Extraorales Polieren von Dentalkeramik und Hochleistungs-Acrylharzen

making work easy

Oliver Bothe
Zahntechnikermeister
Deutschland

 

Wann immer eine dentale Restauration eingegliedert werden soll, ist die Qualität der oberflächlichen Hochglanzpolitur von Dentalkeramik und Hochleistungskunststoff u.a. auch ein entscheidender Punkt für die Qualität der Arbeit.

 

Es ist nicht nur die Optik, die hier die Restauration als gute Handwerksleistung darstellt, es sind wichtige Eigenschaften wie z.B. Plaque-Affinität oder Abrasionsverhalten, die zu einem langfristigen Erfolg der Arbeit und zu der Erhaltung des Restzahnbestandes maßgeblich beitragen. Besonders in der heutigen Zeit, in der stetig neue, teilweise nur durch neue Technologien zu verarbeitenden Werkstoffe verarbeitet werden, sind angepasste Prozessschritte zur abschließenden Politur notwendig geworden. Bis vor ein paar Jahren wurde unterschieden zwischen PMMA-Kunststoffe, Edel-/Nichtedelmetall- und Modellgusslegierungen, Verblendkompositen und -keramiken. Heute wird der Zahntechniker neben den „traditionellen“ Materialien zusätzlich mit Nano-Kompositen, polykristallinen Hochleistungsgerüstwerkstoffen, Hybrid-Keramiken, etc. konfrontiert. Da liegt es nahe, dass neue Werkstoffe neben neuen Verarbeitungstechniken auch neue Produkte für die Politur benötigen.

 

In diesem Artikel geht es daher um Versuche mit der Polierpaste Renfert Polish all-in-one. Getestet wurde auf Verblendkeramiken, LiSi2-Keramik mit unterschiedlicher Verarbeitung (CAD- und Presstechnik), PEEK, Hybrid-Kunststoffe und Kunststoffverblendkomposite. Die Auswahl steht exemplarisch für die jeweilige Produktgruppe.

 

Per Definition dient eine Politur dazu, eine Oberfläche ohne wesentlichen Materialabtrag einzuebnen. Dieser Vorgang bewirkt durch eine Verkleinerung der wirksamen Oberfläche eine Veränderung des chemischen Verhaltens und der physikalischen, bzw. mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs. Die daraus resultierende Verringerung der Anfälligkeit für Rissschäden und biologische Reaktionen kann auch als eine Art „Veredlung“ angesehen werden.¹

 

Insbesondere bei den Werkstoffen, die deutlich härter als der natürliche Zahnschmelz sind (wie z.B. ZrO2) ist eine gute Hochglanzpolitur notwendig, da eine oberflächlich aufgetragene und anschließend gebrannte Glasur bei den Abrasionskräften nur kurzfristig bestehen kann.²

 

Die glasähnliche Struktur einer glasierten Oberfläche unterliegt einer Abnutzung durch den Antagonisten und die damit verbundene Aufrauung der Oberfläche führt zu schleifpapier-ähnlichen Effekten. Eine polierte Oberfläche ist daher notwendig, um das Risiko einer Antagonistenabrasion/-attrition zu vermeiden.³

 

Bei der Entwicklung der Renfert Polish all-in-one Polierpaste wurde auf 10 verschiedenen Materialien (Tabelle 1) geprüft, in wie weit sich die Oberflächenrauigkeit durch Vorbehandlung und anschließender Hochglanzpolitur reduzieren lässt. Die Vorbehandlung bestand aus einem maschinellen Planschleifen (Bild 1, Buehler MetaServ 250, ITW Test & Measurement GmbH, Esslingen a.N., Germany) und einem anschließenden Sandstrahlprozess mit Edelkorund (Al2O3, 25μm, 1,5 bar) und Glanzstrahlmittel (Glas 50μm, 1,5 bar). Es wurde beim Abstrahlprozess darauf geachtet, dass keine punktuelle Erhitzung durch längere Verweildauer auf einem Punkt entstehen konnte. Die anschließende Oberflächenbehandlung (Vorpolitur mit Renfert Silikonpolierer und Hochglanzpolitur der Renfert Polish all-in-one) wurden mittels einer optischen Messung der Oberflächentopographie gemäß DIN EN ISO 25178 ermittelt (FRT GmbH, Bergisch Gladbach, Germany).

 

Bild 1: Schleif- und Poliergerät MetaServ 250

 

Tabelle 1: Gerüst und Verblendmassen, Versuchsbezeichnungen

 

Bei der Beurteilung der Testergebnisse (Tabelle 2) wurde u.a. der sog. Sk-Wert verwendet, der den Abstand zwischen dem höchsten und tiefsten Niveau des Kerns der Oberfläche beschreibt (Bild 2). Dieser Wert wird auch als Kernrautiefe bezeichnet und ermöglicht die Beurteilung einer Messfläche und nicht nur die, eines einzeln gemessenen Messpunktes.

 

Bild 2: Sk-Wert (Auszug aus DIN EN ISO 25178)

 

Tabelle 2: Beurteilung der Testergebnisse

 

Wenn die Mittelwerte der Vorpolitur mit denen der Hochglanzpolitur verglichen werden, dann lässt sich die Politureigenschaft sehr gut über die Reduzierung der Oberflächenrauhigkeit darstellen.

 

Wie eine Oberfläche vor und nach der Behandlung aussieht, lässt sich exemplarisch sehr gut an den Proben Z I (Bild 3) und Z II (Bild 4) mit CAM-gefertigtem Zirkoniumdioxid (ZrO2) erkennen. Die Farbschattierungen zeigen, dass die Oberfläche deutlich geglättet wurde, von Teilbereichen mit ursprünglichen Werten von >1,2µm nach der Vorpolitur, bis nahezu durchgängigen Werten <0,2µm.

 

Bild 3: Konfokalmikroskopische Aufnahme, ZrO2 Probe Z I

 

Bild 4: Konfokalmikroskopische Aufnahme, ZrO2 Probe Z II

 

Vergleicht man dieses Ergebnis vom Zirkoniumdioxid mit Polierergebnissen von ausgewählten Wettbewerbern (Herstellung der Proben unter c.p.), wird die gute Poliereigenschaft der Renfert Polish all-in-one zusätzlich deutlich.

 

Bild 5: Wettbewerber 1: Konfokalmikroskopische Aufnahme, ZrO2 Probe Z II

 

Bild 6: Wettbewerber 2: Konfokalmikroskopische Aufnahme, ZrO2 Probe Z II

 

Wettbewerber 1 zeigt sehr viele helle Bereiche, die in dieser Darstellung Werte von bis zu 0,6µm zeigen. Wettbewerber 2 ist bei seinem Resultat nach der Hochglanzpolitur eindeutig besser, als Wettbewerber 1 (deutlich mehr dunkle Bereiche), reicht jedoch nicht an das Ergebnis der Renfert Polish all-in-one heran.

 

Wie in Tabelle 3 zu sehen ist, beweist die Renfert Polish-all-in-one Polierpaste bei den getesteten Werkstoffen sehr breite Einsatzbereiche mit guten bis sehr guten Ergebnissen.

 

Insbesondere die sehr harten Werkstoffe wie Zirkoniumdioxid und Lithiumdisilikat zeigen in diesem standardisierten Testverfahren einen hohen Grad an reduzierter Oberflächenrauhigkeit. Auf den neuen, getesteten Materialien wie PEEK oder den Hybridkeramiken lässt sich mit der Renfert Polish all-in-one ebenfalls ein guter Hochglanz erzeugen, auch wenn hierfür mit einem leicht höheren Zeitaufwand zu rechnen ist.

 

¹ Kappert, Heinrich F., Eichner, Karl; Zahnärztliche Werkstoffkunde und ihre Verarbeitung, Band 1 Grundlagen und Verarbeitung, S. 373 Schleif- und Poliermittel; Hüthig Verlag Heidelberg

² Kern, Manfred; ZrO2 -Monolithen – Lösung mit Zukunft?; AG-Keramik, Ettlingen; ZWL 04/2014

³ Prospiech, P.; Monolithische Rekonstruktionen aus Zirkoniumdioxid (ZrO2), Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift  2013; 68 (10)