eisen, Kupfer und Zink bestehen und ausreichende Bruchdehnung im kritischen Temperaturbereich zwischen 500 und 8000C besitzen, ohne dabei in den übrigen Eigenschaften den bisher bekannten Sparaufbrennlegierungen unterlegen zu sein.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Legierungen 0,1 bis 3 96 Gallium und je 0,05 bis 1 96 eines oder mehrerer der Elemente Tantal, Wolfram oder Yttrium enthalten, wobei die Menge an Yttrium 0,2 96 nicht übersteigen darf.
- Dabei können die erfindungsgemäßen Legierungen vorteilhafterweise entweder 20 bis 70 96 Palladium, 15 bis 55 96 Gold und 0 bis 40 96 Silber oder 20 bis 65 96 Palladium, 10 bis 40 96 Silber und 0 bis 55 96 Gold enthalten. Gut bewährt haben sich auch Legierungen mit 20 bis 50 96 Palladium, 15 bis 55 96 Gold und 10 bis 35 96 Silber, insbesondere 27 bis 35 96 Palladium, 41 bis 52 % Gold und 15 bis 20 96 Silber.
- Es hat sich gezeigt, daß mit den in gewöhnlichen Dentalaufbrennlegierungen gebräuchlichen härtenden und die Haftung positiv beeinflussenden Zusätzen, wie z.B. Zinn, Indium, Kupfer, Eisen oder Zink die gestellte Aufgabe nicht gelöst werden kann. Man kann zwar durch eine entsprechende Reduzierung dieser Zusätze eine auch im Temperaturbereich von 600 bis 700°C ausreichende Bruchdehnung erzielen, andere Eigenschaften wie z.B. Schmelzintervall, Härte und Zugfestigkeit genügen dann jedoch nicht mehr den an extraharte Aufbrennlegierungen gestellten Anforderungen. Beispielsweise hat eine Legierung auf Basis Gold-Palladium-Silber mit Zusätzen von Zinn, Iridium und Rhenium zwar eine Bruchdehnung von ca 0,9 96 bei 6500C, ihre Härte im verblendeten Zustand ist mit 145 iw 5 jedoch zu gering. Erhöht man die Härte dieser Legierung durch übliche Zusätze wie z.B. Zinn und Eisen, so fällt dafür die Bruchdehnung bei 6500C auf sehr geringe Werte ab.
- Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß Zusätze aus 0,1 bis 3 96 Gallium und je 0,05 bis 1 96 Tantal, Wolfram und/oder Yttrium Härte und Festigkeit dieser Legierungen deutlich zu steigern vermögen, ohne daß die Bruchdehnung gegenüber dem weichen Zustand abnimmt. In vielen Fällen bewirken die erfindungsgemäßen Legierungszusätze sogar eine gleichzeitige Ste-igerung von Härte, Festigkeit und Bruchdehnung im Temperaturbereich von 600 bis 7000C gegenüber den zu weichen Ausgangslegierungen.
- Die Tabellen I und II zeigen Beispiele von efindungsgemäßen Legierungen und den Einfluß der Zusätze von Gallium, Tantal, Wolfram und/oder Yttrium auf die Bruchdehnung bei 6500C und die anderen Eigenschaften. Außerdem enthalten diese Tabellen auch bekannte, dem Stand der Technik entsprechenden Legierungen, bei denen eine vergleichbar hohe Härte mit einer zu niedrigen 6500C-Bruchdehnung Hand in Hand geht. Die Tabelle I gibt die Zusammensetzung der Legierungen an. Die Tabelle II gibt einige technische Eigenschaften der Legierungen aus Tabelle I an. Die Legierungen 1 und 2 bzw. 11 bis 16 entsprechen bekannten Legierungen, die Legierungen 3 bis 10 entsprechen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
- Ein Vergleich der Werte zeigt, daß die Bruchdehnung bei 650 0C bei den erfindungsgemäßen Legierungen stets oberhalb 0,5 % liegt, bei ansonsten gleichen mechanischen und metallurgischen Eigenschaften.
- Besonders vorteilhaft sind Legierungen, die 27 bis 31 96 Palladium, 47 bis 52 96 Gold, 16 bis 19 % Silber, 2 bis 4 96 Zinn, 0 bis 1 96 Indium, 0,3 bis 0,7 96 Gallium, 0,1 bis 0,5 Iridium und/oder Rhenium und/oder Ruthenium und 0,05 bis 0,3 96 Tantal und/oder 0,05 bis 0,3 96 Wolfram und/oder 0905 bis 0,2 96 Yttrium enthalten.
- Tabelle I
Pd Au Ag In Sn Ir Re Ru Cu Fe Si Zn Ga Ta W Y Legierung % % % % % % % % % % % % % % % % 1 29,5 49,7 17,5 -- 3 0,1 0,2 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 2 27 49,7 17,5 -- 5 -- 0,2 0,1 -- 0,5 -- -- -- -- -- -- 3 29 49,6 17,5 -- 3 0,1 0,2 -- -- -- -- -- 0,5 0,1 -- -- 4 28,5 49,6 18,7 -- 2,4 0,1 0,2 -- -- -- -- -- 0,4 0,1 -- -- 5 28,5 49,6 18,6 -- 2,4 0,1 0,2 -- -- -- -- -- 0,4 0,15 0,05 -- 6 44 46 -- -- 9 0,1 0,1 0,1 -- -- -- -- 0,5 0,1 0,05 0,05 7 37,5 51,5 -- 9,5 -- 0,1 0,2 -- -- -- -- -- 1,0 0,1 0,05 0,05 8 58 -- 30 4 6 0,2 -- 0,1 -- -- -- -- 0,5 0,1 0,05 0,05 9 40 25 28,8 -- 5 0,1 0,2 -- -- -- -- -- 0,5 0,2 0,1 0,1 10 29 49,4 17,5 -- 5 0,1 0,2 -- -- -- -- -- 0,5 0,1 -- 0,2 11 31,8 45 17,5 -- 5 -- 0,2 -- 0,3 0,2 -- -- -- -- -- -- 12 44,5 46,1 -- -- 9 -- 0,1 -- -- -- 0,3 -- -- -- -- -- 13 37,7 51,4 -- 9,7 -- -- -- 0,2 -- -- -- -- 1,0 -- -- -- 14 57,9 -- 30 4 6 0,1 -- -- -- -- -- 0,2 -- -- -- -- 15 54,9 -- 35 4 4 0,1 0,5 -- 1,0 0,5 -- -- -- -- -- -- 16 44,7 20 29 -- 5 0,1 0,2 -- 0,5 0,5 -- -- -- -- -- -- Sierung Härte HV 5 Zugfestigkeit Rm Bruchdechnung A Schmelzintervall in Nmm² in % in °C Guß nach Auf- Raumtem- Reautem- brennen peratur 650° peratur 650°C 1285 - 1195 1 175 145 604 303 15,6 0.9 1235 - 1145 2 215 210 664 382 12,7 0,3 1275 - 1205 3 220 220 681 417 16,8 2,3 1280 - 1185 4 175 185 623 404 16,5 2,5 1285 - 1200 5 180 190 660 403 14,3 1,8 1303 - 1210 6 225 250 734 400 9,4 0,7 1295 - 1195 7 245 245 682 509 9,8 1,0 1255 - 1145 8 290 275 866 524 7,4 0,8 1275 - 1180 9 215 225 699 412 10,6 2,2 1270 - 1185 10 205 215 701 391 8,4 3,1 1245 - 1140 11 240 235 718 357 9,6 0,2 1313 - 1225 12 240 225 652 372 7,7 0,1 1315 - 1260 13 205 225 653 400 16,0 0,1 1265 - 1150 14 295 280 706 474 6,9 0,2 1280 - 1170 15 155 140 578 372 18,6 0,3 1280 - 1170 16 170 145 625 345 20,2 0,2 1270 - 1205
Claims (6)
- Edelmetall-legierung zum Aufbrennen von Dentalporzellen PATENTANSPRÜCHE 1. Edelmetall-Legierung zum Aufbrennen von Dentalporzellen bestehend aus 20 bis 85 % Palladium, 0 bis 55 % Gold, 0 bis 40 % Silber, 1 bis 15 ffi Zinn und/ oder Indium, sowie jeweils 0,05 bis 1 ffi eines oder mehrerer der Elemente Iridium, Rhenium, Ruthenium, Silizium, Eisen, Kupfer und Zink, dadurch gekennzeichnet. daß sie 0,1 bis 3 % Gallium und je 0,05 bis 1 X eines oder mehrerer der Elemente Tantal, Wolfram und Yttrium enthält, wobei die Menge an Yttrium 0,2 % nicht übersteigen darf.
- 2. Edelmetall-Legierung nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, daß sie 20 bis 70 % Palladium, 15 bis 55 % Gold und 0 bis 40 ç Silber enthält.
- 3. Edelmetall-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 65 96 Palladium, 10 bis 40 96 Silber und 0 bis 55 96 Gold enthält.
- 4. Edelmetall-Legierung nach Anspruch 1 bis %, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 50 96 Palladium, 15 bis 55 96 Gold und 10 bis 35 96 Silber enthält.
- 5. Edelmetall-Legierung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 27 bis 35 96 Palladium, 41 bis 52 % Gold und 15 bis 20 96 Silber enthält.
- 6. Edelmetall-Legierung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 27 bis 31 96 Palladium, 47 bis 52 96 Gold, 16 bis 19 96 Silber, 2 bis 4 96 Zinn, 0 bis 1 96 Indium, 0,3 bis 0,7 % Gallium, 0,05 bis 0,3 % Tantal und/oder 0,05 bis 0,3 % Wolfram und/oder 0,05 bis 0,2 ç Yttrium, 0,1 bis 0,5 ç Iridium und/oder Rhenium und/oder Ruthenium enthält.
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