Ermüdungsprüfung an enossalen Zahnimplantaten und Dental-Werkstoffen

Prüfmaschine hat sich zum Branchenstandard entwickelt.

Aachen / Stolberg, den 6. Februar 2025    Auf der 41. Internationalen Dental Show IDS zeigt DYNA-MESS die DYNAdent 14801 Prüfmaschinen für die Prüfung von Dentalimplantaten nach DIN EN ISO 14801 und feiert die Lieferung der hundertsten Maschine an einen Hersteller von Implantaten.

Die erste DYNAdent-Prüfmaschine hat DYNA-MESS 2014 hergestellt; vor Kurzem – zehn Jahre nach der Inbetriebnahme der ersten Maschine – hat das Unternehmen die hundertste bei einem Hersteller von Implantaten in Südkorea in Betrieb genommen.

DYNA-MESS hat die „DYNAdent“-Serie speziell für die dynamische Ermüdungsprüfung von enossalen dentalen Implantate nach DIN EN ISO 14801 als Komplettlösung entwickelt. Sie entsprechen exakt der Norm, nehmen jedoch nur einen Bruchteil des Platzes der vorher üblichen Universalprüfmaschinen in Anspruch. Außerdem sind sie einfach zu bedienen und benötigen weder Druckluft noch Hydrauliköl.

„DYNAdent hat sich zum Branchenstandard entwickelt: Nachdem die Systeme anfangs meist im universitären Forschungsumfeld genutzt wurden, verwenden heute auch die führenden Hersteller von Dentalwerkstoffen und -implantaten unsere Prüfmaschinen, um die Dauerfestigkeit ihrer Produkte zu ermitteln“, sagt Jörn Seemann, Geschäftsführer bei DYNA-MESS.

DYNA-MESS liefert die Maschinen in zwei Ausführungen: DYNA1dent für die Prüfung einzelner Implantate sowie DYNA5dent für die gleichzeitige Untersuchung von bis zu fünf Prüflingen. Sie reduziert die Prüfzeit im Vergleich mit der Einzelprüfung um 80 Prozent ... ein wichtiger Faktor, wenn – zum Beispiel für die Aufnahme einer Wöhlerkurve – mehrere Millionen Lastwechsel erforderlich sind und die Untersuchung mehrerer Implantate nacheinander zu viel Zeit beanspruchen würde.

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DYNA-MESS auf der IDS 2025
Köln, 25. bis 29. März 2025
Halle 4.1, Stand A051

Der technische Hintergrund

Die Prüfung kann unter In-vivo-Bedingungen bei einer Frequenz von 2 Hz und einer Temperatur von 37 °C in einer Kochsalzlösung erfolgen, ebenso ohne Flüssigkeit bei 15 Hz. Die Prüfmaschine bringt eine Kraft von bis zu 600 N mit sinusförmigem Verlauf auf und ermöglicht so das Aufnehmen von Wöhlerkurven über mehrere Millionen Zyklen.

Besonders die DYNA5dent ist sehr flexibel einsetzbar: Da alle fünf Stempel unabhängig voneinander angesteuert werden, können beispielsweise drei Prüflinge dynamisch und gleichzeitig zwei weitere statisch getestet werden. Auf der Kostenseite schlägt auch zu Buche, dass eine Maschine für fünf Prüflinge bei der Anschaffung deutlich günstiger ist als fünf einzelne Geräte.

Ein namhafter Schweizer Hersteller von Implantaten war einer der ersten Anwender der Prüfmaschinen und betreibt mittlerweile weltweit mehr als 50 Prüfstationen: „Die DYNAdent gibt uns die Sicherheit, dass sowohl die Maschine als auch Messtechnik, Bedienung und Auswertung die Vorgaben der Norm exakt erfüllen. Die Belastung jedes Prüflings entspricht in Bezug auf die Probenhalterung, den Belastungswinkel und die Art der Lastaufbringung exakt den Vorgaben der Norm für die Prüfung von Implantaten. Auch nach mittlerweile vielen Milliarden Lastwechseln arbeiten die Anlagen nach wie vor zuverlässig.“

Einfach zu handhaben und flexibel

Alle DYNAdent-Systeme werden mit einem All-in-One-PC geliefert, der sowohl über eine Tastatur als auch über den Touchscreen-Monitor bedient werden kann. Das System verwendet die DYNATCC-Software, die von den Nutzern als sehr benutzerfreundlich anerkannt ist. Sie umfasst die Benutzerverwaltung, eine Probenbibliothek, eine als besonders einfach anerkannte Versuchsparametrierung und eine kontinuierliche Speicherung aller Versuchsdaten. So ist am Ende eines Versuchs nicht nur eine Aussage über das Schadensbild möglich, sondern auch der Verlauf der Schädigung während des Versuchslaufs kann verfolgt werden.

Durch den einfachen Wechsel der Prüfvorrichtung können auch andere Versuche wie Drei- oder Vierpunkt-Biegeversuche an Keramikstäben, Biegeversuche an Brückenkonstruktionen oder Druckversuche durchgeführt werden.

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Über DYNA-MESS

Die DYNA-MESS Prüfsysteme GmbH konzipiert und baut Hightech-Prüfsysteme für die mechanische Prüfung von Werkstoffen, Komponenten und ganzen Baugruppen von Produkten. Das Unternehmen wurde 1985 in Aachen gegründet und ist seit 2001 im benachbarten Stolberg beheimatet.

Die Systeme werden zum Beispiel im Fahrzeugbau für die statische und dynamische Prüfung von Sitzen, Lenkrädern oder Pedalen, in der Medizintechnik für die Untersuchung von Dentalimplantaten und Prothesen sowie in der Tragwerksprüfung für die Analyse des Bauwerksverhaltens eingesetzt.

DYNA-MESS bietet eine breite Palette von Prüfmaschinen für Zug, Druck, Biegung, Torsion und Schwingung. Die Maschinen werden servohydraulisch, servopneumatisch oder elektromotorisch angetrieben. Das Unternehmen liefert sie einschließlich der vollständigen Mess-, Steuer- und Regelungselektronik und benutzerfreundlicher, intuitive bedienbarer PC-basierter Anwendersoftware.

Das Lieferspektrum umfasst drei Kategorien:

Universalsysteme für das Prüflabor, beispielsweise Zwei-Säulen Maschinen, die weltweit für eine Vielzahl unterschiedlicher Prüfaufgaben verwendet werden, so zum Beispiel für die Ermittlung des Ermüdungs- und Verschleißverhaltens sowie der Lebensdauer von Bauteilen und Baugruppen unter statischer oder dynamischer Last.

Prüfanlagen für klar definierte Anwendungen, die DYNA-MESS exakt auf Prüfnormen abgestimmt hat und die in Serie gefertigt werden. Einige dieser Anlagen, zum Beispiel die DYNAdent für die Prüfung von Zahnimplantaten gemäß der Norm 14 801, haben sich in ihrer Branche zum internationalen Standard entwickelt.

Sonderanlagen, die DYNA-MESS im Kundenauftrag von Grund auf entwickelt, baut und in Betrieb nimmt. Ein Beispiel ist eine Prüfanlage für die Rotorblätter von Windkraftanlagen.

Zu den Kunden zählen vorwiegend Industrieunternehmen und unabhängige Prüflabore sowie Universitäten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen in aller Welt. Am Firmen-Stammsitz in Stolberg bei Aachen arbeiten 35 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Über ein Netzwerk von Vertretungen und Niederlassungen ist DYNA-MESS weltweit präsent.

Abbildungen und Bildunterschriften 
Photos and captions

Bild 1: Die DYNA5dent prüft bis zu fünf Prüflinge synchron. Fig. 1: DYNA5dent can test up to five specimens synchronously.
Bild 2: Die DYNA5dent ist ein vollständig autarker Arbeitsplatz. Fig. 2: DYNA5dent is a fully stand-alone working station.
Bild 3: Die DYNA1dent beansprucht nur wenig Platz im Labor. Fig. 3: Its small footprint makes DYNA1dent a highly space-saving device for the lab.
Bild 4: Der mitgelieferte PC steuert die Maschine, analysiert die Messdaten und gibt die Protokolle aus. Fig. 4: The PC, which is part of the supply, is used to control the machine, analyze the measured data and output testing protocols.
Bild 5: DYNA-MESS fertigt die Systeme in Serie – Gewähr für hohe Zuverlässigkeit. Fig. 5:DYNA-MESS produces the systems in series – a guarantee for high reliability.

^{Bildrechte | Copyright Photos: DYNA-MESS Prüfsysteme GmbH
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Testing machine has become the industry standard.

Aachen / Stolberg, Germany, 7 January 2025    At the 41st International Dental Show IDS, DYNA-MESS will be displaying its DYNAdent 14801 systems for the testing of dental implants in accordance with DIN EN ISO 14801 and, on that occasion, celebrate the supply of its one-hundredth system to a manufacturer of implants.

DYNA-MESS manufactured the first DYNAdent testing system in 2014. Last year – ten years after the first machine – the company commissioned the one-hundredth DYNAdent system at an implants manufacturer in South Korea.

DYNA-MESS developed the DYNAdent series as a complete stand-alone solution specifically for the dynamic fatigue testing of endosseous dental implants in accordance with DIN EN ISO 14801. The systems comply with all the requirements specified in this standard, but nevertheless take up just a fraction of the footprint of the universal testing machines previously used. Moreover, they are very easy to use and do not need compressed air or hydraulic oil to operate.

“DYNAdent has become the industry standard: While the systems were initially mostly used at universities for research purposes, our machines are today also used by leading producers of dental materials and implants for the fatigue testing of their products,” says Jörn Seemann, Managing Director of DYNA-MESS.

DYNA-MESS supplies two versions of the machine: DYNA1dent for the testing of single implants, and DYNA5dent for the simultaneous testing of up to five specimens. The latter machines achieve an 80 percent reduction in testing time compared to single-item testing … an important point, in particular, for testing procedures that require several millions of load cycles – as, for example, for the determination of an S-N curve (Wöhler curve) – or the testing of several implants that, if done successively, would take a very long time.

280 words including introduction

DYNA-MESS at IDS 2025
Cologne, Germany, 25 to 29 March 2025
Hall 4.1, Stand A051

The underlying technology

The testing can be performed under in-vivo conditions in a saline solution of 37 °C at a frequency of 2 Hz or, without a fluid, at a frequency of 15 Hz. The testing system can apply sinusoidal forces of up to 600 N, thus enabling the recording of S-N curves over several million cycles.

In particular, the DYNA5dent system provides very much flexibility for the user: Each of the five testing bases can be controlled separately from one another. Thus, it is possible, for example, to simultaneously test three specimens dynamically and two statically. In terms of costs, it is much more economical to invest in one machine that can handle five test specimens at the same instead of having five separate systems.

A well-known Swiss manufacturer of implants was one of the first to use these testing machines in his operations. He currently operates more than 50 testing stations worldwide: “With DYNAdent, we can be sure that everything – the machine itself, the measuring technology, the handling, and the evaluation of the measurements – fully complies with the requirements of the standard. The loading cycle of each individual specimen corresponds exactly to the specimen clamping, loading angle and load application requirements specified in the implants testing standard. Even after the billions of load cycles that we have meanwhile performed, the systems still operate with the same high reliability.”

Easy to handle and flexible to use

All DYNAdent systems are supplied with an all-in-one PC that can be operated via a keyboard or the touchscreen. The system uses the DYNATCC-software which is recognized as very user friendly by the operators. The software package includes the user administration, a specimen library, a straightforward, easy to perform test parameterization and the continuous storing of all results. Thus, at the end of a test, it is not only possible to assess the resulting damage, but also to analyze the entire damaging process during the course of the test.

The testing arrangement can be conveniently changed for other tests, such as three- or four-point bending tests of ceramic rods, bending tests of dental bridges or pressure tests.

The underlying technology: 350 words

About DYNA-MESS

DYNA-MESS Prüfsysteme GmbH designs and manufactures high-tech systems for the mechanical testing of materials, components and entire equipment units. The company was founded in Aachen, Germany, in 1985. In 2001, DYNA-MESS moved to its current headquarters in the town of Stolberg, near Aachen.

DYNA-MESS systems are used in numerous industries and applications, such as in the automotive industry for static and dynamic testing of car seats, steering wheels and pedals, in medical technology for measuring the properties of dental implants and prostheses, and in structural engineering for analyzing the behaviour of structures.

DYNA-MESS supplies a wide range of systems for tensile, pressure, bending, torsion and vibration testing. The machines are equipped with servohydraulic, servopneumatic or electric actuation systems. They are supplied complete with all measuring and control (including closed loop) electronics and include user-friendly, intuitive PC-based application software.

The product range comprises three categories:

Universal testing systems for test labs, such as the company’s highly versatile two-column machines used worldwide for testing tasks such as the determination of fatigue and wear behaviour and for end-of-life tests of components and assemblies under static or dynamic loading.

Testing systems for specific applications: These systems are tailored to conform to the requirements of specific testing standards and are manufactured in series. Various of these systems, such as DYNAdent for the testing of dental implants in accordance with DIN EN ISO 14 801, have become well established worldwide in their respective industries.

Customized systems are testing machines developed, manufactured and commissioned to customer specifications. An example is a system developed for the testing of rotor blades for wind power plants.

The company’s worldwide customer base mainly includes companies from industry, independent testing laboratories, universities and research institutes. DYNA-MESS has a team of 35 employees at its headquarters in Stolberg near Aachen and a worldwide network of branches and representations.