Statische Kontraktionsspannung und Härtebestimmung bei unterschiedlichen Polymerisationskonzepten

Auswirkung verschiedener Polymerisationskonzepte von Halogen- bzw.
LED-Lampen auf die Kontraktionsspannung im Komposit Mit dieser
Untersuchung soll das Ziel verfolgt werden, Aussagen über die
statische Kontraktionsspannung in ein und demselben Komposit, unter
dem Einfluss verschiedener Polymerisationskonzepte diverser
Lichtquellen, zu treffen. Dabei ist es wichtig, eine möglichst
vollständige Durchhärtung in allen Schichten, eine hohe
Konversionsrate des Monomers bei möglichst geringen
Spannungszuständen im Komposit, in einer für die Praxis
vernünftigen Belichtungszeit, zu erreichen. Somit wurden im ersten
Teil dieser Studie die Lichtkonzepte zweier verschiedener sich auf
dem Markt befindlichen Halogen-Lampen (Astralis 10 und Elipar
Trilight), sowie zweier verschiedener LED-Lampen (Elipar Freelight
und GC e-light) verglichen, wobei letztere einen Prototyp
darstellte. Es wurden zunächst alle Konzepte in einem statischen
Polymerisationsschrumpfverfahren über 300 s ohne Kompensation
untersucht. Es stellte sich heraus, dass die Konzepte mit der
größten Lichtintensität – beide Halogen-Lampen - auch die höchsten
Spannungen im Komposit aufwiesen. Die niedrigsten Spannungen wiesen
die verschiedenen Konzepte der LED-GC e-light auf. Trotz einer
weiteren Belichtung der Konzepte dieser Lampe von 40 s mit
400mW/cm², wurden nach insgesamt 460 gemessenen Sekunden nochmals
eine deutliche Steigerung der Spannungswerte erbracht, wobei aber
die Werte der Halogen-Lampe Astralis 10 nicht erreicht werden
konnten. Eine Belichtung mit sehr hoher Intensität von Anfang an
bewirkt demnach eine sehr große Schrumpfung und Spannungsbildung im
Komposit, das auf den adhäsiven Verbund negative Auswirkungen hat.
Auffallend ist, dass alle Lampen, deren Konzepte einen
exponentiellen Verlauf haben, die niedrigsten Werte aufwiesen.
Durch die daher herabgesetzte Polymerisationsgeschwindigkeit wird
das Nachfließen des Materials verlängert, wodurch bis zum Erreichen
des Gelpunktes innere Spannungen im Komposit - bei einem höheren
Vernetzungsgrad - abgebaut werden können. Ein
spannungsreduzierender Effekt wurde somit nachweisbar. Der zweite
Teil der Studie beschäftigte sich sowohl mit der Durchhärtung an
der Oberfläche, als auch der Härte in 2 mm Tiefe, da dieser Wert
als ideale Schichtstärke angesehen wird. Um die Durchhärtungswerte
zu bestimmen, wurde als indirektes Maß die Härtemessung nach
Vickers durchgeführt. Die Versuche zeigten eine Abhängigkeit des
Polymerisationsgrades der Proben von der Polymerisationsdauer,
sowie Intensität innerhalb der vergleichbaren Konzepte und der Art
der Polymerisationsgeräte. Dabei erreichten beide LED-Lampen die
geringsten Härtewerte. Das beste Ergebnis für eine relativ kurze
Belichtungszeit von 24 s bei einer geringen Schrumpfspannung und
einer guten Aushärtung - selbst an der Unterseite der Probe -
zeigte das Pulse 10.2-Konzept der GC e-light. Einzig eine Ausnahme
im Vergleich zu den übrigen Lampen bildet das Soft A-Konzept der GC
e-light. Allein durch die Belichtungzeit von 40 s war hier eine
ausreichende Tiefenaushärtung gewährleistet. Der Vergleich beider
Halogen-Lampen zeigt bei der Astralis 10 generell größere
Durchhärtungsergebnisse als bei vergleichbaren Konzepten der Elipar
Trilight, was auf die sehr hohe Anfangsintensität zurückzuführen
ist. Die Werte an der Ober- bzw. Unterseite verhielten sich
signifikant untereinander. Aufgrund der höheren Schrumpfspannungen
aber auch der größeren Tiefendurchhärtung der Halogen-Lampen im
Vergleich zu den LED-Lampen, ist zum jetzigen technischen
Entwicklungszeitpunkt dieser hier verwendeten Lampen keine
Empfehlung für einen bestimmten Lampentyp auszusprechen.