Studiul Comparativ Asupra Aliajelor Dentare Nenobile Utilizate In Realizarea Coroanelor Metalo Ceramice

STUDIUL COMPARATIV ASUPRA ALIAJELOR DENTARE NENOBILE UTILIZATE ÎN REALIZAREA COROANELOR METALO-CERAMICE

Cuprinsul lucrării

Protezele dentare (Restaurări protetice)

Definiția protezelor dentare

Edentația. Clasificarea edentației

Clasificarea protezelor dentare

Proteze dentare fixe, parțiale și totale

Clasificarea protezelor după aspectul estetic

Clasificarea protezelor după indicațiile clinice

Clasificarea protezelor dentare după tehnologia folosită pentru obținere

Fixarea protezelor dentare

Leziunile coronare. Cauzele leziunilor dentare

Câmpul protetic

Coroana dentară mixtă

Definiția coroanei dentare mixte

Caracteristicile coroanei dentare mixte

Indicațiile și contraindicațiile coroanei dentare mixte

Avantajele și dezavantajele coroanei dentare mixte

Clasificarea coroanelor dentare mixte

Coroana mixtă metalo-ceramică

Etapele clinico-tehnice

Pregătirea dintelui (câmpului protetic)

Metode de amprentare. Condiționarea amprentei

Modelul de lucru. Pregătirea modelului pentru machetare

Obținerea componentei metalice

Modelarea machetei

Ambalarea

Obținerea tiparului

Topirea. Turnarea

Dezambalarea. Prelucrarea

Sablarea

Pregătirea pentru oxidare

Condiționarea componentei metalice în vederea acoperirii cu mase ceramice

Rolul oxidarii

Placajul ceramic

Coroana mixtă metalo-ceramică realizată după tehnologii neconvenționale

Realizarea componentei metalice prin depunere electrochimică

Realizarea componentei metalice prin ambutisare

Aspecte teoretice privind biomaterialele utilizate la execuția aplicațiilor stomatologice

Definiții și clasificări ale biomaterialelor utilizate în stomatologie

Aliajele dentare nobile

Clasificarea aliajelor dentare nobile

Aliajele Au-Pd-Ag

Aliajele Au-Pd

Aliajele Pd-Ag

Aliajele Pd-Cu

Proprietățile mecanice ale aliajelor nobile

Aliajele dentare nenobile

Clasificarea și utilizarea aliajelor nenobile

Oțeluri inoxidabile austenitice

Aliajele Ni-Cr

Aliajele Co-Cr

Aliajele pe bază de titan

Cerințele generale ale unui aliaj dentar nenobil

Materiale și metode utilizate în programul experimental

Biomate C, Wiron 99, Wirobond, Wirobond C

Metode și tehnici de analiză a aliajelor dentare nenobile

Pregătirea probelor metalografice

Microscopie optică

S.E.M.

Introducere

Într-un fel sau altul, restaurarea dinților a preocupat omenirea de-a lungul timpului. Oamenii au cautat constant o cale prin care să-și poată păstra proprii dinți cât mai mult timp, deoarece nici un implant dentar nu poate fi comparat ca și proprietăți mecanice, durată de viață sau estetică cu dinții.

Astfel au apărut coroanele dentare. Acestea se folosesc în cazul în care:

Pacienții prezintă anomalii coronare de formă, culoare sau volum, dorindu-se corectarea acestora;

Pacienții au suferit diferite leziuni (fie ele carioase, date de abraziune sau de diferite traumatisme);

Pot fi folosite și din punct de vedere protetic, ca element de agregare a punților dentare parțiale sau de arcadă;

Pot fi folosite ca element protetic de ancorare a protezelor parțial scheletate;

Pot fi folosite ca element de imobilizare a dinților mobili irecuperabili în tratamentul definitiv al parodontitelor marginale;

De asemenea, mai pot fi folosite și în tratamentul complex de echilibrare ocluzională.

Coroanele dentare trebuie să îndeplinească o serie de caracteristici: aceste tipuri de proteze unidentare trebuie să răspundă unor forțe foarte mari dezvoltate pe o suprafață mică (forța de masticație a unui om este de aproximativ 100 kg), să prezinte proprități de biocompatibilitate, proprietăți mecanice dar implicit și estetice cât mai bune, ținându-se cont întotdeauna de faptul că mediul în care se pune implantul dentar prezintă compoziție, pH și temperatură variabilă.

O astfel de proteză dentară este și coroana dentară mixtă metalo-ceramică, ce face parte din clasa protezelor fixe unidentare, fiind alcătuită din două componente:

Prima componentă este metalică și acoperă în totalitate bontul dentar

Cea de-a doua componentă este ceramică, ce poate placa parțial sau total componenta metalică.

Această coroană dentară îmbină cu succes avantajele coroanelor de înveliș metalice (rezistența mecanică a acestora), cu avantajele coroanei de înveliș fizionomice (calitățile estetice deosebite ale maselor ceramice).

STUDIUL COMPARATIV ASUPRA ALIAJELOR DENTARE NENOBILE UTILIZATE ÎN REALIZAREA COROANELOR METALO-CERAMICE

Protezele dentare (Restaurări protetice)

Definiția protezelor dentare

Proteza dentară este o piesă mecano-protetică ce restaurează total sau parțial un organ (dinții). Proteza dentară reprezintă o restaurare protetică indirectă, ce se obține în laborator.

Edentația. Clasificarea edentației

Edentația reprezintă absența unuia sau a mai multor dinți de pe arcadă.

Edentația poate fi totală sau parțială:

Parțială:

Redusă ( atunci când vorbim de lipsa a 1-4 dinți);

Întinsă ( se mai numește și edentație subtotală, ce se restaurează protetic cu proteză parțială mobilizabilă);

Totală.

Edentația totala poate fi reprezentată de absența tuturor dinților de pe o arcadă (numită și edentație unimaxilară), sau de absența tuturor dinților de pe ambele arcade (edentație bimaxilară).

Clasificarea protezelor dentare

Protezele dentare fixe, parțiale și totale.

Protezele dentare fixe reprezintă restaurări protetice fixe, care de regulă sunt indirecte, obținute în laborator.

Protezele fixe pot fi:

Unidentare (acestea restaurează morfologia și funcțiile unui singur element dentar);

Pluridentare (restaurează morfologia și funcțiile a 1-4 dinți).

Protezele dentare parțiale (mobilizabile) restaurează morfoligia și funcțiile arcadelor parțial edentate.

Protezele dentare totale (mobile) restaurează morfologia și funcțiile arcadelor total edentate.

Clasificarea protezelor după aspectul estetic:

După aspectul estetic, protezele dentare pot fi:

Proteze unidentare fizionomice, ce refac integral fizionomia dintelui afectat.

Acestea pot fi:

– coroane polimerice (acrilice, diacrilice);

– coroane ceramice ( integral ceramice, metalo-ceramice);

– coroane mixte.

Proteze unidentare nefizionomice, care se obțin din aliaje nobile sau nenobile de diferite culori, cum ar fi:

galben – Aur;

alb-argintiu – Argint;

alb-cenușiu – Aliajele pe bază de Ni-Cr.

Proteze unidentare mixte

Aceste proteze unidentare mixte se împart la rândul lor în trei mari categorii:

Metalo-polimerice;

Metalo-ceramice;

Metalo-compozite.

Clasificarea protezelor după indicațiile clinice:

După indicațiile clinice, protezele dentare pot fi folosite pentru:

Protecția dinților cu hiperestezie sau a celor expuși la fracturi;

Corectarea morfologiei coroanelor abrazate și reechilibrarea ocluzală;

Imobilizarea dinților parodontici de tip inlay (încrustații) și de tip onlay (coroane);

Pregătiri preprotetice (în acest caz, coroanele sunt prevăzute cu praguri care vor favoriza agregarea PPS);

Corectarea anomaliilor dentare, fie ele de culoare, formă sau număr.

Clasificarea protezelor dentare după tehnologia folosită pentru obținere

Pentru obținerea protezele dentare se folosesc mai multe tehnologii:

Tehnologia turnării (este cea mai utilizată metodă);

Galvanoformarea, folosită în cazul capelor metalice;

Frezarea mecanică, numită și Celay sistem;

Sonoeroziunea, fiind un procedeu folosit pentru sistemele integral ceramice;

Polimerizarea, termopolimerizarea și barofotopolimerizarea, folosite la realizarea coroanelor metalo-compozite.

Fixarea protezelor dentare

Protezele dentare se fixează de structurile dentare prin:

Fricțiune + cimentare (reprezintă varianta clasică și sunt folosite cimenturi convenționale FOZ);

Fricțiune + adeziune. În acest caz se folosesc cimenturi moderne (rășinice, inomere=CIS sau cimenturi policarboxilate=PCZ).

Leziunile coronare. Cauzele leziunilor dentare

Leziunile coronare pot fi:

Cu lipsă de substanță (reprezentate de carie, abraziune, fracturi sau displazie).

Caria dentară poate fi simplă sau complicată;

Abraziunea fiziologică poate să apară odată cu vârsta sau sa fie patologică;

Displazia reprezintă leziunea preexistentă erupției.

Tratamenul cariei simple și al cariei complicate se realizează prin obturații (restaurări morfologice directe), în timp ce abraziunea si fracturile dentare prin restaurări morfologice indirecte (în laborator).

Făra lipsă de substanță (sunt reprezentate de anomalii dentare):

Anomalii date de forma (la incisivul central superior sub formă de tarus);

Anomalii de volum (forma nanică a incisivului lateral superior);

Anomalii de poziție (caninul superior in vestibulo sau palatopoziție);

Anomalii de culoare (datorate igienei bucale defectuoase, a medicamentelor cu sulf, bismut sau tratamente conservative și restauratoare defectuoase).

Câmpul protetic

Câmpul protetic reprezintă totalitatea elementelor morfologice ce vin în contact cu restaurarea protetică fixă.

Aceste elemente morfologice sunt reprezentate de:

Bontul dentar și țesuturile parodontale;

Dinții vecini și ariile de contact;

Dinții antagoniști și zonele de contact ocluzal;

Relația de ocluzie.

Coroana dentară mixtă

Definiția coroanei dentare mixte

Coroanele dentare sunt construcții rigide nedeformabile obținute din materiale speciale cum ar fi: aliajele, rășinile sau sticlele.

Coroana dentară mixtă este o proteză fixă unidentară alcătuită din două componente:

O componentă metalică, ce acoperă în totalitate bontul dentar;

O a doua componentă, de această dată o componentă fizionomică, ce plachează parțial componenta metalică.

Caracteristicile coroanei dentare mixte

Coroana mixtă îmbină avantajele coroanei de înveliș metalice cu avantajele coroanei de înveliș fizionomice. Coroana metalică prezintă proprietății mecanice foarte bune, iar cea de înveliș fizionomic prezinta proprietăți estetice.

Aceste coroane mixte sunt mai conservative decât coroanele de substituție.

Indicațiile și contraindicațiile coroanei dentare mixte

Coroana mixtă este indicată în următoarele cazuri:

Conservativ-restaurator

Restaurarea morfologică a dinților afectați de carii, traumatisme, abraziune;

Restaurarea dinților fracturați;

Corectarea anomaliilor de formă, volum, culoare.

Protetic

Elemente de imobilizare a dinților afectați parodontal;

Echilibrări ocluzale;

Elemente de agregare pentru punți mixte.

Coroanele dentare mixte sunt contraindicate în atunci când:

Pacientul prezintă dinți subdimensionați in sens cervico-ocluzal (spațiul este prea mic pentru cele două componente);

Pacienții sunt prea tineri, sub 20 de ani. Aceștia au camere pulpare mari, ce nu permit preparațiile cu prag ale bontului dentar;

Pacientul nu acceptă sacrificiul biologic (fiind acela de depulpare în scop protetic).

Avantajele și dezavantajele coroanei dentare mixte

Avantajele coroanei mixte sunt reprezentate de:

Efectul fizionomic (superior celor metalice);

Posibilitatea recuperării dinților mono- și pluriradiculari;

Sunt mai conservative decât cele de substituție.

Dezavantajele coroanei mixte sunt:

Prepararea nebiologică a dintelui. Această preparare a dintelui este invazivă, necesitând depulpări și reduceri de țesut dentar;

Grad de retenție scăzut datorită formei bontului;

Apar separații și infiltrații la nivelul interfeței metalo-polimer, fapt ce determină apariția modificărilor coloristice.

Clasificarea coroanelor dentare mixte

Coroanele dentare mixte se clasifică după mai multe criterii:

După aspectul estetic:

Parțial fizionomice (este placată cu componenta fizionomică doar fața vestibulară a dintelui);

Total fizionomice (componenta fizionomică acoperă toate fețele dintelui).

După componenta fizionomică:

Coroane metalo-polimerice: coroana metalo-acrilică (de tip Weisser) și coroana metalo-compozită;

Coroana metalo-ceramică.

După tehnica de obținere a componentei fizionomice

Termopolimerizarea clasică cu rășini acrilice;

Termopolimerizarea uscată cu vapori de căldură (în piroconvectoare);

Termopolimerizarea sub presiune (se mai numește și baropolimerixte sunt mai conservative decât coroanele de substituție.

Indicațiile și contraindicațiile coroanei dentare mixte

Coroana mixtă este indicată în următoarele cazuri:

Conservativ-restaurator

Restaurarea morfologică a dinților afectați de carii, traumatisme, abraziune;

Restaurarea dinților fracturați;

Corectarea anomaliilor de formă, volum, culoare.

Protetic

Elemente de imobilizare a dinților afectați parodontal;

Echilibrări ocluzale;

Elemente de agregare pentru punți mixte.

Coroanele dentare mixte sunt contraindicate în atunci când:

Pacientul prezintă dinți subdimensionați in sens cervico-ocluzal (spațiul este prea mic pentru cele două componente);

Pacienții sunt prea tineri, sub 20 de ani. Aceștia au camere pulpare mari, ce nu permit preparațiile cu prag ale bontului dentar;

Pacientul nu acceptă sacrificiul biologic (fiind acela de depulpare în scop protetic).

Avantajele și dezavantajele coroanei dentare mixte

Avantajele coroanei mixte sunt reprezentate de:

Efectul fizionomic (superior celor metalice);

Posibilitatea recuperării dinților mono- și pluriradiculari;

Sunt mai conservative decât cele de substituție.

Dezavantajele coroanei mixte sunt:

Prepararea nebiologică a dintelui. Această preparare a dintelui este invazivă, necesitând depulpări și reduceri de țesut dentar;

Grad de retenție scăzut datorită formei bontului;

Apar separații și infiltrații la nivelul interfeței metalo-polimer, fapt ce determină apariția modificărilor coloristice.

Clasificarea coroanelor dentare mixte

Coroanele dentare mixte se clasifică după mai multe criterii:

După aspectul estetic:

Parțial fizionomice (este placată cu componenta fizionomică doar fața vestibulară a dintelui);

Total fizionomice (componenta fizionomică acoperă toate fețele dintelui).

După componenta fizionomică:

Coroane metalo-polimerice: coroana metalo-acrilică (de tip Weisser) și coroana metalo-compozită;

Coroana metalo-ceramică.

După tehnica de obținere a componentei fizionomice

Termopolimerizarea clasică cu rășini acrilice;

Termopolimerizarea uscată cu vapori de căldură (în piroconvectoare);

Termopolimerizarea sub presiune (se mai numește și baropolimerizare) – BIOPOL, BIOMAT;

Fotopolimerizarea R.D.C.;

Fotobaropolimerizarea cu rășini compozite;

Fototermobaropolimerizarea în vid cu polisticle – SINFONY S.P., BELL-GLASS;

Sinterizarea maselor ceramice (arderea acestora);

Polimerizarea în cuptoare cu microunde a rășinilor compozite – MICROBASE SYSTEM.

Coroana mixtă metalo-ceramică

Etapele clinico-tehnice

Pregătirea dintelui (câmpului protetic)

În primă fază are loc examinarea pacientului și stabilirea indicației clinice de acoperire cu o coroană mixtă metalo-ceramică. Următorul pas constă în pregătirea de către clinician a câmpului protetic.

Se realizează șlefuirea reducțională inegală a dintelui până ce se obține un bont cilindro-conic, neretentiv.

Tabel 2.1. Reducerea de masă pentru realizarea bontului dentar

Metode de amprentare. Condiționarea amprentei

Următorul pas, după realizarea bontului dentar, îl reprezintă amprentarea. Cea mai indicată este amprenta de arcadă.

Amprenta de arcadă poate fi monofazică sau bifazică. Cea monofazică este realizată prin aplicarea materialului in portamprenta individuală, iar cea bifazică este un dublu amestec, de corectare.

Mai rar utilizată, dar indicată, este și metoda de amprentă cu inel (tub metalic) și supraamprenta cu material elastomeric.

Condiționarea amprentei – aceasta este trimisă în laborator unde va fi condiționată prin igienizare, dezinfecție (se face o imersie în soluție de hipoclorit 2% și glutaraldehidă 1%, timp de 15 minute). În ultimă fază se face o spălare propriu-zisă a acesteia.

Modelul de lucru. Pregătirea modelului pentru machetare

Amprenta realizată de clinician este apoi utilizată în laborator pentru obținerea modelulului. Acest model va reprezenta copia fidelă a câmpului protetic.

Modelul se poate realiza fie prin turnarea în amprentă a unor materiale de tipul ghipsurilor sau rășinilor diacrilice compozite (deoarece sunt materiale cu timp de plasticitate limitat), fie prin tehnici mult mai moderne cum ar fi tehnica Metallomat de pulverizare și electrodepunere galvanică.

Cel mai utilizat și indicat model de arcadă este cel din ghips cu bonturi secționate (detașabile), turnat în doi timpi (primul timp-arcada din ghips extradur clasa a IV-a, iar cel de-al doilea timp-soclul din ghips dur clasa a III-a).

Ghipsul de obține prin dozarea pulberii și a lichidului după indicațiile producătorului. Acest amestec se poate realiza și manual, dar este indicat să se realizeze electromecanic, cu malaxoare speciale, pentru că în acest fel se elimină incluziunile de aer, se poate face o dozare mai precisă a componentelor și de asemenea este favorizată obținerea unei structuri mai dense, cu un grad de rezistență mecanică mai mare. Turnarea acestui amestec după preparare se recomandă a se realiza sub vibrarea mecanică a unei mese vibratorii.

După priza ghipsului, amprenta se demulează și se montează într-un articulator (atât modelul de lucru cât și modelul arcadei antagoniste) cu scopul de a determina relațiile intermaxilare de ocluzie.

Pregătirea modelului pentru machetare – Prin frezare mecanică la nivelul bonturilor modelului de lucru, are loc o gravare orizontală. Aceste preparații fiind mai apoi acoperite cu un strat izolator de tipul Die-Spacer-ului.

Obținerea componentei metalice

Prima componentă a coroanei mixte metalo-ceramice realizată cu ajutorul modelului de lucru este cea metalica.

Componenta metalică se poate obține prin mai multe tehnologii:

Tabel 2.2. Tehnologiile clasice dar și cele moderne de obținere a componentei metalice

Metoda clasică este cea de machetare-ambalare-obținere a tiparului-turnare. În cazul tehnicii de obținere a componentei metalice prin turnare, întai se va obține macheta viitoarei componente metalice a coroanei mixte metalo-ceramice.

Modelarea machetei

În tehnologia clasică, macheta se modela din ceară fie prin tehnica răcirii gradate, fie prin tehnica picurării.

Procedeul modern presupune folosirea fie a elementelor prefabricate, a cerii calibrate, a discurilor termoplastice (prin ambutisare), a rășinilor diacrilice compozite fotopolimerizabile, cât și tehnica adiției de ceară (folosită în scop științific).

Indiferent de materialul folosit cât și tehnica de machetare, această machetă a componentei metalice trebuie să aibă urmatoarele proprietăți:

Tabelul 2.3. Proprietățile machetei componentei metalice

În practica modernă se folosesc machete prefabricate. Cele mai folosite sunt PROBOND și INZOMA.

Tabelul 2.4. Caracteristicile machetelor prefabricate

Ambalarea

Pentru ambalarea machetelor realizate din aliajelele metalice folosite în tehnologia metalo-ceramică, se folosesc masele de ambalare pe bază de fosfați. Este recomandată metoda de ambalare într-un timp unic.

Macheta metalică se va pensula într-un strat subțire de aproximativ 1-3 mm cu masă de ambalat în stare plastică, preparată în prealabil la vacuum-malaxor.

Obținerea tiparului

În urma ambalării se realizează priza dintre acesta și aliajul metalic. Ulterior, ambalajul este supus unor regimuri termice:

Un regim termic de preîncălzire ce ajută la eliminarea unui cantități considerabile din materialul de machetă

Un alt regim termic, de această dată de încălzire, cu rolul de a arde fără reziduri ultimile componente ale materialului de machetă.

Topirea. Turnarea

Aliajele cele mai folosite pentru realizarea componentei metalice a coroanei mixte metalo-ceramice sunt:

Aliaje nobile:

Au-Pt (Degudent, Primallor)

Au-Pd (Degucast)

Pd (Pors-on 4)

Aliaje nenobile:

Ni-Cr (Remanium CS, NeyQII)

Co-Cr (Genesis, Wisil)

Bază Titan

Aceste aliaje au intervale de topire standard (motiv pentru care este indicată realizarea acestor topiri în cuptoare programabile, prevăzute cu creuzete ceramice, mediul de protecție fiind un gaz inert-argon) :

În cazul aliajelor nobile: 1150-1250 ˚C;

Aliajele Ni-Cr: 1250-1350 ˚C;

Aliajele Co-Cr: 1350-1450 ˚C;

Aliajele bază de titan: 1600-1750 ˚C.

Turnarea este realizată automat, prin centrifugare.

Dezambalarea. Prelucrarea

După ce se răcește, piesa metalică turnată este dezambalată și i se taie tijele. Ulterior, aceasta este prelucrată cu freze extradure și diamantate.

După finisarea componentei metalice, aceasta va ajunge în cabinetul stomatologic unde clinicianul va rechema pacientul cu scopul de a verifica adaptarea componentei metalice la bontul dentar. De asemenea, clinicianul se sfătuiește cu pacientul pentru alegerea nuanței componentei de placaj (nuanța ceramicii cu care va fi placată componenta metalică se dorește să fie cât mai apropiata de cea a celorlalti dinți ai pacientului).

Sablarea

Odată revenint în laborator, scheletul metalic al coroanei mixte metalo-ceramice va fi sablat cu:

Un oxid de aluminiu (Corindon 250 µm) în cazul aliajelor nenobile;

Particule PMA (particule de polimetacrilat de metil) în cazul aliajelor nobile.

Pregătirea pentru oxidare

După sablare, scheletul metalic va parcurge câteva etape premergătoare oxidării:

Piesa se va curăța prin pulverizare cu un jet de aburi;

Ulterior, aceasta se va condiționa prin badijonare cu acid fluorhidric (HD 35%) timp de 15 minute;

Urmează imersarea într-o baie de apă distilată (temperatura va fi menținută la 100 ˚C, pentru cel puțin 5 minute).

Condiționarea componentei metalice în vederea acoperirii cu mase ceramice

Pentru a facilita fuziunea maselor ceramice la suprafata aliajului dentar, piesa metalică trebuie să fie supusă unei reacții de oxidare.

Reacția de oxidare se va desfășura în cuptorul de sinterizare a maselor ceramice, în prezența aerului.

Regimul de oxidare diferă în funcție de aliajul utilizat:

În cazul aliajelor nobile este de aproximativ 8-10 minute, la o temperatură de 960-980˚C.

În cazul aliajelor nenobile sunt de ajuns 30 de secunde, la o temperatură de 1035 ˚C.

Rolul oxidării

Stratul oxidic face ca suprafața aliajului dentar să fie mată, de culoare gri-deschis sau gri-deschis-gălbui, în funcție de aliaj.

Principalul rol al oxidării îl reprezintă crearea unui strat superficial de oxizi metalici (fie ei de In, Fe, Zn, Sn) ce ajută la legarea fizico-chimică a masei ceramice de aliaj. De asemenea, ajută la eliminarea gazelor din structura aliajelor, omogenizându-le. Tot datorită oxidării are loc și anularea tensiunilor interne și evidențierea impurităților din aliaj, ce migrează la suprafață ca mai apoi să fie îndepărtate cu ușurință.

După oxidare, este interzisă atingerea manuală a piesei metalice.

Placajul ceramic

Urmatorul pas, după oxidare, îl reprezintă placarea piesei metalice cu ceramică.

În primă fază are loc o degresare în soluții acide (acid fluorhidric), urmată de o curățire în băi ultrasonice.

Placajul ceramic se realizează în trei pași:

Arderea masei opac

Prin pensulare, se aplică pe componenta metalică un strat cât mai uniform de 0,2-0,3 mm de masă opac. Urmează o preuscare în gura cuptorului, iar apoi o ardere timp de 6 minute, la o temperatură de 980 ˚C, în vid. Această ardere a masei opac are ca scop facilitarea adeziunii maselor ceramice ulterior depuse și ecranarea metalului.

Arderea masei dentină-smalț (mase ceramice de bază)

Se aplică masă dentinară într-un strat gros, ușor în exces 20-30%. Peste acesta se aplică masa de smalț. Aplicarea acestor mase se realizează pe un suport cu vibrare.

Piesa metalică este preuscată timp de 5 minute, iar apoi introdusă pentru 2-3 minute în cuptor la 980 ˚C, în vid. Odată scoasă din cuptor, piesa este lăsată să se răcească lent, obținându-se astfel un volum mai mic cu 30% al masei ceramice.

Componenta fizionomica este prelucrată cu freze diamantate până ce se obține forma caracteristică și se adaptează cervical, proximal și incizal pe modelul din ghips.

Înainte de realizarea glazurării, piesa se trimite din nou în cabinet pentru examenul oral.

Glazurarea

După ce s-a constatat corectitudinea adaptării coroanei denatre, aceasta este degresată pentru a doua oara în acid fluorhidric, fiind urmată de o a treia ardere și ultima, reprezentată de glazurare.

Glazurarea presupune arderea coroanei dentare pentru 2-3 minute, la 950 ˚C, în prezența oxigenului.

Glazurarea se poate obține prin doua procedee:

Se aplică masa pentru glazurare într-un strat filiform

Autoglazurarea, atunci când corespunde coroana. Astfel se obține o coroană dentară mixtă metalo-ceramică cu un grad de biocopatibilitate, fizionomie și rezistență mecanică superioară.

Coroana mixtă metalo-ceramică realizată după tehnologii neconvenționale

Tehnologiile de laborator sunt constant studiate pentru a putea fi modificate cu scopul de a se obține piese protetice cu caracteristici superioare și cost redus.

Astfel sunt experimentate următoarele procedee tehnologice:

Realizarea componentei metalice prin depunere electrochimică

Principiul acestei metode a fost inspirat din tehnica de obținere a modelelor prin galvanoplastie. Astfel, se utilizează o baie galvanică, o sursă de curent continuu și o soluție electrolitică.

Experimental s-au obținut cape prin acest procedeu din Ni-Cr, pe care ulterior s-a depus un strat foarte subțire din Aur, ce are ca scop asigurarea legăturii cu ceramica.

Realizarea componentei metalice prin ambutisare

Tehnica de prelucrare la rece a aliajelor metalice se mai numește și ambutisare. Ambutisarea se realizează prin adaptarea pe bont a unor folii de aliaj metalic.

Această tehnologie are următoarele avantaje:

Nu mai este necesară realizarea tiparului pentru turnarea aliajelor

Nu se utilizează tehnici speciale pentru obținerea machetelor dimensionate uniform

Capa se obține într-un timp redus, după procedeul ștanțării

Pereții componentei metalice sunt foarte subțiri

Capa este rigidizată de stratul suficient de gros de ceramică

Aspectul estetic este superior.

Aspecte teoretice privind biomaterialele utilizate la execuția aplicațiilor stomatologice

Definiții și clasificări

Materialele dentare sunt utilizate pentru diferite perioade de timp și trebuie să se țină cont de faptul că nu toate materialele dentare au caracteristicile și proprietățile unui biomaterial. Astfel, materialele dentare se pot clasifica în:

Materiale dentare propriu-zise: reprezintă totalitatea materialelor utilizate exclusiv în etapele ce au loc în laborator pentru obținerea protezelor dentare.

Tabel 3.1. Materialele dentare propriu-zise utilizate în laborator pentru obținerea protezelor dentare

Biomateriale dentare: reprezintă totalitatea materialelor ce vin în contact direct cu țesuturile parodontale și formează cu acestea legături stabile.

Tabelul 3.2. Biomaterialele folosite pentru realizarea protezelor dentare

Materialele dentare se pot clasifica după urmatoarele criterii:

Originea materialului:

Minerala – sunt amalgamele dentare, ghipsul dentar;

Organică – sunt rășinile polimerice: acrilice,diacrilice;

Organo-anorganică (mixtă) – sunt cimenturile zinc oxid eugenol armate (ZOE) și rășinile diacrilice compozite (RDC).

Contactul cu țesuturile moi:

Materiale provizorii – a căror relație de contact cu țesuturile parodontale poate sa fie scurtă (24-48 de ore) sau mai lungă (7-10 zile).

În funcție de durata contactului și acestea se împart în:

Materiale provizorii temporare (FERMIN, CAVIDUR, CAVIFIL, ș.a.);

Materiale provizorii cu termen mai lung de utilizare (pastele antiseptice de tip Walchoff, pastele cu antibiotice);

Materiale provizorii de fixare (cimenturile ZOE).

Materiale de durată (definitive) – care vin în contact permanent cu țesuturile parodontale pentru un timp îndelungat (cimenturile FOZ, PCZ, ș.a.).

Materiale speciale – au o relație de contact cu țesuturile parodontale instantanee, pasageră (sunt materialele de amprentă, pastele de lustruit).

Destinația materialului:

Materiale pentru restaurări coronare;

Materiale pentru amprentare;

Materiale pentru modele, machete, tipare;

Materiale pentru obținerea protezelor (metalice, nemetalice);

Materiale pentru prelucrarea și lustruirea protezelor;

Materiale pentru fixarea provizorie și de durată a protezelor dentare.

Domeniul de aplicare:

Materiale utilizate în cabinetul de stomatologie;

Materiale utilizate în stomatologia preventivă;

Materiale utilizate pentru restaurări coronare;

Materiale pentru amprentare;

Materiale pentru machete directe;

Materiale de fixare;

Materiale pentru lustruit obturații, coroane ș.a.;

Materiale utilizate în laboratorul de tehnică dentară;

Materiale pentru modele;

Materiale pentru machete;

Materiale pentru tipare;

Materiale pentru obținerea protezelor dentare (metalice și nemetalice);

Materiale pentru prelucrarea și lustruirea protezelor dentare.

Majoritatea materialelor dentare vin în contact direct cu mediul bucal. Cavitatea bucală este considerată a fi mediul gazdă al biomaterialelor dentare, fiind un mediu special datorită prezenței microorganismelor, a diferitelor reziduri ce pot fi prezente la momente diferite de timp, dar și a proprietăților corozive ale salivei și a altor fluide bucale.

În mediul bucal, materialele sunt supuse continuu unui proces de degradare datorat atât atacurilor fizico-chimice, cât și presiunilor mecanice exercitate asupra lor. Solicitările pot fi:

mecanice: reprezentate de presiunile ocluzale, cu valori mari dar intermitente

bacteriene, cu caracter permanent.

Aceste soloicitări contribuie la fenomenul de îmbătrânire a materialului dentar.

Materialul dentar ideal, destinat utilizării lui în mediul oral, trebuie să îndeplinească urmatoarele criterii:

Tabelul 3.3. Caracteristicile biomaterialelor dentare

Aliajele dentare nobile

Clasificarea aliajelor nobile

Aliajele dentare nobile se clasifică în funcție de procentul de aur și de elementele predominante de aliere în:

Aliaje dentare nobile cu conținut crescut de aur (>60%);

Aliaje dentare nobile cu conținut scăzut de aur (<60%);

Aliaje pe bază de argint și paladiu, cu sau fără cupru.

Aliajele dentare nobile cel mai adesea folosite sunt cele cu un conținut mare de aur. Acestea se clasifică în funcție de compoziția lor în:

Tabel 3.4. Compoziția aliajelor de aur

Aliajele de aur din clasa I (soft) au un conținut ridicat de aur și o rezistență mecanică mică. Acestea se utilizează limitat pentru restaurări de mică amploare (inlay).

Aliajele dentare pe bază de aur din clasa a III-a și a IV-a sunt cele mai indicate în tehnologia de obținere a coroanelor și punților dentare.

Aceste aliaje dentare au un conținut crescut de aur (între 66% și 87%), iar ca metale de aliere pot conține între 2 și 5 metale (Cu, Ag, Pd, Pt, Zn). Astfel, rata de metal nobil (Au-Pt-Pd) este cuprinsă între 75% și 90%, oferind o bună rezistență la oxidare în momentul topirii și o bună rezistență la coroziune după aplicarea în mediul bucal. Deși sunt mici cantitățile de Cu și Ag din aceste aliaje dentare, acestea expun aliajele la oxidare în momentul turnării. De aceea se recomandă turnarea la temperatura indicată de fabricant, cu medii de protecție pentru a proteja aliajul topit de gazele din mediu.

Fiecare element din compoziția aliajelor dentare pe bază de aur are un rol și proprietăți diferite:

Tabel 3.5. Rolul și proprietățile metalelor de aliere folosite pentru realizarea aliajelor de aur

Aliajele Au-Pd-Ag

Aceste aliaje au fost elaborate primele ca o alternativă a aliajelor cu conținut crescut de metal nobil (Au-Pt-Pd). Pentru ameliorarea proprietăților mecanice (reistența la îndoire, modulul de elasticitate, duritatea) au fost introduse în compoziția aliajului Ag (10-15%) și Pd (20-30%).

Tabel 3.6. Compoziția aliajelor Au-Pd-Ag

Caracteristicile aliajelor dentare Au-Pd-Ag:

Au o bună rezistență la coroziunea din mediul bucal;

Aceste aliaje sunt folosite la obținerea capelor rigide, nedeformabile și nu își modifică volumul în timpul arderii masei ceramice;

Sunt asemănătoare aliajelor Au-Pt-Pd în ceea ce privește turnarea și prelucrarea lor;

Datorită prezenței Ag și a oxizilor formați de acesta aliajul poate modifica culoarea masei ceramice, motiv pentru care se recomandă aplicarea de bondinguri pe bază de aur pe componenta metalică;

Au un cost mai redus față de aliajele Au-Pt-Pd;

Acest aliaj poate fi înlocuit de aliajul Au-Pd.

Aliajele Au-Pd

Aceste aliaje sunt considerate o alternativă pentru aliajele Au-Pd-Ag și Au-Pt-Pd, eliminând problema modificării de culoare (datorată prezenței Ag) și coeficientul mare de dilatare termică.

Tabel 3.7. Compoziția aliajelor Au-Pd

Caracteristicile aliajelor dentare Au-Pd:

Au proprietăți mecanice superioare aliajelor Au-Pt-Pd;

Se obțin turnături rigide și nedeformabile în grosimi mici;

Au o bună rezistență la coroziune și mătuire;

Favorizează adeziunea maselor ceramice;

Densitatea acestui aliaj este mai mică decât a celorlalte aliaje;

Dezavantaj: Coeficientul de dilatare termică este compatibil doar cu anumite mase ceramice.

Aliajele Pd-Ag

Sunt primele aliaje dentare nobile ce nu au în compoziția lor aur. Acestea au apărut ca o alternativă la aliajele cu conținut mare de metal nobil, din rațiuni economice.

3.8. Compoziția aliajelor dentare Pd-Ag

Caracteristicile aliajelor dentare Pd-Ag:

Au proprietăți mecanice bune;

Au o bună rezistență la coroziune datorită paladiului din compoziție;

Au cel mai mare modul de elasticitate comparativ cu restul aliajelor nobile;

Nu sunt deformabile în momentul sinterizării maselor ceramice;

Modifică culoarea doar anumitor mase ceramice;

Pentru a evita migrarea vizibilă de argint în masa ceramică, componenta metalică poate fi acoperită cu bondinguri pe bază de aur, sau cu agenți coloidali de aur aplicați în strat fin;

Se recomandă topirea în creuzete ceramice;

Turnarea trebuie făcută numai în tipare obținute din mase de ambalat fosfatice, fără carbon în compoziție.

Aliajele Pd-Cu

Aliajele dentare Pd-Cu sunt aliaje pe bază de paladiu, iar ca elemente de aliere sunt folosite cobaltul, cuprul și aurul.

Tabel 3.9. Compoziția aliajelor dentare Pd-Cu

Caracteristicile aliajelor dentare Pd-Cu

Prezintă proprietăți mecanice și fizico-chimice bune (duritate, modul de elasticitate);

Turnarea și prelucrarea se fac cu ușurință (se obțin turnături de precizie);

Nu se deformează la temperatura folosită pentru arderea maselor ceramice;

Sunt compatibile cu orice tip de masă ceramică;

Nu pot fi folosite creuzete de grafit pentru topirea acestor aliaje (s-ar contamina paladiul cu carbon);

Dezavantaj: datorită prezenței cuprului la interfață se poate forma un strat prea gros de oxizi.

Proprietățile mecanice ale aliajelor nobile

În funcție de clasa din care fac parte, aliajele de aur prezintă proprietăți mecanice specifice. Aceste proprietăți sunt:

Tabel 3.10. Proprietățile mecanice ale aliajelor de aur în funcție de clasa din care fac parte

Aliajele de aur din clasa I-a (soft) sunt aliaje cu o duritate mică (47-70 HB), ce se deformează ușor la solicitări mecanice. În ceea ce privește ductilitatea, pot fi prelucrate și adaptate cu instrumentar manual specific.

Aliajele de aur din clasa a II-a (medium) sunt mai dure decat cele din clasa I, având un grad de ductilitate mai convenabil. Astfel, prelucrarea și adaptarea cu instrumentar manual este este mai mică. Sunt aliaje cu fluidități ridicate și cu puncte de fuziune relativ coborâte.

Aliajele de aur din clasa a III-a (hard) pot fi tratate termic pentru ameliorarea proprietăților mecanice (duritatea se poate mări cu 10-20 HB, iar alungirea poate să scadă cu 5-15% în funcție de compoziția aliajului).

Aliajele de aur din clasa a IV-a (extra hard) își pot modifica cu mult valorile durității în urma tratamentelor termice (pot ajunge chiar și la 250 HB), iar alungirea se poate reduce de la 20% la doar 4%. Aceste aliaje sunt foarte sensibile la tratamentul termic și au parte de o creștere semnificativă a rezistenței la rupere (valorile rezistenței la rupere se pot chiar dubla) și a limitei de proporționalitate.

Aliajele dentare nenobile

Clasificarea și utilizarea aliajelor nenobile

Aliajele din metale de bază au o largă utilizare în stomatologie.

Tabel 3.11. Aplicațiile stomatologice ale aliajelor maleabile de bază și pentru turnare

Clasificarea aliajelor nenobile se realizează în funcție de conținutul procentual al principalelor metale de aliere:

Aliaje pe bază de Ni-Cr, numite și binare (Ni 50-80%, Cr 20-25%);

Aliaje pe bază de Ni-Cr-Fe, numite și ternare (Ni 48-66%, Cr 14-27%, Fe 8-27%);

Aliaje pe bază de Ni-Cr-Co (Ni 40-62%, Cr 10-21%, Co 5-34%);

Aliaje pe bază de Co-Cr-Ni, cu utilizare în tehnologia protezei scheletate);

Aliaje pe bază de titan.

Oțeluri inoxidabile austenitice (aliaje Fe-Ni-Cr)

Oțelurile inoxidabile austenitice au în compoziție pe lângă Ni și Cr un alt element principal de aliere și anume Fe. Acestea au un conținut de carbon de 0,089-0,20%, iar restul elementelor de aliere (Ti, Mg, Si, Mo, Nb, Ta) sunt în cantități foarte mici, dar produc modificări importante ale proprietăților.

Proprietățile aliajelor Fe-Ni-Cr:

Sunt rezistente la atacul acid

Oțelurile inoxidabile au un coeficient de concentrație mare, după turnare, necompensat de masele de ambalat clasice

Prelucrate corespunzător își mențin luciul metalic în mediul bucal

Zone de coroziune pot apărea în aria de lipire a părților componente

Aliajele clasice Fe-Ni-Cr au un domeniu de utilizare restrâns în prezent, fiind abandonate în mare parte pentru tehnologia protezelor dentare fixe (tehnologia fiind depășită). Astăzi sunt utilizate pentru confecționarea croșetelor din sârmă, a arcurilor vestibulare ale aparatelor ortodontice și sub formă de bandă pentru inelele ortodontice.

Aliajele Ni-Cr

Aliajele Ni-Cr sunt aliaje turnabile, ce au în compoziție douǎ metale de aliere principale: Ni (60-70%) și Cr (15-20%) la care se adaugǎ procente mici de: Mo, Al, Mn, Be, Cu, Co, Ga și Fe.

Principalele metale ale acestor aliaje sunt Ni și Cr, care conferǎ aliajului o bună rezistențǎ la coroziune datoritǎ formǎrii unui strat protector de oxid de crom la suprafața piesei turnate din acest aliaj.

Aliajele Ni-Cr au o compoziție variabilǎ în funcție de firma producătoare și pot conține un procent maxim de Ni de pânǎ la 88% (produsul Albond), cu diminuarea conținutului de Cr (11,5%). De asemenea sunt și alte aliaje Ni-Cr care au în compoziție nichel sub procentajul standard (de exemplu: produsul Titacrom, cu 45% Ni), dar care este compensat de conținutul în Cr (20%) și Co (20%).

În general aliajele Ni-Cr cu conținut mai mare de 16% Cr și Co sunt aliaje dure, cu o rezistențǎ mecanicǎ mare și foarte dificil de prelucrat.

Tabel 3.12. Compoziția chimică a unor aliaje dentare comerciale tip Ni-Cr

În continuare, este prezentată diagrama de echilibu binar Ni-Cr și rolul elementelor componente ale aliajelor de acest tip.

Nichelul (45-88%) este metalul principal de aliere pentru aliajele moderne Ni-Cr. Datorită conținutului de Ni se micșorează duritatea, se mărește maleabilitatea aliajului și elasticitatea, rezultând un aliaj ușor prelucrabil. Ni substituie procente importante de Fe, pentru a conferi aliajului o rezistență mai bună la coroziune.

Cromul (7-24,5%) are o mare solubilitate în Ni și raportul dintre aceste două metale influențează esențial rezistența aliajului la oxidare, coroziune și temperaturi crescute. Datorită conținutului de Cr se măresc considerabil proprietățile mecanice, iar datorită formării oxidul de crom la suprafața aliajului acesta este protejat împotriva coroziunii și de asemenea îi conferă materialului și o mai bună adeziune a maselor ceramice.

Cobaltul (0,5-20%) influențează proprietățile mecanice și fluidifică aliajul în stare topită. Este conținut de majoritatea aliajelor în cantități mici (0,5-2%).

Molibdenul (3,5-10,5%) mărește rezistența la coroziune, modifică coeficientul de expansiune termică și este formator de oxizi și structuri cristaline omogene.

Microprocentele de Mn, W, Ti au același rol și anume de a mări rezistența la coroziune a aliajului.

Borul, Siliciul și Beriliul sunt introduși în compoziție pentru efectul lor dezoxidant dar și pentru mărirea fluidității aliajului. Beriliul scade temperatura de topire a aliajului, având rol de protecție a metalelor în timpul topirii și este formator de oxizi pentru adeziunea maselor ceramice. Însă, prezența beriliului în compoziția aliajelor Ni-Cr a devenit foarte controversată datorită efectului toxic al pulberii în momentul prelucrării. Majoritatea aliajelor Ni-Cr actuale nu mai conțin beriliu, fiind specificat pe ambalajul aliajului (Ni-Cr Aloy Beryllium Free).

Carbonul (0,05-0,1%) se adaugă în cantități foarte mici, iar unele aliaje nu îl conțin deloc pentru evitarea formării carburilor și a unei structuri de aliaj fragil, casant. Conținutul mic de carbon mărește duritatea, rezistența mecanică și ductilitatea aliajului.

Aliajele Ni-Cr au o duritatea mai mare ca cea a aliajelor pe bazǎ de aur (cu cca. 30% – 300 H.V.) și datorită proprietǎților lor mecanice se situează între aliajele de aur și cele de tip Co-Cr. Studiul comparativ al constantelor fizice pentru cele trei grupe de aliaje (aliaje pe bazǎ de aur, Ni-Cr și Co-Cr) au relevat proprietǎți mecanice superioare aliajelor de aur, dar inferioare aliajelor Co-Cr. Datoritǎ acestor proprietǎți, aceste aliaje sunt preferate în special în tehnologia metalo-ceramicǎ.

Tabel 3.13. Proprietǎțile mecanice ale aliajelor Ni-Cr (studiu comparativ)

Caracteristicile relevante ale acestor aliaje:

Intervalul de topire al aliajelor Ni-Cr este cuprins între 1260-1350°C (este superior cu cca. l00-200°C aliajelor de aur);

Aliajele Ni-Cr moderne sunt turnabile datoritǎ fluiditǎții lor și compensǎrii coeficientului de contracție de cǎtre masele de ambalat fosfatice (masele de ambalat moderne pot atinge valori ale dilatǎrii de 3,1-3,4%) ;

Din punct de vedere electrochimic, aliajele Ni-Cr au o stabilitate apropiatǎ de cea a aliajelor Co-Cr.

Rezistența la coroziune este asiguratǎ de stratul protector de oxid de crom;

Conductibilitatea termicǎ are valori inferioare aliajelor nobile de aur (este de 4-5 ori mai micǎ la 100°C și de 10 ori mai micǎ la temperatura de 1200°C). Pentru topirea uniformǎ a acestor aliaje se va utiliza o sursǎ de încǎlzire cu aceeași ratǎ pe întreaga suprafațǎ a pastilei de aliaj.

Sunt aliaje vâscoase în stare topitǎ, ce necesitǎ introducerea în tipar cu centrifuge semiautomate sau automate tip CASTOMAT;

Datoritǎ temperaturilor înalte de topire, coeficientul de contracție al acestor aliaje atinge valori cuprinse între 2,3-3,4%;

Aliajele Ni-Cr au valori ale densitǎții de 2-2,5 ori mai mici ca cele ale aliajelor nobile, motiv pentru care se obțin piese protetice mult mai ușoare și confortabile. În stare topitǎ, datoritǎ densitǎții mici, aceste aliaje necesitǎ o forțǎ de împingere (centrifugalǎ) mare, pentru a pǎtrunde în toate detaliile tiparului;

Din punct de vedere biocompatibilitatii, aliajele Ni-Cr nu prezintǎ potențial toxic acut sau carcinogenetic. Sunt aliaje stabile fizico-chimic și sigure pentru sǎnǎtatea bolnavilor protezați.

Unele studii incrimineazǎ Ni și Be ca potențial carcinogenetice la animale, sub formǎ de micropulberi.

Aliajele Ni-Cr sunt utilizate pentru turnarea coroanelor și punților dentare în toate variantele (total metalice, mixte, punți de hemiarcadǎ sau totale). Aceste aliaje sunt utilizate ca alternativǎ pentru aliajele nobile, în tehnologiile moderne: metalo-compozitǎ și metalo-ceramicǎ.

În cazul utilizării aliajelor Ni-Cr în cabinetele de tehnică dentară se pot face următoarele recomandări pentru evitarea erorilor de turnare în manipularea aliajelor:

Prepararea masei de ambalat se realizează la vacuum-malaxor. Aplicarea acesteia se face în conformatoare din material plastic într-un singur timp, astfel facilitând dilatări maxime ale tiparului (de priză, higroscopică și termică);

Se recomandă utilizarea maselor de ambalat silico-fosfatice, cu coeficienți de dilatare mari (3,1-3,4%);

Temperatura de încălzire a tiparului să nu depășască 950C (în intervalul termic 650-950C dilatarea termică se menține constantă);

Utilizarea intervalului de topire specific aliajului, precizat de fabricant;

Topirea aliajului se face cu o flacără mare, cu multe orificii, pentru a atinge rapid temperatura de topire a aliajului. Se contraindică folosirea unei flacări spot, care datorită intensității căldurii poate supraîncălzi aliajul și volatiza unele elemente metalice;

Cu 15 minute înaintea topirii, pastilele de aliaj pentru topit vor fi introduse în cuptor pentru o preîncălzire. Astfel se evită supraîncălzirea aliajului în momentul topirii;

Este necesară o apreciere riguroasă a momentului topirii pastilelor de aliaj. Vizual se va observa pierderea formei geometrice a pastilelor și prăbușirea lor în conul tiparului. Datorită oxizilor metalici, pastilele topite nu formează o sferă lucioasă tipică aliajelor nobile;

Se recomandă utilizarea curenților de inducție pentru topirea acestor aliaje. Este procedeul tehnologic ideal pentru topirea aliajelor Ni-Cr. Flacăra oxigaz sau oxiacetilenică vor fi utilizate cu prudență la topirea directă în conul tiparului. Este sursa curentă a erorilor de turnare;

Aparatele de turnare folosite trebuie să fie centrifugale, semiautomate sau automate, pentru a dezvolta forța necesară împingerii aliajului topit în toate detaliile tiparului. Aliajele Ni-Cr sunt vâscoase, curg greu datorită densității mici și prezintă fenomenul de curgere lamelară cu apariția vârtejurilor;

Este importantă dimensionarea corectă a sistemului de tije (4,5-5 mm) pentru a asigura o cantitate de metal topit în tipar înainte de răcirea rapidă a aliajului. Canalele vor fi largi și scurte pentru a mări presiunea metalului în tipar și absorbția acestora din rezervorul de metal (sferele de contracție);

În centrul termic al tiparului se vor plasa rezervoarele de metal (sferele de contracție) sau canalul unic de turnare. Macheta va fi întotdeauna poziționată excentric pentru a menține în stare fluidă aliajul un timp mai îndelungat;

Turnarea trebuie să fie unică, din elemente unite ale pieselor protetice, deoarece aliajele Ni-Cr nu au un lot specific pentru lipirea elementelor componente separate;

Lucrările dentare turnate din aliaje Ni-Cr se vor supune tratamentului termic pentru reomogenizare și recristalizare. Tratamentul termic se efectuează prin încălzire la 1000C urmată de o răcire bruscă în apă (călire).

Aliajele Co-Cr

Aliajele Co-Cr au în compoziție un conținut ridicat de cobalt (cca.60%) și crom (25-30%). Aceste aliaje au fost elaborate ca o alternativǎ pentru aliajele nobile clasa a IV-a și au proprietǎți comparabile cu ale acestora. Însă, comparativ cu aliajele nobile, aliajele Co-Cr necesitǎ un proces tehnologic complex pentru obținerea diferitelor proteze dentare datoritǎ faptului că:

au un interval de topire înalt și nu pot fi topite cu flacǎrǎ oxi-gaz;

prezintǎ valori mari ale duritǎții, motiv pentru care se prelucreazǎ și finiseazǎ foarte greu;

au un preț de cost inferior, dar proprietǎți mecanice superioare aliajelor nobile din clasa a IV-a.

Aliajele Co-Cr se prezintǎ sub formă de sârmǎ (Wiptam) pentru croșete, sub formă de pastile pentru turnare (cu diferite forme: cilindrice, hemisfere, cuburi) și elemente prefabricate (bare, sisteme speciale).

În funcție de proprietațile mecanice, aliajele Co-Cr se clasifica în aliaje dure și elastice, conform tabelului 3.14.

Tabel 3.14. Clasificarea aliajelor Co-Cr funcție de proprietațile mecanice

După specificația SADA nr.14, aliajele tip Co-Cr-Ni au în compoziția chimică minimum 85% crom, cobalt și nichel, fiind cele mai indicate pentru utilizarea în tehnologia protezelor scheletate. În tabelul 3.15. sunt date compozițiile reprezentative ale unor astfel de tipuri de aliaje:

Tabel 3.15. Compoziția aliajelor dentare tip Co-Cr

Aliajele A, B, C, D sunt aliaje pentru execuția protezelor dentare parțiale. Se observǎ ca aliajul A (Co-Cr – tip Vitallium) nu conține nichel. Datoritǎ absenței acestui element compozițional, acest aliaj a fost utilizat extensiv în stomatologie și medicinǎ pentru implante.

În continuare este prezentat rolul elementelor componente:

Cromul – are un efect pasiv, conferind aliajului rezistențǎ la coroziune (datorită formării stratului de oxid de crom la suprafață). Împreunǎ cu alte elemente durificǎ soluția solidǎ. Procentul maxim de Cr din compoziția unui aliaj dentar este de 30% și se conșiderǎ limita idealǎ pentru obținerea proprietǎților mecanice maxime.

Cobaltul – mǎrește modulul de elasticitate, rezistența mecanicǎ și duritatea.

Nichelul – procentele în plus de Ni în dauna Co micsoreazǎ rezistența mecanicǎ, modulul de elasticitate și temperatura de topire, în timp ce crește ductilitatea. Aliajul devine mai ușor de prelucrat.

Fierul, Cuprul, Beriliul – și alte metale, în cantitǎți mici au rol în durificarea soluției solide. Atunci când nichelul înlocuiește cromul, aliajele Co-Cr conțin procente mai mari de agenți dezoxidanți ca: mangan, siliciu, bor.

Beriliul – deși înfluențeazǎ duritatea și structura granularǎ a aliajului, este adǎugat pentru a reduce temperatura de topire.

Carbonul (0,1-0,5) – conținutul în carbon este cel mai critic. Variații mici procentuale au un efect pronunțat asupra rezistenței mecanice, duritǎții și ductilitǎții aliajului dentar. Carbonul poate forma carburi cu orice constituent metalic, înfluențând astfel semnificativ rezistența mecanicǎ a acestor aliaje. Excesul de carbon, cu 0,2% peste limita admisǎ, produce o fragilitate severă a aliajului. Controlul conținutului de carbon și azot în timpul turnǎrii și prelucrǎrii este foarte dificil (atât flacǎra oxiacetilenicǎ, cât și arcul electric de carbon adaugǎ aliajului carbon în momentul topirii).

Proprietǎțile fizico-chimice ale aliajelor dentare Co-Cr

Temperatura de topire are valori conșiderabil mai mari decât în cazul aliajelor de aur din clasa a IV-a.

ADA clașificǎ aliajele Co-Cr în douǎ clase:

înalt fuzibile, cu temperaturi de topire mai mari de 1300°C ;

jos fuzibile, temperatura de topire pânǎ la 1300°C.

Aproape toate aliajele pe bazǎ de cobalt pentru protezele scheletate au temperaturi de topire cuprinse între 1400-1500°C. Aliajele Co-Cr nu se pot topi cu flacǎrǎ oxi-gaz, în practicǎ utilizându-se amestecul oxigen-acetilenǎ (cu precizarea ca partea carbonizantǎ a flǎcǎrii oxi-acetilenice poate adǎuga carbon în aliaj, carbon suplimentar ce modificǎ atât microstructura cât și proprietǎțile mecanice), sau sursele electrice de topire (arcurile de argon, înducția de înaltǎ frecventǎ, rezistențe siliconi-carburǎ).

Se recomandǎ ca atunci când se topește un aliaj Co-Cr cu flacǎrǎ oxi-acetilenicǎ sǎ se standardizeze proporția celor douǎ gaze, lungimea flǎcǎrii și distanța brener-aliaj. Trebuie evitate creuzetele din carbon și masele de ambalat care conțin carbon.

Au devenit uzuale aparatele de topit-turnat electronice (combine tip CASTOMAT), care pot controla temperatura și timpul de turnare, fiind prevǎzute cu medii de protecție pentru a controla formarea granulelor și precipitarea carburilor.

În tabelul 3.16. sunt prezentate proprietățile mecanice ale aliajelor dentare tip Co-Cr precizate anterior:

Tabel 3.16. Proprietățile mecanice ale aliajelor dentare tip Co-Cr

O scurtă comparație din punct de vedere al proprietăților mecanice dintre aliajele Co-Cr, Ni-Cr si aliajele nobile este prezentată în continuare:

Rezistența elasticǎ – aliajele Co-Cr și Ni-Cr au valori ale rezistenței elastice ce depǎșesc 700MPa.

Modulul de elasticitate – este de aproximativ 225MPa pentru aliajele Co-Cr și 185-103 MPa pentru aliajele Ni-Cr. Modulul de elasticitate al aliajelor Co-Cr este de douǎ ori mai mare decât cel al aliajelor nobile din clasa a IV-a. Datoritǎ modulului de elasticitate mare protezele se pot turna în groșimi mici, cu reducerea greutǎții și a volumului piesei protetice.

Elongația – are valori variabile de la 15 la 12% și depinde de compoziție, viteza de rǎcire și temperatura de topire.

Ductilitatea – aliajele Co-Cr au o ductilitate relativ scǎzutǎ și se conșiderǎ ca fiind deficiența majorǎ a acestora când sunt utilizate pentru turnarea protezelor parțiale. Ductilitatea se poate mǎri folosind una din urmatoarele artificii tehnice:

creșterea temperaturii de turnare la aliajele Co-Cr va mǎri ductilitatea, dar va genera o suprafață rugoasǎ piesei turnate.

tratamentul termic – turnǎtura se încǎlzește de la 870°C la 1200°C timp de 15 minute, fapt ce va mǎrii considerabil ductilitatea (în special la aliajele Ni-Cr), dar rezistența elasticǎ va fi redusǎ cu cca. 50%. Aliajele Co-Cr sunt mai puțin susceptibile la tratamentul termic.

Densitatea – are valori cuprinse între 8-9 g/c, mult mai micǎ decât a aliajelor nobile (19-20 g/cm3).

Duritatea – aliajele Co-Cr sunt mai dure decât majoritatea aliajelor de aur cu cca.l/3. Toate aliajele Co-Cr sunt foarte dificil de prelucrat și lustruit. Prin prelucrare la rece se durificǎ suplimentar, iar procentul de elongație dupǎ turnare este mic (motiv pentru care croșetele turnate se fractureazǎ repede).

Porozitatea – ca și în cazul protezelor turnate din aur, porozitǎțile pot rezulta din contracția de solidificare și evoluția gazelor dizolvate în timpul solidificǎrii aliajului. Cauzele turnǎturilor poroase din Co-Cr sunt: design-ul protezei, sistemul de tije, compoziția masei de ambalat, temperatura de încǎlzire a tiparului și cea de topire a aliajului, cât și tehnica de topire.

Aliajele pe bază de titan

Titanul și aliajele de titan au o bună rezistență la coroziune, o bună biocompatibilitate, densitate mică și rezistență mecanică mare. Datorită acestor proprietăți titanul și aliajele de titan au început să prezinte interes în stomatologie.

Rezistența bună la coroziune a titanului se datorează formării unui strat de oxid de titan la suprafață, foarte stabil, cu o grosime de nivelul Å și cu un interval de depunere foarte rapid (9-10 secunde).

Titanul pur este utilizat în implantologie, în tehnologia coroanelor și a punților, a protezelor parțiale și totale, cât și în ortodonție.

Cel mai utilizat aliaj pe bază de titan este TiAl6V4, iar pentru confecționarea sârmelor ortodontice se folosesc aliajele forjate TiAlNi și Ti-Mo.

Titanul pur se comercializează în patru variante, ce diferă în funcție de conținutul de oxigen (0,18-0,40 W.T.%) și de fier (0,20-0,50 W.T.). Deși mici concentrațiile de oxigen și fier, acestea au efecte considerabile asupra proprietăților fizico-mecanice.

Tabel 3.12. Proprietățile titanului pur

Tabel 3.13. Elementele de aliere ale titanului

În funcție de compoziția lor, aliajele de titan se împart în:

Aliaje de titan α (monofazice): TiAl5; TiAl5S2,5; TiZr12Al4;

Aliaje de titan β (monofazice): TiV13Cr11Al4; TiMo30; TiAl3V13Cr11;

Aliaje bifazice (α+β): TiAl6V4 TiAl4Mn4; TiAl6,5Mo3,5; TiAlCr2Mo2.

Aliajele de titan cele mai folosite sunt aliajele din sistemele Ti-Al-V, Ti-Al-Mo, Ti-Al-Nb, Ti-Al-Cr și Ti-Al-Cr-Mo.

Aliajul TiAl6V4 este aliajul cel mai indicat în tehnologia protezelor dentare. La temperatura camerei este un aliaj bifazic (α+β), însă la temperatura de 975˚C se transformă într-un aliaj cu fază unică (monofazic). Tratamentele termice influențează cantitatea relativă de fază α și β a aliajelor de titan și revenirea lui la proprietățile mecanice inițiale. Tratamentele termice aplicate în intervalul de temperatură 700-900˚C determină recristalizarea structurii.

Proprietățile aliajelor de titan:

Rezistența la oboseală și întindere – aliajele monofazice β cu o arie de interfață α/β mică și granulație fină au o bună rezistență la oboseală și întindere. Microstructurile lamelare cu conținut mare de fază α și β au forța de oboseală mică (300-500 MPa);

Proprietățile mecanice ale aliajelor monofazice sunt influențate de cantitatea, forma, mărimea, morfologia fazei α și densitatea interfeței α/β;

Din punct de vedere chimic, aliajele de titan și titanul pur reacționează la temperaturi ridicate cu elementele gazoase din mediu (, , N). De aceea, turnarea acestor aliaje se va realiza numai în vacuum;

Aliajele pe bază de titan au un punct de topire înalt de cca. 1700˚C;

Densitatea are valori mici (4,2-4,5 g/c) și datorită ei turnarea se realizează dificil în aparatele de turnat cu forță centrifugă;

Titanul se aliază relativ ușor – prin alierea cu Pd și Cu s-au obținut aliaje cu puncte de topire de aproximativ 1350˚C. Temperaturile scăzute de topire reduc substanțial reactivitatea titanului cu gazele din mediu, în special cu oxigenul.

Tabel 3.14. Avantajele și dezavantajele titanului

Cerințele generale ale unui aliaj dentar nenobil

Materialele și aliajele utilizate în stomatologie ca substituenți ai aliajelor de aur trebuie să îndeplinească o serie de condiții și proprietăți:

Natura chimică a aliajelor nu trebuie să genereze efecte toxice sau alergice în contact cu țesuturile (fie ale pacientului, fie ale operatorului)

Materialul sau aliajul utilizat trebuie să asigure o bună rezistență la coroziune și la modificările fizice din fluidele orale

Caracteristicile fizice și mecanice ale aliajelor (conductibilitatea, temperatura de topire, coeficientul de dilatare termică) trebuie să aibă valori satisfăcătoare. Trebuie să se țină cont de faptul ca valorile minime ale acestor caracteristici variază de la o aplicație la alta

Lucrarea trebuie realizată de un stomatolog bine pregătit, cât și de un bun tehnician dentar (experiența tehnică a acestora conteaza foarte mult)

Metalele, aliajele si materialele ce le însoțesc în realizare trebuie să fie ușor accesibile.

Aliajele nenobile au fost elaborate ca o alternativă a aliajelor nobile, datorită prețului ridicat al acestora din urmă. Inițial, aceste aliaje dentare nenobile au fost utilizate pentru turnarea componentei metalice a protezelor parțial scheletate (aliajul Vitalium-1930).

Datorită avantajelor (proprietăți mecanice superioare, densitate mai mică, preț de cost inferior) aceste aliaje dentare nenobile au fost folosite și în alte tehnologii: turnarea coroanelor și punților dentare.

Materiale și metode utilizate în programul experimental

Biomate C, Wiron 99, Wirobond, Wirobond C

Biomate C

Biomate C este un aliaj Ni-Cr folosit pentru coroane și punți realizate prin tehnica metalo-ceramică.

Acest aliaj dentar prezintă o bună rezistență la coroziune datorită cromului din compoziție, ce va duce la formarea unui strat protector de oxid de Cr la suprafață.

Compoziție în procente de greutate: 62.9% Ni; 25% Cr; 9.5 % Mo; 3.3% Si.

Tabel 4.1. Caracteristicile aliajului

Wiron 99

Este un aliaj Ni-Cr, fără Be în compoziție, folosit în tehnica metalo-ceramică, cât și pentru fațetele acrilice.

Conductivitatea termică scăzută a acestui aliaj protejează pulpa bontului dentar pe care estte pusă capa metalică împotriva sensibilității termice ce ar fi putut apărea în cazul folosirii metalelor prețioase.

Compoziție în procente de greutate: Ni 65; Cr 22; Mo 9.5; Nb 1; Si 1; Fe 0.5; Ce 0.5, C cel mult 0.02.

Caracteristici:

Acest aliaj prezintă o rezistență la coroziune excepțională.

Testele făcute pe culturi de celule nu au prezentat potențial citotoxic.

Biocompatibilitatea metalului este certificată de institute neutre.

Prezintă o conductivitate termică redusă.

Are un modul de elasticitate ridicat (dublu față de cel al aliajelor nobile).

Ușor de finisat datorită durității de 180 HV 10.

Nu necesită un timp îndelungat de răcire – are un coeficient de expansiune scăzut.

Prezintă o bună aderență metal-ceramică.

Rezistă la temperaturi înalte (protejează împotriva deformațiilor ce ar putea apărea în timpul lipirilor precum și în timpul fațetării cu materialul ceramic).

Tabel 4.2. Caracteristicile aliajului

Wirobond

Wirobond C

Este un aliaj Co-Cr folosit în tehnica metalo-ceramică, ce nu conține Ni sau Be. După procesul de turnare, Cr, Mo și W având cel mai înalt grad de puritate, asigură formarea unei aderări ferme, dense la stratul pasiv, oferind o protecție sigură impotriva coroziunii și garantând astfel biocompatibilitatea.

Compoziție în procente de greutate: Co 61; Cr 26; Mo 6; W 5; Si 1; Fe 0.5; Ce 0.5; C maxim 0.02.

Caracteristici:

Este un aliaj dentar biocompatibil ce prezintă o bună rezistență la coroziune.

Biocompatibilitatea metalului este certificată de institute neutre.

Nu are deloc potențial citotoxic și nu cauzează iritarea pielii sau alte reacții alergice.

Are modulul de elasticitate dublu față de cel al aliajelor nobile.

Are o aderență remarcabilă cu ceramica.

Rezistă la temperaturi înalte.

Are o conductivitate termică scăzută.

Carbonul din aliaj este de cel mult 0,02%, astfel oferind o rezistență la coroziune excelentă și optimizând acest aliaj pentru sudarea cu laser Wiroweld.

Tabel 4.4. Caracteristicile aliajului

Metode și tehnici de analiză a materialelor dentare nenobile

Au fost topite și ulterior turnate prin centrifugare cantități egale din aliajele Biomate C, Wiron 99, Wirobond și Wirobond C.

Probele obținute în urma turnării prin centrifugare au următorul aspect:

Pregătirea probelor metalografice

Pregătirea probelor metalografice se desfășoară în trei etape:

Prelevarea (extragera) probelor

Pregătirea suprafeței de examinat prin nivelare, șlefuire, lustruire

Atacul metalografic

Prelevarea probelor

Prelevarea probelor s-a realizat cu ajutorul mașinii de debitat XXXXXXXXXXX (fig. X), cu scopul de a se preveni supraîncălzirea materialului în timpul debitării. Supraîncălzirea materialului ar fi putut să producă modificări structurale.

Pentru fiecare aliaj dentar s-a debitat atat proba cilindrica, cât și cea dreptunghiulară.

Corpurile de probă prelevate au fost înglobate în XXXXXXX. Înglobarea s-a realizat la cald, cu ajutorul aparatului XXXXX( fig. XX ). Parametrii de lucru pentru înglobare au fost: XXXXXXXX.

Șlefuirea

Șlefuirea probelor s-a realizat automat cu ajutorul aparatului XXXXXXXXX . Cele 4 probe au fost puse în suportul aparatului, după care s-au setat câțiva parametrii ai aparatului: viteza, direcția, timpul și forța de apăsare a probei pe suprafața abrazivă.

Creșterea vitezei cu care se realizează rotația probelor pe suprafața abrazivă produce:

Creșterea ratei de îndepărtare a materialului;

Se elimină de pe platou mai mult material abraziv dezlipit de pe suprafață;

Dificultăți în controlul planeității atunci cand acest proces se realizează manual.

De asemenea, este necesară alegerea direcției de rotație, ce poate fi complementara (suportul în care sunt probele se va roti în aceeași direcție cu platoul pe care este pusă hârtia abrazivă) sau contra direcției de rotație a platoului.

Figura 4.1. Direcția de rotație în cazul aparatului automat de șlefuit și lustruit XXXXXXX

Tipul materialelor abrazive

Două dintre cele mai folosite materiale abrazive pentru șlefuirea și lustruirea suprafetelor sunt SiC și diamantul. În timp ce șlefuirea și lustruirea suprafețelor cel mai des sunt realizate cu SiC, sunt totuși și materiale mai dure, cum ar fi ceramica, ce va necesita folosirea hartiei abrazive cu particule de diamant.

Unele materiale, cum ar fi materialele cu o duritate scăzută și polimerii, răspund mai bine la SiC.

Atunci când se alege materialul abraziv pentru lustruirea finală, cel mai adesea pentru materialele neferoase este folosit Si, iar pentru cele feroase este folosit .

Marimea granulelor abrazive

În primul pas al șlefuirii mărimea granulelor abrazive este determinată de măsura în care a fost afectată suprafața și de rugozitatea acesteia, ce rezultă din metoda aleasă pentru taierea probei. Se alege cea mai fină mărime a granulelor pentru a obține o suprafață cât mai plană și pentru a elimina efectele tăierii în doar cateva minute.

În următorii pași ai procedurii se ține cont de faptul că se va folosi o hartie abrazivă din ce în ce mai fină (se va folosi mereu o hârtie abrazivă cu o granulație mai fină decât în pasul anterior – granulație de 120, apoi 240, 320, 400 și 600). Odată cu micșorarea granulelor abrazive va scădea și adâncimea defectelor de suprafață, dar în același timp va fi înlăturat și mai mult material.

Timpul

Pregătirea probelor necesită ca în fiecare pas al șlefuirii să se elimine deformațiile rămase de la pasul anterior. În general, timpul trebuie să crească pentru a obține același grad de perfecțiune a pregătirii probei, odată cu oricare din următoarele creșteri ale:

Diametrului neregularităților;

Numarului neregularităților suprafeței;

Agresivitatea pasului anterior.

Dacă pentru suprafața abrazivă se folosește hârtia abrazivă de SiC, este important să se țină cont de faptul că aceasta poate fi folosită aproximativ 1 minut (când este folosită pentru 6 probe). În unele cazuri, daca acest interval de timp nu este suficient și proba nu ajunge să fie plană, va fi necesară înlocuirea hartiei abrazive cu o alta de aceeași granulație și continuarea acestui pas.

Lustruirea

Lustruirea probelor a fost efectuată cu ajutorul mașinii automate de lustruit probe metalografice de tip XXXXXX, utilizând XXXXXX.

Atacul metalografic

Pentru a putea examina microscopic suprafețele a fost necesară atacarea acestora. Pentru toate cele patru probe s-a folosit un atac electrochimic cu 10% acid oxalic în apă distilată, cu ajutorul unei surse de curent stabilizate (fig. XX), în cazul de față s-au folosit 5 V.

ALBASTRU – Handbook of biomaterials ?!?!?

NEGRU – Site cursuri de tehnica dentara – http://www.filipdent.ro/laborator-tehnica-dentara-vaslui-filipdent/specializari-diplome-tehnician-laborator-tehnica-dentara-filipdent-vaslui/9-uncategorised/254-carti-cursuri-specializari-stomatologie-tehnica-dentara-ortodontie-filipdent-vaslui

ROSU – Tehnologia moderna a coroanei mixte metalo-ceramice. Autori: Prof. Dr. Ion Patrascu, Dr. Lucian Toma Ciocan, student (Bogdan Galbinasu, Bogdan Iordache, Viorel Perianu)

VERDE – Bazele clinice si tehnice ale protezarii fixe – Dorin Bratu, Robert Nussbaum, Editura Medicala Bucuresti, 2011

PORTOCALIU – BUEHLER

MOV- BEGO catalog

Visiniu – Cărticică material