Wie transluzent hätten Sie es denn gerne?

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1 5Y-TZP Lithiumdisilikat Zusammenfassung Dieser Artikel befasst sich mit der ästhetischen Evolution des Zirkonoxids in den vergangenen Jahren und beleuchtet dabei den Zusammenhang zwischen dem strukturellem Aufbau des Werkstoffs und seinen mechanischen und optischen Eigenschaften. Zudem werden Grundlagen zur Entstehung der Farbe im Zirkonoxid und die einflussnehmenden Parameter im Laborprozess erläutert. Indizes Zirkonoxid, transluzent, monolithisch, Farbgebung, Sintern Wie transluzent hätten Sie es denn gerne? Trends in der Zirkonoxidentwicklung für monolithische Versorgungen Uwe Greitens Zirkonoxid befindet sich seit mehr als 20 Jahren in der klinischen Bewährung und ist bekannt für ein breites Indikationsspektrum. Es hat sich als sehr festes und langlebiges Gerüstmaterial etabliert. Der Grund dafür ist die Kombination aus hervorragenden mechanischen und guten optischen Eigenschaften. Seit ca ist ein zunehmender Trend zu monolithischen (vollanatomischen), unverblendeten Versorgungen aus Hochleistungskeramik zu verzeichnen. Der Grund dafür liegt auf der Hand. Um die Optik des natürlichen Zahns zu imitieren und sich dabei mit monolithischen Konstruktionen der Ästhetik von verblendeten Anteilen anzunähern, ist die material- und verarbeitungsbedingt zu erreichende Lichttransmission eine entscheidende Voraussetzung. Die Akzeptanz gegenüber Vollzirkonzähnen steigt in den verschiedenen Ländern unterschiedlich schnell. In den USA werden laut aktueller Befragung unter 176 Dental Laboren bereits 56 % der Kronen- und Brückenversorgungen vollmonolithisch angefertigt. Dies ist eine Steigerung um 11 % gegenüber dem Vorjahr. Davon werden 74 % aus Zirkonoxid, Einleitung 1128 Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

2 23 % aus Lithiumdisilikat und 3 % aus weiteren Materialien hergestellt (Quelle: LMT s 2016 Digital Materials Survey, LMT Research Dept). Demgegenüber hat eine Befragung von 100 Kunden und Anwendern unserer Scan- und Konstruktionslösungen im europäischen Wirtschaftsraum ergeben, dass aktuell ca. 20 % der Kronen- und Brückenarbeiten monolithisch konstruiert werden. Die Ursachen für die unterschiedliche Entwicklung auf den Kontinenten sind vielfältig. Ein wesentlicher Aspekt ist sicherlich, die Kosten für die Patienten zu reduzieren. Dies spielt auch in Europa eine immer größere Rolle und bestimmt zunehmend den Laboralltag die effiziente CAD/CAM-Fertigung macht es möglich. Kauflächen müssen nicht mehr aufwendig mit Verblendkeramik aufgeschichtet werden, sondern werden im CAD-Design funktionsgerecht und zeitsparend erstellt, um dann gefräst oder geschliffen zu werden. Trotz der Vorteile in puncto Festigkeit und Stabilität, die Zirkonoxid gegenüber anderen Keramiken auszeichnet, galten die Silikatkeramiken und insbesondere die Lithiumdisilikat-Werkstoffe bis dato als ästhetisches Optimum unter den CAD/CAM-Materialien. Konventionelle Zirkonoxidrestaurationen (3Y-TZP) sind im Vergleich zu Silikatkeramiken weniger transluzent und deshalb nur bedingt für den Frontzahn- und Lachlinienbereich geeignet. Dafür können sie maschinell an den Rändern dünner gefräst oder geschliffen werden, sind weniger empfindlich und zugleich belastbarer als Restaurationen aus Silikatkeramik. Eine neue Generation des monolithischen Zirkonoxids ermöglicht jetzt, die positiven Eigenschaften beider Materialgruppen miteinander zu kombinieren. Bei den neuen 5Y-TZP Keramiken innerhalb der Materialgruppe der Oxidkeramiken nähert sich die Transluzenz im visuellen Vergleich der von Glaskeramiken an. Erreicht wird diese Eigenschaft durch ein hybrides Mikrogefüge aus kubischen und tetragonalen Kristallen. Das Indikationsspektrum für monolithische Versorgungen aus Zirkonoxid konnte so auf den Frontzahn- und Lachlinienbereich erweitert werden. Um monolithische Zirkonoxidversorgungen aus den innovativen Materialien zu einem Standardkonzept zu machen, ist es notwendig, einige grundlegende Verarbeitungsrichtlinien zu berücksichtigen. Im Folgenden beleuchtet der Artikel dazu Aspekte und Einflüsse auf die Farbgebung und deren Reproduzierbarkeit. Um eine Grundlage für die Auswahl eines geeigneten Materials für monolithische Versorgungen zu haben, ist es zunächst sinnvoll, die gängigen und neuen Werkstoffkonzepte anhand von Vor- und Nachteilen zu kategorisieren. Die Evolution des Zirkonoxids Betrachtet man die üblichen Materialtypen im Dentalbereich, so stellt man fest, dass es sich im Wesentlichen um die so genannten yttriumstabilisierte Sorten handelt (Y-TZP, Yttria stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystals), deren Chemie durch > 99 % der Bestandteile ZrO 2 + HfO 2 +Y 2 O 2 gekennzeichnet ist. Die Zugabe von 3 mol% (~ 6 Gew.%) Yttriumoxid hat sich als vorteilhaft erwiesen, um die metastabile tetragonale Kristallphase (dann 3Y-TZP) zu stabilisieren. Pures Zirkonoxid tritt in Abhängigkeit zur Temperatur in monokliner, tetragonaler und kubischer Kristallmodifikation auf. Würde es nicht stabilisiert, dann würde es die tetragonale Phase in die volumenmäßig (3 5 %) größere monokline Phase wandeln, sobald die Zahnkonstruktionen nach dem Sintern auf Raumtemperatur gekühlt werden. Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

3 Monoklinanteil in % Maximal nach ISO DD Bio ZX² 3Y-TZP-LA 1450 C DD Bio Z 3Y-TZP-A 1450 C 3Y-TZP-NA 1500 C a b 1 µm c = tetragonal = monoklin = Stressbereich 1 μm an der Spitze des Risses Abb. 1 Anteil der monoklinen Phase bei Y-TZP-Keramiken. a Alterung negativer Effekt: Die ISO Norm sieht eine Bestimmung des Monoklinanteils an der Oberfläche nach künstlicher Alterung im Autoklaven bei 134 (+/-2) C unter 0,2 MPa Druck für 5 h vor, um eine Einschätzung zur Alterungsresistenz zu erhalten. Ergebnisse wurden normenkonform an zwei DD-Materialien ermittelt. Bei 3Y-TZP-NA bezieht sich der Wert auf die Angabe eines führenden Herstellers von Rohmaterialien. Temperaturen beziehen sich auf die finale Haltetemperatur für 2 h. b Alterungseffekt unter dem REM: Starke und großflächige Gefügeumwandlung führt zur Ausbildung von Fehlstellen, die das Material schwächen und die Gefahr von Ermüdungsbrüchen erhöht. Material 3Y-TZP-NA, gesintert bei C/2 h, gealtert nach ISO c Rissstop: Ein sich ausbreitender Riss kann durch die spontane Umwandlung von tetragonal in monoklin und die damit verbundene Volumenzunahme gestoppt werden. Dieser positive Heilungseffekt wird durch Spannungen an der Rissspitze eingeleitet funktioniert aber nur einmal. Diese Volumenvergrößerung würde zu Spannungen und unweigerlich zu Rissen in den Bauteilen führen. Da diese Monoklinumwandlung auch verantwortlich für den Alterungsprozess unter hydrothermalen Bedingungen im Mundmilieu ist, gilt es, in der Rohlingsproduktion die Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass es einen geringen Monoklinanteil zum Start und wenig Potenzial für spätere Phasenumwandlung (Abb. 1) gibt. Ein Unterscheidungskriterium, um die 3Y-TZP Typen zu differenzieren, ist der Anteil des zugesetzten Aluminiumoxids (Al 2 O 3 ). A steht in den Y-TZP-Typenbezeichnungen für Aluminiumoxid. Es wird Zirkonoxid als Sinterhilfsmittel zugegeben. Aluminiumoxid ermöglicht ein beschleunigtes Dichtsintern bei geringen Temperaturen. Mit 3Y-TZP-A gibt es in Bezug auf die dentale Anwendung die meiste Erfahrung. Durch das Anlagern von Al 2 O 3 in den Korngrenzen während der Flüssigphase beim Endsintern werden die Körner am Wachsen gehindert (Kornwachstumsbegrenzung). So wird ein sehr feinkörniges Gefüge erreicht und die höchste mechanische Generation eins: 3Y-TZP-A 1130 Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

4 Tab. 1 3Y-TZP-Typen, unterschieden nach Al ² O ³ -Anteil. Typen 3Y-TZP- A 3Y-TZP-LA 3Y-TZP-NA Al ² O ³ -Zusatz ~ 0,25 % ~ 0,15 % ~ 0,05 % Typ / Klasse nach ISO 6872 Typ II Klasse 6 (ISO Konformität möglich) Typ II Klasse 6 (ISO Konformität möglich) Typ II Klasse 6 (ISO Konformität je nach Temperatur möglich) Klinische Indikation nach ISO 6872 Gerüstkeramik für vier- oder mehrgliedrigen Zahnersatz Gerüstkeramik für vier- oder mehrgliedrigen Zahnersatz Gerüstkeramik für vier- oder mehrgliedrigen Zahnersatz Anforderung ISO 6872 / > 800 > 800 > 800 Biegefestigkeit MPa Empfehlung ISO 6872 / 5,0 5,0 5,0 Bruchzähigkeit MPa m Transluzenz opak transluzent transluzent Typische Sintertemperaturen C C C C C > C Yttrium Aluminium Abb. 2 Effekt des Kornwachstums (3Y-TZP-NA). a C 1 µm b C 1 µm c C 1 µm Material: 3Y-TZP-NA: REM-Aufnahmen (geschliffen und thermisch geätzt). Bei C hat sich ein defektfreies Gefüge ausgebildet. Die Materialtype hat in diesem Stadium aber eine hohe Opazität. Mit steigender Endtemperatur wachsen die Körner und die Transluzenz steigt an. Festigkeit aller in diesem Artikel betrachteten Typen (Tab. 1 Al 2 O 3 in blau dargestellt). Nachteilig für die Verwendung als monolithisches Material sind die hohe Opazität und der hohe Weiß-Farbwert. Al 2 O 3 in den Korngrenzen sorgt für mehr Lichtbrechung und verringert so die Lichttransmission. Die erreichbare Transluzenz liegt bei ca. 35 % (Spectrophotometer Konica Minolta, Prüfkörperstärke 1 mm, Oberfläche poliert). Generation zwei: 3Y-TZP-NA und 3Y-TZP-LA Im nächsten Schritt haben sich viele industrielle Hersteller von ZrO 2 -Fräsrohlingen darauf konzentriert, die Lichtdurchlässigkeit des Materials zu erhöhen. Ansatz hierfür war das Kornwachstum. Die Körner wachsen insbesondere bei höheren Sintertemperaturen und verlängerten Haltezeiten (Abb. 2). Je größer die Körner und je länger die Korngrenzen sind, desto weniger Lichtbrechung und mehr Lichtdurchlässigkeit. Besonders geeignet für diese Methode der Transluzenzsteigerung sind die so gennannten No Alumina -Typen (3Y-TZP-NA) (siehe Tab. 1). Dadurch, dass Al 2 O 3 in der Matrix fast vollständig fehlt, wachsen die Körner kontinuierlich über den gesamten Sinterprozess hinweg und besonders im Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

5 auftreffendes Licht Lichtbrechung und -streuung an Korngrenzen a b austretendes Licht 49 % Abb. 3a und b 5Y-TZP-hybrides Mikrogefüge: REM-Aufnahme (geschliffen und thermisch geätzt). Die zu 50 % vorhandenen kubischen großen Körner reduzieren die Lichtstreuung an den Korngrenzen und steigern die Lichttransmission. höheren Temperaturbereich. Zudem werden die Lichtbrechung und der Weißwert reduziert. Typische Sintertemperaturen für diese Type sind > C. Es kann aber festgestellt werden, dass die gewachsenen, großen Körner die Stabilität und Langlebigkeit des Materials negativ beeinflussen (siehe Abb. 1 Monoklinanteil). Ab ca kamen Weiterentwicklungen auf Basis eines reduzierten Al 2 O 3 -Anteils auf den Markt. Diese 3Y-TZP-LA-Typen (siehe Tab. 1) sind dadurch gekennzeichnet, dass sie bei geringerer Temperatur Transluzenz entwickeln und nicht auf das Kornwachstum angewiesen sind. Für die Anfertigung von Rohlingen werden extrem feine Ausgangspulver eingesetzt. Indem die Aluminiumoxidkörner umplatziert werden und sich die Gefügestruktur verbessert wodurch weniger Gefügedefekte entstehen, die ebenfalls die Lichtbrechung erhöhen würden kann der Lichtbrechungsindex verringert werden. Die Zirkonkeramiken der Generation zwei zeigen in der Regel und in Abhängigkeit zu den Sinterbedingungen eine Transluzenz von ca. 40 % (Spectrophotometer Messung an 1 mm dicken und polierten Proben). Soweit bekannt, erfüllen alle angebotenen Produkte dieser Generation die Mindestanforderungen der ISO 6872 (Abb. 2) und übertreffen diese in Hinsicht auf die mechanischen Eigenschaften. Die Indikation schließt die Anfertigung weitspanniger Brücken mit ein. Um eine gesteigerte Transluzenz mit einer besseren Festigkeit und Langzeitstabilität zu verbinden, sollten die modifizierten 3Y-TZP-LA-Typen bevorzugt werden. Diese Materialien eignen sich gut für monolithische Kronen und Brücken außerhalb des Lachlinienbereichs. Die 5Y-TZP-Keramiken setzen einen neuen Maßstab in puncto Ästhetik in der Gruppe der Oxidkeramiken. Chemische Basis sind 5 mol% (~ 10 Gew.-%) Yttriumoxid (5Y-TZP), anstatt der üblichen 3 mol% (3Y-TZP). So wird eine Mischstabilisierung von ca. 50 % kubischen und 50 % tetragonalen Kristallen im Mikrogefüge erreicht. Indem sich der größte kubische Kristall im Vergleich aller Typen ausbildet, reduziert sich die Lichtstreuung an Korngrenzen und Mikroporen gegenüber den klassischen Zirkonoxiden signifikant (Abb. 3). Generation drei: 5Y-TZP 1132 Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

6 1.100 MPa* (DD Bio ZX²) MPa* (DD Bio Z) 720 MPa* (DD cubex²) 500 MPa* 360 (+/-60) MPa* glasiert 370 MPa* MPa* MPa* Hybridkeramik (ZrO ² und Polymer) Zirkonoxidverstärkte Lithium- Silikate Verblendkeramiken Lithiumdisilikat Aluminiumoxid Zirkonoxid 5Y-TZP Zirkonoxid 3Y-TZP Zirkonoxid 3Y-TZP * Die angegebenen Werte sind Datenblättern und Produktbeschreibungen der entsprechenden Hersteller und Händler entnommen. Sie können durch unterschiedliche Prüfverfahren ermittelt worden sein. Alle DD Zirkonoxidmaterialien wurden durch ein akkreditiertes Labor wie folgt geprüft: DD cubex² im Drei-Punkt-Biegeversuch und DD Bio Z/ DD Bio ZX² im Vier-Punkt-Biegeversuch nach ISO Abb. 4 Biegefestigkeit (MPa) von dentalen Keramiken. Diese Innovation darf nicht als Ersatz für die klassischen Zirkonoxide der ersten und zweiten Generation verstanden werden. Die Indikation nach ISO 6872 ist momentan auf dreigliedrigen Zahnersatz unter Einbeziehung von Molarenrestaurationen eingeschränkt. Veröffentlichte Festigkeiten in Datenblättern variieren zwischen MPa. Bei den Werten muss berücksichtigt werden, dass eventuell unterschiedliche Prüfmethoden angewendet wurden. Eine Freigabe für vier- oder mehrgliedrigen Zahnersatz wäre erst ab einer Biegebruchfestigkeit > 800 MPa möglich, festgestellt im normenkonformen Test. Somit liegt die Festigkeit deutlich unterhalb der bekannten Werte der klassischen Typen, aber bis zu doppelt so hoch im Vergleich mit z. B. Lithiumdisilikat (Abb. 4). Ein weiterer relevanter Aspekt ist die Bruchzähigkeit, die gegenüber den 3Y-TZP-Typen ebenfalls geringer ist. Die Bruchzähigkeit oder Risszähigkeit (auch Risswiderstand) beschreibt in der Bruchmechanik den Widerstand eines Materials gegen instabilen Rissfortschritt. Der Werkstoffkennwert liefert eine Information darüber, wie stressresistent das Material bei eingebrachten Defekten ist, z. B. durch die Nachbearbeitung beim Einschleifen. Die ISO 6872 Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

7 Zirkonium Sauerstoff Dotierelement 1 Dotierelement 2 Dotierelement 3 Abb. 5 Integration farbgebender Oxide in das Kristallgitter. empfiehlt eine Bruchzähigkeit von mindestens 3,5 MPa m für dreigliedrige Brücken und > 5 MPa m für vier- oder mehrgliedrigen Zahnersatz. In externen, normenkonformen Tests konnten wir am eigenen 5Y-TZP (DD cubex² ) Werte bis 4,7 MPa m bestätigen. Demgegenüber wird für schleifbare Lithiumdisilikat-Keramik ein Wert von 1,25 MPa m angegeben. Die erreichbare Transluzenz dieser Type liegt bei ca. 49 % (Spectrophotometer Konica Minolta, Prüfkörperstärke 1 mm, Oberfläche poliert), womit sich ein Zirkonoxid erstmals den Silikatkeramiken annähert. Die mechanischen Eigenschaften zeigen eine Verbesserung gegenüber den Silikatkeramiken auf, aber die bekannten Verarbeitungsvorteile eines Zirkonoxid bleiben erhalten. Das Material kann trocken gefräst und muss nicht wie Silikatkeramik nass geschliffen werden. Durch Beigabe von Infiltrationsfarben ist zudem eine individuelle Farbgebung möglich. Um sich mit monolithischen Konstruktionen der Ästhetik von verblendeten Arbeiten anzunähern, ist es notwendig, die Farbgenauigkeit und deren Reproduzierbarkeit im Griff zu haben. Dies kann mit den innovativen, hochtransluzenten Zirkonoxiden durchaus schwierig sein. Neben dem verwendeten Färbesystem und der korrekten Handhabung beeinflusst insbesondere der Sinterprozess Farbe und Opazität ganz erheblich. Während des Schrumpfungsprozesses und der Verfestigung des Materials im Ofen können verschiedene Effekte das Ergebnis negativ beeinflussen. Um den Sinterprozess kontrollierbar zu machen, ist es hilfreich, diese Effekte zu verstehen. Entscheidend sind dabei der richtige Umgang mit dem Ofen sowie Präzision in Bezug auf die Endtemperatur und die Heizraten. Grundsätzlich entsteht die Farbwirkung in einem Zirkonoxid, indem ihm ausgewählte Ione seltener Erden oder Übergangsmetalle zugesetzt werden. Während des Sinterprozesses werden diese in Form von Oxiden mehrheitlich an den Korngrenzen des entstehenden Gefüges angelagert, zum Teil ins Kristallgitter integriert (Abb. 5). Trifft nun Licht auf die Transluzenz und Farbe Wie kommt die Farbe ins Zirkonoxid? 1134 Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

8 Oberfläche einer gefärbten gesinterten Zirkonoxidkonstruktion, dann werden bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbiert, ein Teil reflektiert. Die Farbwirkung entsteht also durch die Wechselwirkung des Lichts mit dem durch ausgewählte Ionen modifizierten Zirkonoxidgefüge. Sowohl die resultierende Farbe als auch die Transluzenz des gefärbten Materials sind also letztendlich abhängig von der Art, Menge und Verteilung der farbgebenden Oxide im Material. Voreingefärbtes Zirkonoxid versus Färbelösungen Faktor Sinterprozess Bei industriell voreingefärbtem Zirkonoxid profitiert der Zahntechniker dank optimierter Fertigungsprozesse und -konstanz von einer größtmöglichen Reproduzierbarkeit der Farbergebnisse und einer homogenen Verteilung der farbgebenden Oxide in der gesamten zahntechnischen Struktur. Dadurch ist der Aufwand für die Fertigung vergleichsweise gering. Konstruktionen aus vorgefärbtem Material können nach dem Sinterprozess beispielsweise durch eine Verblendung im Cutback-Verfahren und/oder die Verwendung von Malfarben individualisiert werden. Färbeliquids ermöglichen durch das gezielte Einbringen gelöster, farbgebender Ionen in die poröse Struktur eine sehr individuelle farbliche Gestaltung der Konstruktion bereits im Weißzustand. Gleichzeitig setzt die Verwendung von Liquidsystemen jedoch ein gewisses Maß an Erfahrung voraus, um bei unterschiedlichsten Gerüstgeometrien im zahntechnischen Alltag reproduzierbare Farbergebnisse zu erzielen. Der Sättigungsgrad und die Infiltrationstiefe beeinflussen das Farbergebnis maßgeblich. So verlangen Konstruktionen unterschiedlicher Wandstärke beispielsweise unterschiedliche Mengen zu infiltrierender Liquids. Massive Strukturen wirken sonst schnell farbintensiver als dünnwandige Käppchen. In Abhängigkeit von der verwendeten Technik (Tauchen oder Malen) und den verwendeten Lösungen (Dentin, Schneide und Effekt) müssen hierfür individuelle Färbestrategien im Labor entwickelt werden. Die Farbgebung sowie die abschließend notwendige Trocknung der gefärbten Konstruktionen beanspruchen zusätzlich Zeit. Bei der Entscheidung für eines der beiden Farbsysteme spielen verschiedene Faktoren eine Rolle, darunter nicht zuletzt die Erwartungshaltung der Behandler in Bezug auf Farbkonsistenz und -individualität, Verarbeitungszeiten und betriebswirtschaftliche Aspekte bei der Lagerhaltung. Unabhängig von dem verwendeten Farbsystem beruht die Farbe im Zirkonoxid letztendlich auf der Einlagerung der eingebrachten Ionen in das Zirkonoxidgefüge während des Sinterprozesses. Dabei haben die Bedingungen, unter denen das Sintern stattfindet, maßgeblich Einfluss auf Farbe und Transluzenz der Konstruktion. Während des Sinterprozesses verdichtet sich die poröse Zirkonoxidstruktur unter definierten Bedingungen zu einem kompakten Formteil. Dieser Prozess ist im Wesentlichen gekennzeichnet durch Kornwachstum, Eliminierung der Poren und damit einhergehender Schrumpfung der Konstruktion. Damit sich ein optimales Gefüge ausbildet, ist für jede einzelne Einheit im Sinterofen eine bestimmte Menge thermischer Energie notwendig. Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

9 a*b*wert ,6 14, C Sintertemperatur 21,9 73,9 L* a* b* 1,5 Transluzenz 15,9 72, C 19, L*Wert + Transluzenz [%] Abb. 6 Einfluss der Sintertemperatur auf die Transluzenz und das Farbchroma von Zirkonoxid. Ein erhöhter oder auch zu geringer Wärmeeintrag wiederum führt zu einem veränderten Gefüge und damit schlussendlich auch zu veränderten optischen Eigenschaften der Konstruktion. Maßgebende Parameter während des Sinterprozesses sind die Sinterendtemperatur und der Ofenbesatz. Eine zu geringe Sinterendtemperatur (beispielsweise durch defekte Heizelemente oder falsche Ofenkalibrierung) oder ein zu hoher Ofenbesatz können dazu führen, dass jeder einzelnen Einheit im Sinterprozess zu wenig thermische Energie zur Gefügeausbildung zur Verfügung steht. In einem nicht optimal verdichteten Gefüge mit Restporosität kommt es zu erhöhter Lichtbrechung (an Korngrenzen und Fehlstellen) und damit zu deutlich erhöhter Opazität der Konstruktion. Man spricht auch von einem Unterbrennen der Arbeiten. Eine erhöhte Sinterendtemperatur und damit ein erhöhter Eintrag von Wärmeenergie führt nach der vollständigen Verdichtung des Gefüges zu stärkerem Kornwachstum. In einem Zirkonoxidgefüge mit größeren Körnern gibt es vergleichsweise weniger Korngrenzen, an denen das auftreffende Licht gebrochen wird. Dies führt letztendlich zu einer gesteigerten Transluzenz. Jedoch werden in diesem veränderten Gefüge auch farbgebende Ionen anders integriert, was zu einer veränderten Wechselwirkung mit dem auftreffenden Licht und schlussendlich zu einer veränderten Farbwirkung führt. In Abbildung 6 sind zwei Kronen DD Bio ZX² color nach einem Standardsinterprozess bei unterschiedlicher Endtemperatur dargestellt. Die untere Krone zeigt nach einer Sintertemperatur von 1450 C einen optimalen Farbton A3,5, welcher nach VITA als rötlich- bräunlich definiert ist. Die obere Krone weißt nach einer um 100 C erhöhten Sinterendtemperatur eine höhere Transluzenz auf. Dabei zeigt sich jedoch auch ein deutlich reduziertes Farb-Chroma. In dem dazugehörigen Diagramm sind die Werte der Translu Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

10 niedrig hoch Ofenbesatz Temperatur [ C] Standard- Sinterzyklus Langer Sinterzyklus Zeit [min] Abb. 7 Sinterzyklen in Abhängigkeit vom Ofenbesatz. zenz- und Farbmessungen dargestellt. Aus dem Diagramm geht hervor, dass mit einer um 100 C erhöhten Sintertemperatur die Transluzenz um etwa 3 % steigt. Gleichzeitig ändert sich aber auch der Farbton signifikant, der Weißwert L* steigt, während der Rot(a*)- und der Gelb (b*)- Anteil sinken. Um optimale und reproduzierbare optische Ergebnisse zu gewährleisten, ist es anzuraten, zum einen den Sinterempfehlungen des Herstellers zu folgen, da diese wesentlicher Teil des entwickelten Farbsystems sind. Zum anderen sollte der Sinterprozess der jeweiligen Ofenbefüllung angepasst werden, indem beispielsweise bei hohem Besatz die Heizraten gesenkt werden (Abb. 7). Mitunter ist es ratsam, die Temperatur mithilfe geeigneter Messmittel zu kontrollieren und den Sinterofen zu kalibrieren. Denn nicht immer entspricht die tatsächliche Temperatur in der Brennkammer dem programmierten Sinterzyklus. Ob die Ofentemperatur während des Sinterprozesses optimal, zu hoch oder gegebenenfalls zu niedrig ist, lässt sich einfach einschätzen, wenn man gefärbte Restaurationen optisch vergleicht. Als Referenz dient dabei eine vom Systemlieferanten unter optimalen Bedingungen gesinterte farbige Krone (vor- oder durch Liquid eingefärbt). Die Referenzkrone wird mit dem zugehörigen.stl-datensatz geliefert, sodass dieselbe Arbeit im Labor gefräst, gegebenenfalls gefärbt und unter Laborbedingungen gesintert werden kann. Weist die laborgefertigte Krone im Vergleich einen signifikanten Farbunterschied zur Referenz auf, empfiehlt sich eine Kalibrierung des Ofens bzw. eine entsprechende Anpassung der Sinterparameter. Fazit Die Zirkonoxidkeramiken der dritten Generation können sich mit den Silikatkeramiken messen und überzeugen dabei durch eine vergleichbare Optik bei gleichzeitig besseren mechanischen Eigenschaften. Nicht zuletzt bieten sie durch Fräs- und Einfärbbarkeit gegenüber den Silikatkeramiken klare Vorteile im Verarbeitungsprozess. 5Y-TZP-Keramiken haben damit das Potenzial, dem Patientenwunsch nach ästhetisch hochwertigen, sicheren und kostengünstigen Versorgungen vollständig gerecht zu werden. Quintessenz Zahntech 2016;42(8):

11 Je transluzenter die keramischen Materialien sind, desto schwieriger ist die Reproduktion natürlicher Zahnfarben. Aufeinander abgestimmten Farbsysteme der Hersteller (Zirkonoxid vor- oder mit Färbelösung gefärbt) bieten für die Fertigung im Labor die größtmögliche Prozesssicherheit. Der Einfluss des Sinterprozesses auf die Farbe zahntechnischer Restaurationen ist signifikant, daher sollten die Sinterbedingungen sorgfältig geprüft werden. Uwe Greitens Dental Direkt GmbH Industriezentrum Spenge Quintessenz Zahntech 2016;42(8):