Seitens der Zahnpatienten ist die Nachfrage nach minimal-invasiver Zahnmedizin sowie nach qualitativ hochwertigen, biokompatiblen und metallfreien Versorgungen stark angestiegen, was durch die zum Teil erstaunlichen Entwicklungen der letzten Jahre im Bereich keramischer Spitzentechnologie ermöglicht wird.

Auch sind immer weniger Menschen bereit, Nebenwirkungen von metallischen Werkstoffen im Mund zu akzeptieren. Die Metallkorrosion im Mund und der damit verbundene Ionentransport in das umliegende Gewebe und zu den lokalen Lymphknoten ist wissenschaftlich nachgewiesen. Die langfristigen Konsequenzen, die sich daraus ergeben, sind zur Zeit nicht mit Sicherheit abzuschätzen.

Es gibt nicht viele Werkstoffe wie den Diamanten, der gleichzeitig für Schönheit und höchste Festigkeit steht. Doch grade für Zahnersatz werden Werkstoffe gesucht, die zum einen ästhetisch, zum anderen fest und darüber hinaus auch noch körperverträglich sein müssen. Mit Zirkonoxid steht eine Hightech-Lösung zur Verfügung, die sich schon in vielen Extremsituationen bewährt hat: Industriellen Einsatz fand Zirkonoxid in der Raumfahrt, z.B. als Hitzeschild des Space Shuttle.

Extrem gut, aber auch extrem schwierig!

Zirkonoxid konnte bislang aufgrund seiner enormen Festigkeit nur mit sehr hohem Aufwand bearbeitet werden und war damit für die Verwendung als Zahnersatz nahezu unerschwinglich. Erst durch die Weiterentwicklung einer Forschungsarbeit der renommierten Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich ist es möglich, diesen Werkstoff wirtschaftlich in der Dental-Technik einzusetzen.

Nach dem Beschleifen des Zahnes und der Abdrucknahme kann das Dentallabor das Modell entweder direkt scannen und eine CAD (Computer Aided Design) -Konstruktion für Ihre Krone wählen oder es wird bei komplizierteren Fällen eine Wachsform Ihrer "neuen Zähne" hergestellt und gescannt. Diese Wachsform ist die Vorlage für eine computergestützte Fräseinheit: CAM (Computer Aided Manufacturing), über die aus einem Zirkonoxid-Rohling Ihre Krone oder Brücke herausgearbeitet wird.

Die DCS/CNC- gesteuerte Herstellung von Kronen- und Brückengerüsten aus der Hochleistungskeramik DC-Zirkon^® wurde von der DCS Dental in Allschwil (Schweiz) entwickelt. Bis zu dem erfolgreichen Gerüstwerkstoff DC-Zirkon^® vergingen 200 Jahre. Die Ursache für diese lange Entwicklungszeit lag in der Schwierigkeit, die Eigenschaften von Zirkonoxid technisch zu beherrschen. Heute ist der Erfolg von Zirkonoxid nicht mehr zu bremsen. Egal ob in der Chirurgie, Textilindustrie, Elektronik, Feuerfestindustrie, Dentaltechnik oder beim Automobil- und Maschinenbau - überall werden seine besonderen Eigenschaften zum Wohl der Menschen eingesetzt.

Für die Herstellung von Zirkonoxid verwendet man heute Zirkonsande aus China, Südafrika oder Australien. Diese Zirkonsande werden gelöst und in mehreren Schritten chemisch gereinigt, bis ein hochreines Ausgangsprodukt entsteht. Dieses Material wird mit Yttriumoxid legiert und anschliessend wärmebehandelt (kalziniert) und gemahlen. Der so vorbereitete Rohstoff weist eine hohe Reinheit auf und ist nahezu frei von Verunreinigungen.



Für den Hochleistungswerkstoff DC-Zirkon^® werden drei Molprozent (zirka fünf Gewichtsprozent) Y2O3 zulegiert. Es handelt sich um einen TZP-Werkstoff (Tetragonal Zirkonia Polycristals), der bei DC-Zirkon^® äusserst feinkristallin aufgebaut ist. Das Material wird generell gehippt (heiss-isostatisch gepresst). Nur durch dieses aufwendige Verfahren unter Beachtung aller Verfahrensschritte erhält man ein wirklich hochfestes Zirkonoxidmaterial, das den "Stand der Technik" beziehungsweise "das technisch Machbare" repräsentiert. Beide Punkte zusammen sind zwingend erforderlich, um grosse, das heisst weitspannige Brücken anfertigen zu können.

Zirkonoxid weist mehrere Eigenschaften auf, die ihn zu einem wichtigen Werkstoff für die Dentaltechnik machen. Zum einen seine extreme Festigkeit: die Biegezugfestigkeit beträgt mehr als 900 MegaPascal. Zum anderen ist es seine hohe Bruchlast, an dreigliedrigen Brücken liegt sie bei zirka 2.000 Newton. Drittens macht sein hohes Risswiderstandsvermögen das Material geeignet für den Einsatz bei Seitenzahnbrücken: Der KIC-Wert beträgt mehr als 7. Zudem sind entscheidend die leichte Transluzenz, verbunden mit der weissen bis gelblichen Farbe, die bewährte Biokompatibilität, hohe Säurebeständigkeit (ausser gegen Flusssäure, somit ätzbar) und die hohe Verfügbarkeit (Zirkon steht an 17. Stelle der häufigsten Elemente der Erde).

Bei all seinen guten Eigenschaften gibt es auch Nachteile: Es ist schwer mechanisch zu bearbeiten und hat ein hohes Gewicht (Dichte: 6,05 g/cm³, ist aber trotzdem noch federleicht im Vergleich zu Gold mit einer Dichte von 19,3 g/cm³). Die entscheidende Frage für Anwender ist jedoch, ob die angefertigte Zirkonoxidarbeit auch wirklich die höchstmögliche Festigkeit hat. Die kann man messen, aber aus Kostengründen nicht an Unikaten. Deshalb hat nur Zahnersatz aus industriell hergestellten Materialien, die nicht mehr verändert werden, klar definierte Kennzahlen.



Ein DC-Zirkon^®-Block besitzt nach dem "hip"-Prozess höchste Festigkeit. Für jeden Zirkonblock werden die individuellen Fräsdaten der Patientenarbeit auf einem Chip gespeichert und eine Garantie von 10 Jahren gewährleistet. Andere Verfahren, wie zum Beispiel das Bearbeiten von "Grünlingen" mit anschliessendem Sintern durch den Zahntechniker können also nur geringere Werte aufweisen. Es ist wie im täglichen Leben: Nicht aus jeder Kaffeemaschine schmeckt der Kaffee gleich gut, auch wenn alle "Kaffeemaschinen" genannt werden.