Die Verwendung von Metallen in der orthopädischen Zahnheilkunde

In der orthopädischen Zahnheilkunde kommt Metall in reiner Form nicht zum Einsatz, sondern nur in Form von Metalllegierungen. Es ist nicht möglich, reine Metalle zu verwenden, da ihre Eigenschaften nicht den Anforderungen an Strukturmaterialien entsprechen. Ihre Festigkeit in reiner Form ist gering, sie sind anfällig für Korrosion und haben schlechte physikalische und mechanische Eigenschaften.

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Mehrkomponentenlegierungen werden häufig in der Zahnprothetik eingesetzt. Und das alles dank ihrer einzigartigen physikalischen und mechanischen Eigenschaften:

• sie sind nicht anfällig für Korrosion;

• den erforderlichen Schmelzpunkt haben;

• gekennzeichnet durch eine unbedeutende Volumenschrumpfung;

• kann formbar und elastisch sein.

Abbildung 1. Metallkrone.

Die Bildung solcher Legierungen beruht auf der Fähigkeit einzelner Metalle, sich gegenseitig aufzulösen und chemische Bindungen zwischen ihnen auszubilden.

Goldlegierungen

Natürliches Gold ist ein eher weiches Metall, das in seiner reinen Form in der orthopädischen Zahnheilkunde nicht verwendet werden kann. Wenn man dem Gold jedoch bestimmte Komponenten in einem bestimmten Verhältnis hinzufügt, entsteht eine Legierung, die die notwendigen Eigenschaften für die Herstellung eines Zahnersatzes aufweist.

In der Zahnheilkunde werden unterschiedliche Legierungen verwendet, die sich alle im Goldgehalt unterscheiden. Es ist erwähnenswert, dass reines Gold 1000 fein ist und die folgenden Legierungen in der orthopädischen Zahnheilkunde verwendet werden:

• 900 Proben,

• 750 Proben,

• Lot.

Die erste Legierung ist mit 900 fein gekennzeichnet und enthält daher 90 % Gold, 6 % Kupfer, 4 % Silber sowie andere Metallverunreinigungen in geringen Mengen. Die Legierung hat eine gelbe Farbe, ist nicht anfällig für Korrosion, hat eine mäßige Viskosität, ist plastisch und im geschmolzenen Zustand flüssig. Daraus hergestellte Produkte sind gut geschmiedet und gestempelt.

Die aufgeführten Eigenschaften gewährleisten den Einsatz der Legierung zur Herstellung von Brücken und künstlichen Kronen. Die Form der 900er-Legierung sind Scheiben mit einer Dicke von 0,3 mm und einem Durchmesser von 18–25 mm.

Der Nachteil von 900er Gold ist seine geringe Abriebfestigkeit. Um diesen Nachteil zu mildern, werden bei der Herstellung von Kronen aus einer 900er-Legierung die Schnittkanten und Kauflächen der Prothese mit Goldlot behandelt.

Abbildung 2. Brücken.

Niedrig schmelzende Legierungen sind Verunreinigungen, die in einer Goldlegierung enthalten sein können und deren Eigenschaften beeinflussen, indem sie ihre Farbe und vor allem ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften verändern. Daher wird die Prothese in jeder Phase der Herstellung von Prothesen aus einer Goldlegierung vor jeder Wärmebehandlung gründlich mit Salzsäure gereinigt, um Verunreinigungen durch schmelzbare Metalle und andere Einschlüsse zu entfernen.

Die zweite Legierung ist mit 750 Standard gekennzeichnet und enthält daher Gold – 75 %, Platin – 9 %, Silber – 8 %, Kupfer – 7,8 %. Diese Legierung hat aufgrund des Vorhandenseins von Platin einen hellgelben Farbton. Letzteres erhöht zusammen mit Kupfer die Härte und Elastizität. Die Legierung zeichnet sich durch eine geringe Schrumpfung beim Gießen aus; diese Eigenschaft ermöglicht den Einsatz zum Gießen hochpräziser prothetischer Teile: Inlays, Klammern, Rahmen von Klammerprothesen.

Durch die Zugabe von 5-10 % Cadmium in die Legierung sinkt der Schmelzpunkt auf 800 Grad, was die Verwendung als Lot für hochwertige Goldlegierungen ermöglicht.

Goldlegierungen haben viele Vorteile, können jedoch in der Mundhöhle zu Korrosion neigen, die sich klinisch durch Fleckenbildung und Mattheit der Oberfläche äußert.

Die Goldlegierung kann bei Wechselwirkung mit Amalgam ihre Farbe ändern, wenn die folgenden Phasen des Prothesenherstellungsprozesses verletzt werden:

• Nichteinhaltung der Löttemperatur,

• schlechte Lötqualität oder zu viel Lötzinn,

• geringe Gussqualität,

• Oberflächenverunreinigung mit Verunreinigungen schmelzbarer Metalle.

Korrosion einer Goldlegierungsprothese kann mit Manifestationen aus der Mundhöhle einhergehen:

• Beschwerden in der Zunge

• vermehrter Speichelfluss,

• metallischer Geschmack im Mund,

• Verletzung der Geschmacksempfindlichkeit.

Abbildung 3. Klammerprothese.

Silber- und Palladiumlegierungen

Silber-Palladium-Legierungen ähneln in ihren physikalischen und mechanischen Eigenschaften Goldlegierungen; sie enthalten außerdem Gold, Kupfer, Zink, Nickel und Cadmium als Zusätze.

Die Legierungen haben eine weiße Farbe und einen Schmelzpunkt von etwa 1200 Grad. Für Legierungen auf Palladiumbasis gibt es zwei Möglichkeiten: Sie können 19 oder 25 % dieses Metalls enthalten. Palladium verleiht der Legierung Härte, erhöht die Zugfestigkeit und erhöht den Schmelzpunkt. Silber dient als Basis für die Legierung und erhöht deren Härte. Zur Verbesserung der Gusseigenschaften wird Gold hinzugefügt.

Die Legierung mit 25 % Palladium ist für die Herstellung von Kronen bestimmt; sie ist in Form von Scheiben erhältlich. Die Legierung mit 19 % Palladium liegt in Form von Streifen vor und wird zum Gießen von Inlays, zum Zwischenaufbau einer Brücke und zur Herstellung von Halbkronen verwendet. Zum Löten von Silber-Palladium-Legierungen ist Goldlot erforderlich.

Lote für edelmetallhaltige Legierungen

Zur Verbindung einzelner Komponenten einer Metallprothese in der orthopädischen Zahnheilkunde werden Lotlegierungen verwendet.

Eigenschaften, die Lot haben muss:

• seine mechanischen Eigenschaften sollten denen des zu lötenden Metalls nahe kommen;

• sein Schmelzpunkt muss niedriger sein als der Schmelzpunkt des Metalls selbst;

• das Lot muss eine dem Grundmetall ähnliche Struktur haben;

• Korrosionsbeständigkeit;

• Oberflächenbenetzbarkeit, Fließfähigkeit;

• auf die Farbe des Grundmetalls abgestimmt sein.

Abbildung 4. Guss auf einem feuerfesten Modell.

Bei der Herstellung von Lot werden Metalle ausgewählt, die nicht nur den Schmelzpunkt senken, sondern auch eine physikalische und chemische Affinität zu den zu lötenden Teilen haben. Zum Löten von Silber-Palladium- und Goldteilen wird handelsübliches Goldlot verwendet.

Edelstahl

Stahl ist die beliebteste Eisenlegierung in der Zahnprothetik. Für die Herstellung von Zahnersatz wird kohlenstoffarmer Stahl verwendet, der weniger als 0,15 % Kohlenstoff enthält; eine Erhöhung des Kohlenstoffanteils erhöht die Härte des Stahls und verringert die Korrosionsbeständigkeit.

Eisen macht 72 % aus, der Zusatz von Chrom sorgt für Korrosionsbeständigkeit und Nickel verleiht der Legierung Duktilität, wodurch sie sich bei der Druckbehandlung leichter schmieden und formen lässt. Edelstahl hat einen hohen Schmelzpunkt – 1400 Grad. Diese Legierung wird in der orthopädischen Zahnmedizin zur Herstellung von Brücken, Einzelkronen, kieferorthopädischen Geräten und Klammern verwendet.

Legierungen zur Herstellung von Kronen

Die Trennform sind Hülsen mit einer Dicke von 0,3 mm, deren Durchmesser unterschiedlich sein kann, sie werden zur Herstellung von Kronen verwendet und der mit einem Durchmesser von 0,6-2 mm hergestellte Draht ist für Klammern und kieferorthopädische Geräte bestimmt.

Chrom-Nickel-Legierungen zeichnen sich durch Unästhetik aus, was auf die Farbe des Metalls und die schlechte Korrosionsbeständigkeit bei Mundflüssigkeitsbedingungen zurückzuführen ist.

Lote für Edelstahl

Die Fähigkeit von Metallteilen, durch schmelzendes Füllmaterial – Lot – fest verbunden zu werden, nennt man Löten. Das Löten basiert auf der Fähigkeit zur gegenseitigen Auflösung und Diffusion von Lot und Grundmetall.

Lot für Stahl enthält Silber, Kupfer, Nickel und Cadmium. Sein Schmelzpunkt liegt bei 800 Grad, es weist hohe physikalische und mechanische Eigenschaften auf, ist flüssig, benetzt gelötete Oberflächen gut und ermöglicht die Erzielung einer starken Lötnaht.

Sein Hauptnachteil ist seine geringe Korrosionsbeständigkeit, die durch elektrochemische Prozesse verursacht wird, die durch die Potentialdifferenz zwischen den Komponenten des Lots entstehen. Nach und nach verfärbt sich der Lötnahtbereich und löst sich auf.

Abbildung 5. Hochpräziser durchbrochener Guss.

Kobalt-Chrom-Legierungen

Kobalt-Chrom-Legierungen erfreuen sich in der Zahnprothetik großer Beliebtheit. Ihre Handhabungseigenschaften und die geringe Volumenschrumpfung ermöglichen das Gießen von Strukturen mit komplexen Konfigurationen.

Die Zusammensetzung der Legierung ist wie folgt:

• 66-67 % Kobalt, sorgt für Härte, ist für die mechanischen Eigenschaften der Legierung verantwortlich;

• 26–30 % Chrom, erhöht die Korrosionsbeständigkeit, verleiht Härte;

• 3-5 % Nickel verleihen der Legierung Zähigkeit, Formbarkeit und Duktilität und verbessern die technologischen Eigenschaften;

• Molybdän, Mangan, Kohlenstoff, Silizium, Eisen, Stickstoff, Beryllium, Aluminium.

Vorteile von Kobalt-Chrom-Legierungen:

• gute physikalische und mechanische Eigenschaften,

• geringe Dichte,

• Flüssigkeit,

• hohe Festigkeit,

• ermöglicht das Gießen kleiner hochpräziser Teile,

• Abriebfestigkeit,

• spiegelähnlicher Oberflächenglanz für lange Zeit.

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