Werkstoffkundliche Untersuchungen zum Löten verschiedener orthodontischer Drähte

Zusammenfassung

Das Löten ist neben dem Schweißen in der kieferorthopädischen Technik ein Grundverfahren zur Applikation von Hilfsteilen oder zur Modifikation von Kräften durch Verbindung unterschiedlicher Drahtstärken.

Zwei Kobaltbasislegierungen (Crozat und Blue Elgiloy) und eine austenitische Stahllegierung (Remanium) wurden durch Flammenerwärmung mittels eines Hydro-Lötgerätes zusammengefügt. Die Fügestellen wurden als Überlappverbindung ausgeführt. Zur Charakterisierung der Lötverbindung aus werkstoffkundlicher Sicht wurde deren Festigkeit in Abhängigkeit von der Anordnung der Fügepartner und der Durchführungsweise untersucht. Dafür wurden Mikrohärtemessungen, Gefügeuntersuchungen (Schliffpräparate), Festigkeitsprüfungen und fraktographische Nachuntersuchungen mittels Rasterelektronenmikroskopie durchgeführt.

Beim Löten von orthodontischen Drähten reichte ein Verhältnis (t/s) von überlappter Länge (t) zum Probenquerschnitt des kleineren Partners (s) von drei aus, um eine maximale Festigkeit der Lötverbindung zu erreichen. Größere Überlappungslängen sind wegen des erhöhten Lotverbrauches und einer längeren Haltezeit beim Lötvorgang nachteilig.

Summary

In orthodonic technique both soldering and welding are standard methods for the application of auxilliaries and for the modification of force systems by joining wires of different cross-sections.

Two cobalt-chromium alloys (Blue Elgiloy, Crozat) and an austenitic stainless steel alloy (Remanium) were soldered by an electrochemically generated hydrogen-oxygen flame forming an overlapped joint design. For charcterization of the soldered joint testing procedures included microhardness tests, metallographic examination, tension-shear tests and surface analysis of the fractured joints by scanning electron microscopy.

For any given soldering technique with an overlapped joint design the correct joint length is determined by the ratio t/s=3 (t = overlapped length; s = diameter of the smaller wire).

Résumé

La brasure au plomb est en regard de la soudure conventionelle dans les techniques d'orthodontie, une indication pour l'adjonction d'éléments auxillaires et pour la modification des systèmes de force en ajoutant des fils de diamètre différent.

Deux alliges de base en cobalt (Crozat et Blue Elgiloy) et un alliage de base en acier (Remanium) furent assemblés par soudure à l'hydrogène. Pour caractériser la soudure sur le plan des matériaux, on en examina la solidité en relation avec l'interpénétration des constituants. Pour cela, on effectua des micro-mesures de dureté, de structure de résistance et des examens graphiques fractionnés avec un microscope à balayage.

Pour la brasure au plomb, en dehors de paramètres spécifiques pour effectuer une soudure de fils orthodontiques, il suffit d'une relation t/s, (où t est la longueur de contact et où s est le diamètre du plus petit fil) qui ne devrait pas être supérieur à trois. L'augmentation de la surface de contact est à proscrire à cause de l'augmentation de la quantité de plomb nécessaire à la soudure et de l'allongement du temps de soudure.