WAK

WAK bedeutet Wäre-Ausdehnungs-Koeffizient. Dieser Werkstoff-Kennwert gibt an, um welchen Betrag sich die Länge eines Werkstücks mit der Temperatur ändert (Längenausdehnunungskoeffizient). Es ist immer ein Mittel- und kein Absolutwert!
Ein WAK von beispielsweise 16,7 µm/m·K bedeutet, dass sich ein Stab von 1m Länge bei einer Temperaturerhöhung um ein Grad Kelvin um 16,7 µm ausdehnt.
Das Ausdehnungsverhalten mit zunehmender Temperatur verändert sich jedoch bei vielen Werkstoffen nicht linear. Deshalb muss der WAK-Wert um die Angabe des Temperaturbereiches ergänzt werden, in dem er gemessen wurde. Hinsichtlich zahntechnischer Verblendkeramiken werden bei Dentalgerüstwerkstoffen die zwei Bereiche von 25-500°C und von 25-600°C verwendet.
Hintergrund:
Beim Abkühlen nach dem Brand verfestigt sich die Struktur von Keramik in einem bestimmten Temperaturbereich (Glastransformations-Temperatur TG). Bei Verblendkeramiken im klassischen WAK-Bereich liegt die TG näher an 600 °C, bei sog. niedrig schmelzenden Verblendkeramiken (für z.B. Universal-Legierungen, Presskeramiken) näher an 500 °C.

Der WAK der Keramik sollte niedriger als der des Gerüstes sein. So kann sich während/nach dem Abkühlen in der Keramik eine Druckspannung aufbauen. Dadurch haftet die Keramik optimal am Gerüstwerkstoff.

Durch gezielte Temper-/Abkühlphasen kann der WAK von manchen Dentalkeramiken erhöht werden (um z.B. einen leicht zu hohen WAK des Gerüstmaterials auszugleichen). Der WAK der Verblendkeramik bleibt hingegen klein, wenn das Werkstück unmittelbar aus dem Ofen genommen wird.
Ist der WAK von Legierung und Keramik nicht optimal aufeinander abgestimmt, so kann dies zu Abplatzungen und/oder Sprüngen führen.

Spezialfall bei Evolution© Keramik: Ist der WAK der Keramik (durch z.B. viele Brände) zu hoch geworden, kann als „Notmaßnahme" ein sog. Crashbrand durchgeführt, und der WAK damit wieder gesenkt werden.

Bei Legierungen ist der WAK außerdem bei der Wahl des Lotes nach dem Brand der Keramik entscheidend. Wird eine Ofenlötung in einem Temperaturbereich durchgeführt, in dem der WAK der Keramik durch verstärkte Leuzitbildung ansteigt, verändert sich das Druck-Spannungs-Verhältnis von Keramik zu Legierung in Richtung eines Zug-Spannungs-Verhältnisses. Dieser Effekt kommt umso stärker zum tragen, je niedriger der WAK der Legierung ist. In solchen Fällen muss ein Lot gewählt werden, dessen Schmelzintervall eine Löttemperatur außerhalb des Leuzit- Temperaturbereiches zulässt.