Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
Offener Zugang

Abstrakt

Einfluss des Spritzguss- und Sinterverhaltens auf Y-TZP-Zahnimplantate

Yu-Sen Yang, Chun-Yen Chen und Chun-Shu Chen

Ziel dieser Studie ist die Optimierung der mit der Taguchi-Methode ermittelten Prozessparameter für Spritzguss und Sinterung. Zur Simulation des Spritzgussverfahrens wurde eine Mold-Flow-Analyse-Software eingesetzt, um das Formendesign zu verbessern. Anhand der Schrumpfungsraten kritischer Dimensionen aus der Prozessanalyse von Spritzguss und Sinterung konnte das Formendesign verbessert werden. Dichte, Vickershärte und Schrumpfungsraten von Zirkonoxid-Zahnimplantaten wurden anhand des Archimedes-Prinzips, eines Vickers-Härteprüfgeräts und optischer Projektoren an den gesinterten Zahnimplantaten ermittelt. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass das Spritzgussverfahren mit optimalen Parametern die Schrumpfungsraten im Vergleich zu den Ergebnissen mit den Anfangsparametern deutlich reduzierte. Andererseits zeigen die Messergebnisse, dass mit optimalen Designparametern gesinterte Zirkonoxid-Zahnimplantate eine Dichte von 5,96 g/cm³, eine Härte von Hv 1489 ± 131 und eine Schrumpfungsrate von 20,82 ± 0,70 % erreichen konnten. Die Ergebnisse der Varianzanalyse (ANOVA) zeigten, dass der einflussreichste Faktor die Sintertemperatur war, die daher als Schlüsselvariable in den nachfolgenden einfaktoriellen Experimenten verwendet wurde. Bei kontrollierten Sintertemperaturen zwischen 1400 °C und 1500 °C stieg die Dichte von 5,96 g/cm3 auf 6,00 g/cm3, die Härte von 1489 ± 131 auf 1489 ± 71 und die Schrumpfungsrate von 20,82 ± 0,70 % auf 21,34 ± 0,20 %.