Segmentierte Gerüstherstellung von ZE aus Zirkoniumdioxid und Fügung mittels Keramik-Loten

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Die Tendenz "weisser" Werkstoffe mit nichtmetallischem Charakter nehmen in der zahntechnischen Verarbeitung einen immer breiteren Raum ein. Zirkoniumdioxidkeramiken haben auf Grund ihrer sehr hohen mechanischen Werte, der vorhandenen Verarbeitungtechnlogie und der erreichten Ästhetik von der Kronen-, Brücken- und Kombitechnik bis hin in die Implantologie ein weites Einsatzgebiet erfahren. Die Gerüstherstellung differiert jedoch erheblich in Bezug auf die verwendeten Maschinen, Technologien, Blankgrössen sowie Materialien und ist mit metallischen Materialien nur bedingt vergleichbar. Das stoffschlüssige Fügen von Zirkoniumdioxidkeramik bereitet nach wie vor Probleme und limitiert die Anwendung. Praktisch stehen das Kleben und Löten als Methoden zur Auswahl. Hochleistungskeramiken auf ZrO2-Basis haben den Nachteil, dass eine bindungsfähige Glasphase fehlt und die Keramik sehr inert ist, so dass chemische Modifizierungsprozesse als Grundlage des Verbundes zumeist fehlschlagen. Das Löten von Gläsern und Keramiken mit Glasloten und Lötglaskeramiken ist eine seit langem bekannte und angewendete Methode in der Industrie. Ähnlich, wie in der Metalltechnik basiert der Vorgang auf einer Benetzung und Diffusionsvorgängen. Durch Entwicklung des HotBond®-Lotsystems für ZrO2 steht ein Glaslotmaterial zum Verbund und Optimierung von Keramikgerüsten, bestehend aus 3 Loten, hoch-, mittelund niedrigschmelzend zur Verfügung. So können z.B. bei Fräsgeräten mit eingeschränkter Blankgröße (z.B. Cerec, Cercon) durch die Kombination mehrerer Segmente, verbunden durch ein speziell entwickeltes zapfenartiges Kopplungselement als Grundlage der Lötung trotzdem hochstabile zirkuläre Gerüststrukturen erstellt werden. Vertikale Erhöhungen werden nach dem Nut-Feder-Prinzip gestaltet. Dadurch ergibt sich die Bezeichnung Segment-System-Technik. Durch eine erhöhte Arbeitstemperatur des Lotes besteht die Sicherheit und Stabilität bei der späteren keramischen Verblendung durch Schichten oder Pressen. Diese keramische Fügetechnik gestattet sowohl das Verbinden von HIP-ZrO2 wie auch gesintertem Grünlingsmaterial. Durch den Produktumfang der HotBond®-Reihe ist eine primäre Fügung sowie Nacharbeiten und kleine Reparaturen möglich. Mikro- CT-Untersuchungen haben nachgewiesen, dass es zu einem fehlerfreien Verbund zwischen den Fügeelementen bei gleichmäßiger Spaltbreite geführt. Das HotBond®-Lotmaterial zeigt eine optimale Benetzung der Zirkoniumdioxid-Oberflächen bei übereinstimmendem WAK-Wert. Die vor dem Löten durchgeführte Oberflächenaufrauung führen zu Mikrokapillareffekten, die die Benetzung unterstützen. Das Glas beinhaltet und bildet Keramikphasen, die zur weiteren Stabilisierung beitragen. Röntgendiffraktometrischen Untersuchung weisen einen weitgehend amorphen (glasigen) Werkstoff aus, der jedoch in der Hochtemperaturvariate (HotBond® high) ein Niedrig-temperatur-Leuzit (KAl(Si2O6)) enthält. Für den Zahntechniker, den Zahnarzt und Patienten ist die Frage der Stabilität des Gerüstes und der Langzeithaltbarkeit von entscheidender Bedeutung. Untersuchungen haben im 3-Punkt- Biegetest ergeben, dass Biegekräfte zur Zerstörung der Brücken zwischen 0,75 bis etwa 1,1 kN liegen. Dies Ergebnis ist im Vergleich zu im Munde auftretenden Kräften mehr als ausreichend. Alle untersuchten Brücken brachen etwa mittig im originären Gerüst, nicht eine im Fügebereich. Von Vorteil für den Techniker ist die Verwendung vorhandener Brennöfen und Geräte im Dentallabor für die Keramiklötung, die Investition zur Ausführung der Technik ist sehr gering, die Möglichkeiten aber groß. Die Kosten für eine Lötstelle liegen bei etwa 7 Euro. Die Technik kann ebenfalls von Laboren ausgeführt werden, die ihre ZrO2-Gerüste im Lohnverfahren außer Haus fertigen lassen.