Experimentelle Festigkeitsbestimmung sprödharter Restaurationswerkstoffe

Ziel dieser Studie war ein experimenteller Vergleich vier verschiedener Methoden zur Ermittlung der Biegefestigkeit. Zur Minimierung fertigungs- oder bearbeitungsbedingter Einflüsse wurden planparallele Prüfkörper in Anlehnung an die jeweils zugrundeliegenden Normen aus einer einheitlichen Optidfloadglasprobe mit Hilfe einer Diamantsäge ausgeschnitten und die Schnittkanten geläppt. Jeweils 12 auswertbare Bruchversuche pro Prüfverfahren wurden statistisch ausgewertet (Anova, 95 %). Bei der Dreipunkt-Biegebelastung kommt es zu charakterstischen Kerb- und Keileffekten im Bereich der Lastrolle, die parallel zur Oberfläche verlaufende Londitudinalkräfte induzieren. Diese wirken der aufgebrachten Spannung entgegen und täuschen so gegenüber den anderen Methoden eine signifikant höhere Festigkeit vor. Das geprüfte Volumen geht im Dreipunkt-Biegeversuch gegen Null, was aufgrund der stochastisch verteilten Volumenfehler der Prüfkörper zu einer drastischen Streuung der Biegefestigkeit führt. Zwischen den im Doppelring-Biegeversuch und in beiden angewandten Vierpunkt-Biegeversuchen ermittelten Bruchfestigkeiten ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, was sich auf die analoge Spannungsverteilung zurückführen läßt. Allerdings ist die Streuung der im Doppelring-Biegeversuch ermittelten Daten durch die "geschlossene" ringförmige Krafteinleitung und den Ausschluß von Kanteneffekten deutlich geringer. Der Einfluß der im Überlastverfahren ermittelten "Festigkeiten" auf die Bruchwahrscheinlichkeit keramischer Restaurationen wird diskutiert.