Kronen/Brücken


Zirkonfräsen – die Konsequenz der Entwicklung


Indizes: Zirkondioxid, Kopierfräsen, CAD/CAM, Wirtschaftlichkeit, Vollkeramik

Direkt neben dem Behandlungsstuhl sollen die vollautomatischen CAD/CAM-Robotertechniken stehen und dem Zahnarzt die vorbereiteten Teile in die Hand reichen – das Ideal der Industrie. Bis es soweit ist, vergeht sicher noch einige Zeit. Schon deshalb müssen wir uns nach vollkeramischen Alternativen umschauen.

Enrico Steger war es, der die uralte Idee des „Storchenschnabels“ in der Zahntechnik einführte. Noch heute ist das Handsystem dem Computer beziehungsweise Automaten in manchen Bereichen überlegen – von der Grundinvestition ganz zu schweigen. Preislich sind diese Kopierfrässysteme
im Bereich der heute erhältlichen Scanner angesiedelt. Wesentliche Vorteile aus eigener Erfahrung: Alle Arbeitsschritte – damit also die Wertschöpfung – verbleiben im Haus. Die zahntechnische und handwerkliche Kreativität obliegt nach wie vor dem Techniker. Sehr viele Arbeitsschritte sind aus der Gusstechnik bekannt und gehen daher dem Techniker leicht von der Hand. Entscheidend sind die Einhaltung der Wandstärken und die richtige Dimensionierung der Verbindungen bei Brückenkonstruktionen.

Der Fall: unter-sich-gehende Präparation

Der erste dargestellte Fall ist nicht spektakulär, dafür jedoch alltagstauglich. Mit seinen unter-sichgehenden Bereichen und Pfeilerdivergenzen ist er geradezu prädestiniert für ein Kopierfrässystem. Anhand dieses Falles möchte ich zeigen, dass nicht nur Lehrbuchpräparationen umgesetzt werden können (Abb. 1).

Die Vorbereitung: Soll-Parameter beachten

Die präparierten Stümpfe werden mit einem PROMOD-Wachs (Aldente, Meckenbeuren) dünn ausgeblockt (Abb. 2) und mit Vaseline (Abb. 3) isoliert.
Beim Z-System der Firma Schick Dental (Schemmerhofen) wird mit einem Gel modelliert, das direkt aus der Spritze auf den Stumpf aufgebracht und anschließend unter UV-Licht gehärtet wird. Mit ein wenig Übung lassen sich schnell gleichmäßige Käppchen herstellen. Wesentlich für das folgende manuelle Abtasten: Die Ränder sollten entsprechend stabiler gestaltet werden (Abb. 4). Dies verhindert ein Verbiegen der Modellation. Die Brückenglieder werden aus LC-Löffelkunststoff modelliert, polymerisiert und mit dem Gel fixiert (Abb. 5 und 6). Die ausgehärtete Brücke ist so stabil, dass sie frei in der Hand nachgearbeitet werden kann. Wichtig: Die Stärke der Konstruktion sollte 0,5 mm nicht unterschreiten und die Verbinder müssen nach vollkeramischen Gesichtspunkten gestaltet werden – analog der VMK-Technik mit oralen Girlanden. Anschließend wird die Brücke in eine vorbereitete Modellplatte eingeklebt, die zur sicheren Fixierung in der Maschine dient (Abb. 7). Eine Positionierhilfe erleichtert das Einkleben der Brücke und hält diese im fräsbaren Bereich des Blanks (Abb. 9). Bei der dargestellten Arbeit wurde ein großer Blank mit den Maßen 98 mm x 98 mm x 20 mm verwendet. Für Arbeiten bis zu vier Gliedern beziehungsweise bis zu einer Länge von 34 mm stehen kleine Blanks zur Verfügung (Abb. 9). Als Alternative zur Modellplatte aus Kunststoff kann auch eine Schnellspannplatte aus Metall – die sogenannte „Quickfixplatte“ – verwendet werden (Abb. 26). Mit ihr reduziert sich der Einklebevorgang auf wenige Minuten.

  • Abb. 1: Das Arbeitsmodell – die leicht und …
  • Abb. 2: … unter-sich-gehenden Stellen werden, wie links gezeigt, mit Wachs ausgeblockt.
  • Abb. 1: Das Arbeitsmodell – die leicht und …
  • Abb. 2: … unter-sich-gehenden Stellen werden, wie links gezeigt, mit Wachs ausgeblockt.

  • Abb. 3: Die Stümpfe werden mit Vaseline isoliert.
  • Abb. 4: Der Modellierkunststoff wird direkt aus der Spritze aufgetragen. Die Kronenränder werden verstärkt.
  • Abb. 3: Die Stümpfe werden mit Vaseline isoliert.
  • Abb. 4: Der Modellierkunststoff wird direkt aus der Spritze aufgetragen. Die Kronenränder werden verstärkt.

Das Gerät: leise und leicht zu handhaben

Die Modellplatte mit der abzutastenden Brücke wird rechts in den Frästisch eingesetzt (Abb. 10). Der Zirkondioxidblank kommt in die linke Aufnahme. Ein großer Vorteil des Z-Systems der Firma Schick sind die bereits fertig in Rahmen verklebten Zirkondioxidrohlinge. Mittels je zwei Exzenterschrauben werden Blank und Modellplatte spielfrei in die Aufnahme gespannt. Die Lagerung ist dank der Kugelauflagen sehr präzise und unempfindlich gegen Staub. An der Maschine müssen keine Parameter eingestellt werden. Man kann sofort mit dem Fräsen beginnen. Apropos Staub: Die Lösung der Firma Schick ist aus meiner Sicht genial. Genau dort, wo der Staub entsteht, wird er über zwei Absaugschalen direkt durch den linken Lagerbock abgesaugt (Abb. 11). Gleichzeitig sind diese mit Holz verkleideten Schalen sehr angenehme Handauflagen. Eine verschiebbare Bodenplatte aus Holz dient ebenfalls als Armauflage und ermöglicht ein sehr entspanntes Arbeiten. Ein wohldurchdachtes Detail ist der einfach anzuschließende Handsaugschlauch zur Reinigung des Arbeitsfeldes während des Fräsens und zum abschließenden Säubern des Gerätes. Die zum System gehörende, speziell entwickelte Absaugung ist sehr leise, äußerst wirksam und wartungsfrei. Man sollte lediglich die Auffangschale regelmäßig leeren. Der Filter wird durch Druckluft automatisch gereinigt. Somit entfällt das teure und zeitaufwendige Wechseln der Filtersäcke. Die Beleuchtung des Arbeitsfeldes ist ideal gelöst. Eine dimmbare LED-Beleuchtung ist im Fräs- und Tastkopf perfekt integriert (Abb. 12) und ermöglicht so ein völlig schattenfreies Arbeiten. Stichwort Ergonomie: Das Z-System ist mit einem elektrisch höhenverstellbaren Tisch ausgestattet und ermöglicht so ein rückenschonendes Arbeiten – ob im Stehen oder im Sitzen (Abb. 13).

  • Abb. 5: Die modellierte Brücke auf dem Modell.
  • Abb. 6: Linguale Girlanden erhöhen die Stabilität.
  • Abb. 5: Die modellierte Brücke auf dem Modell.
  • Abb. 6: Linguale Girlanden erhöhen die Stabilität.

  • Abb. 7: Die vorbereitete Brücke ist zum Abtasten in den Spannrahmen eingeklebt.
  • Abb. 8: Die Positionierungshilfe für Modellplatten. Mit ihr wird der fräsbare ereich des Blank dargestellt.
  • Abb. 7: Die vorbereitete Brücke ist zum Abtasten in den Spannrahmen eingeklebt.
  • Abb. 8: Die Positionierungshilfe für Modellplatten. Mit ihr wird der fräsbare ereich des Blank dargestellt.

  • Abb. 9: Blanks in verschiedene Größen haben bereits Rahmen und können direkt eingesetzt werden.
  • Abb. 10: Blick ins Innenleben des Z-System.
  • Abb. 9: Blanks in verschiedene Größen haben bereits Rahmen und können direkt eingesetzt werden.
  • Abb. 10: Blick ins Innenleben des Z-System.

  • Abb. 11: Zusätzlicher Reinigungsschlauch und gekapselter Fräsbereich.
  • Abb. 12: Perfekte Ausleuchtung durch Diodenlicht im Fräskopf.
  • Abb. 11: Zusätzlicher Reinigungsschlauch und gekapselter Fräsbereich.
  • Abb. 12: Perfekte Ausleuchtung durch Diodenlicht im Fräskopf.

  • Abb. 13: Höhenverstellbare Arbeitstische ermöglichen ergonomisches Arbeiten.
  • Abb. 14: Bei den Feinarbeiten wird die obere Saugschale abgenommen.
  • Abb. 13: Höhenverstellbare Arbeitstische ermöglichen ergonomisches Arbeiten.
  • Abb. 14: Bei den Feinarbeiten wird die obere Saugschale abgenommen.

  • Abb. 15: Die fertig ausgefräste Brücke – noch sind nur die Innenflächen exakt ausgearbeitet.
  • Abb. 16: Set mit unterschiedlichen Fräsen und Tastern.
  • Abb. 15: Die fertig ausgefräste Brücke – noch sind nur die Innenflächen exakt ausgearbeitet.
  • Abb. 16: Set mit unterschiedlichen Fräsen und Tastern.

Das Fräsen: schnell zum Ziel

Beim Fräsen selbst sind Fingerspitzengefühl und Ruhe entscheidend. Zunächst wird mit einem 4,0 mm Schruppfräser das grobe Umfeld herausgefräst. Dieser hat noch ein gewisses Übermaß und stellt sicher dass Beschädigungen durch zu schnelles Bearbeiten vermieden werden. Anschließend kommt für die erste Feinarbeit ein 2,0 mm Fräser zum Einsatz. Im Anschluss können Feinkorrekturen in der Kronenspitze oder im Randbereich mit einem 1,0 mm Werkzeug ausgeführt werden (Abb. 14). Im Fokus stehen hierbei die Innenflächen und Kronenränder (Abb. 15). Für das Fräsen unter-sich-gehender Stellen bietet das Z-System zwei Möglichkeiten an: der T-förmige Fräser für leichte Unterschnitte oder das Drehen beider Platten. Dabei wird die Exzenterspannung der Aufnahmen gelöst und die Platten werden synchron gedreht. Über diese fünfte Achse sind dann alle tieferen Unterschnitte erreichbar. Für Implantat- oder Geschiebekonstruktionen stehen ein 1,0 mm Fräser und ein 0,6 mm Fräser zur Verfügung, mit dem selbst feinste Konturen herausgearbeitet werden können (Abb. 16). Die Gesundheitsbelastung ist aufgrund der speziellen Absaugtechnik auf ein Minimum reduziert, denn der Staub wird direkt im Fräsbereich abgesaugt. Wie bei allen Schleifarbeiten in der Zahntechnik empfiehlt sich dennoch ein Mundschutz. Ebenso ist eine Schutzbrille beziehungsweise Lupenbrille zum Schutz vor eventuellen Splittern empfehlenswert.

  • Abb. 17: Das Original aus Kunststoff und die 25 Prozent größere Kopie aus Zirkon.
  • Abb. 18: Frässet zur Bearbeitung des Grünlings und FG-Fräse für die Turbine zur Nachbearbeitung des gesinterten Zirkons.
  • Abb. 17: Das Original aus Kunststoff und die 25 Prozent größere Kopie aus Zirkon.
  • Abb. 18: Frässet zur Bearbeitung des Grünlings und FG-Fräse für die Turbine zur Nachbearbeitung des gesinterten Zirkons.

  • Abb. 19: Erstes Aufsetzen nach dem Sintern.
  • Abb. 20: Die wenigen Störstellen sind mit Pasta Rossa schnell markiert.
  • Abb. 19: Erstes Aufsetzen nach dem Sintern.
  • Abb. 20: Die wenigen Störstellen sind mit Pasta Rossa schnell markiert.

Nach dem Heraustrennen des Grünlings aus dem Rahmen werden die Außenflächen mit dem Handstück bearbeitet. Dies geht einfach von der Hand, weil das Gerüst jetzt noch weicher ist als später im gesinterten Zustand. Außerdem sind die Teile rund 25 Prozent überdimensioniert, um den Schrumpf während des Sintervorganges auszugleichen – entsprechend besser sind die gesamten Konturen erkennbar (Abb. 17). Wir verwenden unterschiedliche diamantverzahnte Hartmetallfräsen von Komet (Lemgo) und den besonders weichen Titan-Gummipolierer No. 92 (Renfert, Hilzingen) (Abb. 18). Nach dem Bearbeiten der Außenfläche kann das Gerüst bei Bedarf noch mit Coloring Liquid (VITA, Bad Säckingen) eingefärbt werden. Nun wird es über Nacht bei ca.1.500°C gesintert. Das Brennprogramm ist bereits in den zum System gehörenden Ofen einprogrammiert. Der Ofen verriegelt sich nach dem Programmstart automatisch, sodass eine absolute Prozesssicherheit gewährleistet ist.

Das Aufpassen der gesinterten Gerüste

Dieser Vorgang erfordert ein gewisses Know-how. Wesentlich ist dabei, die Störstellen nicht nur zu erkennen, sondern auch die „Qualität“ dieser Kontaktpunkte zu interpretieren. Dazu benutzen wir das Kontaktmittel „Pasta Rossa“ (anaxdent, Stuttgart). Mit etwas Übung gelingen die Passungen innerhalb kurzer Zeit sehr überzeugend (Abb. 19 bis 22). Das Beschleifen erfordert eine wassergekühlte Turbine und diamantierte Fräser. Sind die Ränder von außen ausgedünnt und die Anstiftstellen verschliffen, wird noch ein Regenerierungsbrand durchgeführt. Danach kann mit der Verblendung begonnen werden. Zum Verblenden benutzen wir die zum System gehörende chic-Zirkonverblendkeramik.

Wirtschaftlichkeit: freie Kapazitäten nutzen

Der wirtschaftliche Aspekt ist gerade für das kleinere und mittlere Labor ganz entscheidend. Entstehen bei den Technikern freie Kapazitäten, können diese für die Fertigung von Zirkongerüsten im Haus genutzt werden. Je nach Größe des Käppchens liegt bei uns die Herstellungszeit bei zirka 45 Minuten. Kalkuliert man nun den eigenen Stundenverrechnungssatz mit dieser Zeitspanne, zuzüglich
des eingesetzten Materials und der anteiligen Geräteabschreibung, erhält man den Preis je Gerüst. Gegenrechnung: Kauft ein Labor vorgefertigte Gerüste
zu, fallen zusätzlich zum Einkaufspreis Risiko- und Gewinnzuschlag an, die Zeit für Scannen, Konstruktion und eventuelles Nacharbeiten, zuzüglich der anteiligen Geräteabschreibung (Scanner). Ob sich die Investition in ein eigenes Z1-System von Schick lohnt, lässt sich so einfach ausrechnen. Werden anfallende Arbeiten einem Fräszentrum übergeben, müsste vermutlich irgendwann ein gut ausgebildeter Zahntechniker entlassen werden. Übrigens: Würde man den Gedanken des Outsourcing konsequent weiterdenken, müssten wir unsere Gerüste in Fernost einkaufen. Wollen wir das?

  • Abb. 21: Nach kurzer Zeit ist ein hervorragendes Ergebnis erzielt.
  • Abb. 22: Auch von schräg unten betrachtet ist der Rand perfekt.
  • Abb. 21: Nach kurzer Zeit ist ein hervorragendes Ergebnis erzielt.
  • Abb. 22: Auch von schräg unten betrachtet ist der Rand perfekt.

  • Abb. 23: Titanklebebasis für Implantate gibt es von vielen Herstellern.
  • Abb. 24: Aus Kunststoff wird ein optimaler Aufbau modelliert. Die Zahnfleischmaske ist zur Kontrolle entfernt.
  • Abb. 23: Titanklebebasis für Implantate gibt es von vielen Herstellern.
  • Abb. 24: Aus Kunststoff wird ein optimaler Aufbau modelliert. Die Zahnfleischmaske ist zur Kontrolle entfernt.

  • Abb. 25: Der Aufbau wird in die Quickfixplatte geklebt. Diese dient zur schnellen Fixierung von Kronen und kleinen Brücken.
  • Abb. 26: Der ausgefräste Aufbau wird mit dem Handstück herausgetrennt und verschliffen.
  • Abb. 25: Der Aufbau wird in die Quickfixplatte geklebt. Diese dient zur schnellen Fixierung von Kronen und kleinen Brücken.
  • Abb. 26: Der ausgefräste Aufbau wird mit dem Handstück herausgetrennt und verschliffen.

  • Abb. 27: Der Zirkonaufbau passt auf Anhieb und wird nur noch basal poliert und mit der Basis verklebt.
  • Abb. 28: Der ausgeblockte Stumpf vorbereitet zur Modellation.
  • Abb. 27: Der Zirkonaufbau passt auf Anhieb und wird nur noch basal poliert und mit der Basis verklebt.
  • Abb. 28: Der ausgeblockte Stumpf vorbereitet zur Modellation.

  • Abb. 29: Die modellierte Krone.
  • Abb. 20: Die wenigen Störstellen sind mit Pasta Rossa schnell markiert.
  • Abb. 29: Die modellierte Krone.
  • Abb. 20: Die wenigen Störstellen sind mit Pasta Rossa schnell markiert.

  • Abb. 31: Nach dem Sintern sind kaum Störstellen zu sehen und …
  • Abb. 32: … die Krone passt nach wenigen Minuten.
  • Abb. 31: Nach dem Sintern sind kaum Störstellen zu sehen und …
  • Abb. 32: … die Krone passt nach wenigen Minuten.

Überlegenheit bei Implantataufbauten

Deutlich überlegen sind Kopierfräsen den CAD/CAM-Systemen gerade bei der Herstellung von Keramikabutments. Im dargestellten Fall wird ein individuell angefertigtes Abutment mit einer Vollkeramikkrone versorgt. Individuelle Abutments kleben wir dabei immer auf eine Titanbasis (Abb. 23). In einer Metallführung hält die Titanschraube besser und übt dabei keinen Druck auf das Zirkon aus. Klebebasen gibt es inzwischen für die meisten Implantatsysteme. Ein optimal geformter Stumpfaufbau wird auf die Klebebasis modelliert (Abb. 24). Wie bereits bei der Brücke beschrieben, wird der Aufbau zum Kopiervorgang in die Z1-Kopierfräse (Abb. 25) mittels der Quickfixplatte eingesetzt und in Zirkon umgesetzt (Abb. 26). Der ausgefräste Aufbau lässt sich im Grünzustand optimal bearbeiten. Vor dem Sintern wird er der Zahnfarbe entsprechend eingefärbt. Nach dem Sintern wird das Emergenzprofil hochglanzpoliert, die Innenfläche sandgestrahlt und silanisiert. Nun können die Aufbauten mit AGC-Cem, Panavia oder ähnlichen Komposites verklebt werden (Abb. 27). Diese Verbindungen, bei uns seit langem im Einsatz, haben sich als extrem stabil erwiesen und lassen sich selbst unter hohen Temperatureinwirkungen und nur bedingt wieder lösen. Wir erhalten dabei einen Zahnstumpf mit optimalem Durchtrittsprofil, der zudem äußerst gewebefreundlich ist. Die Herstellung und Verblendung der Vollkeramikeinzelkrone wird in den folgenden Bildern gezeigt (Abb. 28 bis 34). Die Abbildungen 35 und 36 zeigen die Krone nach etwa acht Monaten Tragezeit.
Rechnet man die Kosten für Zirkonfertigteile oder angussfähige Aufbauten mit dem Aufwand des Modellierens gegen – möglicherweise auch eine Keramikschulter und das eingesetzte Gold –, so ergibt sich ein Gewinn in jeder Hinsicht: ästhetisch, funktionell und vor allem auch wirtschaftlich. Und: Behandler und Patienten sind überzeugt – von einer harmonischen Einheit und dem sichtbar optimalen Ergebnis. Die Folgearbeit kommt gewiss.

  • Abb. 33: Als Verblendmaterial setzen wir die zum System gehörende chic-ZK-Keramik ein. Diese lässt sich sehr einfach schichten …
  • Abb. 34: … und weist hervorragende lichtoptische und mechanische Eigenschaften auf.
  • Abb. 33: Als Verblendmaterial setzen wir die zum System gehörende chic-ZK-Keramik ein. Diese lässt sich sehr einfach schichten …
  • Abb. 34: … und weist hervorragende lichtoptische und mechanische Eigenschaften auf.

  • Abb. 35: Nach etwa sechs Monaten im Mund – der Patient ist begeistert und …
  • Abb. 36: … als nächstes werden die benachbarten Kronen erneuert.
  • Abb. 35: Nach etwa sechs Monaten im Mund – der Patient ist begeistert und …
  • Abb. 36: … als nächstes werden die benachbarten Kronen erneuert.

Fazit

Das Z-System ist ein sehr präzises und funktionales System, grundsolide und wirtschaftlich – genau das richtige auch für kleinere Betriebe und für Zahntechniker, die sehr individuell arbeiten wollen. Die bisher entstandenen Arbeiten überzeugen unsere Zahnärzte und Patienten und werden als herausragend bezeichnet.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Gernot Goetz

Bilder soweit nicht anders deklariert: ZTM Gernot Goetz


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