Industrie-Report


Teil 2: Die Welt des Galvanoformings

30.09.2020

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In der Kombinations- und Implantat-Suprakonstruktionstechnik spielt Galvanoforming nach wie vor eine große Rolle – diese Beitragsreihe beschreibt die Vorteile eines modernen Galvanoformings. Im vorangegangenen Teil 1 wurden die unterschiedlichen Galvanosystematiken vorgestellt (siehe Link unten), im Folgenden stellt unser Autor ZT Uwe Rau den Haftmechanismus von Galvanosekundärteilen und die Auswirkung auf die Primärteilgestaltung vor und beschreibt den Einsatz von Silberleitlacken.

Der Haftmechanismus von Galvanosekundärteilen und die Auswirkung auf die Primärteilgestaltung:

Gleiten statt Klemmen

Wer beim Zahnarzt zum ersten Mal mit einem herausnehmbaren Zahnersatz versorgt wird, hat oftmals Schwierigkeiten, sich daran zu gewöhnen. Es ist eine enorme Umstellung, wenn plötzlich die Zähne nicht mehr fest verankert sind, sondern zum Reinigen herausgenommen werden müssen. Manchmal ist es ein kleiner Trost und bringt ein klein wenig Sicherheit, wenn die „neuen Zähne“ so gestaltet wurden, dass sie zumindest von anderen nicht wahrgenommen werden.

Die Unzufriedenheit eines Patienten wächst, wenn dieser herausnehmbare Zahnersatz nach der Fertigstellung oder auch später nach einer gewissen Tragezeit nicht mehr den notwendigen Halt hat. Man hat Angst, dass andere es bemerken, man fühlt sich verunsichert und ist in seinem ganzen Tun und Handeln eingeschränkt. Dem Halt und Sitz einer herausnehmbaren Prothese ist deshalb mindestens genauso viel Aufmerksamkeit zu schenken wie dem ästhetischen Aspekt.

Richtiger Prothesenhalt für Kaufunktion und Lebensqualität

Bei gegossenen Teleskop- oder Konuskronen wird dieser Halt durch Friktion erzeugt, was sich bei korrekter Gestaltung der Konstruktionen über viele Jahrzehnte auch bewährt hat. Friktion beschreibt dabei die Haftreibung vieler einzelner Punkte zwischen Innen- und Außenteil einer teleskopierenden Doppelkrone (Abb. 1).

Ein oftmals nach zunehmender Tragedauer entstehender Abrieb oder Verschleiß führt zu einem Friktionsverlust, was letztlich einen schlechten Sitz, reduzierte Kaufunktion und weniger Lebensqualität zur Folge haben kann. Ebenso ist der umgekehrte Fall möglich, bei dem durch Kaltverschweißungseffekte oder Oberflächenverschleiß die Haftkraft zunimmt und im schlechtesten Fall die Prothese nur noch schwer oder gar nicht mehr ausgliederbar ist.

Anders sieht es bei Teleskoparbeiten mit Galvanokronen als intermediäres Käppchen aus. Bei dieser Technik wird mit definierter gleichbleibender Genauigkeit ein Spalt zwischen Primär- und Sekundärteil erzeugt, der sich mit Speichel füllt und so für den notwendigen Halt einer Prothese sorgt (Abb. 2). Großer Vorteil dieses Haftmechanismus ist die fehlende mechanische Reibung der Doppelkronen miteinander. Dieses friktionslose und verschleißarme Gleiten des Galvanosekundärgerüsts unterstützt die günstige Langzeitprognose für den Zahnersatz (Abb. 3 u. 4).

  • Abb. 1: Bei gegossenen Teleskopen ist kein gleichmäßiger Spalt zwischen Primär- und Sekundärteil möglich. Haftkraft entsteht rein durch Friktion (Klemmwirkung).
  • Abb. 2: Idealerweise beträgt die Kapillarspaltbreite nur 3–5 μm.
  • Abb. 1: Bei gegossenen Teleskopen ist kein gleichmäßiger Spalt zwischen Primär- und Sekundärteil möglich. Haftkraft entsteht rein durch Friktion (Klemmwirkung).
  • Abb. 2: Idealerweise beträgt die Kapillarspaltbreite nur 3–5 μm.

  • Abb. 3: Galvanisierte Sekundärteile weisen einen gleichmäßigen definierten Spalt zum Primärteil auf.
  • Abb. 4: Schematische Darstellung einer Galvanodoppelkrone, zur adhäsiven Haftkraft kommen noch die nötigen Abzugskräfte durch Nachfließen von Speichel in den Kapillarspalt (Saugwirkung).
  • Abb. 3: Galvanisierte Sekundärteile weisen einen gleichmäßigen definierten Spalt zum Primärteil auf.
  • Abb. 4: Schematische Darstellung einer Galvanodoppelkrone, zur adhäsiven Haftkraft kommen noch die nötigen Abzugskräfte durch Nachfließen von Speichel in den Kapillarspalt (Saugwirkung).

Was beeinflusst den Haftmechanismus?

Es gibt eine ganze Reihe an Faktoren, die diesen Haftmechanismus beeinflussen können:

Die Anzahl der Primärkronen und deren Position im Mund sind durch die anatomische Situation des Patienten größtenteils vorgegeben. Um optimale Verhältnisse zu schaffen, werden häufig Implantate gesetzt, die zusammen mit den Restzähnen für eine parodontale Abstützung der zukünftigen Prothese sorgen sollen. Je mehr präparierte Zähne oder Implantate zur Verfügung stehen, desto mehr Möglichkeiten hat der Zahntechniker, die Gestaltung der zahntechnischen Arbeit zu beeinflussen. Angestrebt wird – wenn möglich – eine Abstützung im Oberkiefer durch fünf bis sechs Pfeiler und im Unterkiefer durch mindestens vier. Die anatomische Form der präparierten Zähne spielt dabei auch eine sehr große und mitentscheidende Rolle. Ausschlaggebend dafür ist die gefräste Fläche jedes einzelnen Zahnes. Palatinal stark abgeschrägt präparierte Fronzähne haben in der Regel weniger gefräste Flächen als Prämolaren, die sehr häufig komplett und rundherum parallel oder leicht konisch beschliffen werden können. Es ist eine zirkuläre Fräsfläche in einer Höhe von 4–6 mm Höhe anzustreben.

Ein weiterer Faktor, der den Haftmechanismus von Galvanokronen beeinflusst, ist der gefräste Winkel der Pfeilerzähne. Anders als bei klassisch gegossenen Teleskop- oder Konusarbeiten können wegen der nicht vorhandenen Friktion bei Galvanokronen sowohl 0° als auch Konuswinkel von 1° bis max. 4° verwendet werden. Als Idealfall wurde lange Zeit in der Galvanotechnik die 2°-Variante bevorzugt und von vielen Herstellern von Galvanogeräten auch so empfohlen. Inzwischen werden aber auch sehr viele Arbeiten in 0° bzw. in 1° hergestellt. Und dabei spielt es keine Rolle, ob die Primärteile aus einer Goldlegierung, NEM oder Zirkoniumdioxid bestehen.

Hohlkehle oder Stufe verbessert Stabilität

Von Vorteil ist zweifelsohne eine im Primärteil auf Höhe der Gingiva zirkular angelegte Hohlkehle oder Stufe, die unabhängig vom gefrästen Winkel die Stabilität der Galvanokrone deutlich verbessert. Das erhöht klar die Langlebigkeit des Zahnersatzes und schafft mehr Platz für die anatomische Gestaltung des Sekundärteils. Immer häufiger sieht man auch „Doppelstufen“, die diese beiden erwähnten Vorteile zusätzlich verstärken. Bessere adhäsive Eigenschaften sprechen zusätzlich für die Hohlkehlen- oder Stufenvariante. Außerdem ist der Klebespalt zwischen Sekundärteil und Tertiärstruktur von basal nicht offen sichtbar sichtbar (siehe auch Abb. 5).

  • Abb. 5: Schnittbild einer Galvanodoppelkrone. Durch den Verzicht auf eine Schulter im Primärteil ist der Klebespalt von unten „offen“, was ästhetische und funktionelle Einbußen mit sich bringen kann (Kreismarkierung).

  • Abb. 5: Schnittbild einer Galvanodoppelkrone. Durch den Verzicht auf eine Schulter im Primärteil ist der Klebespalt von unten „offen“, was ästhetische und funktionelle Einbußen mit sich bringen kann (Kreismarkierung).
    © C.HAFNER

Sinnvollerweise entscheidet man anhand der gegebenen Situation, welche Variante die beste ist. Je mehr Pfeilerzähne bzw. Fräsflächen vorhanden sind, desto größer kann der gewählte Winkel sein. Bei vier, fünf oder mehr Primärkronen ist eine „Konusvariante“ (eventuell 2°) empfehlenswert, bei wenigen Pfeilern eher die (Null-) oder 1°-Variante.

Erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang auch die Unsicherheit vieler Anwender, mit 0° zu arbeiten. Leichte Divergenzen oder Fehler bei der Abdrucknahme oder beim Zementieren der Primärteile im Mund können dafür sorgen, dass Reibungspunkte entstehen, die man auf jeden Fall vermeiden muss.

Ein Eingliedern und Herausnehmen der Prothese wird in dieser Variante für den Patienten auch etwas schwieriger. Bei Implantatarbeiten ist durch die fehlende Resilienz immer eine Konusvariante sinnvoll. Soll intraoral verklebt werden, ist eine konische Gestaltung zwingend, da sonst schon minimale Pfeilerdivergenzen zu großen Schwierigkeiten beim Entfernen nach der Verklebung führen können.

Silberleitlack

Ein weiterer Aspekt ist der Silberleitlack, der auf das Primärteil vor dem Galvanisieren aufgetragen wird. Hier hat sich die Airbrushtechnik bestens bewährt, um den Adhäsionseffekt bestmöglich zur Wirkung kommen zu lassen. Im Folgenden wird auf die Wirkung und Anwendung dieser unterschiedlichen Lacke und Techniken zum Auftragen näher eingegangen.

Zusammenfassung 

Für eine erfolgreiche Versorgung mit Galvanodoppelkronen sind folgende Faktoren bei der Gestaltung der Primärteile ausschlaggebend:

  • Anzahl der Pfeilerzähne (mindestens 4 im UK, 6 im OK)
  • Position der Pfeilerzähne im Mund (gleichmäßige Abstützung sollte vorhanden sein)
  • Fräsfläche jedes einzelnen Pfeilerzahnes (wenn oral oder labial nicht genügend Platz ist, dann entsprechend nach mesial oder distal anlegen)
  • Gefräster Winkel der Pfeilerzähne (je mehr Pfeiler, desto konischer möglich, Implantatversorgungen oder intraorale Verklebungen immer konisch)


Silberleitlack: Erst das Silber, dann das Gold 

Egal, mit welchem Galvanogerät gearbeitet wird, die notwendigen Vorbereitungen für ein erfolgreiches und zufriedenstellendes Ergebnis mit wenigen Arbeitsschritten sind recht einfach und reproduzierbar. Bei allen Arbeitsschritten können aber Fehler gemacht werden, die sich letztlich negativ auf das Endergebnis auswirken. Ein überaus wichtiger und mitentscheidender Faktor ist der Silberleitlack, der auf das Primärteil aufgetragen wird. Unter anderem ist dieser Lackauftrag dafür verantwortlich, wie gut (oder schlecht) die Adhäsion und somit die Haftkraft des Galvanoteils auf dem Primärteil ist.


Adhäsion (von lateinisch adhaerere = „anhaften“), auch Adhäsions- oder Anhangskraft genannt, ist der physikalische Zustand einer Grenzflächenschicht, die sich zwischen zwei in Kontakt tretenden kondensierten Phasen, d. h. Feststoffen und Flüssigkeiten mit vernachlässigbarem Dampfdruck, ausbildet.

Die Haupteigenschaft dieses Zustandes ist der durch molekulare Wechselwirkungen in der Grenzflächenschicht hervorgerufene mechanische Zusammenhalt der beteiligten Phasen. Die diesen mechanischen Zusammenhalt bewirkenden Kräfte sind nicht alle vollständig erforscht, weshalb es verschiedene Adhäsionstheorien gibt.

Quelle: Wikipedia


Je kleiner der Kapillarspalt zwischen Primär- und Sekundärteil, desto größer der Adhäsionseffekt. Deshalb muss es das Ziel sein, den Leitlack so dünn und gleichmäßig wie möglich aufzutragen.

Die Anzahl der Pfeilerzähne, die Länge der jeweiligen Fräsflächen und der vom Anwender gefräste Winkel bilden genauso wichtige Kriterien für einen optimalen Halt der Prothese. Nicht zu vernachlässigen ist auch die Konsistenz des Speichels, die Einfluss auf die Adhäsion hat. Ein sehr dünner Speichel verhält sich anders als dicker und zäher Speichel.

Der Silberleitlack ist also ein notwendiger elektrisch leitfähiger Untergrund, der so eine gleichmäßige Abscheidung der Goldatome gewährleistet und später nach seiner Entfernung einen Kapillarspalt zwischen Primär- und Sekundärteil hinterlässt. Gleichzeitig ist dieser Lack bei Primärteilen aus einer Goldlegierung eine Isolierung, die ein direktes Aufgalvanisieren auf dem Golduntergrund verhindert. Ohne diesen Lack wären Primär- und Sekundärteil nicht mehr voneinander zu trennen. Eine Kontrolle der Lackschicht unter dem Mikroskop ist ratsam und kann ungewünschten „Verschweißungen“ vorbeugen.

Auch keramische Primärteile müssen unbedingt mit Silberleitlack benetzt werden, da das Zirkoniumdioxid selbst nicht elektrisch leitfähig ist, wogegen bei NEM-Legierungen und Titan ein Aufgalvanisieren ohne Silberleitlack theoretisch möglich wäre. Diese Technik ist nicht unumstritten, da aus Sicht des Autors der für die Adhäsion notwendige Spalt für den Speichel fehlt und somit zu unerwünschten Ergebnissen führen kann.

Worauf muss ich beim Einsatz von Silberleitlack achten?

Ein Silberleitlack besteht aus plättchenförmigen Silberpartikeln in einem organischen Lösungsmittel. Die Konsistenz der Flüssigkeit und die Menge und Feinheit der Silberpartikel entscheiden über die Schichtdicke eines Lackauftrages bzw. sein Deckungsvermögen.

C.HAFNER verwendet für die Technik mit dem Galvanogerät HF 700 zwei bzw. drei unterschiedliche Silberleitlacke. Viele Anwender arbeiten mit dem HF Silberleitlack oder HF Silberleitlack classic (Abb. 6), die sich in ihrer Zusammensetzung etwas unterscheiden und mit einem in der Materialstraße beigefügten Pinsel sehr gut, gleichmäßig und homogen auftragen lassen. Grundsätzlich sind diese Lacke gut aufzuschütteln, die Mischkugel sollte mindestens eine Minute hörbar sein. Einmaliges Aufpinseln ist vollkommen ausreichend. Eventuelle Fehlstellen können nach einigen Minuten Trockenzeit punktuell korrigiert werden. Die Schichtstärke dieser Lacke  beträgt ca. 12 μm (Abb. 7 u. 8).

  • Abb. 7: Die mit dem Pinsel aufgetragene Lackschicht ist ca. 12 μm dick – lichtmikroskopische Aufnahme.
  • Abb. 8: Dieselbe gepinselte Lackschicht im Rasterelektronenmikroskop.
  • Abb. 7: Die mit dem Pinsel aufgetragene Lackschicht ist ca. 12 μm dick – lichtmikroskopische Aufnahme.
  • Abb. 8: Dieselbe gepinselte Lackschicht im Rasterelektronenmikroskop.

Diese beiden Lacke sind auch in Verbindung mit AGC-Bädern anwendbar, welche ebenfalls von C.HAFNER vertrieben werden. Für das AGC-System wird zusätzlich der AGC Silberleitlack Switch angeboten, der eine etwas kürze Trockenzeit hat, welche durch einen Farbumschlag nach rosa gekennzeichnet ist. Wichtig ist bei allen Lacken und unterschiedlichen Systemen eine nicht zu kleine, kräftige Leitspur, die von dem überpinselten Metallanteil der Elektrode zur Primärkonstruktion gelegt wird.

Alternativ – und das ist die eindeutig bessere Variante – kann der Silberleitlack auch mit der Airbrushpistole aufgesprüht werden (Abb. 9). Mit einem Arbeitsdruck von 0,5–0,7 bar wird durch eine sehr feine 0,2-mm-Düse ein hauchdünner Silberleitlackfilm aufgetragen (Abb. 10). Erreicht wird dies durch besonders feine Silberanteile in Verbindung mit einem entsprechend dünnen Lösungsmittel (Abb. 11). Selbst nach zweimaligem Aufsprühen wird lediglich eine Schichtstärke von ca. 5 μm erreicht. (Abb. 12 u. 13). Gerade bei wenigen Teleskopen oder sehr kurzen Fräsflächen bietet diese Technik große Vorteile (Abb. 14). Wer mit einer Airbrushpistole arbeitet, ist deutlich schneller – bei gleichbleibenden reproduzierbaren Ergebnissen. Das anschließende Reinigen der Airbrushpistole ist zwar aufwendiger, aber mit der richtigen Anwendungstechnik sehr schnell und einfach zu bewerkstelligen.

  • Abb. 9: Mit einer Airbrushpistole ist ein gleichmäßig dünner Auftrag erreichbar.
  • Abb. 10: Absolut homogene Silberleitlackschicht auf dem Primärteil.
  • Abb. 9: Mit einer Airbrushpistole ist ein gleichmäßig dünner Auftrag erreichbar.
  • Abb. 10: Absolut homogene Silberleitlackschicht auf dem Primärteil.

  • Abb. 11: Für die Airbrushpistole wird ein spezieller Lack in dünnerer Konsistenz benötigt.
  • Abb. 12: Die mit der Airbrushpistole aufgetragene Lackschicht ist ca. 5 μm dick – lichtmikroskopische Aufnahme.
  • Abb. 11: Für die Airbrushpistole wird ein spezieller Lack in dünnerer Konsistenz benötigt.
  • Abb. 12: Die mit der Airbrushpistole aufgetragene Lackschicht ist ca. 5 μm dick – lichtmikroskopische Aufnahme.

  • Abb. 13: Dieselbe mit Airbrush aufgetragene Lackschicht im Rasterelektronenmikroskop.
  • Abb. 14: Eine gleichmäßig dünne Lackschicht ermöglicht den Adhäsionseffekt zwischen Primärteil, Speichel und Sekundärteil. Je schmaler der Spalt, desto höher die Haftkraft.
  • Abb. 13: Dieselbe mit Airbrush aufgetragene Lackschicht im Rasterelektronenmikroskop.
  • Abb. 14: Eine gleichmäßig dünne Lackschicht ermöglicht den Adhäsionseffekt zwischen Primärteil, Speichel und Sekundärteil. Je schmaler der Spalt, desto höher die Haftkraft.

Unsaubere Oberflächen vermeiden

Unabhängig von Silberleitlack und Gerät ist es vor dem Aufbringen des Lackes unbedingt erforderlich, die Oberfläche des Primärteils akribisch zu reinigen. Unsaubere Oberflächen verhindern eine optimale Haftung des Lackes. Gerade bei NEM-und Zirkoniumdioxid-Primärteilen kann es zu Schwierigkeiten führen, wenn durch den Hochglanz nicht sichtbare Polierreste an der Oberfläche verblieben sind.

Mit hochprozentigem Alkohol (mindestens 96% Isopropanol) können diese Oberflächen am besten gereinigt werden. Ein Primärteil muss bei der Reinigung mit Alkohol beim mechanischen Abreiben mit einem fusselfreien Tuch zwischen den Fingern „quietschen“. Eine entsprechend lange Trocknungszeit des Lackes (mindestens 30 Minuten) ist auf jeden Fall einzuhalten.

Schichtdicken 
HF Silberleitlacksilberca. 12 μm
HF Silberleitlack classicsilberca. 12 μm
HF Airbrush Lacksilberca. 5 μm
AGC Leitlack "Switch"rosaca. 12 μm


Teil 3 in der Novemberausgabe 2020 des Zahntechnik Magazins beschäftigt sich mit dem Thema: Zusatzmaterialien: Welchen Auswirkungen haben nicht abgestimmte Materialien? 

 

 

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZT Uwe Rau



Im Rechtsstreit zwischen der Spitta GmbH und einem Software-Anbieter über die Zulässigkeit des Inverkehrbringens der Software diosMP ohne CE-Kennzeichnung wurde in erster Instanz das Urteil vom Landgericht Hamburg zugunsten Spitta gefällt.

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