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Zirkoniumdioxid: Allgemein

Hauptrohstoff ist das Mineral Zirkon (ZrSiO4). Die Bezeichnungen Zirkon und Zirkonoxid sind als Bezeichnung der Strukturformel nicht richtig. Zirkon steht für das Mineral Zirkonsilikat (ZrSiO4), welches als natürlicher Rohstoff für die Strukturkeramik dient. Die richtige Bezeichnung lautet Zirkoniumdioxid.
Dem Ausgangspulver werden Zusätze beigemischt: Hilfsstoffe (Wasser, organische Verbindungen) erleichtern die Formgebung zu Rohlingen und verflüchtigen sich beim Vorsintern. Sinteradditive bleiben im Material und beeinflussen das Sinterverhalten und die Eigenschaften der fertigen Keramik. Zirkoniumdioxid von pritidenta enthält u.a. Hafniumoxid, Yttriumoxid und Aluminiumoxid.

Alle Gerüstwerkstoffe altern, auch Metalle. Teilstabilisiertes Zirkoniumdioxid (opak / transluzent) weist aber eine gute Alterungsbeständigkeit auf: Die Festigkeit fällt auch nach langer Tragedauer nicht unter die vom MPG geforderten 800 MPa. Hochtransluzentes, vollstabilisiertes Zirkoniumdioxid weist eine sehr gute Alterungsbeständigkeit auf: In wissenschaftlichen Studien wurde selbst nach langer Tragedauer kein Festigkeitsverlust festgestellt.

Alles ist radioaktiv, auch der menschliche Körper (6.000 Bq). Eine Zirkoniumdioxid-Krone weist ca. 0,4 Bq auf, eine VMK-Krone bis zu 2 Bq. Das MPG (Medizinproduktegesetz) gibt Obergrenzen vor; der Nachweis über die Einhaltung ist jeweils in der CE-Registrierung enthalten.

Nein, entscheidend sind Härte und Oberflächengüte. Im Idealfall werden daher monolithisch-vollanatomische Restaurationen aus Zirkoniumdioxid auf Hochglanz poliert und zusätzlich glasiert.

Bei korrekter Gestaltung und Ausführung sind Zirkoniumdioxid-Restaurationen so langlebig wie VMK-Kronen.

Hier greifen diverse Faktoren ineinander

  • Perfekte Arbeitsgrundlage (Vorarbeit in der Zahnarztpraxis)
  • Präzise Scandaten
  • CAD-Parameter
  • Einstellungen des CAM-Systems
  • Durchmesser und Güte der Bearbeitungswerkzeuge
  • Sinterprozess (Brennprogramm, Lagerung auf Perlen / okklusalen Stiften...)
  • Material > immer die Verarbeitungsanleitung des Herstellers beachten!

Beim Sintern werden feinkörnige keramische oder metallische Stoffe – oft unter erhöhtem Druck – erhitzt. Damit das Werkstück seine Form behält, bleiben die Temperaturen dabei unter dem Schmelzpunkt der Hauptkomponente.

I.d.R. kommt es zu einer Schwindung, weil sich die Partikel des Ausgangsmaterials durch Diffusionsvorgänge und Verringerung der spezifischen Oberfläche verdichten und Porenräume aufgefüllt werden. Jede Brücke ab ca. 4 Gliedern sollte beim Sintern mit einem individuellen, an die Materialmasse angepassten Querverbinder stabilisiert werden. Okklusale Sinterstützen sorgen für eine gleichmäßige horizontale und vertikale Materialkontraktion.

Durch das Sintern erhält das Material seine (nahezu) maximale Dichte und damit seine für Zahnersatz spezifizierten Eigenschaften.

Wenn alle Parameter des Sinterprozesses korrekt sind, kommen folgende Gründe für eine unerwünschte Veränderung von Farbe / Transluzenz infrage

  • Kontamination im Ofen durch Fremdmaterialien, z.B. Rückstände von Färbeflüssigkeiten > Reinigungsbrand mit Reinigungspulver durchführen, Sinterperlen austauschen
  • Querkontamination durch verunreinigte Fräser > Bei der manuellen Nachbearbeitung keine Werkzeuge benutzen, die bereits für Metalle, Kunststoffe oder andere Materialien verwendet wurden.
  • Kontamination durch Kühlmittel / Schleifzusätze > Beim Nassschleifen von priti®multibloc ZrO2 reines Wasser verwenden, vorher den Tank reinigen, ggf. 2. Tank nutzen.
  • Variierende Wandstärken > Vor allem bei sehr transluzentem Zirkoniumdioxid hat die Wandstärke großen Einfluss auf die Farbwirkung, je dicker das Material ist, desto dunkler bzw. farbintensiver wirkt es.
  • Unterschiedliche Stumpffarben > Bei stark verfärbten Stümpfen sollte eher ein opakes Material gewählt werden, das kann selbst auf metallischen Konstruktionen ohne farbliche Abdeckung eingesetzt werden, bei transluzenteren Materialien ist ein Opaker oder opakes Befestigungsmaterial erforderlich.
  • Zusätzliche Einfärbung > Voreingefärbtes Zirkoniumdioxid kann zwar theoretisch zusätzlich mit Färbeflüssigkeiten behandelt werden, besser ist es eine weitere Charakterisierung mit Glasurmalfarben zu realisieren.

Für den praktisch denkenden Zahntechniker empfiehlt sich der Vergleich von Biegefestigkeit, Transluzenz und Indikationsspektrum.


priti®multidisc ZrO2 / priti®multibloc ZrO2: Allgemein

priti®multidisc ZrO2 monochrom ist in den vier Transluzenstufen High Translucent (HT), Extra Translucent (ET; ab Februar 2018), Translucent (T) und Opaque (O) erhältlich – jeweils in Weiß und in allen 16 VITA classical A1-D4 Farben.

priti®multidisc ZrO2 multicolor ist in den drei Transluzenzstufen High Translucent (HT), Extra Translucent (ET) und Translucent (T) erhältlich – jeweils in 7 bzw. 8 Farbkategorien, mit denen sämtliche VITA-Farben reproduzierbar sind.

priti®multibloc ZrO2 multicolor ist in der Transluzenzstufe High Translucent (HT) erhältlich – in 3 Farbkategorien, mit denen die VITA classical A1-B2 Farben reproduzierbar sind.

High Translucent (HT) = 49 %
Extra Translucent (ET) = 45 %
Translucent (T) = 40 %
Opaque (O) = 35 %

High Translucent (HT): Inlays, Onlays, Veneers, Teilkronen, anatomisch reduzierte und monolithisch-vollanatomische Kronen und Brücken (max. 3 Glieder) für den Front- und Seitenzahnbereich

Extra Translucent (ET) / Translucent (T): Teilkronen, monolithisch-vollanatomische und teil- oder vollverblendete Kronen und Brücken (bis 16 Glieder) sowie individuelle Aufbauten für den Front- und Seitenzahnbereich auf natürlichen Zahnpfeilern und Implantaten

Opaque (O): Teil- oder vollverblendete Kronen und Brücken (bis 16 Glieder) sowie individuelle Aufbauten für den Front- und Seitenzahnbereich auf natürlichen Zahnpfeilern und Implantaten

pritidenta-FarbkategorieVITA classical A1-D4 Farben
A lightA1 – A3
A darkA3,5 – A4
B lightB1 – B2
B lightB1 – B2
B darkB3 – B4
C lightC1 – C2
C darkC3 – C4
D lightD2 – D4

Der priti®MPguide ZrO2 High Translucent ist ein Farbschlüssel zur Bestimmung der Zahnfarbe entsprechend der pritidenta-Farbkategorien. Die Farbmusterstäbchen werden einfach mit dem Zahn abgeglichen; an jedem Muster sind die Farbkategorie und die erforderliche Position in der Ronde (oben / mittig / unten) angegeben.

Die Software MPT – Multicolor Positioning Tool bietet eine Simulation der Farbwirkung nach dem Sintern. Die Konstruktion kann innerhalb der virtuellen Ronde verschoben werden und die Software zeigt, wie die fertige Restauration je nach Position farblich aussehen würde.

Frontzahnbereich: 0,4 mm
Seitenzahnbereich und bei Brückenpfeilern: 0,6 mm


priti®multidisc ZrO2 / priti®multibloc ZrO2: Verarbeitung

Die Materialien priti®multidisc ZrO2 monochrom und multicolor in den Transluzenzstufen Opaque, Translucent und Extra Translucent sind Klasse 5-Dentalkeramiken mit einer Biegefestigkeit von weit über 800 MPa. Gemäß DIN EN ISO 6872 2015-11 sind sie somit geeignet für monolithische Brücken und Verblendbrücken mit vier und mehr Gliedern. Eine direkte Limitierung hinsichtlich Spannweite und Verteilung der Brückenpfeiler gibt es nicht; grundsätzlich sind die statischen und physiologischen Belastungsgrenzen zu berücksichtigen. pritidenta empfieh

  • max. ein endständiges Brückenglied
  • max. zwei Zwischenglieder im Seitenzahnbereich
  • Anpassung der Wandstärken und Verbinderquerschnitte bei extremen Spannweiten (siehe Gebrauchsanweisung).

Der Blockhalter wird gerade und längs über die Arretierung in die Blockhalterung der Maschine eingeführt, dann kann die Madenschraube mit einem Drehmomentschlüssel festgezogen werden – bei Dentsply Sirona-Systemen rastet sie hörbar ein. Für einen korrekten Sitz sollte der Block beim Befestigen nur an der Stirnseite mit dem Finger fixiert werden.

  • Der Blockhalter befindet sich auf horizontaler Ebene mittig, auf vertikaler Ebene jedoch etwas nach unten versetzt; das muss in der CAM-Software ggf. ausgeglichen werden.
  • Der Farbverlauf von hell nach dunkel führt im Block von oben nach unten; die Block-Oberseite ist am Aufdruck erkennbar. Ggf. muss die Ausrichtung des Blocks in der Maschinen-Blockhalterung an die Ausrichtung in der CAM-Software angepasst werden.

Opake Materialien eignen sich eher dafür als transluzentere Materialien. Unser Zirkoniumdioxid ist zwar sehr kantenstabil, aber bei einem extrem hohen Bearbeitungstempo muss mit Ausbrüchen gerechnet werden. Gute Ergebnisse werden mit folgenden Einstellungen erzielt:

BearbeitungsschrittSchruppen
Okklusal / Kavität
Schruppen
Restmaterial
Werkzeug-Ø 2,5 mm 1,0 mm
Parameter:
Umdrehung20.000-22.000 U/min20.000-22.000 U/min
Vorschub1.200-1.500 mm/min1.000-1.300 mm/min
Eintauchgeschwindigkeit 1.000 mm/min700 mm/min
Aufmaß0,15 mm0,15 mm
Bahnabstand 1,00 mm0,20 mm
Zustellung1,00 mm0,50 mm

1. Heraustrennen des Objekts aus dem Rohling
2. Begradigung der Konnektoransatzstelle
3. Reinigung von Frässtäuben
4. Korrekte Sinterplatzierung auf Sinterplatte / Sinterperlen

Nach dem CAM-Prozess: Reinigung / Entfernung durch Absaugung (sauberer Pinsel / keine Druckluft, um Verunreinigungen durch Fremdpartikel zu vermeiden)
Nach dem Sintern: Reinigung / Entfernung durch Abstrahlen (50 µ-Korundstrahlgut, max. 1 bar Druck, 10 mm Abstand, 5 sec Strahlzeit/Einheit)

Es ist jeder programmierbare, offene Ofen geeignet, der für eine Hochtemperatur-Sinterung (bis 1.600 °C) ausgelegt ist.

Möglichkeit 1: Standardsintern bei 1.450 °C (Aufheiz- und Abkühlrate von 10 °C/min, Haltezeit 2 h)
Möglichkeit 2: Schnellsintern bei 1.500 °C (Aufheizrate von 10 °C/min, Abkühlrate von 40 °C/min, Haltezeit 30 min)
Einzelzahnrestaurationen und Brücken können zusammen gesintert werden. Um Spannungen innerhalb von Brücken zu vermeiden, sollte hier eine Langzeitabkühlung bis auf 400 °C erfolgen und das Material anschließend auf dem Brennträger langsam weiter abkühlen.
Achtung: Keramiken besitzen grundsätzlich eine geringe Wärmeleitfähigkeit - bei zu schnellem Abkühlen entstehen Spannungen im Werkstück, die später zu Rissen und Sprüngen in der Verblendschicht oder im Gerüst führen können.

Wichtig sind eine gleichmäßige Abkühlung von Gerüst und Verblendkeramik sowie eine stabile, ausgeglichene Abstützung der Restauration beim Sintern. Brenngutträger / -stifte sollten metallfrei sein. Folgende Brennparameter werden empfohlen:

Art der AusführungAufheiz- / AbheizrateLangzeitabkühlung aller BrennzyklenOfenentnahme Werkstück
Vollanatomischreduziertnotwendig (400 °C – 200 °C)100 °C
Teilanatomisch / Gerüstreduziertnotwendig (400 °C – 200 °C)100 °C

Nach jedem Verblend- und Glasurbrand:
1. Vorsichtige Entnahme des Brenngutträgers aus der Brennkammer
2. Platzierung des Brenngutträgers auf einem feuerfesten Untergrund, geschützt vor starken Temperaturschwankungen (z.B. Luftzug)
3. Vollständige Abkühlung der Restauration bis auf Raumtemperatur (Dauer ca. 20 min, abhängig von Größe und Volumen)

Ja > 50 µ-Korundstrahlgut, max. 1 bar Druck, 10 mm Abstand, 5 Sekunden Strahlzeit / Einheit.

Wir empfehlen diamantierte Schleifkörper und Wasserkühlung. Alternativ gibt es von verschiedenen Herstellern Zirkoniumdioxid-Schleifer, die ohne Kühlung funktionieren. Soweit möglich sollten formspezifische Änderungen jedoch vor dem Sintern vorgenommen werden.

High Translucent (HT) = 49 %
Extra Translucent (ET) = 45 %
Translucent (T) = 40 %
Opaque (O) = 35 %

High Translucent (HT): Inlays, Onlays, Veneers, Teilkronen, anatomisch reduzierte und monolithisch-vollanatomische Kronen und Brücken (max. 3 Glieder) für den Front- und Seitenzahnbereich

Extra Translucent (ET) / Translucent (T): Teilkronen, monolithisch-vollanatomische und teil- oder vollverblendete Kronen und Brücken (bis 16 Glieder) sowie individuelle Aufbauten für den Front- und Seitenzahnbereich auf natürlichen Zahnpfeilern und Implantaten

Opaque (O): Teil- oder vollverblendete Kronen und Brücken (bis 16 Glieder) sowie individuelle Aufbauten für den Front- und Seitenzahnbereich auf natürlichen Zahnpfeilern und Implantaten

pritidenta-FarbkategorieVITA classical A1-D4 Farben
A lightA1 – A3
A darkA3,5 – A4
B lightB1 – B2
B lightB1 – B2
B darkB3 – B4
C lightC1 – C2
C darkC3 – C4
D lightD2 – D4

Der priti®MPguide ZrO2 High Translucent ist ein Farbschlüssel zur Bestimmung der Zahnfarbe entsprechend der pritidenta-Farbkategorien. Die Farbmusterstäbchen werden einfach mit dem Zahn abgeglichen; an jedem Muster sind die Farbkategorie und die erforderliche Position in der Ronde (oben / mittig / unten) angegeben.

Die Software MPT – Multicolor Positioning Tool bietet eine Simulation der Farbwirkung nach dem Sintern. Die Konstruktion kann innerhalb der virtuellen Ronde verschoben werden und die Software zeigt, wie die fertige Restauration je nach Position farblich aussehen würde.

Frontzahnbereich: 0,4 mm
Seitenzahnbereich und bei Brückenpfeilern: 0,6 mm


priti®multidisc ZrO2 / priti®multibloc ZrO2: Finalisierung und Befestigung

Möglichkeit 1: Politur – gerne mit Diamantpolierpaste
Möglichkeit 2: Glasur und Maltechnik – von uns bevorzugt, weil die Politur eine extrem glatte, oft unnatürlich wirkende Oberfläche erzeugt. Es kann jede beliebige Malfarbe und Glasurmasse verwendet werden, die für Zirkoniumdioxid zugelassen ist.

Es können ohne Einschränkung alle Techniken der Voll- und Teilverblendung, auch Cut back, mit jeder Keramikmasse, die auf den WAK von Zirkoniumdioxid abgestimmt ist, angewandt werden. Bitte beachten Sie grundsätzlich die Verarbeitungsanweisungen des Verblendkeramikherstellers, z.B. hinsichtlich Liner, Brennparameter etc.

Es kann Phosphatzement oder Glasionomerzement verwendet werden. Alternativ ist eine (selbst-)adhäsive Befestigung möglich. Bei transluzenten Materialien empfehlen sich zahnfarbene Befestigungsmaterialien. Von einer provisorischen Befestigung wird abgeraten.