Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz, insbesondere mittels eines keramischen Halbzeugs oder mittels einer anatomisch ge- formten Keramikschale als Verblendung eines Dentalgerüstes oder als vollkeramischer Zahnersatz.

Die Verwendung von keramischen Materialien ist in der Zahntechnik weit verbreitet. Neben der Verwendung in der Prothetik, wie z. B. für Einzelkronen, werden beispielsweise auch Verblendschalen (sog. Veneers) aus Keramik hergestellt.

Aus der WO 2007/028 787 A1 ist keramischer Zahnersatz und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. In dieser Druckschrift wird Zahnersatz, insbe- sondere in Form von einer Verbundkrone oder einer Verbundbrücke beschrieben, der aus zwei unabhängigen Bestandteilen besteht, die als innere Gerüststruktur und äußere Verblendhülle ausgebildet sind, welche durch eine

Konnektormasse miteinander verbunden sind. Die Konnektormasse ist dabei bei Zimmertemperatur flüssig oder zumindest zähflüssig, um die Verarbeitung zu vereinfachen.

Aus der DE 600 23 315 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines funktionalen Dentalelements bekannt, bei dem Schichten aus einem geeigneten keramischen Material, das ein Pulver ist, nacheinander aufgebracht werden. Dabei wird mittels einer dreidimensionalen Drucktechnik ein Binder auf jede Schicht aus Pulver an gewünschten Positionen aufgebracht, um jede Schicht aus Pulver an die vorhergehende Schicht zu binden, wodurch die Entfernung von überschüssigen, nicht-haftendem Pulver erlaubt wird. Anschließend wird das so gebildete Dentalelement einem Sinterschritt unterzogen und das gesinterte Element wird durch eine zweite Phase infiltriert. Auf den Sinterschritt kann auch ein Entbindungsschritt folgen.

Aus der DE 10 2009 051 593 A1 ist ein Haftvermittler zwischen einer Oxidke- ramik und einem Verblendwerkstoff, insbesondere für dentale Zwecke, bekannt. Dabei wird auf einen zu verblendenden und noch nicht dichtgesinterten Grundkörper aus Oxidkeramik oder deren Ausgangsmaterialien ein Haftvermittler in Form eines Gemisches aus Silikatkeramik und Quarz als Sol aufgetragen. Anschließend wird der Grundkörper mit dem eingewirkten Haftvermittler end- gesintert und danach der Verblendwerkstoff aufgebracht. Dadurch können hoch belastbare dentale Kronen oder Brücken hergestellt werden.

In der US 2004/0245663 A1 wird ein grünkeramisches Band beschrieben, welches zur Herstellung von Zahnersatz verwendet werden kann. Das Band wird zu diesem Zweck um ein Modell eines Zahnstumpfes gelegt und anschließend angepasst und gebrannt.

Aus der US 5 346 397 A ist ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz bekannt, bei dem in eine noch nicht angepasste sowie ungebrannte Keramikscha- le zusammen mit einer keramischen Paste als Aufbaumaterial verwendet wird, sodass ein farblich und formpassender aber noch ungebrannter Zahnersatz entsteht.

In der EP 0 826 642 A2 wird die Herstellung einer keramischen Zahnersatzkro- ne oder einer keramischen Zahnersatzschale beschrieben, bei der ein Schlicker zu einer dünnen Lage geformt wird, diese dünne Lage auf eine Gipsform gegeben, Lage für Lage getrocknet und nach Auftragung aller erforderlichen Lagen der Rohling gesintert wird. Halbzeuge aus keramischen Materialien sind in der Dentaltechnik weit verbreitet und werden bisher üblicherweise mittels CAD/CAM-Bearbeitungen aus dichtgesintertem Material eingesetzt, um vollkeramische Zahnersatzprodukte herstellen zu können.

Aus der DE 10 2006 034 551 A1 ist ein Keramik-Weißling zur Herstellung eines Keramik-Formteils und ein Verfahren zur Herstellung eines Keramik- Weißlings bekannt, wobei durch Vorsintern eines zu einem Grünling gepress- ten Keramik-Rohmaterials der Keramik-Weißling gebildet wird, der nach dem Vorsintern zu dessen Verstärkung mit einem Zusatzmaterial verstärkt wird, welches bei einer späteren Behandlung bzw. Bearbeitung des Weißlings rückstandsfrei wieder entfernbar ist. Das Zusatzmaterial wird in einem fließfähigen Zustand in Poren des Weißlings eingebracht und anschließend ausgehärtet. Dabei kann es sich um ein Polymer oder ein Kunstharz handeln.

Aus der Technik bekannte Halbzeuge werden als Weißling oder dichtgesintert angeboten. Ein Weißling führt aufgrund seiner sehr spröden Struktur leicht zu Abplatzungen und Rissen, was die spanende Verarbeitung schwierig und zeitaufwendig gestaltet. Dichtgesinterte Halbzeuge benötigen zudem spezielle Verarbeitungssysteme mit Kühlung und zusätzlichem Schleifen. Demnach sind derartige Arbeiten aufgrund spezieller Verarbeitungssysteme in der Verarbeitung und die Gefahr von Beschädigungen durch Risse oder Abplatzungen sind hoch. Des Weiteren sind die Bearbeitungszeiten sehr lang. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz anzugeben, bei dem eine einfachere Verarbeitung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unter- ansprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich. Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz, insbesondere mittels eines keramischen Halbzeugs oder einer anatomisch geformten Keramikschale als Verblendung eines Dentalgerüstes oder als vollkeramischer Zahnersatz, angegeben, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer anatomisch geformten Keramikschale als Grünling; Aufbringen der Keramikschale an ein Gerüst oder an einen Träger mittels einer viskosen keramischen Füllmasse als Ausgleichsmasse; und Durchführen wenigstens eines Brennschritts unterhalb einer Temperatur von 1050°C.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz verwendet einen Grünling, der formbar ist und daher als flexibles Verblendmaterial der Gerüstkontur plastisch angepasst werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich ein Adaptieren der anatomisch geformten Keramikschale an das Gerüst oder des Träger durchgeführt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die keramische Füllmasse eine Farbgebende Eigenschaft auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bereitstellens einer anatomisch geformten Keramikschale eine spanende Bearbeitung aus einem Halbzeug, das als Grünling aus einer Mischung umfassend ein Keramikpulver und ein Bindersystem gefertigt ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bereitstellens einer anatomisch geformten Keramikschale ein Bereitstellen eines Keramikschiickers, ein Aufbereiten des Keramikschiickers zu einem Schlickerfilm, ein eventuelles Vortrocknen des Schlickerfilms zur Anpassung des Feuchtigkeitsgrades oder der Viskosität, ein Bilden einer konkaven flexiblen Keramikschale in anatomischer Form und eine Entnahme der flexiblen Keramikschale in Form eines Grünlings.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt zum Bilden der konkaven Keramikschale ein Eindrücken des Schlickerfilms in eine Negativ- Form, ein Tiefzeihen oder ein Einbringen in Formplatten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Bilden der konkaven Keramikschale mittels eines 3D-Druckverfahrens.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Schritt des Bereitstellens einer anatomisch geformten Keramikschale mit wenigstens zwei unterschiedlich gefärbter Schichten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Grünling oder ein aus dem Grünling hervorgegangener Weißling infiltriert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Infiltration mit einer Glas- oder Keramik-Suspension vor dem Brennschritt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Infiltration mittels eines Polymers oder Harz nach dem Brennschritt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Brandschritt zum Dichtsintern durchgeführt.

Eine Verwendung von keramischem Halbzeug und spanender Bearbeitung oder von einer Keramikschale mit bereits fertiggestellter äußerer Form ist bezüglich Dimensionsstabilität oder Passgenauigkeit gut für die Herstellung von Zahnersatz geeignet, wobei andere Verfahren, wie beispielsweise additiven Produktionsformen keramischen Restaurationen ebenso möglich sind. Insbesondere mit einer dem Wärmeausdehnungskoeffizienten und dem Schrump- fungsverhalten angepasster viskosen keramischen Füllmasse, können mögliche Konstruktionsfehler innerhalb der CAD, oder Bearbeitungsfehler der Zerspanung vor dem Dichtsintern ausgeglichen und damit korrigiert werden.

Dabei wird in der Anwendung der Grünling oder der daraus hervorgehende Weißling vor dem Dichtsintern mit der viskosen Füllmasse hinterspritzt auf das dentale Gerüst oder dem Träger (z.B. feuerfeste Masse) lagerichtig zurückgesetzt. Die viskose Füllmasse (Keramik/Glas-Sol) soll hier ungleiche Spaltmaße beziehungsweise Hinterschnitte des Gerüstes oder des als feuerfeste Masse bereitgestellten Formenkörpers ausgleichen, um die dadurch hervorgerufenen Einfallstellen an der Verblendung zu vermeiden.

Aufgrund seiner plastischen Verformbarkeit ergeben sich deutlich kürzere Verarbeitungszeiten und geringe Neigungen zu Rissen oder Brüchen. Die Eigenschaft der plastischen Verformbarkeit ergibt wesentliche Vorteile in einer nach- träglichen händischen korrektiven Formanpassung an den Träger oder Gerüst. Aufgrund der hier möglichen Grünbearbeitung ergeben sich kürzere Bearbeitungszeiten der Zerspanung, da der Grünling nicht die Sprödigkeit von Weißlingen oder dichtgesinterten Halbzeugen aufweist und daher mit schnelleren Verarbeitungsparametern der Zerspanung (Drehzahl/Vorschub/Zustellung) bearbeitet werden kann. Der Grünling kann trocken auf allen Maschinensystemen verarbeitet werden. Demnach wird ein keramisches Halbzeug zur Bildung einer gespanten keramischen Restauration verwendet, wobei nachträglich nach dem Spanprozess eine form korrigierende Anpassung an den Träger, bei- spielsweise ein Dentalgerüst oder einen feuerfesten Formkörper, möglich ist. Demnach ist ein Anadaptieren, wie es in der Zahntechnik oftmals vorgenommen werden muss, ohne weiteres möglich, da die Keramikschale nach dem Spanprozess noch verformbar ist und gebogen werden kann. Dies wird durch den Binderzusatz des Grünlings ermöglicht. Das Halbzeug kann als eine Fräs- blankform, beispielsweise mit 100 mm Durchmesser und 14 mm Dicke bereitgestellt werden. Dabei wird ein Keramikschiicker mit einem Bindersystem verwendet, wobei der Keramikschiicker aus dentalüblichem Keramikmaterial entsprechend pastös aufbereitet ist. Die spanende Bearbeitung eines Grünlings ist ohne großen Aufwand möglich und stellt keine besonderen Anforderungen hin- sichtlich des zu verwendeten Werkzeugs. Demnach ist eine einfache aber sichere Verarbeitung möglich, die schnellere Bearbeitungszeiten bei gleichzeitig geringerer Wahrscheinlichkeit von Brüchen, Abplatzungen oder Rissen im Spanprozess aufweist. Der Grünling kann monochrom sein, so dass sich Zahnersatz bilden lässt, der mit einer einzigen Farbgebung versehen ist. Mehrere Schichten des Grünlings, können aber auch unterschiedliche Farben aufweisen.

Demnach ist es möglich, die Farbgebung des keramischen Halbzeugs entspre- chend anzupassen, um beispielsweise Farbunterschiede zwischen dem

Schmelz- und Dentinbereich einer Verblendschale entsprechend anpassen zu können. Die unterschiedlichen Schichten des Grünlings werden dabei nacheinander beispielsweise gegossen, wobei zwischen dem Aufbringen der nachfolgenden Schicht ein Antrocknen der bereits vorhandenen Schlickerschicht er- folgt, um eine separat darüber liegende Schicht gießen zu können. Gegebenenfalls ist ein nachfolgender Pressvorgang oder eine Druckbehandlung durch nachträgliches Nachverdichten mittels Druckkammer oder Überdruck notwendig, um die Grenzflächen der einzelnen Schichten besser zu verbinden und einen geringeren Schrumpf zu erreichen. Dabei könnte insbesondere ein uniaxiales, biaxiales oder isostatisches Pressverfahren zum Einsatz kommen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Grünling oder ein aus dem Grünling entstandener Weißling infiltriert. Die Infiltration kann dabei vor oder nach dem Brennschritt mit einer Glas- oder Keramik-Suspension sowie mittels eines Polymers oder Harz erfolgen.

Hierbei ist ein weiterer wichtiger Punkt in der Entwicklung von keramischem Zahnersatz darin zu sehen, dass die grundsätzliche Möglichkeit einer Infiltrati- on mittels Glas, Keramik oder Harz besteht, die vor oder nach einem Brennschritt durchgeführt werden kann. Dies ist gegenwärtig mit handelsüblichen Keramiken nicht möglich, da diese in Pulverform mit einer Wasserbasis aufgemischt werden. Durch die Wassersättigung bzw. Löslichkeit einer unmittelbaren Infiltration, ist dies nicht möglich. Auch sind Porositäten und Homogenitäten so ungleichmäßig, dass beispielsweise eine gleichmäßige Farbgebung nicht zu erzielen wäre. Eine Infiltration beseitigt bzw. minimiert mögliche Porosität, wodurch die mechanische Stabilität der Keramik deutlich gesteigert wird. Falls die Infiltration mittels Glas-/Keramik-Suspension umgesetzt wird, ist ein nachfolgendes Brennen erforderlich. Die Infiltration kann auch mittels eines Polymers oder Harz nach dem Brennen der Keramik erfolgen, wobei ein weiteres Brennen nicht mehr möglich ist.

Es ist erfindungsgemäß ebenso vorgesehen, eine chromatische Farbgebung des Keramik-Sols, also zahnfarbigen, chromatischen Glas-Sols zur farblichen Anpassbarkeit der Verblendschale zu schaffen. Eine Besonderheit hier ist, dass die Farbwirkung vom Gerüst oder Träger ausgeht, was der anatomischen Farbgebung entspricht. Im Gegensatz dazu wird im Stand der Technik zur Farbanpassung nach dem Brennen oberflächlich auf die anatomische Außen- fläche eine Farbschicht aufgemalt.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein keramisches Halbzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht,

Fig. 2 ein keramisches Halbzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht,

Fig. 3 eine aus dem Halbzeug hergestellte Keramikschale zusammen mit einem Verblendgerüst, und

Fig. 4 eine aus dem Halbzeug hergestellte Keramikschale zusammen mit einem Formkörper.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein keramisches Halbzeug 1 in einer perspektivischen Seitenansicht gezeigt. Das keramische Halbzeug 1 ist als Keramik- schlicker aus Keramikpulver mit einem Bindersystem gegossen, das mittels spanender Bearbeitung aus dem so entstandenen Grünling in eine

adaptierbare Keramikschale umarbeitbar ist, die vor einem Brennschritt unter- halb einer Temperatur von 1050°C an einen Träger formbar und plastisch anpassbar ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird eine zweite Ausführungsform gezeigt. Hier werden Fräsblankformen als keramisches Halbzeug 1 bereitgestellt, bei denen separat nacheinander polychrome Schichten 2 gebildet werden, wobei nach jedem Gießvorgang die Keramikschlickerschicht angetrocknet wird, um eine separate darüber liegende Schicht 2 zu gießen. In einer Variante des Verfahrens kann ein nachfolgender feuchter Pressvorgang bzw. ein Verdichten durch Druckluft oder Vibration durchgeführt werden, um die Grenzflächen der Schichten 2 besser zu verbinden und hier einen geringeren Schrumpf zu erreichen.

Somit ist es möglich, sowohl aus dem monochromen Blank gemäß Fig. 1 als auch aus dem polychromen Blank gemäß Fig. 2 individuelle Verblendschalen mittels spanender Bearbeitung zu formen und an einem Verblendgerüst zu fixieren oder an ein feuerfestes Formgerüst anzubringen. Mittels einer farblich unterschiedlichen keramischen Füllmasse kann hierbei eine zusätzliche Färbung geschaffen werden. Eine Verbindung zwischen den Verblendschalen und dem Gerüst bzw. dem Formkörper erfolgt dabei in einem Brennvorgang. Dabei ist jedoch eine plastische form korrigierende Anpassung möglich, da die Verblendschale nach dem Spanprozess noch verformbar ist.

Anstelle von keramischem Halbzeug 1 kann aber auch eine Keramikschale bereitgestellt werden, die in anatomisch korrekter Form gebildet wurde. Hierzu wird auf die bisher unveröffentlichte Anmeldung DE 10 2016 109 447.1 der gleichen Anmelderin verwiesen. Eine Herstellung einer Keramikschale in einem additiven Verfahren, beispielsweise in einem 3D-Druckverfahren wäre ebenfalls möglich. Die Verwendung einer flexiblen Keramikschale 10, die wie oben beschrieben hergstellt sein kann, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert. In Fig. 3 ist schematisch ein Verblendgerüst 1 1 gezeigt, das eine entsprechende konvexe Verblendfläche 12 aufweist. Auf diese konvexe Verblendfläche 12 wird die Keramikschale 10 aufgesetzt. Die Keramikschale weist eine konkave Kontaktfläche 13 auf, wobei zwischen der konkaven Kontaktfläche 13 und der konvexen Verblendfläche 12 ein Spalt 14 vorliegt.

Die zur Kontaktfläche 13 gegenüberliegende Seite der Keramikschale 10 stellt die vestibuläre, anatomische Zahnform 15 dar. Der Spalt 14 zwischen der konvexen Verblendfläche 12 des Verblendgerüsts 1 1 und der konkaven Kontaktfläche 13 der Keramikschale 10 wird mittels einer keramischen Füllmasse die typischerweise als Keramik-Sol bereit gestellt wird, eliminiert. Dabei fungiert die viskose keramische Füllmasse als Ausgleichsmasse, und kann entsprechend unterschiedliche Spaltmaße sowie Hinterschnitte zwischen der Keramikschale 10 und dem Verblendgerüst 1 1 ausgleichen. Der Füllmasse, d.h. das Keramik/Glas-Sol soll hier ungleiche Spaltmaße oder Hinterschnitte des Gerüs- tes oder des Formenkörpers als feuerfeste Masse ausgleichen, um die dadurch hervorgerufenen Einfallstellen an der Verblendung oder der Außenfläche der anatomischen Zahnform 15 zu vermeiden. Dazu wird die Keramikschale 10 nach einem formgebenden Anpassen an das Verblendgerüst 1 1 mit der viskosen keramischen Füllmasse hinterspritzt und auf das Verblendgerüst 1 1 ge- drückt, so dass die überschüssige Füllmasse herausgepresst wird.

Aufgrund der flexiblen Eigenschaft der Keramikschale 10 kann somit der Formverlauf beispielsweise an der Präparationsgrenze durch Biegen und Schneiden individuell angepasst werden. Wichtig ist jedoch, dass durch die Verwendung der viskosen keramischen Füllmasse eine unkontrollierte Formveränderung der vestibulären, anatomischen Zahnform 15 verhindert wird. Ein ungleichmäßiger Spalt 14 würde sich auf die vestibuläre anatomische Zahnform 15 übertragen, so dass die als Verblendschale genutzte Keramikschale 10 mit einer veränder- ten äußeren Form an dem Verblendgerüst befestigt wäre. Ebenso könnten Einfallstellen an der dentalen Verblendung entstehen.

Durch die viskose keramische Füllmasse wird eine unerwünschte thermische Formveränderung durch Aufschmelzen und Schrumpfen weitestgehend kom- pensiert. Dabei kann es auch vorgesehen sein, der Füllmasse UV-Initiatoren zur Lichtpolymerisation beizufügen, so dass bis zum ersten Brandschritt die Keramikschale 10 über die Füllmasse auf dem Verblendgerüst 1 1 fixiert wird.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform gezeigt. Hierbei wird im Unterschied zu der oben beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 3 die Keramikschale 10 nicht auf ein Verblendgerüst sondern auf einen feuerfesten Formkörper 16 zum Beispiel in einer Anwendung als eine vollkeramische Restauration aufgebracht. Die weitere Verfahrensführung bzw. Befestigung ist jedoch identisch. Demnach kann die Keramikschale 10 sowohl zur Bildung von vollkeramischem Zahnersatz in Form einer Krone oder Kappe mit palatinalem Anteil als auch für die Verblendung eines Dentalgerüsts eingesetzt werden.

Nach dem ersten Brandschritt können noch weitere Brandschritte zur Färb- und Formkorrektur durchgeführt werden. Die als Folienkeramik hergestellt Keramikschale 10 ist elastisch und kann somit dem dreidimensionalen Formverlauf der Präparationsgrenze durch Biegen und Schneiden individuell angepasst werden. Es ist grundsätzlich möglich, dem Keramik-Sol einen geeigneten UV- Initiator für Lichtpolymerisation beizufügen, um die in der Form nachträglich dem Gerüst oder Träger plastisch angepasste Keramikschale 10 bis zur ersten Brandführung zu fixieren.

Die verbleibenden Freiflächen des Gerüstes können anschließend mit einer herkömmlichen Pulverkeramik-Wasser-Mischung mit einem Keramikpinsel konventionell verblendet werden, oder mit einem thixotropen Keramik-Sol in gewünschter Zahnform komplettiert werden.

Da beim ersten Hauptvakuumbrand mit einer Schrumpfung von bis zu 16% auszugehen ist, können die approximalen Bereiche und die Incisalleiste mit geeigneten Effektmassen aufgebaut werden, um zusammen mit dem Grünling im Rahmen der ersten Brandführung diesen Schrumpf zu kompensieren.

Ferner bietet die Verwendung der industriell hergestellten flexiblen Keramik- schale den erhebliche Vorteil des sehr homogenes Keramikgefüges, welches zu einem gleichmäßigen Schrumpf führt. Im Gegensatz dazu weist die händische, anatomische Schichtung den maßgeblichen Nachteil auf, das hier portionsweise ein in unterschiedliche Viskosität und Feststoff/Wassergehalt angemischte Pulverkeramik Anwendung findet, welche dann zu unterschiedlich starken Schrumpfungen und Rissbildungen führt.

Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die be- schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.