Zahnkronen sitzen fester – durch verzahnte Innenflächen

Zahnkronen haben die unangenehme Eigenschaft, mit Vorliebe auf Reisen oder beim Abendessen heraus zu fallen. Damit dieses nicht mehr passiert, arbeitet das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) an der Steigerung der Haftung von Zahnkronen. Durch lasergenerierte Mikrostrukturen auf der Innenfläche von Zahnkronen aus Keramik wird eine „Verzahnung am Zahn“ geschaffen, die die Haftung beim Verkleben der Kronen verbessert.

Zunächst wurde das Mikrostrukturierungsverfahren im Labormaßstab entwickelt. Einfache Linienstrukturen in Zahnkeramik (Zirkoniumdioxid) wurden mit Hilfe eines so genannten Femtosekundenlasers hergestellt und untersucht, um den Einfluss von Geometrie, Größe und Strukturabständen auf Festigkeit und Fließverhalten des Zements zu ermitteln.

Es wurde gezeigt, dass aufgrund einer zunehmenden Grenzfläche zwischen Keramik und Zement die Reibhaftung um 30-40 % zunimmt. Die maximalen Werte für die innere Spannung in der Krone treten in den Vertiefungen der Keramik auf. Simulationen und Versuche haben gezeigt, dass sowohl diese Werte wie auch die im Bereich des Zements für alle betrachteten Fälle unterhalb der kritischen Bruchfestigkeit liegen.

Die Strukturierung der Kronen ist mit Bearbeitungsgeschwindigkeiten von mehreren Quadratmillimetern pro Minute realisierbar. Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes und in Zusammenarbeit mit Industriepartnern wird die Strukturiereinheit in eine voll automatisierte Maschine zur Fertigung vollkeramischer Zahnkronen integriert.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.