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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer porzellanüberzogenen Metallkrone mit schichtartigem Aufbau, wobei die einzelnen Schichten aus Keramik und Porzellan auf eine gegossene Metall- krone aufgebaut sind, sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte porzellanüberzogene Metallkrone.
Wenn die nattirliche Zahnkrone infolge verschiedener Erkrankungen, wie Karies oder Paradentose, oder infolge eines Unfalls teilweise oder gänzlich verlorengeht, wird der zerstörte Teil mit Hilfe von Zahnersatz wiederhergestellt. Massgebend dafür sind ästhetische Gründe sowie die Wiedergewinnung der Kau- und
Sprechfähigkeit. Kleine Löcher in der Zahnkrone werden mit der Inlay-Technik repariert, während grössere
Schäden durch Zahnprothetik, beispielsweise durch künstliche Kronen, Brücken oder Prothesen behoben wer- den.
Der natürliche Zahnschmelz hat eine Knoop 1 sehe Härte von 300 bis 350. Unter den in der Zahnheilkunde verwendeten Materialien hat nur Porzellan eine mit der der natürlichen Zähne vergleichbare hervorragende
Härte. Ausserdem besitzt Porzellan überlegene chemische Stabilität und niedere Wärmeleitfähigkeit. Auch vom ästhetischen Standpunkt, beispielsweise In bezug auf Farbe und Transparenz, ist es im Vergleich zu metallischem Zahnersatz vorzuziehen.
Porzellan hat zwar eine hervorragende Druckfestigkeit, jedoch eine geringere Zug- und Scherfestigkeit.
Aus diesem Grund wurden mit Porzellan überzogene Metallkronen entwickelt, die die hervorragende Festig- keit des Metalles mit den ästhetischen Eigenschaften und der ausgezeichneten Verschleissbeständigkeit des
Porzellans vereinigen. Die bekanntenporzellanüberzogenen Metallkronenhabenjedoch noch einige Nachteile.
Beispielsweise müssen die verwendeten Metallegierungen einen Schmelzpunkt haben, der höher liegt als die
Brenntemperatur des Porzellans. Es werden Metallkronen aus Edelmetallegierungen, beispielsweise aus
Platingoldlegierung, verwendet, da diese eine gute Verträglichkeit mit dem Porzellan aufweisen. Diese Me- tallkronen müssen jedoch vor dem Überziehen mitdem Porzellaneiner umständlichen Vorbehandlung unter- zogen werden, beispielsweise müssen sie mit Flusssäure behandelt und entgast werden. Ein weiterer Nach- teil der bekannten Kronen ist das Auftreten von Sprüngen in der Porzellanschicht. Diese entstehen als Folge von Verformungen der Krone wegendes unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Metallkrone und des Porzellans und der dadurch hervorgerufenen mechanischen Spannungen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, porzellanüberzogene Metallkronen als Zahnersatz zu schaffen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekanntenporzellanüberzogenen Edelmetallkronen vermeiden und insbesondere eine längere Lebensdauer als diese aufweisen. Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, dass durch die Herstellung eines Schichtaufbaus aus einer Metallkrone, einem Bindemittel, einer Keramikschicht und einer Porzellanschicht ein Zahnersatz mithervorragenden Eigenschaften erhalten wird.
Das erfindungsgemässe Verfahrenist dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Metallkrone mittels Plasmaauftragspritzen eine Schicht eines Bindemittels und mindestens eine Schicht aus keramischem Materialgegebenenfalls mit einem Gehalt an Bindemittel oder Porzellan - aufträgt und darauf in an sich bekannter Weise mindestens eine Schicht aus Porzellan aufbringt.
Die Erfindung umfasst auch eine nach diesem Verfahren hergestellte porzellanüberzogene Metallkrone, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie im Anschluss an die Metallkrone aus einer plasmaauftraggespritzten metallischen Bindemittelschicht, sodann aus mindestens einer plasmaauftraggespritzten Schicht aus keramischem Material - gegebenenfalls mit einem Gehalt an metallischem Bindemittel oder Porzellan - und einem äusseren Porzellanüberzug aufgebaut ist.
Zur Herstellung solcher Metallkronen können sogar Kobalt- Chrom- und Nickel-Chrom - Legierungen verwendet werden, bei denen bisher das Aufbrennen von Porzellan Schwierigkeiten bereitete. Der erfindungsgemässe Zahnersatz weist eine hervorragende Haftung zwischen der Porzellanschicht und der Metallkrone auf, auch wenn Edelmetallegierungen wie in den bekannten porzellanüberzogenen Metallkronen verwendet werden, und auch wenn diese nicht entgast und mit Flusssäure behandelt werden.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Zahnersatzes, wobei la einen vertikalen Schnitt und 1b einen horizontalen Schnitt durch die Krone darstellt. In Fig. 1 bedeutet-l-die Metallkrone, - die mittels Plasmaauftragspritzen aufgetragene Schicht des Bindemittels, --3-- die plasmaauftraggespritzteKeramikschicht und --4-- den Überzug aus der gebrannten Porzellanschicht.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Zahnersatzes, wobei 2a einen vertikalen Schnitt und 2b einen horizontalen Schnitt der Zahnkrone darstellt. In Fig. 2 bedeutet-l-eine Metall- krone, --2-- eine plasmaauftraggespritzte Schicht des Bindemittels, --3a-- eine plasmaauftraggespritzte Schicht eines Gemisches von einem Zirkoniumdioxyd enthaltenden keramischen Material und einem Bindemittel, --3b-- eine plasmaauftraggespritzte poröse Schicht eines Gemisches aus keramischen Materialien, die vorwiegend aus Zirkoniumdioxyd und Aluminiumoxyd bestehen, und --4-- den Überzug aus gebranntem Porzellan.
Durch die erfindungsgemässe Einlagerung von Zirkoniumdioxyd in die aufgedampftenSchichten--3aund 3b-- in Fig. 2 kann ein Zahnersatz mit einer den natürlichen Zähnen ähnlichen Farbe in einem vergleichs-
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weise einfachen Verfahren, wie dem Überziehen mit einem Dentinporzellan erhalten werden. Das Überziehen mit einem undurchsichtigen Porzellan und dessen Brennen, das wesentlich zum Überdecken der Farbe des Metalles in den bekannten Produkten ist und eine relativ lange Herstellungszeit erfordert, kann ebenso entfallen, wie die Verwendung weiterer teurer Materialien.
Durch eine Änderung des Mischverhältnisses von Zirkoniumdioxyd und Aluminiumoxyd in der aufgespritztenSchicht --3b-- in Fig. 2 kann die Farbe des erhaltenen Zahnersatzes in einfacher Weise kontrolliert und von weiss bis schwach gelblich und undurchsichtig verändert werden.
Wenn die plasmaauftraggespritzte Schicht aus einem Gemisch von keramischem Material und Porzellan besteht, kann der erfindungsgemässe Zahnersatz mit hervorragenden Eigenschaften In vergleichsweise kurzer Zeit erhalten werden, indem er nur mit einem Emailleporzellan überzogen und gebrannt wird, ohne dass die Überzüge aus getrübtem und Dentinporzellan hergestellt werden müssen.
Die erfindungsgemäss eingesetzten Metallkronen bestehen aus Dentalgusslegierungen mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1100 C, beispielsweise unedlen Metallegierungen aus 0 bis 80% Masse Kobalt, 5 bis 70% Masse Chrom und 0 bis 90% Masse Nickel. Gegebenenfalls können diese Legierungen noch Eisen, Molybdän, Silicium, Kohlenstoff, Wolfram, Mangan, Aluminium, Beryllium, Magnesium oder Kupfer enthalten.
Es können auch Legierungen edler Metalle mit einem Gehalt von 25 bis 95% Masse Gold verwendet werden, die gegebenenfalls auch Silber, Platin, Palladium, Kupfer, Ruthenium, Zink, Eisen, Indium oder Zinn enthalten können. Spezielle Beispiele für verwendbare Legierungen sind Kobalt-Chrom-, Kobalt-ChromNickel-, Nickel-Chrom-, Eisen-Kobalt-Chrom-Nickel- und Goldlegierungen. In Tabelle I sind geeignete Legierungen und ihre Zusammensetzung angeführt.
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Tabelle I
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<tb>
<tb> Nr. <SEP> Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Legierungen <SEP> (% <SEP> Masse)
<tb> Co <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Mo <SEP> Si <SEP> C <SEP> Au <SEP> Pt <SEP> Pd <SEP> Andere <SEP> Metalle
<tb> 1 <SEP> 61,1 <SEP> 31,6 <SEP> 0,29 <SEP> 0,58 <SEP> 4,41 <SEP> 0,63 <SEP> 0,40 <SEP> Mn <SEP> = <SEP> 0,71, <SEP> Al <SEP> = <SEP> 0,01
<tb> 2 <SEP> 64, <SEP> 7 <SEP> 27, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 60 <SEP> 29 <SEP> W=l
<tb> 4 <SEP> 62, <SEP> 1 <SEP> 31, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> Mn <SEP> =0, <SEP> 68 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 64, <SEP> 6 <SEP> 28, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 0, <SEP> 43 <SEP> Al <SEP> =0, <SEP> 06, <SEP> Mg <SEP> = <SEP> 0,
<SEP> 10 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 1 <SEP> 5
<tb> 7 <SEP> 62, <SEP> 5 <SEP> 26, <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 8 <SEP> 60, <SEP> 7 <SEP> 26, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 15,4 <SEP> 24,6 <SEP> 54,3 <SEP> 0,71 <SEP> 4,31 <SEP> 0,45 <SEP> 0,013 <SEP> Al <SEP> = <SEP> 0,02, <SEP> Cu <SEP> = <SEP> 0,03
<tb> 10 <SEP> 46 <SEP> 30 <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> W=8
<tb> 11 <SEP> 51, <SEP> 6 <SEP> 26, <SEP> 7 <SEP> 15, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 12 <SEP> 10 <SEP> 85 <SEP> 5
<tb> 13 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 28, <SEP> 5 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 46, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 14 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 63, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 15 <SEP> 16 <SEP> 72 <SEP> 3 <SEP> Al <SEP> = <SEP> 5, <SEP> Mn <SEP> =4 <SEP>
<tb> 16 <SEP> 12 <SEP> 81 <SEP> 2 <SEP> Al <SEP> = <SEP> 3,
<SEP> Be <SEP> = <SEP> 2 <SEP>
<tb> 17 <SEP> 87, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> Ag <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
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Als Grundierung für die vorwiegend aus keramischem Material bestehende plasmaauftraggespritzte Schicht wird erfindungsgemäss ein Bindemittel verwendet. Als Bindemittel können selbsthaftende Materialien verwendet werden, die auch auf glatten, nicht porösen Substraten bei niedriger Substrattemperatur haften, beispielsweise Molybdän, Tantal, Niob, ein pulverförmiges Gemisch von Nickel, Chrom und Aluminium, oder ein pulverförmiges Gemisch von Nickel und Aluminium. Vorzugsweise besteht die Bindemittelschicht (2) aus einem Gemisch von Nickel und Aluminium. Die Dicke der Bindemittelschicht kann In Abhängigkeit von der Art des Bindemittels und der erwünschten Haftfestigkeit variieren.
Im allgemeinen beträgt die Dicke der Bindemittelschicht weniger als 500 p. m, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 50 bis 150,um.
Die erfindungsgemäss eingesetzten keramischen Materialien sind weiss oder schwach gelb und haben einen
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Aluminiumoxyd, Zirkoniumdioxyd oder ein Gemisch der beiden verwendet, beispielsweise ein Gemisch von
10 bis 100% Masse Zirkoniumdioxyd und 90 bis 0% Masse Aluminiumoxyd. Das keramische Material kann ausserdem geringe Mengen Eisenoxyd Fe 0, Chromdioxyd und/oder weitere farbgebende Oxyde enthalten.
Die Schicht aus keramischem Material wird auf die Bindemittelschicht in einer Dicke von höchstens
1000 m, vorzugsweise von 50 bis 500 Mm aufgetragen. Wenn eine Schicht aus einem GemischvonBinde- mittel und keramischem Material, oder ein Gemisch von keramischem Material und Porzellan auf die Binde- mittelschicht oder auf die Schicht aus keramischem Material aufgetragen wird, dann beträgt die Dicke der
Schicht aus dem Gemisch von Bindemittel und keramischem Material im allgemeinen weniger als 1000 jum, vorzugsweise 50 bis 500,um, und die Dicke der Schicht aus dem Gemisch von keramischem Material und
Porzellan im allgemeinen weniger als 2000 jum, vorzugsweise 50 bis 1000 bum.
Als Porzellan können erfindungsgemäss Materialien mit einer Brenntemperatur unter 1100 C eingesetzt werden, die fähig sind, einen Überzug zu bilden, beispielsweise Gemische, die vorwiegend Siliciumdioxyd,
Aluminiumoxyd, Calciumoxyd, Kaliumoxyd, Natriumoxyd, Zirkoniumdioxyd, Titandioxyd, Bariumoxyd, Bor- trioxyd oder Zinndioxyd enthalten. Spezielle Beispiele für verwendbare Porzellanarten sind bekannte Dental- porzellane, wie getrübt, Dentin-, Emaille- oder durchsichtige Porzellane zum Aufbrennen auf Dentalme- tallkronen. Bei bestimmten Arten der plasmaauftraggespritzten ersten Schicht brauchtkein getrübtes Por- zellan oder getrübtes Dentinporzellan verwendet werden. Getrübtes Porzellan ist ein solches mit einem hö- heren Gehalt an Aluminiumoxyd und einem geringeren Gehalt an Siliciumdioxyd als das Dentin- oder Email- leporzellan.
Ein solches Porzellan bildet einen getrübten Überzug, der die Farbe des Metalls überdeckt. Das
Dentinporzellan wird normalerweise auf die getrübte Schicht aufgebracht und dient zur Form- und Farbge- bung des künstlichen Zahnes.
Die Art der Herstellungder erfindungsgemässen Metallkronen ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren be- schränkt, doch wird normalerweise das bekannte Wachsgussverfahren angewendet. Beispielsweise wird eine zum Giessen von Metallkronen geeignete Legierung durch Erhitzen im Hochfrequenzfeld geschmolzen, danach schleudergegossen und schliesslich mechanisch in geeigneter Weise zu einer Metallkrone verarbeitet. Die er- haltene Metallkrone wird mit dem Sandstrahlgebläse behandelt.
Auf die vorbehandelte Oberfläche der Me- tallkrone werden folgende Schichten aufgetragen : a) 1) ein Bindemittel und 2) ein keramisches Material oder ein Gemisch aus einem keramischen Mate- rial und einem Porzellan oder b) 1) ein Bindemittel, 2) ein Gemisch aus einem Bindemittel und einem keramischen Material und 3) ein keramisches Material und gegebenenfalls 4) ein Gemisch von einem keramischen Material und einem
Porzellan oder c) 1) ein Bindemittel, 2) ein Gemisch aus einem Bindemittel und einem keramischen Material oder ein keramisches Material und 3) ein Gemisch aus einem keramischen Material und Porzellan.
Das Aufbringen vorstehender Schichten erfolgt nach einer Auftragspritzmethode, d. h. durch Abscheiden des die Schicht bildenden Materials in geschmolzenem oder nahezu geschmolzenem Zustand, nachdem WÅarme etwain Form elektrischer Energie zugeführt wurde. Vorzugsweise wird es mittels eines Plasmastrahles aufgetragen, d. h. das die Schicht bildende Material wird in ein Plasma eingebracht, welches mit Hilfe eines Lichtbogens erzeugt wurde. Bei der Verwendung eines Gemisches von einem Bindemittel und einem kerami- schen Material oder eines Gemisches von einem keramischen Material und einem Porzellan wird das Bindemittel im allgemeinen in einem Anteil von weniger als 50% Masse, vorzugsweise von 5 bis 20%Masse, bezogen auf die Gesamtmasse des Gemisches aus dem Bindemittel und dem keramischen Material, eingesetzt.
Anderseits ist bei der Verwendung eines Gemisches von einem keramischen Material und einem Porzellan das Mischungsverhältnis nicht genau festgelegt und kann je nach der Art des gewünschten Verwendungs- zweckes geändert werden.
Der Teil der Metallkrone, der nicht beschichtet werden soll, beispielsweise die Innenseite der Metallkrone, wird bereits vor der Behandlung mit dem Sandstrahlgebläse durch Abdecken beispielsweise mit Signierfarbeodermit einem Aluminiumklebeband geschützt. Die abgedeckte Metallkrone wird mit verschiede-
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nen Porzellanüberzügen versehen und in einem Vakuumofen gebrannt. Danach wird die Form des erhaltenen
Produktes so ausgerichtet, dass sie mit den benachbarten Zähnen übereinstimmt. Schliesslich wird an der Luft der Glasurbrand durchgeführt. Das geeignete Porzellan wird je nach der Verwendung des Zahnersatzes aus den bekannten getrübten, Dentin-oder Emailleporzellanen ausgewählt.
Die Brenntemperatur des Porzellans hängt von der Art des verwendeten Materials ab, normalerweise liegt sie zwischen 800 und 1100 C. Das
Brennen des Porzellans wird vorzugsweise durch rasches Erhitzen auf die Brenntemperatur, beispielswei- se 1000 C, und danach rasches Abkühlen durchgeführt, um eine Verformung des Produktes infolge Zer- fliessens des Porzellans so klein wie möglich zu halten.
Die in den erfindungsgemässen porzellanüberzogenen Metallkronen infolge der unterschiedlichen thermi- schenAusdehnungskoeffizientenvonMetallkrone und Porzellanüberzug entstandenen Spannungen werden durch die in den nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufgetragenen Schichten enthaltenen Poren vermindert.
Ausserdem kann sogar in der kurzen Brennzeit eine genügende Haftung der Schichten erreicht werden, da das
Bindemittel und das keramische Material als sehr dünne Schichten vorliegen.
Während das Aufbringen von Porzellan auf die Metallkrone bisher für sehr schwierig gehalten wurde, kann es erfindungsgemäss in einfacher Weise durchgeführt werden, indem auf die Metallkrone zunächst eine Schicht aus keramischem Material aufgespritzt wird. Dabei können Zahnkronen von hervorragender Festigkeit erhalten werden, die auch hohen ästhetischen Anforderungen genügen.
Wenn die auf die Metallkrone aufgetragene Schicht aus keramischem Material vorwiegend Zirkoniumdi- oxyd enthält, dann kann eine Zahnkrone mit ausgezeichneter Härte und mit einer den natürlichen Zähnen ähnlichen Farbe in verhältnismässig kurzer Zeit erhalten werden, ohne dass ein getrübtes Porzellan verwendet werden muss. Wenn ein Gemisch aus keramischem Material und Porzellan auf die Metallkrone aufgetragen wird, dann ist es nicht mehr nötig, verschiedene Porzellansorten aufzutragen, sondern durch die Verwendung eines Emailleporzellans allein werden bereits die erwünschten Zahnkronen erhalten. Die Gestalt der erhaltenen Zahnkronen kann leicht mechanisch korrigiert werden.
Da erfindungsgemäss dünne, poröse Schichten zwischen der Metallkrone und der Porzellanschicht aufgespritzt werden, wird die Verformung der porzellanüberzogenen Metallkrone Infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Metallkrone und des Porzellans vermindert. Ausserdem wird eine gute Verträglichkeit von Metallkrone und Porzellan erreicht. Die erfindungsgemässen Zahnkronen haben im Vergleichzubekannten Zahnkronen, beispielsweise aus Gold-Palladium-Platin-Legierungen, eineüberlegene Bruchfestigkeit.
Die Festigkeit des erfindungsgemäss erhaltenen Zahnersatzes wird mit dem Spallingtest gemessen. Es ist dies ein Abschrecktest, bei dem der Zahnersatz zunächst bei konstanter Temperatur 10 min in einen elektrischen Ofen gestellt und danach in Eiswasser getaucht wird. Hierauf wird festgestellt, ob Sprünge aufgetreten sind.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert : Beispiel l : Aus der Kobalt-Cbromlegierung Nr. 6 in Tabelle I wird eine Metallkrone hergestellt.
Die Kobalt-Chromlegierung wird durch Erhitzen im Hochfrequenzfeld geschmolzen und danach schleudergegossen. Die erhaltene geschleuderte Legierung wird zu einer Metallkrone geschliffen. Ihr Gewicht beträgt etwa 0, 7 g und ihre Dicke 0, 35 bis 0, 5 mm. Die untere Hälfte der äusseren Oberfläche der der Zunge zugewandten Seite und die gesamte Innenfläche der Metallkrone werden mit einemAluminiumklebeband abgedeckt. Danach wird die derart geschützte Metallkrone mit dem Sandstrahlgebläse bei einem Druck von 2,06 bar behandelt.
In einem Plasmaspritzgerät wird ein Argon-Wasserstoff-Plasma erzeugt. Die Stromstärke des Licht-
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zweite Schicht mit einer Dicke von etwa 200 Mm ein Aluminiumoxydpulver aufgespritzt.
Sodann werden verschiedene Porzellane, wie getrübtes, Dentin-, Emaille- und durchsichtiges Porzellan nacheinander auf die wie vorstehend beschichtete Metallkrone aufgebracht, um eine gute Abstimmungmit den benachbarten natürlichen Zähnen zu erreichen. Die derart behandelte Metallkrone wird durch rasches Erhitzen auf 10000C ! in Vakuumofen gebranntund danach rasch abgekühlt. Abschliessend wird durch rasches Erhitzen auf 10000C an der Luft, gefolgt von raschem Abkühlen, der Glasurbrand ausgeführt.
Die erhaltene Zahnkrone wird 6 Monate im Mund auf ihre Brauchbarkeit geprüft. Sie kann inbefriedigender Weise ohne Bruch und Veränderung ihrer Farbe verwendetwerden. Eine Beeinträchtigung des Zahnflei- sches rund um den Zahn tritt nicht auf.
Die erhaltene Zahnkrone wird ausserdem nach dem Spalling-Test geprüft. Beim Erhitzen auf 4000C wird dabei keine Veränderung beobachtet. Mit einem Kompressionsprüfer wurde an der Zahnkrone eine Bruchfestigkeit von 1, 177 kN (120 kg) gemessen.
Beispie I 2 : Aus der Kobalt-Chromlegierung Nr. 6 in Tabelle I wird eine Metallkrone hergestellt und gemäss Beispiel 1 abgedeckt und mit dem Sandstrahlgebläse behandelt.
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Mit einem Plasmaspritzgerät wird ein Argon-Wasserstoff-Plasma erzeugt. Die Stromstärke des Licht- bogens beträgt 500A. Damit wird zuerst als Bindemittel ein pulverförmiges Gemisch von Nickel und Alumi- nium auf die Metallkrone ineiner Dicke von etwa 80 jim aufgetragen. Hierauf wird als zweite Schicht ein Ge- misch von 10% Masse eines pulverförmigen Gemisches von Nickel und Aluminium und 90% Masse Zirkonium- dioxyd in einer Dicke von etwa 100 jim aufgespritzt. Als dritte Schicht wird schliesslich in einer Dicke von etwa 100 jim ein pulverförmiges Gemisch von 45% Masse Zirkoniumdioxyd, 45% Masse Aluminiumoxyd und
10% Masse Dentin-Porzellan aufgespritzt.
Um die Farbe der Zahnkrone derjenigen der natürlichen Zähne anzupassen, wird eine weitere geringe
Menge Dentin-Porzellan aufgebracht. Die derart behandelte Metallkrone wird anschliessend durch rasches
Erhitzen auf 10000C im Vakuumofen gebrannt und danach rasch abgekühlt. Sodann wird noch eine Schicht von
Emailleporzellan aufgebracht. Die Krone wird dann an der Luft rasch auf 10000C erhitzt und danach rasch abgekühlt.
Die erhaltene Zahnkrone wird 5 Monate im Mund auf ihre Brauchbarkeit geprüft. Sie kann in befrie- digender Weise ohne Bruch und Veränderung ihrer Farbe verwendet werden. Eine Beeinträchtigung des Zahn- fleisches rund um den Zahn tritt nicht auf.
Die Zahnkrone wird auch nach dem Spalling-Test geprüft. Bei 4300C wird keine Veränderungbeobach- tet.
Eine weitere Zahnkrone wird wie vorstehend beschrieben, hergestellt, jedoch mit der Änderung, dass als dritte Schicht ein Gemisch von 50% Masse Zirkoniumdioxyd und 50% Masse Aluminiumoxyd statt des Gemi- sches von 45% Masse Zirkoniumdioxyd, 45% Aluminiumoxyd und 10% Masse Dentin-Porzellan aufgetragen wird. Die erhaltene Krone wird ebenfalls nach dem Spalling-Test untersucht. Auch hier wird bei 4300C keine
Veränderung der Zahnkrone festgestellt.
Beispiel 3 : Gemäss Beispiel ! wird eine Zahnkrone hergestellt. Es wird jedoch an Stelle der Kobalt-
Chromlegierung die Nickel-Chromlegierung Nr. 15 in Tabelle I zur Herstellung der Metallkrone verwendet.
Während der Herstellung der Zahnkrone wird kein Abheben oder Brechen der Porzellanschichtbeobach- tet. Auch bei der Untersuchung im Spalling-Test wird bei 4000C keine Veränderung der Zahnkrone beobach- tet.
Wenn dagegen die Metallkrone aus der gleichen Nickel-Chromlegierung mit dem Sandstrahlgebläse be- handelt und dann gemäss Beispiel 1 mit getrübtem, Dentin-, Emaille- und durchsichtigem Porzellan versehen wird, jedoch davor nicht erfindungsgemäss mit den plasmaauftraggespritzten Schichten versehen wird, dann bricht die solcherart erhaltene Zahnkrone im Spalling-Test bereits bei etwa 250 C.
Beispiel 4 : Gemäss Beispiel 1 wird eine Metallkrone hergestellt. Es wird jedoch an Stelle der Ko- balt-Chromlegierungdie Goldlegierung Nr. 17 in Tabelle I verwendet. Die Metallkrone wird gemäss Beispiel 1 abgedeckt und mit dem Sandstrahlgebläse behandelt.
Gemäss Beispiel 1 wird indem Plasmaspritzgerät ein Argon-Wasserstoffplasma erzeugt. Die Stromstär- ke des Lichtbogens beträgt 500 A. Damit wird zunächst als Bindemittel ein pulverförmiges Gemisch von Nik-
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Hierauf wird die Metallkrone gemäss Beispiel 2 weiterbehandelt.
Während der Herstellung der Zahnkrone wird kein Abheben oder Brechen der Porzellanschicht beobachtet. Die erhaltene Zahnkrone wird im Spalling-Test bei 4000C untersucht. Dabei wird keine Veränderung festgestellt.
Obwohl kein getrübtes Porzellan verwendet wird, ist die Farbe des Goldes vollständig überdeckt und die Farbe der Zahnkrone ist gut mit der Farbe der benachbarten natürlichen Zähne abgestimmt.
Zum Vergleich wird eine bekannte porzellanüberzogene Metallkrone hergestellt. Dazu wird eine Metallkrone aus der vorstehend verwendeten Goldlegierung mit Flusssäure behandelt und danach entgast. Hierauf wird getrübtes, Dentin-und Emailleporzellan aufgebracht und die erhaltene Krone gebrannt. Die erhaltene Zahnkrone bricht bei der Untersuchung im Spalling-Test bereits bei 2500C.
Die Bruchfestigkeit der Zahnkronen dieses Beispieles wird in einem Kompressionsgerät gemessen. Die erfindungsgemässe Zahnkrone hat dabei eine Bruchfestigkeit von 4, 41 hN (45 kg), die nach dem bekannten Verfahren hergestellte jedoch nur eine von 2, 94 hN (30 kg).
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Gemäss Beispiel 1 wird mit dem Plasmaspritzgerät zunächst ein pulverförmiges Gemisch von Nickel und Aluminium auf die Oberfläche der Metallkrone in einer Dicke von etwa 80 jum aufgetragen. Darauf wird als zweite Schicht mit einer Dicke von etwa 150 m Zirkoniumdioxyd aufgetragen. Als dritte Schicht miteiner Dicke von 200 bis 1500 m wird ein Gemisch von 25% Masse Zirkoniumdioxyd, 25% Masse Aluminiumoxyd und 50% Masse Dentin-Porzellan aufgespritzt. Hierauf wird die Form der Krone mit einem Diamantwerkzeug korrigiert. Als vierte Schicht wird danach ein Emailleporzellan aufgebracht.
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Anschliessend wird die erhaltene Zahnkrone wie in Beispiel 1 beschrieben gebrannt.
Die erhaltene Zahnkrone hat eine ansprechende Farbe und ihre Form kann leicht mechanisch korrigiert werden. Bei der Herstellung der Zahnkrone wird kein Bruch der Porzellanschicht beobachtet. Bei der Prü- fung im Spalling-Test wird bei 4000C keine Veränderung der Zahnkrone festgestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer porzellanüberzogenen Metallkrone mit schichtartigem Aufbau, wobei die einzelnen Schichten aus Keramik und Porzellan auf eine gegossene Metallkrone aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dassmanaufdie Metallkronemittels Plasmaauftragspritzen eine Schicht eines Bindemittels und mindestens eine Schicht aus keramischem Material - gegebenenfalls mit einem Gehalt an Bindemittel oder Porzellan - aufträgt und darauf in an sich bekannter Weise mindestens eine Schicht aus Porzellan aufbringt.
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The invention relates to a method for producing a porcelain-coated metal crown with a layered structure, the individual layers of ceramic and porcelain being built up on a cast metal crown, as well as a porcelain-coated metal crown produced by this method.
If the natural tooth crown is partially or completely lost as a result of various diseases, such as tooth decay or paradentosis, or as a result of an accident, the destroyed part is restored with the help of dentures. Decisive for this are aesthetic reasons as well as the recovery of the chewing and
Speaking ability. Small holes in the tooth crown are repaired with the inlay technique, while larger ones
Damage caused by dental prosthetics, for example by artificial crowns, bridges or prostheses, can be repaired.
The natural tooth enamel has a Knoop 1 see hardness of 300 to 350. Among the materials used in dentistry, only porcelain has an excellent quality comparable to that of natural teeth
Hardness. In addition, porcelain has superior chemical stability and low thermal conductivity. It is also preferable to metal dentures from an aesthetic point of view, for example with regard to color and transparency.
Porcelain has excellent compressive strength, but less tensile and shear strength.
For this reason, metal crowns coated with porcelain have been developed, which combine the excellent strength of the metal with the aesthetic properties and excellent wear resistance of the
Unite porcelain. However, the known porcelain-coated metal crowns still have some disadvantages.
For example, the metal alloys used must have a melting point that is higher than that
Firing temperature of the porcelain. There are metal crowns made of precious metal alloys, for example
Platinum alloy, is used because it is compatible with porcelain. However, these metal crowns have to be subjected to a complicated pretreatment before being coated with the porcelain, for example they have to be treated with hydrofluoric acid and degassed. Another disadvantage of the known crowns is the occurrence of cracks in the porcelain layer. These arise as a result of deformations of the crown due to the different thermal expansion coefficients of the metal crown and the porcelain and the mechanical stresses caused thereby.
The invention is therefore based on the object of creating porcelain-coated metal crowns as dental prostheses which avoid the disadvantages of the known porcelain-coated precious metal crowns described above and in particular have a longer service life than these. This object is achieved by the surprising finding that a dental prosthesis with excellent properties is obtained by producing a layer structure from a metal crown, a binding agent, a ceramic layer and a porcelain layer.
The method according to the invention is characterized in that a layer of a binding agent and at least one layer of ceramic material, optionally with a content of binding agent or porcelain, is applied to the metal crown by means of plasma spraying, and at least one layer of porcelain is applied to it in a manner known per se.
The invention also comprises a porcelain-coated metal crown produced according to this method, which is characterized in that, following the metal crown, it consists of a plasma-sprayed metallic binder layer, then of at least one plasma-sprayed layer of ceramic material - optionally with a content of metallic binding agent or porcelain - and an outer porcelain coating.
To produce such metal crowns, cobalt-chromium and nickel-chromium alloys can even be used, which were previously difficult to burn on porcelain. The dental prosthesis according to the invention exhibits excellent adhesion between the porcelain layer and the metal crown, even if noble metal alloys are used as in the known porcelain-coated metal crowns, and even if these are not degassed and treated with hydrofluoric acid.
Fig. 1 shows an embodiment of the tooth replacement according to the invention, where la represents a vertical section and 1b a horizontal section through the crown. In Fig. 1, -l-denotes the metal crown, - the layer of binder applied by means of plasma spraying, --3 - the plasma sprayed ceramic layer and --4 - the coating of the fired porcelain layer.
Fig. 2 shows another embodiment of the tooth replacement according to the invention, wherein 2a represents a vertical section and 2b a horizontal section of the tooth crown. In Fig. 2 -l-means a metal crown, --2-- a plasma applied layer of the binding agent, --3a-- a plasma applied layer of a mixture of a zirconium dioxide-containing ceramic material and a binding agent, --3b-- one Plasma-sprayed porous layer of a mixture of ceramic materials, which mainly consist of zirconium dioxide and aluminum oxide, and --4-- the coating of fired porcelain.
The inventive incorporation of zirconium dioxide in the vapor-deposited layers - 3a and 3b - in Fig. 2, a dental prosthesis with a color similar to natural teeth in a comparative
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wise simple procedures, such as coating with a dentine porcelain. The coating with an opaque porcelain and its firing, which is essential for masking the color of the metal in the known products and which requires a relatively long production time, can be dispensed with, as can the use of other expensive materials.
By changing the mixing ratio of zirconium dioxide and aluminum oxide in the sprayed-on layer --3b - in Fig. 2, the color of the tooth replacement obtained can be easily checked and changed from white to slightly yellowish and opaque.
If the plasma-sprayed layer consists of a mixture of ceramic material and porcelain, the dental prosthesis according to the invention with excellent properties can be obtained in a comparatively short time by only covering it with an enamel porcelain and firing it, without the need to produce the coatings from tarnished and dentine porcelain .
The metal crowns used according to the invention consist of dental casting alloys with a melting point of at least 1100 ° C., for example base metal alloys composed of 0 to 80% mass of cobalt, 5 to 70% mass of chromium and 0 to 90% mass of nickel. If necessary, these alloys can also contain iron, molybdenum, silicon, carbon, tungsten, manganese, aluminum, beryllium, magnesium or copper.
It is also possible to use alloys of noble metals with a gold content of 25 to 95% by weight, which may also contain silver, platinum, palladium, copper, ruthenium, zinc, iron, indium or tin. Specific examples of alloys that can be used are cobalt-chromium, cobalt-chromium-nickel, nickel-chromium, iron-cobalt-chromium-nickel and gold alloys. In Table I suitable alloys and their composition are listed.
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Table I.
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<tb>
<tb> No. <SEP> Composition <SEP> of the <SEP> alloys <SEP> (% <SEP> mass)
<tb> Co <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Mo <SEP> Si <SEP> C <SEP> Au <SEP> Pt <SEP> Pd <SEP> Other <SEP> metals
<tb> 1 <SEP> 61.1 <SEP> 31.6 <SEP> 0.29 <SEP> 0.58 <SEP> 4.41 <SEP> 0.63 <SEP> 0.40 <SEP> Mn <SEP> = <SEP> 0.71, <SEP> Al <SEP> = <SEP> 0.01
<tb> 2 <SEP> 64, <SEP> 7 <SEP> 27, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> 0, < SEP> 3 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 60 <SEP> 29 <SEP> W = l
<tb> 4 <SEP> 62, <SEP> 1 <SEP> 31, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 8 < SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> Mn <SEP> = 0, <SEP> 68 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 64, <SEP> 6 <SEP> 28, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 5, <SEP> 4 < SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 0, <SEP> 43 <SEP> Al <SEP> = 0, <SEP> 06, <SEP> Mg <SEP> = <SEP> 0,
<SEP> 10 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 1 <SEP> 5
<tb> 7 <SEP> 62, <SEP> 5 <SEP> 26, <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 1 < SEP>
<tb> 8 <SEP> 60, <SEP> 7 <SEP> 26, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 5, <SEP> 8 < SEP>
<tb> 9 <SEP> 15.4 <SEP> 24.6 <SEP> 54.3 <SEP> 0.71 <SEP> 4.31 <SEP> 0.45 <SEP> 0.013 <SEP> Al <SEP > = <SEP> 0.02, <SEP> Cu <SEP> = <SEP> 0.03
<tb> 10 <SEP> 46 <SEP> 30 <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> W = 8
<tb> 11 <SEP> 51, <SEP> 6 <SEP> 26, <SEP> 7 <SEP> 15, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 12 <SEP> 10 <SEP> 85 <SEP> 5
<tb> 13 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 28, <SEP> 5 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 46, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 14 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 63, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 15 <SEP> 16 <SEP> 72 <SEP> 3 <SEP> Al <SEP> = <SEP> 5, <SEP> Mn <SEP> = 4 <SEP>
<tb> 16 <SEP> 12 <SEP> 81 <SEP> 2 <SEP> Al <SEP> = <SEP> 3,
<SEP> Be <SEP> = <SEP> 2 <SEP>
<tb> 17 <SEP> 87, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> Ag <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP >
<tb>
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According to the invention, a binder is used as a primer for the plasma-sprayed layer, which consists mainly of ceramic material. Self-adhesive materials that also adhere to smooth, non-porous substrates at low substrate temperatures can be used as binders, for example molybdenum, tantalum, niobium, a powdery mixture of nickel, chromium and aluminum, or a powdery mixture of nickel and aluminum. The binder layer (2) preferably consists of a mixture of nickel and aluminum. The thickness of the binder layer can vary depending on the type of binder and the desired adhesive strength.
Generally the thickness of the make coat is less than 500 µm. m, preferably in the range from 50 to 150 µm.
The ceramic materials used according to the invention are white or pale yellow and have a
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Aluminum oxide, zirconium dioxide or a mixture of the two is used, for example a mixture of
10 to 100% mass of zirconium dioxide and 90 to 0% mass of aluminum oxide. The ceramic material can also contain small amounts of iron oxide Fe 0, chromium dioxide and / or other coloring oxides.
The layer of ceramic material is applied to the binder layer in a thickness of at most
1000 m, preferably from 50 to 500 mm. If a layer of a mixture of binding agent and ceramic material, or a mixture of ceramic material and porcelain is applied to the binding agent layer or to the layer of ceramic material, then the thickness is
Layer of the mixture of binder and ceramic material generally less than 1000 μm, preferably 50 to 500 μm, and the thickness of the layer of the mixture of ceramic material and
Porcelain generally less than 2000 µm, preferably 50 to 1000 µm.
According to the invention, materials with a firing temperature below 1100 C which are capable of forming a coating can be used as porcelain, for example mixtures that predominantly contain silicon dioxide,
Contain aluminum oxide, calcium oxide, potassium oxide, sodium oxide, zirconium dioxide, titanium dioxide, barium oxide, boron trioxide or tin dioxide. Specific examples of types of porcelain that can be used are known dental porcelains, such as clouded, dentin, enamel or transparent porcelains to be fired onto dental metal crowns. With certain types of the plasma applied first layer, no opaque porcelain or opaque dentine porcelain need be used. Clouded porcelain is one with a higher content of aluminum oxide and a lower content of silicon dioxide than dentin or enamel porcelain.
Such porcelain forms a cloudy coating that covers the color of the metal. The
Dentine porcelain is normally applied to the clouded layer and is used to shape and color the artificial tooth.
The type of production of the metal crowns according to the invention is not restricted to a specific process, but the known wax casting process is normally used. For example, an alloy suitable for casting metal crowns is melted by heating in a high-frequency field, then centrifugally cast and finally mechanically processed into a metal crown in a suitable manner. The metal crown obtained is treated with the sandblasting blower.
The following layers are applied to the pretreated surface of the metal crown: a) 1) a binder and 2) a ceramic material or a mixture of a ceramic material and a porcelain or b) 1) a binder, 2) a mixture of a binder and a ceramic material and 3) a ceramic material and optionally 4) a mixture of a ceramic material and one
Porcelain or c) 1) a binder, 2) a mixture of a binder and a ceramic material or a ceramic material, and 3) a mixture of a ceramic material and porcelain.
The above layers are applied using an application spray method, i.e. H. by depositing the material forming the layer in a molten or near-molten state after heat has been supplied in the form of electrical energy. It is preferably applied by means of a plasma jet, i. H. the material forming the layer is introduced into a plasma which has been generated with the aid of an arc. When using a mixture of a binding agent and a ceramic material or a mixture of a ceramic material and a porcelain, the binding agent is generally used in a proportion of less than 50% by weight, preferably from 5 to 20% by weight, based on the Total mass of the mixture of the binder and the ceramic material used.
On the other hand, when a mixture of a ceramic material and a porcelain is used, the mixing ratio is not precisely determined and can be changed depending on the type of intended use.
The part of the metal crown that is not to be coated, for example the inside of the metal crown, is already protected before treatment with the sandblasting blower by covering, for example, with marking paint or with an aluminum adhesive tape. The covered metal crown is covered with different
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provided with porcelain coatings and fired in a vacuum furnace. After that, the shape of the
Product aligned so that it matches the adjacent teeth. Finally, the glaze firing is carried out in the air. The suitable porcelain is selected from the known clouded, dentin or enamel porcelains depending on the use of the tooth replacement.
The firing temperature of the porcelain depends on the type of material used, usually between 800 and 1100 C. That
Firing of the porcelain is preferably carried out by rapid heating to the firing temperature, for example 1000 ° C., and then rapid cooling, in order to keep deformation of the product as a result of the porcelain flowing apart as small as possible.
The stresses that arise in the porcelain-coated metal crowns according to the invention as a result of the different thermal expansion coefficients of the metal crown and the porcelain coating are reduced by the pores contained in the layers applied by the method according to the invention.
In addition, sufficient adhesion of the layers can be achieved even in the short firing time, as this
The binder and the ceramic material are present as very thin layers.
While the application of porcelain to the metal crown has hitherto been considered very difficult, according to the invention it can be carried out in a simple manner by first spraying a layer of ceramic material onto the metal crown. Dental crowns of excellent strength can be obtained, which also meet high aesthetic requirements.
If the layer of ceramic material applied to the metal crown contains mainly zirconium dioxide, then a tooth crown with excellent hardness and a color similar to natural teeth can be obtained in a relatively short time without having to use cloudy porcelain. If a mixture of ceramic material and porcelain is applied to the metal crown, then it is no longer necessary to apply different types of porcelain, but the desired tooth crowns are obtained by using only one enamel porcelain. The shape of the tooth crowns obtained can easily be corrected mechanically.
Since, according to the invention, thin, porous layers are sprayed on between the metal crown and the porcelain layer, the deformation of the porcelain-coated metal crown as a result of the different thermal expansion coefficients of the metal crown and the porcelain is reduced. In addition, a good compatibility of metal crown and porcelain is achieved. The tooth crowns according to the invention have a superior breaking strength compared to known tooth crowns, for example made of gold-palladium-platinum alloys.
The strength of the tooth replacement obtained according to the invention is measured using the spalling test. This is a quenching test in which the dental prosthesis is first placed in an electric oven at a constant temperature for 10 minutes and then immersed in ice water. It is then determined whether jumps have occurred.
The invention is illustrated in more detail by the following examples: Example 1: A metal crown is produced from the cobalt-chromium alloy No. 6 in Table I.
The cobalt-chromium alloy is melted by heating in a high-frequency field and then centrifugally cast. The resulting spun alloy is ground into a metal crown. Their weight is about 0.7 g and their thickness 0.35 to 0.5 mm. The lower half of the outer surface of the side facing the tongue and the entire inner surface of the metal crown are covered with aluminum tape. The metal crown, protected in this way, is then treated with the sandblasting fan at a pressure of 2.06 bar.
An argon-hydrogen plasma is generated in a plasma spray device. The current strength of the light
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second layer with a thickness of about 200 µm an aluminum oxide powder was sprayed on.
Then various porcelains such as opaque, dentin, enamel and transparent porcelain are successively applied to the metal crown coated as above in order to achieve a good match with the neighboring natural teeth. The metal crown treated in this way is heated to 10000C! Fired in a vacuum furnace and then rapidly cooled. Finally, the glaze firing is carried out by rapid heating to 10000C in air, followed by rapid cooling.
The dental crown obtained is examined for its usability in the mouth for 6 months. It can be used satisfactorily without breaking and changing its color. There is no impairment of the gums around the tooth.
The tooth crown obtained is also checked according to the spalling test. No change is observed when heating to 4000C. A compression tester measured a breaking strength of 1,177 kN (120 kg) on the tooth crown.
Example I 2: A metal crown is made from the cobalt-chromium alloy No. 6 in Table I and is covered according to Example 1 and treated with the sandblasting fan.
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An argon-hydrogen plasma is generated with a plasma spray device. The current strength of the arc is 500A. A powdery mixture of nickel and aluminum is first applied to the metal crown as a binding agent to a thickness of about 80 μm. A mixture of 10% by mass of a powdery mixture of nickel and aluminum and 90% by mass of zirconium dioxide to a thickness of approximately 100 μm is sprayed onto this as a second layer. Finally, a powdery mixture of 45% mass zirconium dioxide, 45% mass aluminum oxide and a thickness of about 100 μm is applied as the third layer
10% mass of dentine porcelain sprayed on.
In order to match the color of the tooth crown to that of the natural teeth, another small one is used
Amount of dentin porcelain applied. The metal crown treated in this way is then swiftly
Heating to 10000C, fired in a vacuum furnace and then rapidly cooled. Then another layer of
Enamel porcelain applied. The crown is then quickly heated to 10000C in air and then rapidly cooled.
The tooth crown obtained is examined for its usefulness in the mouth for 5 months. It can be used in a satisfactory manner without breaking or changing its color. There is no impairment of the gums around the tooth.
The tooth crown is also checked after the spalling test. No change is observed at 4300C.
Another tooth crown is produced as described above, but with the change that the third layer is a mixture of 50% mass zirconium dioxide and 50% mass aluminum oxide instead of the mixture of 45% mass zirconium dioxide, 45% aluminum oxide and 10% mass dentine - Porcelain is applied. The crown obtained is also examined after the spalling test. Again, the 4300C does not
Changes in the tooth crown detected.
Example 3: According to the example! a dental crown is made. However, instead of the cobalt
Chromium Alloy The No. 15 nickel-chromium alloy in Table I was used to make the metal crown.
No lifting or breaking of the porcelain layer is observed during the manufacture of the tooth crown. Even when examining the spalling test, no change in the tooth crown was observed at 4000C.
If, on the other hand, the metal crown made of the same nickel-chromium alloy is treated with the sandblasting blower and then provided with tarnished, dentin, enamel and transparent porcelain according to Example 1, but not previously provided with the plasma-sprayed layers according to the invention, then this breaks Dental crown obtained in the spalling test at around 250 C.
Example 4: According to example 1, a metal crown is produced. However, gold alloy No. 17 in Table I is used in place of the cobalt-chromium alloy. The metal crown is covered according to Example 1 and treated with the sandblasting fan.
According to Example 1, an argon-hydrogen plasma is generated in the plasma spray device. The current strength of the arc is 500 A. This initially uses a powdery mixture of nickel as a binding agent.
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The metal crown is then treated further according to Example 2.
No lifting or breaking of the porcelain layer is observed during the manufacture of the tooth crown. The tooth crown obtained is examined in the spalling test at 4000C. No change is found.
Although no tarnished porcelain is used, the color of the gold is completely covered and the color of the tooth crown is well coordinated with the color of the neighboring natural teeth.
For comparison, a known porcelain-coated metal crown is made. For this purpose, a metal crown made of the gold alloy used above is treated with hydrofluoric acid and then degassed. Clouded dentine and enamel porcelain is then applied and the crown obtained is fired. The resulting tooth crown breaks when examined in the spalling test at 2500C.
The breaking strength of the tooth crowns in this example is measured in a compression device. The tooth crown according to the invention has a breaking strength of 4.41 hN (45 kg), but the one produced by the known method only one of 2.94 hN (30 kg).
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According to Example 1, a powdery mixture of nickel and aluminum is first applied to the surface of the metal crown with a thickness of about 80 μm using the plasma spray device. Zirconium dioxide is then applied as a second layer with a thickness of about 150 m. A mixture of 25% by mass of zirconium dioxide, 25% by mass of aluminum oxide and 50% by mass of dentin-porcelain is sprayed on as a third layer with a thickness of 200 to 1500 m. The shape of the crown is then corrected with a diamond tool. Enamel porcelain is then applied as the fourth layer.
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The tooth crown obtained is then fired as described in Example 1.
The resulting tooth crown has an attractive color and its shape can easily be corrected mechanically. No breakage of the porcelain layer was observed during the manufacture of the tooth crown. When testing the spalling test, no change in the tooth crown is found at 4000C.
PATENT CLAIMS:
1. A method for producing a porcelain-coated metal crown with a layered structure, the individual layers of ceramic and porcelain being built up on a cast metal crown, characterized in that a layer of a binding agent and at least one layer of ceramic material - optionally with a content of - are sprayed onto the metal crown by means of plasma deposition Binder or porcelain - applies and applies at least one layer of porcelain in a known manner.
