Reinigung Ihres Sinterofens mit DD phoeniX
Signifikante Vorteile für die finale Zirkonoxidrestauration
Moderne Materialien und Technologien gewährleisten ein hohes Maß an Farbsicherheit, Reproduzierbarkeit und Effizienz bei der Fertigung von Zahnersatz aus Zirkonoxid. Umso ärgerlicher ist es, wenn trotz sorgfältiger Berücksichtigung aller wichtigen Aspekte des Laborprozesses plötzlich nach dem Sintern Verfärbungen auftreten. Ein häufiger Grund dafür sind oxidische Absonderungen aus den Heizelementen und ihre Ablagerungen in der Ofenkammer.
Insbesondere mit Blick auf hochästhetische monolithische Zirkonoxid- Restaurationen ist es wichtig, diesen Effekt zu verstehen und zu vermeiden.
Zwei verschiedene Ofentypen
Unter den Hochtemperaturöfen für den dentalen Gebrauch haben sich auf dem Markt hauptsächlich zwei Typen durchgesetzt, die man entsprechend ihrer Heizelemente unterscheidet:
- Öfen mit Heizelementen aus Molybdändisilizid (MoSi₂)
- Öfen mit Heizelementen aus Siliciumcarbid (SiC)
Abb.1: Eine unvollständige Auswahl dentaler Sinteröfen. Angaben sind den Informationen der Hersteller entnommen.
Bei Öfen mit MoSi₂-Heizstäben kommt es während des Sinterprozesses immer wieder zu unerwünschten Farbeffekten, die sich bei weißen, ungefärbten Zirkonoxid-Konstruktionen als grünlich-gelbe Verfärbung zeigen (Abb. 2). Wenn ein MoSi₂ Ofen der Favorit ist, sollte man sich deshalb für ein Markenprodukt interessieren. Es gibt teilweise erhebliche Unterschiede bei der Qualität der Heizelemente. Unterschiedliche Qualitäten gibt es auch bei SiC Öfen. Die SiC Elemente erzeugen aber keine Verfärbung am Sintergut.
Hervorgerufen wird diese Verfärbung durch die Absonderung von MoO3 (Molybdäntrioxid) aus den Heizstäben während des Sinterprozesses (Abb. 3). Trifft MoO3 zusammen mit den farbgebenden Oxiden eines Färbeliquids oder eines voreingefärbten Rohlingsmaterials, kommt es zu einer Mischreaktion, welche die gewünschte Zahnfarbe erheblich verfälschen kann. Zudem können entsprechende Verunreinigungen während der Sinterung die Ausbildung des Zirkonoxid- Gefüges und letztendlich die Transluzenz der Restaurationen negativ beeinflussen.
Abb. 2: linke Krone: grünlich-gelbe Verfärbung durch MoO3-Verunreinigung (‚Pestoxidation‘)
Die Verfärbungen durch MoO3 gehen also oftmals mit einer reduzierten Transluzenz einher, die sich besonders offensichtlich auf super hochtransluzente Materialien auswirkt. Eine Möglichkeit, diese negative Variable im Laborprozess auszuschließen, ist also die Investition in einen entsprechenden Sinterofen.
Eine weitere Möglichkeit bietet das genauere Verständnis zu Entstehung, Vermeidung und ggf. Beseitigung entsprechender MoO3-Verfärbungen.
Wie entsteht MoO3?
Intakte Heizelemente aus MoSi2 sind von einer Schutzschicht aus SiO2 (Siliciumdioxid) umgeben. Diese glasartige Schicht baut sich bei hohen Temperaturen (ofenspezifisch zwischen 1000°C und 1600°C) auf dem Heizelement auf und schirmt das darunterliegende MoSi2 ab.
Die SiO2-Schicht befindet sich jedoch nur unter geringer Druckeigenspannung. Werden äußere Spannungen, welche auf die glasartige Schutzschicht wirken, zu groß, kommt es zu Rissen und Abplatzungen. Liegt nun das MoSi2 lokal oder auch großflächig frei, wird unter Einfluss des Sauerstoffs in der Ofenkammer während der folgenden Aufheizphase MoO3 gebildet, welches sich auf den Restaurationen und in der Ofenkammer niederschlägt (sogenannte ‚Pestoxidation‘, Abb. 2).
Abb. 3: Darstellung der Entstehung von Verfärbungen bedingt durch MoSi2-Heizelemente. Das Heizelement verbraucht sich im Laufe der Zeit selbst.
Zu einer Schädigung der SiO2-Schicht führende Spannungen können auf unterschiedliche Weise entstehen. Im Laufe der Zeit und nach vielen Sinterzyklen kann die SiO2-Schutzschicht selbst derart stark anwachsen, dass die Druckeigenspannungen nicht mehr ausreichen und die Schicht brüchig wird. In gewisser Weise sind derartige Defekte also Teil des Lebenszyklus von MoSi2-Heizelementen.
Eine Schädigung kann jedoch durch die Temperaturführung beim Sintern drastisch beschleunigt werden. Insbesondere sehr langsame Aufheizraten im unteren Temperaturbereich (ofenspezifisch zwischen 400°C und 600°C) oder schnelle Temperaturwechsel im Hochtemperaturbereich, wie sie bspw. beim Speedsintern erfolgen, wirken sich negativ auf die Unversehrtheit der SiO2-Schutzschicht aus.
Was ist zu tun bei MoO3 – Verfärbungen? Regenerationsbrand mit DD phoeniX
Durch Regenerationsbrände --sogenannte ‚Reinigungszyklen‘-- mit schneller Aufheizrate und langer Haltezeit bei hoher Temperatur kann sich die glasartige Schutzschicht wieder vollständig ausbilden (Achtung: hierzu konkrete Angaben des Ofenherstellers beachten). Je nach Intensität der Schädigung können mehrere Zyklen für eine ausreichende Regeneration notwendig sein.
Da sowohl die MoO3-Verunreinigungen als auch die SiO2- Schutzschicht aus dem Heizelement selbst gebildet werden, braucht sich dieses mit fortlaufender Nutzung immer weiter auf. Dadurch ist die Anzahl möglicher Regenerationsbrände sowie die Funktionalität der MoSi2-Heizelemente limitiert und ein Austausch mit der Zeit notwendig.
Bereits in der Ofenkammer befindliches MoO3 verschwindet jedoch nach Regeneration der SiO2- Schutzschicht nicht einfach. Die oxidischen Verunreinigungen müssen entfernt werden, um optimale Sinterergebnisse zu erzielen. Deshalb empfiehlt es sich unbedingt, ein Reinigungspulver in Kombination mit einem Regenerationsbrand zu verwenden. Das DD phoeniX Pulver hat aufgrund seiner speziellen Granulierung eine sehr reaktive Oberfläche und zieht die in der Ofenkammer befindlichen Oxide an, bindet sie und unterstützt so die Reinigung.
Die regelmäßige Durchführung von Reinigungsbränden unter Verwendung von DD phoeniX kann die farbliche Konsistenz und Reproduzierbarkeit Ihrer Sinterergebnisse langfristig erhöhen.
Abb. 4 DD phoeniX vor und nach dem Reinigungsbrand
Tipp:
Wenn Sie täglich ein kleines, weißes Stück Zirkonoxid (z.B. vom Rand eines verbrauchten Rohlings) zur Kontrolle mitsintern, erkennen Sie, wann Sie spätestens reinigen müssen.
