Die Metall-Keramik-Haftverbundprüfung mit zusätzlicher akustischer und optischer Sensorik

Einleitung: Das Ziel dieser Studie war, den Haftverbund nach ISO an einer CoCr-Aufbrennlegierung mit 18 verschiedenen Verblendkeramiken mit zusätzlicher akustischer und optischer Sensorik zu prüfen. Material & Methode: Untersucht wurden die Verblendkeramiken: 1=Vintage Halo, 2=IPS Classic V, 3=Creation CC, 4=GC Initial MC, 5=Imagine Reflex, 6=VMK 95, 7=Antagon Interaction, 8=Omega 900, 9=Carat, 10=Starlight Ceram, 11=EX-3, 12=HeraCeram, 13=VM 13, 14=Duceram Kiss, 15=Vintage, 16=IPS d.Sign, 17=Nuance 850, 18=IPS InLine. Aus der Aufbrennlegierung Ankatit U (62,3Co-25,2Cr-6Mo-5W) wurden für jede Verblendkeramik jeweils 10 Biegebalken (25x3x0,5 mm) gegossen. Nach dem Sandstrahlen und Reinigen wurden die Verblendmassen über eine Fläche von 8x3x1 mm mittels einer Schablone mittig auf die Biegebalken aufgebracht und nach Herstellerangaben 5-fach gebrannt. Der Haftverbundtest (Rißbeginnprüfung) erfolgte nach ISO 9683. In der 3P-Biegevorrichtung war im Boden eine Mikrofonkapsel eingebaut, deren akustisches Signal synchron mit dem Kraft-Weg-Diagramm aufgezeichnet wurde. Für die Auswertung wurde von jeder Messkurve Fmax bestimmt und die Biegespannung berechnet. Für die optische Erfassung des Rissgeschehens in der Verblendkeramik wurde mit einer Mikroskopkamera bei 200facher Vergrößerung ein Video bis zum Ablösen der Verblendkeramik vom Metall aufgenommen. Ergebnisse: Die berechneten Biegespannungen lagen für alle Verblendkeramiken über der nach ISO geforderten Mindestgrenze von 25 MPa und reichten von 29,4 ± 2,5 (#18) bis 39,6 ± 2,3 MPa (#1). Die ermittelten Spannungswerte beim Peakmaximum des akustischen Signals lagen bei allen Keramiken 10-30% unterhalb des Wertes der maximalen Biegespannung. Bei 10% lag die berechnete Spannung bei allen Verblendkeramiken noch über der Mindestgrenze von 25 MPa, bei 20% erreichten dies 12, dagegen bei 30% nur noch 4 Verblendkeramiken. Bei der systembedingten Vergrößerung konnte aus den Videoaufzeichnungen der Rissbeginn nicht eindeutig erfasst werden. Schlussfolgerung: Die Aufzeichnung des akustischen Signals unterstützt die Detektion des tatsächlichen Rissbeginns. Gefördert von ANKATIT-ANKA Guss GmbH. Schlagwörter: metallkeramischer Haftverbund, Schwickerath-Test, ISO 9683