Bericht
Grundlagen & Forschung
31.03.22
Das Galvanoforming-Portfolio
Galvanoforming: Eine Technik, die heute Gold wert ist – Teil 2
In vielen Dentallaboren spielt das Galvanoforming in der Kombinationsprothetik eine entscheidende Rolle. Insbesondere für die Doppelkronentechnik wird die Technologie ergänzend zur CAD/CAM-gestützten Fertigung angewandt. Es gibt unterschiedliche Systeme und Vorgehensweisen, die vom Galvano-Spezialisten C. Hafner in diesem Artikel näher vorgestellt werden.
Mit Froschschenkeln – also etwas exotisch – beginnt die Geschichte der Galvanotechnologie im 18. Jahrhundert, die im ersten Teil der Artikelserie beschrieben wurde. Heute fallen Froschschenkel unter Artenschutzprogramme und gehören auch in Forschungslaboren der Vergangenheit an. Die Galvanotechnologie wurde jedoch in den vergangenen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt, zum Beispiel von C. Hafner. Bei der Gold- und Silberscheideanstalt bestimmt Nachhaltigkeit die Forschung und Produktion. Das Feingold für die Galvanobäder von C. Hafner stammt grundsätzlich aus zu 100 % recyceltem Gold*.
* Das Eingangsmaterial für den hauseigenen Recyclingprozesses ist ausschließlich Sekundärmaterial, generiert sich also aus Abfällen aus der industriellen Verarbeitung von Edelmetallen (zum Beispiel von der Schmuck- und Uhrenproduktion) sowie Altgold, das zuvor etwa zu Schmuck, Münzen oder Zahngold verarbeitet wurde.
Dentale Historie
Wenige Jahre bevor Ernst Werner von Siemens im Jahr 1866 das dynamoelektrische Prinzip entdeckte, das die wirtschaftliche Nutzung der Galvanotechnik im industriellen Rahmen ermöglichte, wurde die Gold- und Silberscheideanstalt C. Hafner gegründet. Zum damaligen Zeitpunkt war das Galvanisieren noch kein Thema. Das erste Gerät für das Galvanisieren im Dentalbereich erfand Horst Wissmann 1983 mit dem Platamic-Verfahren, wobei die Technologie nur in speziellen Galvanisierzentren einsetzbar war. 1989 entwickelte dann die Firma Wieland (Pforzheim) eigens für Dentallabore ein vollautomatisch arbeitendes Galvanisiergerät (Auro-Galva-Crown-System, AGC).
Im Jahr 1990 begann C. Hafner mit der Entwicklung eines eigenen Galvanoverfahrens, das 1993 als Helioform (HF 600) auf den Markt kam. In den Folgejahren hat sich die Helioform-Serie stetig entwickelt. Heute ist mit dem Helioform HF 700 die vierte Generation verfügbar (Abb. 1).
Vorteile des Galvanoformings** im Dentallabor
In der Doppelkronentechnik und für Implantat-Suprakonstruktionen hat die Galvanotechnik in der modernen Zahntechnik ihren festen Platz. Warum Zahntechniker seit vielen Jahrzehnten das Galvanoforming schätzen und in Zeiten der Digitalisierung und CAD/CAM-gestützten Fertigung insbesondere die Doppelkronentechnik lieben, wird nach einem Blick auf die Vorteile der Technologie klar:
- hohe Passgenauigkeit des Sekundärteils auf dem Primärteil
- adhäsiver Effekt zwischen Primär- und Sekundärteil
- verschleißfreies Gleiten
- spannungsfreies Verbinden mit der Tertiärkonstruktion durch Verkleben
- effiziente Herstellung der Sekundärteile
- geringes Gewicht der Sekundärteile
- Langlebigkeit der Doppelkronen
** Unterschieden werden die Begriffe Galvanoforming und Galvanotechnik. Während beim Galvanoforming ein dreidimensionales selbsttragendes Objekt mittels elektrischen Stroms hergestellt wird, meint Galvanotechnik das metallische Abscheiden auf einen Fremdkörper (zum Beispiel Friktionsvergolden).
Die unterschiedlichen Galvanosysteme
Jüngst hat C. Hafner – ergänzend zu seiner Helioform-Geräteserie – die ehemalige Wieland-Galvanosparte (AGC-Geräte) übernommen. Damit gilt das Unternehmen als Weltmarktführer für das dentale Galvanoforming. Mit den modernen Galvanosystemen von C. Hafner (Helioform, AGC Micro Vision) lassen sich viele Indikationen der Galvanoprothetik abdecken. Je nach Gerätetyp unterscheiden sich die Verarbeitungstechnologie sowie die verwendeten Materialien und zum Teil auch der Einsatzbereich im Dentallabor.
Das Schicke für den Heavy-User: Helioform HF 700
„Das Auge galvanisiert mit“, könnte das Motto bei der Entwicklung des Helioform HF 700 gelautet haben. Das Gerät hat ein schickes, zeitloses Design sowie eine alltagstaugliche Ergonomie und hat den iF Design Award 2011 gewonnen (Abb. 2 und 3). Doch das Design allein macht noch lange nicht den Erfolg des Geräts aus. Dieser basiert in erster Linie auf der Effizienz und Wirtschaftlichkeit im täglichen Laboreinsatz.
Aufgrund der Möglichkeit, Objekte im laufenden Betrieb einzusetzen oder herauszunehmen (Alleinstellungsmerkmal), ist mit dem Helioform HF 700 ein flexibles Arbeiten und Galvanisieren rund um die Uhr gewährleistet. Die Bedienung erfolgt komfortabel über einen großen Touchscreen. Voreingestellte Parameter vereinfachen die Programmierung. Eine Einzelplatzansteuerung ermöglicht das zielgerichtete Galvanisieren einzelner Objekte. Für jedes Objekt kann eine individuell wählbare Schichtstärke appliziert werden. Variable Abscheidungszeiten ermöglichen zwei Geschwindigkeiten (Normal- und Kurzmodus). Unscheinbar, aber oft sehr nützlich: Zu jedem Zeitpunkt kann der Stand des Galvanisierungsprozesses abgelesen werden.
„Pfandsystem“: Galvanisierprozess und Replenishing-Verfahren
Grundsätzlich steht ein Elektrolyt (24 g Gold) zur Abscheidung zur Verfügung, und ein Konzentrat (25 g Gold), über das das Gerät laufend und automatisch das abgeschiedene Gold im Elektrolyten ergänzt. Dank des gegenüber dem Vorgänger verkleinerten Badvolumens (3 Liter) wird weniger Material benötigt. Über das sogenannte „Replenishing-Verfahren“ kann dem Elektrolyten verbrauchtes Galvanogold automatisch aus dem separaten Konzentrat nachdosiert werden. Eine „Verarmung“ des Elektrolyten ist somit ausgeschlossen. Die Goldkonzentration des Bades wird dadurch also automatisch konstant auf einem Level gehalten. Die Konzentration im Elektrolyten bleibt gleich, woraus die optimalen Abscheidebedingungen resultieren. Der Anwender muss die Bäder weder abmessen noch wiegen oder dosieren, sondern startet direkt mit dem Galvanisierungsprozess. Ist das Konzentrat aufgebraucht, wird der Elektrolyt zur Aufbereitung an C. Hafner zurückgesandt; ähnlich einem Pfandsystem. Es gibt keine Restgoldabscheidung. Nach jedem Vorgang wird auf dem Display die exakte Gewichtsanzeige des galvanisierten Objektes angezeigt. Automatisch wird die Galvanisierung auf einer Chipkarte gespeichert. Diese wird mit dem verbrauchten Elektrolyten zurückgesandt, sodass über die gespeicherten Daten ein korrektes Abrechnungsverfahren erfolgt.
Spezielle Verarbeitungsmerkmale
Die Arbeit mit dem Helioform folgt einem klaren und durchdachten Protokoll. Um Verunreinigungen des Bades zu vermeiden, ist die vom Hersteller vorgegebene Materialstraße genau einzuhalten. Diese besteht aus einem Paket Helioform-H-Konzentrat und HF 700 Elektrolyt (24 g Gold). Zudem stehen diverse Verbrauchsmaterialien, wie Spezialkunststoff für Modellstümpfe, Dupliersilikone, Silberleitlack (verschiedene Applikationsformen), Abdecklack und vieles mehr zur Verfügung. In vielen Laboren bewährt hat sich für einen gleichmäßigen Auftrag des Silberleitlacks die Airbrush-Pistole. Mit dieser wird der Silberleitlack mit einem Arbeitsdruck von 7 bar in einer glatten Schicht aufgesprüht (Abb. 4).
Der Klassiker für Gelegenheitsgalvanisierer: AGC Micro Vision
Pionier im Bereich des dentalen Galvanoformings ist das AGC-Verfahren. Dieses wird derzeit mit dem AGC Micro Vision angeboten (Abb. 5). Das kleine Gerät ist in den vergangenen Jahren stetig weiterentwickelt worden und präsentiert sich heute in einem funktionalen und modernen Design. Wie auch beim Helioform ist zusätzlich zum additiven Aufbau mit dem AGC Micro Vision die Friktionsvergoldung möglich. Das prozessorgesteuerte Gerät mit dem intuitiven menügesteuerten Touch-Display ermöglicht ein komfortables Arbeiten. Der Anwender wird automatisch über den aktuellen Status der Verarbeitung informiert. Spezielle Magnetkontaktstäbe erleichtern die Positionierung, sodass in einem Arbeitsgang bis zu neun Restaurationen parallel hergestellt werden können.
Galvanisierprozess und Restgoldabscheidung
Wesentlicher Unterschied des AGC gegenüber dem Helioform ist der eigentliche Galvanisiervorgang. Dieser erfolgt beim AGC Micro Vision mit nur einem Bad. Das heißt, vor dem Galvanisierdurchgang wird je nach Objektgröße und der Schichtstärke die Füllmenge bestimmt und das Bad entsprechend dosiert. Das Goldbad und der Magnetrührstab werden je nach Menge in das passende Becherglas gegeben. Beim Galvanisieren wird die Konzentration des Goldes im Bad nach und nach aufgebraucht beziehungsweise auf die eingebrachten Objekte abgeschieden. Weil dabei nie alle Goldatome restlos verarbeitet werden, verbleibt im Bad immer ein Goldrest. Dieser wird über eine Restgoldabscheidung wiedergewonnen. Insbesondere Vielnutzer sollten bedenken, dass durch die Verarmung des Bades während des Abscheidens die Abscheidebedingungen nicht so konstant sind wie bei einem Bad mit Replenishing-Verfahren. Dies kann zu geringen Abstrichen in der Abscheidequalität führen.
Spezielle Verarbeitungsmerkmale
Auch das AGC-Protokoll folgt einem klaren roten Faden. Angeboten wird das AGC Micro Vision mit allen notwendigen Komponenten, zum Beispiel Goldbad, Silberleitlack, Salpetersäure, Härte-Aktivator, Dupliersilikon, Recycling-Liquid et cetera. Der AGC-Silberleitlack wird in einem kleinen Fläschchen geliefert, das vor dem Auftragen des Lacks gut geschüttelt (Inhalt vermischen) werden sollte. Der Lack zeigt seine Trocknung durch einen Farbumschlag an. Alternativ kann auch in diesem Fall zur Beschichtung eine Airbrush-Pistole genutzt werden.
Who is who?
Sowohl das Helioform HF 700 als auch das AGC Micro Vision haben sich in der zeitgemäßen Zahntechnik gut bewährt. Gleichbleibend gute Ergebnisse und eine lange Lebenszeit werden beiden Systemen nachgesagt; ebenso eine komfortable und benutzerfreundliche Bedienung. Doch wo liegen die Unterschiede? Der Anwender kann je nach Nutzungsverhalten das für ihn passende Gerät wählen. Das Helioform wird aufgrund des speziellen Galvanisiervorgangs mit dem „Replenishing-Verfahren“ (stetiges automatisches Auffüllen aus dem separaten Elektrolytkonzentrat während der Galvanisierung) insbesondere Zahntechnikern empfohlen, die im Laboralltag sehr viel und häufig die Galvanotechnik nutzen. Für alle Dentallabore, die eher selten auf eine Galvanisierung zurückgreifen, ist das AGC Micro Vision eine gute Alternative, die ebenso zuverlässig gute Ergebnisse bietet.
Fazit
Letztlich ist es wie immer in der Zahntechnik: Das Know-how und die Erfahrung des Anwenders spielen eine entscheidende Rolle. Das Galvanoforming ist eine Spezialistendisziplin und gehört in die Hände des gut ausgebildeten Zahntechnikers. Gerade in der Doppelkronentechnik sollen die Galvanosekundärgerüste über Jahrzehnte gut funktionieren (Abb. 6). Dafür bedarf es – ergänzend zum hochwertigen Galvanisiergerät – der Beachtung konkreter Parameter, auf die im nächsten Teil der Artikelserie (Teil 3) näher eingegangen wird.
Bildquellen
Abb. 1, 2, 3, 5, 6 © C.Hafner
Abb. 4 © Ztm. Björn Pfeiffer
CADdent hat seine Fertigungsverfahren um die hochpräzise HYBRID-Fertigung ergänzt. Diese innovative Fertigungsmethode vereint die Vorteile des LaserMelting-Verfahrens mit der CNC-Technik, und ist somit ideal für teleskopierende sowie okklusal direkt verschraubte Arbeiten geeignet. Besonderes Augenmerk liegt bei der inhouse Weiterentwicklung des Fertigungsverfahren auf der Präzision, so kann CADdent nun eine durchgängige Vestibulärfläche mit einer Dicke von nur 0,4 - 0,5 mm realisieren. Zudem ist CADdent das einzige Fertigungszentrum in Deutschland, das die Bearbeitung von Titan im Hybrid-Verfahren anbietet.
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Grundlagen & Forschung
31.03.22
Das Galvanoforming-Portfolio
Galvanoforming: Eine Technik, die heute Gold wert ist – Teil 2
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