ISO 9693:1991

Dental ceramic fused to metal restorative materials

Produits pour restaurations dentaires métallo-céramiques

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 05-Jun-1991
• Withdrawal Date: 05-Jun-1991
• ICS: 11.060.10 - Dental materials
• Technical Committee: ISO/TC 106/SC 2 - Prosthodontic materials
• Drafting Committee: ISO/TC 106/SC 2/WG 1 - Dental ceramics
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 14-Dec-1999

Relations

• Revised: ISO 9693:1999 - Metal-ceramic dental restorative systems
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

IS0
INTERNATIONAL
STANDARD 9693
First edition
1991-06-01
Dental ceramic fused to metal restorative
materials
Produits pour restaurations dentaires m@ta/lo-cbamiques
Reference number
IS0 9693:1991(E)

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IS0 9693:1991(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. IS0 collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an lnter-
national Standard requires approval by at least 75 % of the member
bodies casting a vote.
International Standard IS0 9693 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 106, Dentistry.
0 IS0 1991
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without
permission in writing from the publisher.
for Standardization
International Organization
Case Postale 56 l CH-121 1 Genhve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii

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IS0 9693:1991(E)
Introduction
are suitable for use in fabrication of
Dental casting alloys and ceramics
metal-ceramic dental restorations.
Specific qualitative and quantitative requirements of freedom from bio-
logical hazard are not included in this International Standard but it is
recommended that, in assessing possible biological or toxicological
hazards, reference should be made to ISO/TR 7405:1984, Biological
evaluation of dental materials, or any more recent edition.
It is intended to replace the metallo-ceramic bond characterization test
with a clinically relevant bond test as soon as it is available in a future
revision of this Standard. Requirements and test methods for tarnish
and corrosion resistance for the components and for the metallo-
ceramic system will also be included in the future as soon as they are
available.
. . .
Ill

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This page intentionally left blank

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IS0 9693:1991(E)
INTERNATIONAL STANDARD
Dental ceramic fused to metal restorative materials
time-temperature conditions improve aesthetics and
1 Scope
may enhance the adherence of ceramic to the
coated alloy surface.
This International Standard specifies requirements
and test methods for dental casting alloys and cer-
3.3 alloy conditioning: Process of conditioning the
amics suitable for use in the fabrication of metallo-
alloy substructure, either by heat treatment or by
ceramic dental restorations together with
other means, designed to enhance the bonding of
requirements and test methods for the composite
ceramic to metal.
structure.
3.4 heating rate: Rate of increase in temperature in
The requirements of this International Standard ap-
degrees Celsius per minute.
ply to the alloys and caramics when used in combi-
nation and compliance may not be claimed for either
alloys or for ceramics alone. 3.5 firing schedule: Temperature-time cycle stating
the initial temperature, the time period at the initial
temperature, if any, the heating rate, the final tem-
2 Normative references
perature, the time period at the final temperature, if
any, and in the case of vacuum firing the tempera-
The following standards contain provisions which,
ture of vacuum application and the point of release.
through reference in this text, constitute provisions
of this International Standard. At the time of publi-
3.6 opaque bonding dental ceramic: Ceramic prod-
cation, the editions indicated were valid. All stan-
uct that, when mixed with distilled water or appro-
dards are subject to revision, and parties to
priate modelling liquid, applied to an alloy, and
agreements based on this International Standard
treated according to the firing schedule for the
are encouraged to investigate the possibility of ap-
opaque ceramic, will bond to the alloy surface to
plying the most recent editions of the standards in-
form a layer that visibly masks the metallic colour.
dicated below. Members of IEC and IS0 maintain
registers of currently valid International Standards.
3.7 dental dentlne ceramic: Slightly translucent,
pigmented dental ceramic used to give the overall
IS0 3696:1987, Water for analytical laboratory use -
shape and basic colour of the ceramic part of a
Specification and test methods.
ceramic fused to metal restoration or prosthesis.
IS0 6872:1984, Dental ceramic.
3.8 dental enamel ceramic: Translucent, lightly-
pigmented dental ceramic used on a base (or core)
IS0 6892:1984, Metallic maferiak - Tensile testing.
of dentine ceramic to simulate the natural tooth
enamel.
3 Definitions
4 Requirements
For the purposes of this International Standard, the
following definitions apply.
4.1 Chemical composition
3,l alloy: Casting alloy suitable for use as the sub-
structure of a metallo-ceramic restoration. 4.1 .I Alloy
3.2 alloy coatings and bonding agents: Substances The percentage of each of the constituents of the
(e.g. electroplated layers, or agents containing cer- alloy, in excess of 2 % (HI/@, shall be within
amic and/or alloy particles) which, when applied to 0,5 % (m/m) (noble metal alloys) and within
the metal substructure and fired under appropriate
1 % (m/m) (base metal alloys) of the values stated
1

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IS0 9693:1991 (E)
on the package label or insert [see 8.2.2 c)]. The the following requirement: there shall be not more
percentage of nickel, beryllium and cadmium shall than 16 pores of a diameter greater than 30 pm in
not be greater than the amounts indicated on the any area of 1 mm diameter.
package label or insert [see 8.2.2 d)] when analysed
The coefficient of linear thermal expansion of the
according to 6.1.1.
ceramics shall be within 0,5 x IO-6 K-1 of the value
Testing shall be carried out in accordance with stated by the manufacturer [see 8.2.3 d)].
6.1.1.
The glass transition temperature of the ceramics
shall be within 10 OC of the value stated by the
4.1.2 Ceramic
manufacturer [see 8.2.3 e)].
The ceramic shall meet the requirements of
Testing shall be carried out in accordance with
IS0 6872:1984, clauses 5.1 and 5.2 (except for the
6.2.1, 6.3.1 and 6.3.2 respectively.
note in 5.2.2). Fluorescing agents which will increase
the radioactivity of the ceramic shall not be added.
Table 2 - Properties of ceramics
Chemical solubility, loss
4.2 Biocompatibility Flexural strength
in mass
MPa O/o
See the Introduction for guidance on biocompati-
min. max.
bility.
-
opaque 50
4.3 Properties
Dentine 50 0,05
Enamel 50 0,05
4.3.1 Alloy
The mechanical properties of the alloys shall comply
with the requirements of table 1.
4.3.3 Metallo-ceramic system
The solidus and liquidus temperatures of the alloys
The alloy and a specified (named) ceramic shall
shall be within + 10 OC of the values stated on the
pass the test when assessed according to 6.3.3.4.
package label orinsert [see 8.2.2 g)].
The ceramic and a specified (named) alloy shall
pass the test when assessed according to 6.3.3.4.
The coefficient of linear thermal expansion of the
alloys shall be within 0,2 x IO-6 K-1 of the value
Testing shall be carried out in accordance with
stated on the package label or insert [see 8.2.2 h)].
6.3.3.
The density of the alloy as supplied by the manu-
NOTE 1 The measured values for coefficients of linear
facturer shall be within 0,5 g/cm3 of the value stated
thermal expansion are compared with the manufacturer’s
on the package label or insert [see 8.2.2 i)].
values as a means of quality control, but the values do
not themselves provide an assurance that the alloy and
Testing shall be carried out in accordance with
ceramic are compatible.
6.1.2, 6.1.3 and 6.3.1 respectively. Standard test pro-
cedures shall be used for determining the density.
5 Sampling
Table 1 - Mechanical properties of alloys
Proof stress of
Percentage elongation
non-proportional
after fracture
5.1 Alloy
elongation, Rp0,2
MPa
All of the alloy procured for testing in accordance
min. min.
with this International Standard shall be unused and
obtained from the same batch.
250 2
5.2 Ceramic
4.3.2 Ceramic
At least 50 g of one shade of each of opaque,
The flexural strength and the chemical solubility of dentine, enamel ceramics and the appropriate
the fired ceramics shall meet the requirements of modelling liquids shall be obtained for testing in ac-
table 2. The porosity of the fired ceramic shall meet cordance with this International Standard.
2

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IS0 9693:1991 (E)
Dimensions in millimetres
6 Test methods
,
-
I
l
- -- -- .- -__ 4 -m-w -
--_--_
6.1 Alloy
--- 8
5
6.1 .I Chemical composition
+A~ L---;Sr?j ^;
Standard analytical procedures shall be used for
determining the composition.
1 .- --.- - -. ____. -.---.-- I- . . -- ---- ---.---- ~ 4i+i - @?O#l -. _______ ----__-- __._ -4 --_
6.1.2 Mechanical properties
i
The cylindrical end length and the
6.1.2.1 Preparation of test specimens NOTE -
presence/absence of threads are given for guidance.
Prepare six specimens as shown in figure1 or
“lost wax” process of investment Figure 1 - Test specimen with cylindrical ends
figure2 by the
casting generally employed in a dental laboratory.
It is suggested that the specimens should be cast
using the sprue system shown in figure 3, but other
sprueing is also acceptable. Follow the manufac-
turer’s instructions for processing the alloy and for
using the necessary aids and casting equipment.
Dimensions in millimetres
After having carefully separated sprues and any
nodules, fins, etc., clean the cast specimens. Dis-
card any specimens with visible shrinkage defects
or porosities.
Place the specimens on a tray in a furnace at 950 OC
for 10 min and then remove them from the furnace,
Gauge length
I I -
I
place them on a refractory plate, and allow them to
1WJ _ 1
_ -- ___--
.._- _-.--
cool. Use these specimens for the tests in 6.1.2.2 I-
c2+8
and 6.1.2.3.
_._ --- -- . ._ -- -. ._.--_
L
- .- - -----I.
6.1.2.2 Proof stress of non-proportional elongat
...

NORME IS0
1 N TE R NAT1 O NA LE
9693
Première édition
1991-06-01
Produits pour restaurations dentaires
métallo-céramiques
Dental ceramic fused to metal restorative materials
_IT_-
Numéro de référence
-- IS0 9693: 1991 (F)

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IS0 96931991(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comites techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec 1’1S0 participent également aux tra-
vaux. L’IÇO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale IS0 9693 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 106, Produits et matériel pour l’art dentaire.
8 IS0 1991
Droits de reproduction réservbs. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans I’nccord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
56 CH-I211 Genève 20 Suisse
Case Postale
imprlmé en suisse
ii

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IS0 9693:1991(F)
Introduction
Les alliages dentaires â couler et les céramiques conviennent pour être
utilisés dans la fabrication des restaurations dentaires métallo-
céramiques.
Les exigences qualitatives et quantitatives spécifiques à l’élimination
des risques biologiques ne sont pas incluses dans la présente Norme
internationale, mai? il est recommandé de se référer à
I’ISO/TR 7405:1984, Evaluation biologique des produits dentaires, ou à
une autre édition plus récente, lors de l’évaluation des risques biologi-
ques et toxicologiques éventuels.
Des prescriptions et des méthodes d‘essai portant sur la résistance au
ternissement et à la corrosion des composants et du systéme rnétallo-
céramique seront incorporées dans la révision à venir de la présente
Norme internationale dès qu’elles seront disponibles.
iii

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NORME INTERNATIONALE IS0 9693:199î(F)
Produits pour restaurations dentaires métallo-céramiques
3.2 revêtements d’alliages et agents de liaison:
1 Domaine d’application
Substances (par exemple couches galvanisées, ou
agents contenant des particules de céramique et/ou
La présente Norme internationale spécifie des
d’alliage) qui, lorsqu’elles sont appliquées sur la
prescriptions et des méthodes d‘essai pour des al-
base métallique et cuites dans des conditions ap-
liages et céramiques de pièces dentaires coulées
propriées de temps et de température, améliorent
appropriées pour la fabrication de restaurations
l’esthétique et peuvent favoriser l’adhérence de la
dentaires métallo-céramiques ainsi que des pres-
céramique à la surface de l’alliage revêtu.
criptions et des méthodes d’essai pour la structure
com pos ite.
3.3 conditionnement de l’alliage: Processus de
Les prescriptions de la présente Norme internatio-
conditionnement de la base de l’alliage soit par
nale s’appliquent aux alliages et céramiques utilisés
traitement thermique, soit par d’autres moyens,
en combinaison et l’on ne peut pas revendiquer la
coricu pour favoriser la liaison entre la céramique
conformité pour les alliages seuls ou pour la céra-
et le métal.
mique seule.
3.4 vitesse de chauffage: Vitesse d’augmentation
2 References normatives
de la température en degrés Celsius par minute.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite,
3.5 programme de cuisson: Cycle ternpé-
constituent des dispositions valables pour la pré-
rature/temps indiquant la température initiale, la
sente Norme internationale. Au moment de la pu-
durée à la température initiale, éventuellement, la
blication, les éditions indiquées étaient en vigueur.
vitesse de chauffage, la température finale, la durée
Toute norme est sujette à révision et les parties
à la température finale, éventuellement, et, en cas
prenantes des accords fondés sur la présente
de cuisson sous vide, la température d’application
Norme internationale sont invitées à rechercher la
du vide et le moment ou l‘on ne l’applique plus.
possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes
des normes indiquées ci-aprés. Les membres de la
3.6 céramique opaque dentaire pour système
CE1 et de I’ISO possèdent le registre des Normes
métallo-céramique: Produit céramique qui, mélangé
internationales en vigueur à un moment donné.
à de l’eau distillée ou à un liquide de modelage ap-
proprié, appliqué à un alliage et traité suivant le
IS0 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analyti-
programme de cuisson pour la céramique opaque,
que - Spécification et méthodes d‘essai.
se soude à la surface de l’alliage pour former une
couche qui masque nettement la couleur métallique.
IS0 6872:1984, Céramique dentaire.
IS0 6892:1984, Matériaux métalliques - Essai de
3.7 céramlque-dentine dentaire: Céramique den-
traction.
taire pigmentée, légèrement translucide, utilisée
pour donner la forme générale et la couleur de base
de la partie céramique d’une céramique cuite pour
3 Définitions
une restauration métallique ou une prothèse.
Pour les besoins de la présente Norme internatio-
nale, les définit ions suivan tes s’appliquent.
3.8 céramlque-émail dentaire: Céramique dentaire
de recouvrement légèrement translucide et pig-
3.1 alliage: Alliage à couler convenant à la techni-
mentée, utilisée sur une base de céramique-dentine
que métalîo-Céram ique .
pour simuler l’émail de la dent naturelle.
1

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IS0 96931991(F)
4 Prescriptions
Allongement pourcent
Limite conventionnelle
apres rupture
d’élasticitb, Rp0,*
4.1 Composition chimique
MPa
min.
min.
4.1 .I Alliage
2
250
Le pourcentage de chacun des composants de l’al-
I l I
liage, avec un excédent de 2 Yo (m/m), doit être égal
à 0,5 % (mlm) près (alliages métalliques nobles) et
à 1 Yo (m/m) près (alliages base métal) aux valeurs
4.3.2 Céramique
indiquées sur l’étiquette ou la notice [voir 8.2.2 c)].
Le pourcentage de nickel, de béryllium et de cad-
La résistance à la flexion et la solubilité chimique
mium ne doit pas dépasser les valeurs indiquées
des céramiques cuites doivent satisfaire aux pres-
sur la notice [voir 8.2.2 d)] lorsqu’ils sont analysés
criptions du tableau2. La porosité de la céramique
conformément à 6.1.1.
cuite doit satisfaire à la prescription suivante: il ne
doit pas y avoir plus de 16 pores d’un diamètre su-
Les essais doivent être effectués conformément A
périeur à 30 pm dans toute zone de 1 mm de dia-
6.1.1.
mètre.
Le coefficient de dilatation linéique d’origine ther-
4.1.2 Céramlque
à 0,5 x 10-6
mique des céramiques doit être égal
K-1 près à la valeur indiquée par le fabricant [voir
La céramique doit satisfaire aux prescriptions de
8.2.3 d)].
l’lS0 6872:1984, paragraphes 5.1 et 5.2 (sauf pour la
note du 5.2.2). Ne pas ajouter d‘agents fluorescents
La température de transition vitreuse des cérami-
qui augmentent la radioactivité de la céramique.
ques doit être égale à 10 OC près à la valeur indi-
quée par le fabricant [voir 8.2.3 e)].
Les essais doivent être effectués conformément aux
4.2 Biocompatlbilité
6.2.1, 6.3.1 et 6.3.2 respectivement.
Voir l‘introduction pour plus d’informations sur la
biocompatibilité.
Solubilité chimique,
Résistance à la flexion
perte en masse
4.3 Propriétés
YO
1 MPa
max.
min.
4.3.1 Alliage
__r
Opaque 50
Les propriétés mécaniques des alliages doivent être
Dentine 50 0,05
conformes aux prescriptions du tableau 1.
0,05
Émail 50
Les températures du solidus et du liquidus des al-
liages doivent être égales à f 10 OC près aux va-
leurs indiquées sur l’étiquette ou la notice [voir 8.2.2
4.3.3 Système métallo-céramique
@I.
L’alliage et une céramique spécifiée (désignée)
Le coefficient de dilatation linéique d’origine ther-
doivent satisfaire à l’essai lorsqu‘ils sont évalués
mique des alliages doit être &gal à 0,2 x 10-6 K-1
conformément à 6.3.3.4. La céramique et un alliage
près à la valeur indiquée sur l’étiquette ou la notice
spécifié (désigné) doivent satisfaire à 6.3.3.4.
[voir 8.2.2 h) 3.
Les essais doivent être effectués conformément au
La masse volumique de l’alliage fourni par le fabri-
6.3.3.
cant doit être égale à 0,5 gkm3 près de la valeur
indiquée sur l’étiquette ou la notice [voir 8.2.2 i)].
NOTE 1 Les valeurs mesurées pour les coefficients de
dilatation linéique d’origine thermique sont comparées
Les essais doivent être effectués conformément aux
avec les valeurs du fabricant comme étant un moyen de
6.1.2, 6.1.3 et 6.3.1 respectivement. Les procédures
contrôler la qualité, mais les valeurs ne doivent pas en
d’essai types doivent être utilisées pour déterminer
elles-même fournir une assurance que l’alliage et la cé-
la masse volumique.
ramique sont compatibles.
2

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IS0 96931 991 (F)
Dimensions en mllllmètres
5 Échantillonnage
5.1 Alliage
Tous les alliages achetés pour les essais conformes
il la présente Norme internationale doivent être non
utilisés et provenir du même lot.
5.2 Céramique
NOTE - La longueur de l’extrémité cylindrique et la pré-
II faut disposer d’au moins 50 g d’une nuance de
sence ou l’absence de filetage sont indiqués pour infor-
chaque céramique opaque, dentine et émail et des
mation.
liquides de modelage appropriés pour les essais de
conformité à la présente Norme internationale.
Figure 1 - Éprouvette à extrémités cylindriques
6 Méthodes d’essai
Dimenslons en mlliimètres
6.1 Alliage
6.1.1 Composition chimique
Utiliser les procédures analytiques types pour dé-
terminer la composition.
6.1.2 Propriétés mekaniques
NOTE - La longueur de l’extrémité cylindrique et la pré-
6.1.2.1 Préparation des éprouvettes
sence ou l’absence de filetage sont indiqués pour infor-
mation.
Préparer six éprouvettes comme le montrent les fi-
gure l ou figure2 par la technique de la < Figure 2 - Éprouvette à extrémités filetées
perdue-, procédé de revêtement par coulée géné-
ralement utilisé en laboratoire dentaire. On suggère
de couler les éprouvettes à l‘aide du système à tige
de coulée présenté à la figure3, mais tout autre
Dimensions en millimètres
système de coulée est également acceptable. Sui-
vre les instructions du fabricant pour la mise en
œuvre de l‘alliage et pour l’utilisation des accessoi-
res et de l’équipement de coulée. Après avoir soi-
gneusement séparé les tiges de coulée et les
éventuels modules et bavures, etc., nettoyer les
éprouvettes coulées. Mettre au rebut toute éprou-
vette présentant des défauts visibles de rétraction
ou de porosité.
Placer les éprouvettes sur un plateau dans un four
à 950 OC pendant 10 min, puis les retirer du four, les
placer sur une plaque réfractaire et les laisser re-
NOTE - Les tiges de coulée peuvent avoir la forme d’un
arc ou d’un triangle ou encore d’un U.
froidir. Utiliser ces éprouvettes pour les essais du
6.1.2.2 et du 6.1.2.3.
Figure 3 - Éprouvette tiges de coulée et conduits
de coulée suggérés
3

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IS0 96931991(F)
6.2.2 Méthodes d’essai
6.1.2.2 Llmite conventionnelle d’élastlcité
Essai pour la
...