Festigkeitsverhalten von Kompositen unter Wechsellast. Einfluß von Prüfverfahren, Frequenz und Umgebung

An einem konventionellen und einem Mikrofüllerkomposit wurde der Einfluß von unterschiedlichen Frequenzen, Belastungsarten und Umgebungsbedingungen auf das Wechsellastverhalten untersucht. Zur Beschreibung dieses Verhaltens diente das Wöhlerverfahren. Die Proben wurden zyklischen Schwellbeanspruchungen bis zu 10 hoch 6 Lastwechseln mit Frequenzen von 4 und 10 Hz, jeweils als einfache Sinus- und als symmetrische Dreieckfunktion, und einer idealisierten Kaukurve von 2 Hz, unterworfen. Als Belastungsart wurden drei bereits in die Prüfung von Zahnfüllungsmaterialien eingeführte und standardisierte Verfahren gewählt: Drei-Punkt-Biegung, axiale Druckprüfung und der Spaltzug-Versuch. Sämtliche Versuchsserien wurden sowohl unter Laborbedingungen als auch unter Ringerlösung bei 37 Grad C durchgeführt. Bei beiden Materialien nimmt die Festigkeit mit zunehmender Zyklenzahl stark ab. Gemessen an dem jeweiligen quasistatischen Referenzwert, wie er üblicherweise im Laborversuch bestimmt wird, reduzi ert sich die Festigkeit bei dem Makrofüller NIMETIC je nach Versuchsart auf Werte zwischen 41 und 58 Prozent, bei dem Mikrofüller ESTIC MICROFILL sogar auf 28 bis 53 Prozent. Es konnte gezeigt werden, daß sich keine der hier verwendeten Belastungsarten, unabhängig von der Frequenz und Umgebung, in ihrer Signifikanz unterscheiden. Bei sämtlichen Versuchsanordnungen traten die materialtypischen Unterschiede von Makro- und Mikrofüller-Komposit auf. Verglichen damit sind die Einflüsse der Belastungsanordnungen und -bedingungen zumeist gering oder sogar vernachlässigbar.