Vergleichende Untersuchungen zum Verbund von Cobalt-Basis-Legierungen und Metall-Keramik-Verbundsystemen

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war es Antworten auf die Frage zu finden, ob die Verwendung von Bondern und verschieden festen Cobalt-Chrom-Legierungen den Haftverbund im Metall Keramik Verbundsystem beeinflussen. Grundlage für den Versuchsaufbau bildete der 3 Punkt Biegeversuch nach SCHWICKERATH (DIN EN ISO 9693) zur Bestimmung der Verbundfestigkeit. Dazu wurden Prüfkörper hergestellt, welche sich in dem Weglassen und der Verwendung des Bonders NP Bond® (VITA) und in der Wahl einer festeren (Wirobond® 280) oder weniger festen Dentallegierung (Wirobond® C) unterschieden (BEGO). Als keramisches Verblendmaterial wurde VMK Master® (VITA) verwendet. Eine Prüfkörperserie umfasste jeweils sechs Prüfkörper und wurde in der Herstellung in einigen Parametern, wie Änderung der Washbrand /Bonderbrandtemperatur, Langzeit- oder schnelle Abkühlung und ein- oder sechsmonatige Einlagerung in Korrosionslösung (DIN EN ISO 10271), variiert. Durch Kombination der Parameter ergaben sich insgesamt 32 unterschiedliche Serien. Im Anschluss an die mechanische Belastungsuntersuchung wurde eine mikroskopische Untersuchung in Form einer Bruchflächenanalyse durchgeführt. Aus den Ergebnissen konnten folgende Rückschlüsse gezogen werden: \- Bei Wirobond® 280 konnte keine Empfehlung bezüglich der Anwendung des Bonders ausgesprochen werden. Allerdings sollte eine Erhöhung der Bonderbrandtemperatur vermieden werden. Demzufolge sind die Herstellerangaben bei dem System „Wirobond® 280 / Bonder NP Bond®“ einzuhalten. \- Bei Wirobond® C ließ sich eine Tendenz zugunsten des Weglassens des Bonders erkennen. Begründet lag dies in den etwas höheren Verbundfestigkeiten und den zwei statistisch signifikanten Mittelwertunterschieden zugunsten der Prüfkörper ohne Bonder. → Daraus ergibt sich, dass der Nutzen eines Bonders zuvor individuell für das vorhergesehene Metall-Keramik-Verbundsystem untersucht werden muss. Bei einem fraglichen Erfolg des Bonders bezüglich einer verbundsteigernden Wirkung, wie bei Wirobond® 280, sollte beim Abwägen der finanzielle Aspekt mitberücksichtigt werden. \- Ohne Bonderverwendung zeigten sich Tendenzen zugunsten der Verwendung von Wirobond® C, mit höheren Verbundfestigkeiten und drei statistisch absicherbaren Mittelwertunterschieden. \- Unter Verwendung des Bonders ergaben sich keine eindeutigen Unterschiede zwischen den Dentallegierungen. → Daraus ergibt sich, dass beim Verbundsystem „Wirobond® C / VMK Master®“ etwas höhere Verbundfestigkeiten als mit Wirobond® 280 zu erwarten sind. Zudem erscheint Wirobond® C durch die relativ konstanten Verbundfestigkeiten beständiger gegenüber Veränderungen der Brenntemperaturen und der Art der Abkühlung zu sein. Kritisch betrachtet erscheint der 3 Punkt Biegeversuch zu einseitig, da man sich laut Studien auf mehrere Prüfmethoden beziehen sollte. Zudem konnte der Einfluss verschieden fester Dentallegierungen auf den Haftverbund nicht hinreichend geklärt werden. Allerdings erscheint die Klärung des selektiven Einflusses des Elastizitätsmoduls auf den Haftverbund im Metall Keramik Verbundsystem wird als allgemein fraglich.

This thesis aims to answer the question: Does the use of bonding agents and cobalt chromium alloys with variable degrees of rigidity have an effect on the bonding strength of metal fused to ceramic systems? The 3 point flexural test of SCHWICKERATH (DIN EN ISO 9693) served as the basis for the studies. Test samples included omitting or including the bonding agent NP Bond® (VITA) and choosing either a more stable (Wirobond® 280) or more flexible dental alloy (Wirobond® C) (BEGO). The used ceramic was VMK Master® (VITA). One series of test samples contained six test pieces and was varied in some parameters of production, like changing wash firing-/bonder-firing-temperature, long-term or rapid cooling and being stored in a corrosion-solution (DIN EN ISO 10271) for one or six months. By combining these parameters in different ways a total of 32 test series were produced. After the flexural test, their fractured surfaces were analyzed under a microscope. The results lead to the following conclusions: -When using Wirobond® 280, the difference between omitting and using bonding agent was not pronounced. However, rising the bonder-firing- temperature should be avoided. Therefore, manufacturer’s instructions should be observed when using the system “Wirobond® 280 /NP Bond®”. -The use of Wirobond® C indicated a trend towards omitting bonding agent. This was caused by slightly higher bond strengths and two statistically significant differences in the averages towards omitting bonding agent. →In summary, the benefit of using a bonding agent has to be tested specifically for the foreseen metal fused to ceramic system. If there isn’t a stronger compound when using bonding agent, like with Wirobond® 280, a financial aspect has to be considered. -When omitting bonding agent, some trends are displayed towards using Wirobond® C, with higher bond strengths and three statistically significant differences in averages. -The use of bonding agent did not show any definite differences between both dental alloys. →In summary, one can expect slightly increased bond strengths when using the system “Wirobond® C / VMK Master®” compared to Wirobond® 280. Additionally, Wirobond® C seems to be more resistant to variations in firing-temperature and the type of cooling due to consistently high bond strengths. The results have to be observed critically, because one should not rely on a single testing method. Furthermore, the influence of various flexible dental alloys on the compound was inconclusive. However, the feasibility of evaluating the specific influence of the elastic modulus on bond strength in a metal-fused-to-ceramic- system is questionable.