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Vergleichende werkstoffkundliche Untersuchung marktgängiger und neu entwickelter Materialien zur Herstellung temporärer Kronen und Brücken

By Konstantin Johanning

Abstract

Ziel dieser Untersuchung war es, marktgängige und neu entwickelte temporäre K&B-Materialien auf ihre Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit, charakteristische Weibullfestigkeit und ihr Weibullmodul hin zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Um die ermittelten Ergebnisse auch bedingt Werkstoffgruppen übergreifend einordnen zu können, wurden zusätzlich zwei keramische Werkstoffe auf ihre Bruchzähigkeit getestet. Zur Ermittlung der Biegefestigkeit wurden von den Materialien Snap, Dentalon Plus, Protemp 3 Garant und Luxatemp Automix jeweils 30 Probekörper hergestellt. Die Probekörper des Materials VITA CAD-Temp wurden von der Firma VITA zur Verfügung gestellt. Nach siebentägiger Wasserlagerung wurden diese Prüfkörper auf Durchbiegung in einer Universalprüfmaschine der Firma Zwick belastet. Die höchste Biegefestigkeit wurde von Luxatemp Automix mit 133 MPa erreicht, gefolgt von Protemp 3 Garant mit 105 MPa, und VITA CAD-Temp mit 75 MPa. Die Werkstoffe auf höherer Methacrylatbasis Dentalon Plus und Snap lagen mit 57 MPa bzw. 47 MPa deutlich darunter. Die Ermittlung der Bruchzähigkeit erfolgte analog der Bestimmung der Biegefestigkeit. Die Prüfkörper wurden jedoch zusätzlich vor Testung mit einem Riss bekannter Länge vorgeschädigt, wobei diese Vorschädigung bei den Keramikprüfkörpern und einer zweiten Charge von VITA CAD-Temp anders als bei den Polymerprüfkörpern durchgeführt wurde. Die Prüfkörper der Materialien VITA CAD-Temp, VITA MKII und RIC wurden von der Firma VITA zur Verfügung gestellt. Die höchste Bruchzähigkeit wurde vom Material RIC mit 1,61 MPa · m1/2 erreicht. Protemp 3 Garant wies eine Bruchzähigkeit von 1,22 MPa · m1/2 auf, gefolgt von VITA CAD-Temp mit 0,99 bzw. 1,09 MPa · m1/2. Die Keramik VITA MK II erzielte eine Bruchzähigkeit von 1,01 MPa · m1/2, Luxatemp Automix 0,86 MPa · m1/2, Snap 0,55 MPa · m1/2 und Dentalon Plus 0,44 MPa · m1/2. Weiterhin wurden aus den Ergebnissen der mittleren Biegefestigkeit die charakteristische Weibullfestigkeit und der Weibullmodul zeichnerisch und rechnerisch ermittelt. Luxatemp Automix erreichte eine Weibullfestigkeit von 136 MPa und ein Weibullmodul von 20. Protemp 3 Garant wies eine Weibullfestigkeit von 107 MPa und ein Weibullmodul von 21,5 auf. Das Material VITA CAD-Temp besaß eine Weibullfestigkeit von 69 MPa und ein Weibullmodul von 16. Die höheren Methacrylate Dentalon Plus und Snap erreichten Weibullfestigkeitswerte von 58 MPa bzw. 49 MPa und Weibullmoduli von 31 bzw. 16. Die statistische Auswertung ergab, dass sich sämtliche ermittelten Werkstoffgrößen der untersuchten Materialien signifikant voneinander unterscheiden. Die einzige Ausnahme ist der nicht signifikante Unterschied der Bruchzähigkeit von VITA CAD-Temp und VITA MK II. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Materialien auf Bis-Acrylat-Basis den Werkstoffen auf höherer Methacrylat-Basis bezüglich ihrer mechanischen Festigkeit in-vitro deutlich überlegen sind. Sie erreichen ähnlich hohe Werte für Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit wie Verblendkeramiken. Mit Bezug auf die Prüfnorm EN ISO 20795-1:2013 D, die für den klinischen Einsatz von Materialien in der Mundhöhle eine minimale Biegefestigkeit von ≥60 MPa fordert, können die höheren Methacrylate nicht mehr uneingeschränkt empfohlen werden. Ähnliche Mindestgrößen existieren nicht für die Bruchzähigkeit, dennoch soll diese für den in-vivo Einsatz möglichst hoch sein. Abschließend konnte diese Studie keinen Vorteil der industriellen Vorpolymerisation hin-sichtlich der Festigkeitswerte feststellen. Dieser Faktor schien nach siebentägiger Polymerisationszeit der übrigen Werkstoffe keine Rolle mehr zu spielen

Topics: Bruchzähigkeit , Biegefestigkeit, 610, VITA CAD-Temp, Weibullmodul, temporäre Kronen und Brücken
Publisher: Universität Tübingen
Year: 2018
DOI identifier: 10.15496/publikation-22620
OAI identifier: oai:publikationen.uni-tuebingen.de:10900/81226

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