Seit Jahrzehnten ist der Vorgang des Absäuerns von mit Keramik verblendeten Restaurationen ein Standardprozess in der Zahntechnik. Zum Einsatz kam oftmals eine bis zu 40%-ige Fluorwasserstoffsäure (Flusssäure, HF). Neben den bekannten Problemen bei der Verwendung von Dentallegierungen, stellt sich nun die Frage, wie der Zahntechniker mit den modernen, vollkeramischen Werkstoffen in einem solchen Fall verfahren sollte.

 

Es ist in der Zahntechnik sehr weit verbreitet, dass Zirkoniumdioxid durch Flusssäure nicht ätzbar ist, jedoch ist diese Aussage falsch. Mit Hilfe einer hohen Konzentration Flusssäure (>40%) in Verbindung mit Wärme ist eine gezielte Veränderung, aber auch eine festigkeitsbeeinflussende Schädigung der Oberfläche möglich.

Nicht selten werden abzusäuernde Objekte am Freitagabend in das Ultraschallgerät gegeben, welches dann anschließend das ganze Wochenende durchläuft. Das bedeutet eine sehr starke Wärmeentwicklung und erzeugt eine unkontrollierte Oberfläche, die das Wiederverwenden des Gerüstes oftmals aufgrund von verringerter, mechanischer Dauerfestigkeit insbesondere bei Brückenversorgungen, unmöglich macht.

Für die Anwendung im Dentallabor gibt es bereits seit Jahren Produkte auf dem Markt, die speziell für das Entfernen dieser Reste keramischer Verblendungen entwickelt wurden. Ein bekanntes und bewährtes Produkt davon ist „Ceramex“ der Firma Renfert, welches sich in der Zusammensetzung deutlich von anderen Produkten auf dem Markt unterscheidet. In Ceramex ist neben etwa 10% Schwefelsäure (H2SO4) auch Flusssäure ein Bestandteil, jedoch nur zu einem Anteil von < 7%.

Die Aufgabe war die Klärung, ob diese bei Metalllegierungen erwiesenermaßen wirksame Kombination insbesondere bei dem moderneren Gerüstwerkstoff Zirkonoxid zu einer Veränderung der Oberfläche führt und damit die mechanischen Eigenschaften und die Dauerfestigkeit signifikant beeinflussen würde.

 

Testbeschreibung

Es wurden 10 Plättchen (3×3 cm²) in einer Dicke von 0,7 mm aus VITA In-Ceram YZ und 6 Plättchen NEM (Wirobond 280, BEGO) hergestellt und anschließend mit der dazugehörigen Verblendkeramik nach Anweisungen der Verarbeitungsanleitung verblendet, d.h. VITA VMK Master, VITA VM13 für das NEM-Gerüst und VITA VM9 für das Y-TZP-Gerüst. Die gleichmäßige Verblendkeramikdicke war genau 1 mm.

Um die Anwendung nach Herstellerangabe (Renfert) zu testen, wurden die Keramiken mit 130 µm und 3 bar Druck leicht oberflächlich angestrahlt. Ebenso wurde nur ein wenig Verblendkeramik angestrahlt, um die tatsächliche Anwendung (in diesem Fall das Ätzen) und auch den Ätzprozess besser beobachten zu können. Der Strahlvorgang ist notwendig, um der Säure genügend Angriffsfläche zu bieten. Glasierte oder hochglanzpolierte Oberflächen sollten vermieden werden.

Danach wurden die Massen einmal im Ultraschallgerät (VITASONIC) bei einer Temperatur von ca. 30°C unterschiedliche Zeitspannen lang gelagert (15 min. bis zu 24 h). Das gleiche Verfahren wurde auch – diesmal ohne Ultraschallgerät – mit Proben im Ceramex-Bad bei Raumtemperatur durchgeführt. Qualitativ untersucht wurde der Ätzvorgang unter dem Rasterelektronenmikroskop. Der Verlust wurde über das Ausmessen mit einer Schieblehre aufgezeichnet.

 

Ergebnis

 

Die Bilder (Abb. 1) der VITA VM9 zeigen deutlich, dass die Verblendkeramik mit Ceramex klar weggeätzt wird. Ebenso ist zu erkennen, dass eine längere Verweilzeit eine deutliche Erhöhung der Ätztiefe zur Folge hat. Somit kann in 24 h etwa im Durchschnitt 0,1 mm mehr Verblendkeramik weggeätzt werden. Eine weitere Verlängerung der Zeit hätte eine weitere tiefergehende Ätzung zur Folge.

 

Die Vergleichsbilder (Abb. 2) der unterschiedlichen Verblendkeramiken VITA VM9, VITA VM13 und VITA VMK Master zeigen deutlich, dass alle Verblendkeramiken unterschiedlich angeätzt werden. So wird die VITA VM9 anders von Ceramex angegriffen als die beiden vergleichbar angelösten Metallkeramiken VITA VM13 und VITA VMK Master. Dies liegt an der etwas anderen Struktur der einzelnen Verblendkeramiken. Glas wird zwar stark durch Flusssäure angegriffen, jedoch das Lösen der einzelnen Kristallstrukturen aus der Glasmatrix der Verblendkeramiken funktioniert mit Ceramex etwas besser.

VITA VM13 und VITA VMK Master verhalten sich im Ätzprozess nur leicht unterschiedlich. Auch hier ist der Aufbau der Keramik ausschlaggebend. So besitzt VITA VM13 eine sehr homogene Feinverteilung der Leuzitkristalle, und bei VITA VMK Master existieren einige wenige Agglomerationen der Kristalle, was dann den Anschein erweckt, dass die Keramik stärker gelöst wird. Jedoch konnte bei der gemessenen Ätztiefe kein Unterschied festgestellt werden.

Ebenso wurde der jeweilige Opaker überprüft. Auch diese werden durch Ceramex angelöst, jedoch nicht in dem gleichen Maße wie die Verblendkeramik. Im Falle des Opakers ist das Sandstrahlen daher eher zu empfehlen. Welchen Druck und welche Körnung eingesetzt werden sollte, sollte von den jeweiligen Legierungsherstellern empfohlen werden.

Innerhalb der Testphase von 24 h konnte kein Einfluss und damit auch kein Ätzvorgang auf das Y-TZP-Gerüst und auch auf die Legierung festgestellt werden (Abb. 3). Dies wurde zusätzlich zur Rasterelektronenmikroskop-Untersuchung auch durch Röntgen-Diffraktometrie mit einem Bruker D8 so bestätigt. Es wird jedoch davon abgeraten, diese Anwendungsdauer beliebig zu verlängern, ohne den Zwischenstand zu kontrollieren.

 

Ceramex der Firma Renfert kann folglich bewiesenermaßen Verblendkeramiken sehr gut ätzen. Die durchschnittliche Ätztiefe innerhalb von 24 h war in diesem Test bei 0,1 mm, wobei die getesteten Metallkeramiken minimal besser gelöst wurden.

Zusätzlich war klar zu erkennen, dass der Einsatz des Ultraschalls mit gegenüber der Raumtemperatur leicht erhöhter Temperatur (30°C) einen 1,5-fachen Ätzvorgang ermöglicht. Ein möglicher Einfluss auf Y-TZP und auch das eingesetzte NEM war in dieser Zeitspanne (24 h) nicht zu beobachten.

Das Ätzen von Opakern wäre zwar prinzipiell möglich, jedoch ist das Sandstrahlen bzw. sogar das Wegstrahlen der Opakerschicht eher zu empfehlen.

 

Fazit

Ceramex bietet folglich eine gute Möglichkeit, Gerüste von ihrer Verblendkeramik sorgfältig zu befreien, dies gilt auch für den Gerüstwerkstoff Zirkoniumdioxid (3Y-TZP-(A)). Es ist in jedem Fall darauf zu achten, dass die verblendeten Gerüste, insbesondere wenn diese glasiert wurden, über eine angeraute Verblendkeramikoberfläche verfügen (z.B. durch Diamantschleifkörper oder Sandstrahlprozess). Im Falle von Zirkoniumdioxid darf jedoch auf keinen Fall bis zum Gerüst abgeschliffen bzw. sandgestrahlt werden, die letzten Reste der Verblendkeramik sollten im Ultraschallbad mittels Ceramex entfernt werden. Dadurch wird eine Transformation des kristallinen Gefüges von tetragonal zu monoklin und damit eine Verringerung der Dauerfestigkeit der Restauration verhindert.

Aufgrund unzähliger Varianten auf dem Markt, sollte bei der Verwendung von Dentallegierungen die Verträglichkeit mit Ceramex durch Vorversuche im Dentallabor ermittelt werden, um eine irreparable Schädigung der Restauration ausschließen zu können. Zwischenkontrollen nach einer Ceramex-Anwendung von max. 24 h werden, unabhängig vom verwendeten Gerüstwerkstoff, empfohlen.

 

Eine Untersuchung der VITA Zahnfabrik H. Rauter GmbH & Co. KG und Renfert GmbH / Autoren: Dr. Michael Tholey, VITA Zahnfabrik und ZTM Oliver Bothe, Renfert GmbH

 

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Oliver Bothe ist Zahntechnikermeister und arbeitet seit 2011 als Produktmanager bei der Renfert GmbH. Nach der Meisterschulzeit in Freiburg im Breisgau im ...

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