Polymerbasierte Materialien für die subtraktive CAD/CAM-Fertigung


Für die Ausgabe 2/2020 der Zeitschrift QUINTESSENZ ZAHNTECHNIK haben wir als Autorenteam einen Übersichtsartikel zum Thema der „Polymerbasierten CAD/CAM-Materialien" geschrieben. Hier lesen Sie Auszüge aus dem Artikel und können den kompletten Artikel als PDF herunterladen.

Polymerbasierte CAD/CAM-Materialien

Um eine Zuordnung der polymerbasierten Fräsmaterialien zu ermöglichen, ist zunächst ein Blick auf die verschiedenen CAD/CAM-Materialien für die subtraktive Fertigung hilfreich. Klar ist, dass weder Zirkonoxide und CAD/CAM-Keramiken noch metallische Legierungen den Polymeren zugeordnet werden. Hingegen gehören CAD/CAM-Komposite, CAD/CAM-PMMA und kunststoffinfiltrierte Keramiken zu den polymerbasierten CAD/CAM-Werkstoffen. Zu den polymerbasierten CAD/CAM-Werkstoffe zugehörige sind demnach Komposite, PMMA, PAEK, PC und mit Kunststoff infiltrierte keramische Netzwerke. Im Unterschied zu licht- oder chemisch härtenden polymerbasierten Materialien (z. B. Verblendkunststoff) werden CAD/CAM-Rohlinge in industrieller Umgebung und in der Regel unter optimierten Bedingungen (z. B. Polymerisation bei erhöhter Temperatur sowie höherem Druck) hergestellt. Das führt dazu, dass die Konversionsrate im Vergleich zu konventionell polymerisierten kunststoffbasierten Materialien höher ist und die mechanischen Eigenschaften – z. B. die Biegefestigkeit – verbessert sind. Hinsichtlich ihrer Indikation lassen sich polymerbasierte CAD/CAM-Materialien einteilen in Materialien für „temporäre Restaurationen (Provisorien, Schienen), permanente Restaurationen (z. B. Inlays, Onlays, Kronen, Brücken mit maximal zwei Brückengliedern),„ Hilfsstrukturen (z. B. Modelle, Bohrschablonen, Positionierungshilfen, Mock-ups) und„ Prothesenbasen sowie Prothesenzähne.

Einteilung der verschiedenen polymerbasierten Werkstoffe

Polymerbasierte CAD/CAM-Komposite setzen sich zusammen aus organischen und anorganischen Bestandteilen und können grob in vier Gruppen gegliedert werden:
PMMA-Kunststoffe
... basieren auf Methylmethacrylat-(MA)-Monomeren, auch als Monomethacrylate bezeichnet, die in einer radikalischen Polymerisation zu einem Polymer aushärten.
Komposite
... bestehen aus organischen (Po- lymer) und anorganischen (Füllstoffe) Bestandteilen.
Polymerinfiltriertes keramisches Netzwerk
... Basis ist eine keramische Schwammstruktur, also ein lockeres Netzwerk, in dem die keramischen Bestandteile (z. B. Siliziumoxid) zusammen gesintert sind.
Thermoplaste (PAEK, Polycarbonat)
Thermoplaste sind Kunststoffe, die sich bei einer bestimmten Temperatur formen lassen. Bei PAEK handelt es sich um teilkristalline, thermoplastische Polymere. Bei Polycarbonaten handelt es sich um Polyester der Kohlensäure, hergestellt durch die Polykondensation von Phosgen und Diolen. 
Die einzelnen Werkstoffe unterscheiden sich in wichtigen Materialkennwerten, über die der Anwender für einen indikationsgerechten Einsatz und eine materi- alspezifische Verarbeitung entsprechen- des Wissen besitzen sollte.

Anwendung

Grundsätzlich können mit den entsprechenden polymerbasierten CAD/CAM-Materialien funktionell-ästhetische, langzeitstabile Restaurationen (z. B. Komposit für Veneers, Inlays, Onlays, Kronen) hergestellt werden. Zudem kommt den polymerbasierten Materialien in der temporären (z. B. PMMA für Provisorien) sowie therapeutischen Phase (z. B. Polycarbonat für Funktionsschienen) eine wichtige Rolle zu. Die Vielfalt ist groß. Polymerbasierte CAD/CAM-Fräsmaterialien begegnen dem Zahnarzt und dem Zahntechniker immer häufiger. Dies bedeutet zugleich, sich mit den Materialien auseinanderzusetzen und sie in ihren Eigenschaften zu kennen. Misserfolge sind meist auf fehlerhafte Verarbeitung zurückzuführen, sei es bei der Konstruktion, dem Verblenden oder der Befestigung. PMMA, PICN, PAEK, Komposit – die Materialien unterscheiden sich in wichtigen Punkten und müssen dementsprechend behandelt werden.