Ein neuartiges Verfahren zur Charakterisierung von Dentallegierungen festsitzender Restaurationen

Abstract

Ziel dieser Arbeit war, eine im Vergleich zum Splittertest nach Wirz vereinfachte und präzisere Methode zur Bestimmung der Materialzusammensetzung von im Mund eingesetzten zahnärztlichen Konstruktionen zu entwickeln. Um dieses Ziel zu erreichen wurde, das Karborundsteinchen des Splittertests durch einen Rosenbohrer aus Kohlenstofffaser verstärkten Polyetheretherketon (PEEK) ersetzt. Hierfür wurde ein mit 10 Vol % kurzen Kohlenstofffasern verstärkter PEEK-Bohrer hergestellt und an verschiedenen Legierungen getestet. Bei der Elementanalyse mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops wurde festgestellt, dass die Härte dieses PEEK Bohrers nicht ausreichte, um Partikel von Zahnersatz (ZE) aus Nichtedelmetalllegierungen (NEM) abzutragen. Deswegen wurde eine zweite Variante aus 30 Vol % kurzen Kohlenstofffasern verstärkten PEEK entwickelt. Mit diesen Bohrern konnte sowohl an Edelmetalllegierungen (EM) als auch an Nichtedelmetalllegierungen Partikel abgetragen werden. Wobei der Spanabtrag unter Anwendung einer Geschwindigkeit von 30.000U/min am Winkelstück des Behandlungsstuhles für eine Dauer von 15 sec. eine gleichbleibende Analysequalität lieferte. [1] Beim Splittertest nach Wirz werden die Metallpartikel mit einem Karborundsteinchen von dem Zahnersatz abgetragen. Die abgetragenen Partikel werden durch z.B. einen Kofferdamm aufgefangen und auf einen Tesafilm Streifen bzw. ein elektrisch leitfähiges Klebeplättchen übertragen. Für die Elementanalyse (energiedispersive Röntgenanalyse) müssen die Späne auf einem elektrisch leitfähigen Klebeplättchen vorliegen. Durch die Übertragungsschritte kann es bei dem Splittertest zu Verunreinigung der Probe kommen. Die entwickelten Probenentnahme bietet den Vorteil, dass die Metallpartikel im Vergleich zu dem Splittertest nach Wirz an dem PEEK Bohrer haften. Durch die Kohlenstofffasern im PEEK ist die elektrische Leitfähigkeit des Bohrers geben. Wodurch die Übertragungsschritte der Späne auf eine elektrisch leitende Unterlage nicht mehr notwendig sind. [1] Nebenbei konnte bei den Untersuchungen festgestellt werden, dass die PEEK-Bohrer einen positiven Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit hatten. Die Rauheitsmessungen zeigten eine Verminderung der Ra-Werte auf den getesteten Metallproben, was auf einen polierenden Effekt zurückgeführt werden konnte. Abschließend kann man sagen, dass im Gegensatz zu der herkömmlichen Methode nach Wirz die Methode mit einem PEEK-Bohrer sowohl für den behandelnden Zahnarzt als auch für den Patienten wesentliche Vorteile bietet. Die Handhabung hat sich vereinfacht, da der PEEK-Bohrer einfach in ein Winkelstück des Zahnarztstuhles eingespannt werden kann und das Risiko der Verunreinigungen wurde vermindert.

The aim of this work was to find a more simply method as the splinter test according to Wirz for element analysis of dental devises in the mouth of the patient with a higher analytical quality. Furthermore, possible further fields of application, such as Improvement of the surface roughness to be tapped. To achieve this goal, the carborundum stone was replaced with a carbon fiber reinforced polyetheretherketone (PEEK) dental drill. For this purpose, a 10% short carbon fiber reinforced PEEK drill was produced. Elemental analysis using the scanning electron microscope shows that the hardness of the 10% short carbon fiber reinforced PEEK drills was not sufficient to remove particles from dental prostheses. Due to this fact, a second variant with 30% short carbon fibers was developed. With this variant, particle samples could be taken both for noble metal alloys and non-noble metal alloys. Initially, different speeds were tested. The result has shown that at a speed of 30,000 rpm and a duration of more than 15 seconds, the chip removal provides a constant quality of analysis. [1] In addition to the chip removal, the investigations showed that the surface properties of the metals changed. For this purpose, roughness measurements were carried out with the tactile roughness measuring device. It turned out that the PEEK drills have a positive influence on the surface quality. The roughness measurements showed a reduction in Ra values on the metal samples tested. In conclusion, in contrast to the traditional method according to Wirz, the method with a PEEK drill offers considerable advantages for the dentist and the patient. The handling has been simplified because the PEEK drill can be easily clamped in an elbow of the dentist's chair. In addition, the attending physician no longer needs to lay a cofferdam. And the most important advantage is that the particles adhere to the drill. Therefore, the chips no longer have to be picked up with an electrically conductive adhesive plate or with a strip of Tesafilm and thus the risk of contamination, is avoide.