Der Sinterofen für Zirkonoxidkeramik mit einer Beheizung aus Molybdändisilizid-Heizelementen (MoSi2).

Bei Anbietern von CAD/CAM-Systemen zur Herstellung von vollkeramischen Restaurationen auf der Basis von Zirkonoxid (ZrO2), wird neben einem 3D-Scanner und einer Fräs- bzw. Schleifmaschine auch ein Sinterofen eingesetzt.

Aufgrund der zunehmend wachsenden Vielfalt der auf dem Markt befindlichen Zirkonoxid-Blanks und Farbliquids, sind die Anforderungen an die Verarbeitung dieser Materialien kontinuierlich gestiegen. Dabei spielen neben den werkstofflichen Kennwerten, durch die eine möglichst lange Lebensdauer der Arbeit garantiert werden soll, der optische Eindruck von Kronen, Brücken, Abutments, Suprakonstruktionen etc. eine wesentliche Rolle.

Um diesen Eindruck zu verbessern sind in den vergangenen Jahren neben den weißen Blanks, transluzente, hochtransluzente und vollcolorierte Ronden entwickelt worden. Zusätzlich steht eine immer größer werdende Anzahl an Farbliquids von verschiedensten Anbietern auf dem Markt zur Verfügung, um die Farbe des Zirkonoxides an die Zahnfarbe des Patienten anzupassen. Dadurch haben sich auch die Anforderungen insbesondere an den Sinterofen in den vergangenen Jahren deutlich verändert. Hinzu kommen der größer werdende Temperaturbereich und die schnelleren Geschwindigkeiten mit denen die ZrO2-Arbeiten gesintert werden. In Zukunft scheinen Temperaturen für Zirkonoxidkeramiken von unter 1400°C bis über 1600°C denkbar. Die Dauer des Brennzyklus reicht von weniger als 15 Minuten für Einzelkronen bis zu Bränden, die über Nacht für komplette Restaurationen durchgeführt werden. Die Materialien, die in dem Ofen verbaut werden, sind extremen Temperaturwechseln über Jahre hinweg ausgesetzt.

Die Herausforderung für die Industrie: Gelbliche Verfärbung von Zirkonoxid (ZrO2) aufgrund von Verunreinigungen durch Eisenoxid (Fe2O3).

Fälschlicherweise wird häufig von Verfärbungen von Zirkonoxid-Arbeiten durch Molybdän(VI)-oxid (MoO3), das von den Molybdändisilizid-Heizelementen abgegeben werden kann, gesprochen. MoO3 wird durch die Oxidation von MoSi2 bei Temperaturen von 400°C bis 600°C frei. Üblicherweise bilden die MoSi2-Heizelemente an der Oberfläche eine schützende SiO2-Schicht, die die Oxidation des Basismaterials verhindert. Das MoO3 kann frei werden, wenn die Schichtdicke des SiO2 zu dick wird und es zum Abplatzen kommt oder die Schicht durch korrosive Stoffe zerstört wird.

Interne Untersuchungen [chemische Analysen, Farbanalysen mittels RGB 24 Bit Color Messgerät, Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS)] haben nachgewiesen, dass eben nicht das MoO3 bei Molybdändisilizid-Heizelementen zu einer gelblichen Verfärbung von Zirkonoxid führt, sondern auf die Verunreinigung der Heizelemente durch Eisenoxid (Fe2O3) zurückzuführen ist.

Die Lösung für die Industrie: Hochreine Molybdändisilizid (MoSi2)-Heizelemente.

Werden in Zirkonoxid-Öfen Heizelemente aus Standard-MoSi2-Qualitäten verwendet, kommt es zu genau diesen gelblichen Verfärbungen. MolyCom®-Hyper 1800-Heizelemente sind hochreine Heizelemente, die einen wesentlich geringeren Grad an Verunreinigungen aufweisen. Sind höhere Anforderungen notwendig, so können MolyCom®-Hyper 1800 Super Clean-Elemente eingesetzt werden.

Das Ergebnis: Verfärbungsfreies Sintern von Zirkonoxidkeramiken.

MolyCom®-Hyper 1800- und MolyCom®-Hyper 1800 Super Clean-Heizelemente werden mit reinsten Rohstoffen hergestellt. Dadurch sind Verunreinigungen durch Eisenoxid auf ein Minimum reduziert, sodass Verfärbungen von Zirkonoxidkeramiken nahezu vollständig ausgeschlossen sind.

 

 

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