Einfluss der Dauer und der Temperatur von Oxidbränden auf die Verbundfestigkeit zwischen Keramik und EMF-Legierungen

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit war, die Auswirkungen der Dauer und der Temperatur des Oxidbrandes auf den Haftverbund zwischen drei EMF-Legierungen und einer handelsüblichen Verblendkeramik zu bestimmen. Dazu wurden von jeder Legierung 84 Prüfkörper hergestellt und gemäß den Vorgaben dieser Untersuchung bei Brenntemperaturen von 500 °C, 900 °C und 1000 °C jeweils 5 min, 10 min und 15 min einem Oxidbrand unterzogen. Eine Gruppe wurde gemäß Herstellerangaben ohne vorherigen Oxidbrand verblendet und diente als Kontrollgruppe. Jede Serie bestand aus sieben Prüfkörpern, die alle in gleicher Art und Weise mit Keramik verblendet und dem Drei-Punkt-Biegeversuch nach SCHWICKERATH unterzogen wurden. Die zu Grunde liegende Prüfnorm ist die DIN EN ISO 9693. Abschließend wurde von jeder Serie an einem Plättchen im Längsschliff der Bruchspaltverlauf mit Hilfe eines Stereoauflichtmikroskops beurteilt. Bei den restlichen sechs Probekörpern wurden in der Aufsicht auf die Bruchflächen der Bedeckungsgrad sowohl des Metalls als auch der Keramikscherbe mit Grundmasse bestimmt. Sämtliche Prüfkörper überstiegen deutlich den in der DIN EN ISO 9693 geforderten Mindestwert von 25 MPa und gelten somit als klinisch sicher. Die Ergebnisse der Versuche zeigten bei allen Legierungen fast ausnahmslos, dass der Haftverbund zwischen Metall und Keramik mit steigender Temperatur des Oxidbrandes kontinuierlich abnimmt. Lediglich die 500 °C-Gruppen, mit Ausnahme beim Wirobond C, wiesen keine signifikanten Unterschiede zur Kontrollgruppe auf. Da ein zusätzlicher Oxidbrand das zahntechnische Labor Zeit und Geld kostet und ohne signifikant bessere Haftwerte einhergeht, ist diese Erkenntnis jedoch ohne klinische Bedeutung. Zwischen der Brenntemperatur, dem Haftverbund und dem Bedeckungsgrad des Metalls sowie der Keramikscherbe mit Grundmasse konnte ein eindeutiger Zusammenhang aufgezeigt werden. Bei steigender Temperatur nahm der Bedeckungsgrad der Metallplättchen mit Grundmasse ab, die dunkle Färbung des Oxids auf der Keramikscherbe zu und die Scher- Verbundfestigkeit ab. Die Untersuchungen zur Auswirkung der Brenndauer zeigten ein uneinheitliches Bild. Diese nahm keinen deutlichen Einfluss auf die Verbundfestigkeit. Die Bruchlinienverläufe stellten sich durchgehend sehr einheitlich dar. Sie lagen immer am Rand des Keramikblocks, begannen in der Opakerschicht und liefen zum Rand der Keramik hin aus. Eine Blasenbildung in der Verbundschicht zwischen Metall und Keramik war nur in der Kontrollgruppe bei Wirobond C in zwei von drei Fällen zu finden und kann für die allgemein schlechteren Werte dieser Gruppe im Vergleich zu den Gruppen mit Oxidbrand verantwortlich gemacht werden. Für den/die Anwender/-in ergibt sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit die Erkenntnis, dass ein zusätzlich durchgeführter Oxidbrand vor der Verblendung von EMF-Legierungen mit einer handelsüblichen Keramik zu keinem signifikanten Vorteil bezüglich der Scher-Verbundfestigkeit führt.

The purpose of this work was to determine the consequences of the duration and the temperature of the oxidation firing on the bond strength between three non-precious alloys and a conventional dental veneering ceramic. In addition 84 test bodies were produced by every alloy and were submitted according to the demand of this investigation at firing temperatures of 500 °C, 900 °C and 1000 °C in each case 5 min, 10 min and 15 min to an oxidation. One group was veneered according to manufacturer’s instructions without previous oxidation and served as a control group. Every series existed of seven metal panels which were veneered with ceramics in the same way and were submitted to the SCHWICKERATH-Test according to the DIN EN ISO 9693. Finally the break gap course was judged by one test body of every series in the longitudinal microsection with the help of a stereo reflected-light microscope. With the remaining six test bodies the covering degree of the metal as well as the ceramic shard with basic mass were determined in the supervision on the fractured surfaces. All test bodies clearly exceeded the demanded minimum values of 25 MPa of the DIN EN ISO 9693 and can be regarded as clinically safe. The results of the attempts showed with all alloys almost without exception that the bond strength between metal and ceramics decreases continuously with rising temperature of the oxidation. Merely the 500 °C groups, with the exception of Wirobond C, showed no significant differences to the control group. Because an additional oxidation generates costs and time- loss to the dental-technical lab and walks along without significantly better bond strengths, nevertheless, this knowledge is without clinical meaning. An unequivocal connection between the firing temperature, the bond strength and the covering degree of the metal as well as the ceramic shard with basic mass could be indicated. With rising temperature the covering degree with basic mass on the metal panels decreased, the dark colouring of the oxide on the ceramic shard increased and the shear bond strength decreased. The investigations to the effect of the duration of the oxidation showed a nonuniform picture. It took no clear influence on the bond strength. The break gap courses presented themselves continuously very consistently. They always appeared on the edge of the ceramic block, started in the opaque layer and ran out to the edge of the ceramics. A bubble formation in the bond layer between metal and ceramics was only to be found in two of three cases in the control group of Wirobond C and can be held responsible for the in general worse results of this group in comparison to the groups with oxidation. From the results of this work the conclusion of the user arises that an additional oxidation before blinding non-precious alloys with conventional dental veneering ceramic leads to no significant advantage regarding the shear bond strength.