DE3001126A1

DE3001126A1 - Unedle, korrosionsbestaendige legierung fuer zahnersatzzwecke

Info

Publication number: DE3001126A1
Application number: DE19803001126
Authority: DE
Inventors: Emil M Prosen
Original assignee: Neoloy Products Inc
Current assignee: Neoloy Products Inc
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE3001126C2; US4229215A; JPS563647A

Description

Uned1e_s korrosionsbeständige Legierung für Zahnersatzzwecke

Die Erfindung betrifft eine unedle, korrosionsbeständige Legierung für Zahnersatzzwecke, beispielsweise für die Herstellung von Kronen, Brücken_s Einlagen und anderenZahnprothesen, die mit einer Porzellanoberfläche versehen werden sollen. Der Hauptvorteil der erfindungsgemässen Legierung soll darin bestehen, dass auf ihr durch einen Schmelzvorgang ein niedriqschmelzendes Porzellan befestigt werden kann_s wobei keine der Nachteile der bekannten Legierungen auftreten, die bisher für diese Zwecke verwendet worden sind.

In diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemässe Legierung auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus Vorteile bieten soll, indem sie keinerlei kostenaufwendige Metalle,, beispielsweise Gold und Platin, e η t h ä 11 ο

Auf dem Gebiet der Zahntechnik ist es bekannt, dass eine Legierung, auf der niedrigschmelzendes Porzellan erfolgreich aufgetragen werden kann, so dass eine vollständige Haftung zwischen der Legierung und dem Porzellan erreicht wird, was den linearen Dehnungs- und Kontraktionskoeffizienten bei der Schmelztemperatur des Prozellans anbelangt, verträglich sein muss. Darüber hinaus muss eine derartige Legierung auf ihrer Oberfläche Oxide bilden, die die Adhäsion des Porzellans fördern.

Ferner ist vorauszusetzen, dass nach der Aufbringung des Porzellans auf der Legierung die Porzellanoberfläche nicht reissen_s platzen oder sich von der Grundlegierung trennen darf _o

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Heutzutage befinden sich auf dem Markt verschiedene opake Porzellane, die insbesondere zur Verwendung für Zahnersatzlegierungen hergestellt und verkauft werden. Die deckunnsfähigen Materialien solcher opaker Porzellane unterscheiden sich voneinander, und die Grundbestandteile solche opaker Porzellane sind in oer zugänglichen Literatur nicht vollständig beschrieben.

Unter den verschiedenen opaken Porzellanen, die bei der vorliegenden Erfindung als bekannt vorausgesetzt werden, befindet sich eines, das von der Dentsply International Inc. of York, Pennsylvania, unter dem Warenzeichen BIOBOND angeboten und verkauft wird. Ein anderes Porzellan wird von der Vita Zahnfabrik H. Rauter KG in Säckingen, BR-Deutschland unter dem Warenzeichen VITA angeboten und verkauft.

Es werden darüber hinaus andere opake Porzellane unter dem Warenzeichen CERAMCO von der Ceramco, Inc. of Long Island City, New York, und unter dem Warenzeichen HOWMEDICA von der Howmedica, Inc. of New York, New York, angeboten und verkauft.

Im wesentlichen sind alle diese opaken Porzellane für zahnmedizinische bzw. Zahnersatzzwecke niedrigschmelzend, indem sie bei einer Temperatur von etwa 982° C zu Dental legierungen verschmelzen und haften bleiben, vorausgesetzt, dass alle anderen Bedingungen für das Aufschmelzen solcher Porzellane auf der Metallegierung gegeben sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine kostengünstige Legierung der genannten Art zu schaffen, mit der eine noch bessere Haftung eines niedrigschmelzenden Porzellans erreicht wird, ohne dass sich nach dem Aufschmelzen des Porzellans auf dessen Oberfläche Risse bilden.

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BAD ORIGINAL

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine unedle, rostfreie bzw. korrosionsbeständige Legierung gelöst, die aus den folgenden Elementen zusammengesetzt ist und vorzugsweise sowohl auf das opake Porzellan BIOBOND als auch das Porzellan VITA in ausgezeichneter Weise aufgeschmolzen werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Legierung hat die folgende Zusammensetzung: !

Kobalt	52%
Chrom	28%
WoIfram	12%
GaI1i um	4%
Kupfer	1%
Niob	1%
Si 1izium	0,5%
Eisen	1 ,5%

Diese erfindungsgemässe bevorzugte Legierung hat die folgenden mechanischen Eigenschaften , die durch Laborversuche ermittelt worden sind.

Schmelzpunkt 1399⁰C

Dehnungskoeffizient zwischen Raumtemperatur und

pro O⁰C

700⁰C 1 ,49 χ 10~⁵

Streckgrenze 0,0021

Zugfestigkeit kp/cm² 7800

Dehnung 9%

Durchschnitflige 30N-Härte 48

*
Während des Laborversuches besaß das ultra-hochempfindliche Spannungsmessgerät, das zur Messung des Streckgrenzenparameters notwendig gewesen ist, einen maximal zulässigen Dehnungsbereich von annähernd 9%.An diesem Punkt musste das Messgerät entfernt werden^ sonst wäre es gebrochen. Demnach

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betrug die Dehnung der Legierung über 9%.

Dem Laborversuch lag die ADA-Norm 14 zugrunde.

Eine Legierung, wie sie im obigen als bevorzugt dargestellt worden ist, eignet sich in idealer Weise zum Verschmelzen bei 982⁰C mit opakem Porzellan, beispielsweise BIOBOND und VITA, wobei festgestellt wurde, dass nach dem Aufschmelzen bzw. Verschmelzen und Abkühlen diese Porzellane so fest an der Legierung haften, dass sie auch durch die wiederholten Hammerschläge nicht von der Legierung getrennt werden konnten.

Umfangreiche Versuche auf diesem Gebiet haben gezeigt, dass die Elemente Gallium, Kupfer, Niob, Silizium und Eisen, die nur in kleinen Mengen der Grundlegierung aus Kobalt, Chrom und Wolfram zugesetzt werden, erheblich zu den Porzellanadhäsionseigenschaften beitragen, die die Legierung erhält, und dass ohne derartige Zusätze sich auf der Oberfläche einer solchen Legierung unzureichende Oxide bilden.

Es wurde ferner festgestellt, dass die Oberflächenoxide auf der Legierung durch Aufschmelzen des opaken Porzellans erzeugt werden müssen, um die Adhäsion zu fördern und sicherzustellen. Durch Experimente wurde gefunden, dass zur Erzeugung sucher Oberflächenoxide für Adhäsiosnzwecke Kupfer und Niob in den genannten kleinen Prozentsätzen notwendig sind. Niob bildet ein Oxid, das fast Teil der Legierung ist und durch Erweichen des Porzellans nicht zu leicht entfernt wird. Eisen und Niob bilden zusammen ein ausserordentlich dauerhaftes Oxid.

Es wurde gefunden, dass die verschiedenen Elemente, aus denen die erfindungsgemässe Legierung zusammengesetzt ist, innerhalb der folgenden Bereiche variieren können:

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Kobalt	49	bis	59%
Chrom	25	-	30%
WoIfram	7	-	14%
GaI1 ium	2	-	6 %
Kupfer	1	-	3 %
Niob	0	,5-	2 %
SiIizium	0	,5-	2 %
Eisen	0	,5-	6 %

In diesen Bereichen müssen die drei Hauptelemente Kobalt,

Chrom und Wolfram anteilig so vertreten sein, dass sicher- j

gestellt wird, dass der Dehnungs- und Kontraktionskoeffizient j

der Legierung sich für den Porzellanauftrag eignet. Dieser Ko- i

effizient muss zu diesem Zweck annähernd 1„4 χ 10" pro C J

betragen. Er kann aber auch geringfügig höher oder niedriger I

sein. Der gewünschte Dehnungskoeffizient wird durch Ver- |

grösserung der Menge an Chrom und Wolfram und Verkleinerung j der Kobaltmenge erhalten. !

Es wird ausserdem darauf hingewiesen, dass die Mengen an ' Kupfer, Niob, Silizium und Eisen, die hauptsächlich die

Oxide für den Porzellanauftrag erzeugen, auf sehr kleine

Bereiche beschränkt sind. Von diesen Elementen sind Kupfer

und Niob die wichtigsten. Das Nioboxid wird beim Erweichen

oder Aufschmelzen nicht so leicht entfernt. Grössere Mengen

an Eisen erzeugen eine stärkere Adhäsion.

Was Gallium anbelangt, so wurde festgestellt, dass dieses
Elements das nicht nur die Bildung von Oberflächenoxiden
fördertj zwei zusätzliche Aufgaben erfüllt, nämlich die
Schmelztemperatur der Legierung reduziert und zur Verflüssigung der Legierung beim Schmelzen beiträgt.

Alle oben genannten Prozencangaben sind Gewichtsprozente.

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Claims

REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE P AT E N TA K W A LT E T .· S C H F R & KERN ALBERT- ROSSHAUPTER- STRASSE 65 D - 8OOO MÜNCHEN 7O GERMANY BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT TISCHER & KERN ■ AL3ERT-ROSSHAUPTEÜ-3TR. äS ■ D - 8 MÖNCHEN DIPL-INC. HERBERT TlSCHER DIPL-INC. WOLFCANC KERN TELEFON (089)760 55 20 TELEX 5-212 284 pats d TE LEC RAM M/CAB LE KERNPATENT MUENCHEN IHR ZEICHENi YOUR REF.ι BETREPPl REF.I UNSER ZEICHENi OUR REF.ι Neo-6685 §/lz DATUMi DATEI H.Januar 1980 Neoloy Products9 Inc. 14807 McKinley, Posen3 Illinois USA Unedle, korrosionsbeständige Legierung für Zahnersatzzwecke Patentansprüche

1. Unedle, korrosionsbeständige Legierung für Zahnersatz· zwecke, insbesondere zur Förderung der Adhäsion opaken Porzel1 ans ,mit einer Aufschmelztemperatur von annähernd 982⁰C, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung:

49 - 59 % Kobalt 25 - 30 % Chrom

7 - 14 % Wolfram

2 - 6 % Gall ium

1 - 3 % Kupfer
0,5- 2 % Niob 030062/Ό607

v* BÄCLQBIGINAL :-

0,5- 2% Silizium

0,5- 6% Eisen

wobei die Legierung eine Schmelztemperatur von annähernd 1399 C und einen linearen Dehnungskoeffizienten von etwa 1,4 χ 10" pro ⁰C aufweist.

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozentsätze von Kobalt, Chrom und Wolfram innerhalb der genannten Grenzen zur Erzeugung der Schmelztemperatur von annähernd 1399⁰C variiert werben.

3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung:

52 % Kobalt
28 % Chrom
12 % Wolfram

4 % GaI1 ium

1 % Kupfer

1 % Niob
0,5% SiIizium
1,5% Eisen.

4. Legierung nach Anspruch 3, insbesondere zur Adhäsion von opakem Porzellan, mit einer Aufschmelztemperatur von annähernd 982⁰C, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung eine Schmelztemperatur von annähernd 1399 C und einen linearen Dehnungskoeffizienten von annähernd 1,4 χ 10" pro ⁰C aufweist.

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