Tehnologia dentară

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Tehnologia dentară este un subiect de studiu al școlilor secundare superioare de tehnologie dentară , se referă în special la materiale și, în consecință, și la instrumentele și utilajele care alcătuiesc laboratorul dentar în construcția protezelor dentare .

Materiale pentru uz dentar

Tencuieli (tehnologie dentară)

Gips : este un material utilizat pe scară largă în domeniul tehnicilor dentari datorită caracteristicilor sale de lucrabilitate și adaptabilitate la diferitele forme care pot fi utilizate. În natură , gipsul se găsește sub formă de sulfat de calciu anhidru și dihidrat . În tehnologia dentară se folosește doar a doua formă. Are o densitate de 2,3 g pe centimetru cub și o duritate Mohs egală cu 2. Sulfatul de calciu dihidrat este „ calcinat ” de producători și de aceea obținem trei produse diferite în funcție de tipul de calcinare . Reacția chimică este următoarea:

2 (CaSO 4 * 2H 2 O) + căldură (120 ° C) = (CaSO 4 ) 2 * H 2 O + 3H 2 O

În funcție de tipul de calcinare , obținem trei tipuri de gips:

  • Gips moale sau Beta : este calcinat într-un cuptor deschis la presiune atmosferică și are particule poroase și neregulate de sulfat de calciu semihidratat. Se folosește pentru a lua amprente (cu un procent mai mare de H 2 O), pentru a construi modele de studiu, ca liant în acoperiri pentru sudare și turnare .
  • Gips dur sau alfa : este calcinat într-un recipient etanș în prezența vaporilor de apă sub presiune și are cele mai regulate și mai dense particule de beta. Este utilizat în principal pentru modele de lucru și pentru fazele intermediare ale lucrării în proteze mobile.
  • Extra tare sau Alpha gips modificat: este calcinat într - o 30% soluție apoasă de fierbere , clorură de calciu , apoi se spală cu H2O la 100 ° C, uscat și măcinat în funcție de dimensiunea dorită a particulelor; are particule mai dense, netede și regulate decât cele anterioare. Este utilizat în special pentru modelele de lucru ale protezelor fixe.

Corectă amestecarea pulberii de gips cu apă este dată de mărimea particulelor: gips moale, având particule poroase și neregulate, necesită o cantitate consistentă de H 2 O, gips tare necesită mai puțin. Raportul corect apă / pulbere este important pentru restabilirea sulfatului de calciu dihidrat (o proporție incorectă nu ar permite finalizarea reacției inverse). Trebuie remarcat faptul că în timpul întăririi gipsului avem o reacție exotermă din cauza calcinării anterioare.

(CaSO 4 ) 2 * H 2 O + 3H 2 O =} 2 (CaSO 4 * 2H 2 O) + Căldură

Extinderea gripului

Semi- hidratat sulfat de calciu reacționează cu H2O pentru a reforma dihidrat , teoretic , prezintă o contracție volumetrică de 7,1% , deoarece suma volumului de semi-hidrat și apă este mai mare decât volumul de dihidrat care se formează. Cu toate acestea, în practică, observăm o expansiune datorită porozității particulelor; această expansiune va fi, prin urmare, diversificată în funcție de cele trei tipuri de gips pe care le folosim. Materialul care ne este trimis de producător trebuie să provină din acest „echilibrat” care să conțină proporția exactă de „acceleratori” sau „întârziere” care reglementează timpul necesar . Cel mai utilizat accelerator este sulfatul de potasiu (K 2 SO 4 ), cel mai utilizat agent de întârziere este boraxul (Na 2 B 4 O 7 * 10H 2 O). Clorura de sodiu într-o concentrație sub 20% acționează ca un accelerator, într-o proporție mai mare acționează ca un agent de întârziere. Prin urmare, este recomandabil să fiți atenți la adăugarea de sare, deoarece în loc să obțineți un timp de setare rapid, am putea avea efectul opus. Reziduurile de sânge și salivă pot acționa, de asemenea, ca întârzieri, precum și să facă detaliile morfologice inexacte; prin urmare, este recomandabil să spălați cu atenție amprentele și să le uscați cu un jet de aer. Unele materiale de amprentă precum alginatele sau hidrocoloizii pot acționa ca întârzietori dacă nu sunt tratate corespunzător cu substanțe acceleratoare (incluse în compoziție sau într-o soluție în care vom scufunda materialul de amprentă).

Setarea măsurării timpului

Perioada de timp necesară amestecului de apă-gips pentru întărire este definită ca timp de setare, putem folosi două metode:

  • Sistemul Gillmore: constă în aplicarea unui ac în amestecul calcar încă fraged, când acul nu mai pătrunde, avem timpul inițial de setare . Apoi aplicăm un ac de 4 ori mai greu, când acesta nu mai pătrunde, avem timpul de setare final .
  • Sistem Vicat : Folosim un container con trunchiat , vom pătrunde un ac aplicat pe o bară în tencuiala din interiorul containerului, când acul nu mai ajunge în partea inferioară a containerului avem timpul de setare conform Vicat care corespunde aproximativ cu timpul inițial de setare conform lui Gillmore.

Vom putea stabili un anumit grad de întărire a gipsului atunci când acesta are așa-numita pierdere de luciu (datorită absorbției apei); această fază corespunde cu câteva momente înainte de setarea timpului conform lui Vicat.

Amestecarea tencuielii

Este faza mecanică în care componentele de apă-pulbere sunt combinate și amestecate într-un recipient.

  • Amestecarea manuală: cu această metodă este foarte ușor să se includă bule de aer în amestecul de cretă în timpul spatulării; prin urmare, este recomandabil să utilizați vibratorul pentru a evita imperfecțiunile modelului; (de multe ori această mașină nu dă rezultate bune).
  • Amestecarea mecanică : sunt utilizate pentru spatularea lamelor care sunt acționate manual cu ajutorul unei manivele sau mecanic cu un motor conectat la lame prin intermediul unui arbore mic. În această metodă putem folosi și vidul, adică un tub conectat la un aspirator plasat la vârful motorului; această metodă este cu siguranță cea mai bună, deoarece garantează absența totală a bulelor de aer în aluatul calcaros.

Conservarea modelelor și pulberilor de ipsos

După ieșirea tencuielii, dimensiunile modelelor rămân practic constante în condiții normale de mediu de umiditate și temperatură ; conservarea lor nu necesită, prin urmare, o atenție specială. În ceea ce privește pulberile de tencuială, este recomandabil să lăsați recipientul închis ermetic întotdeauna închis pentru a preveni umiditatea prezentă în aer să contamineze tencuiala în sine. Unele cristale dihidrat se pot forma dacă timpul este scurt; în schimb, vom avea un număr consistent de cristale dihidrat dacă timpul este prelungit. În primul caz, reacția de reglare va fi accelerată deoarece avem formarea de cristale mici care sunt deja dihidrate, în al doilea caz reglarea va fi întârziată deoarece numărul mare de cristale dihidrat nu permite apei să pătrundă cu viteza cuvenită în timpul amestecării.

Ceară pentru uz dentar

Sunt materiale termoplastice care se înmoaie ușor și sunt deformabile sub acțiunea căldurii și se întorc rigide cu răcire. Sunt utilizate pe scară largă în tehnologia dentară, deoarece caracteristicile lor le permit să lucreze ușor, modelându-le în formele dorite. Se folosesc diferite tipuri în funcție de utilizarea lor și de caracteristicile lor care depind de compoziția lor chimică. Distingem cerurile naturale constând din hidrocarburi și esteri (cu adaos de alcooli și acizi organici în unele tipuri) și cerurile sintetice care sunt utilizate într-un mod limitat prin amestecarea lor cu ceruri naturale (sunt formate din compuși organici complecși de diferite tipuri) . Pentru a obține proprietățile dorite, se adaugă aditivi adecvați:

Proprietățile generale ale cerurilor

  • Temperatura de înmuiere : aceasta este caracteristica fundamentală a cerurilor, constă în transformarea progresivă a structurilor cristaline înainte de topire.

Sub temperatura de înmuiere, cerurile sunt rigide și fragile, prin urmare este esențial să atingem această temperatură pentru a modela în mod adecvat în formele dorite, dacă acest lucru nu s-ar întâmpla, am avea tensiuni interne care ar compromite prelucrarea corectă.

  • Domeniul de topire : cerurile nu au un punct de topire precis, ci un interval de topire care variază în funcție de compoziția chimică (de la 40 ° la 85 °).
  • Expansiunea termică : este capacitatea unui corp de a se extinde în orice direcție sub acțiunea căldurii, putem spune că cerurile au un coeficient de expansiune ridicat și în același timp au o conductivitate termică scăzută (capacitatea unui corp de a lăsa căldura de la o zonă a corpului la alta); în consecință, în solidificarea în timpul modelării , vom avea o diferență considerabilă de temperatură între zonele interne și externe care se vor răcori mai întâi. Prin urmare, va trebui să fim foarte atenți la încălzirea adecvată a cerii, turnând-o puțin câteodată, având grijă să nu includem tensiuni interne care ar provoca imperfecțiuni atunci când modelarea este completă.
  • Fluxul vâscos : este schimbarea treptată a formei pe care o suferă cerurile sub acțiunea unei sarcini constante (în timpul lichefierii poate fi greutatea cerii în sine). Gradul de curgere depinde de temperatură, forța aplicată și timpul de aplicare a forței în sine.
  • Tensiuni interne : În timpul modelării, tensiunile interne pot fi introduse în ceară; acest lucru se întâmplă în principal din două motive: dacă nu s-a efectuat o încălzire omogenă (se poate întâmpla din cauza conductivității scăzute a cerurilor), dacă nu am atins complet temperatura adecvată de înmuiere . Prezența tensiunilor interne este principala cauză a distorsiunilor prezente la modelele de ceară, prin urmare va trebui să le evităm să aibă o proteză funcțională.

Tipuri de ceruri

  • Ceară pentru modelarea protezelor fixe : sunt folosite pentru ceară proteze în aliaj nobil, prin urmare trebuie să aibă anumite caracteristici, de fapt precizia și funcționalitatea protezei depind în mare măsură de caracteristicile cerii utilizate.

Cerințe:

    • Reziduuri: aceste ceruri nu trebuie să lase reziduuri solide peste 500 ° în timpul preîncălzirii, pentru a evita contaminarea aliajului și inexactitățile protezei.
    • Expansiunea termică : trebuie încălzite uniform și, prin urmare, este necesară o perioadă de timp adecvată pentru a atinge temperatura de înmuiere; aceasta pentru a evita descuamarea datorită diferenței considerabile dintre conductivitate și dilatare termică.
    • Culoare : trebuie să prezinte un contrast puternic cu modelul de tencuială pentru a modela cu precizie fiecare detaliu.

Pentru construcția corectă a protezelor fixe trebuie să folosim ceară acordând o atenție deosebită formelor, acestea trebuie să fie cât mai asemănătoare cu lucrările finite. Nu ar trebui introduse tensiuni interne care ar provoca distorsiuni și inexactități în modelare. De asemenea, se recomandă încălzirea adecvată a spatulelor utilizate și turnarea cerii cu adaosuri mici; trebuie acoperit cât mai repede posibil pentru a evita deformările cauzate de mediu.

Ceara amorfă : este un subtip de ceară care este utilizat pentru reconstituirea gulerului anatomic la reconstituirea unei proteze fixe. Calitățile acestei ceară evită deformările și inexactitățile gulerului care ar putea rezulta din contracția sau extinderea stratului de acoperire în timpul preîncălzirii.

  • Ceara pentru piese turnate : este utilizată pentru modelarea în ceară a cadrelor , acestea se vaporizează complet peste 500 ° C, prin urmare, în acest caz se folosește și metoda de turnare în ceară pierdută . Poate fi găsit pe piață sub formă de fire, foi și preforme care au deja forma diferitelor părți care alcătuiesc scheletul (de ex. Cârlige - bare - retine). Sunt adaptate la modelul construit din material refractar , prin urmare trebuie să aibă proprietăți specifice:
    • Adezivitate : care facilitează menținerea poziției pe model;
    • Deformabilitatea plastică : pentru a obține formele dorite;
  • Ceară de modelare pentru proteze mobile : sunt utilizate pentru asamblarea dinților în proteze mobile parțiale și totale, pentru reconstituirea BRO-urilor și pentru construcția de aparate ortodontice.

Cerința fundamentală pe care trebuie să o aibă este stabilitatea dimensională, deoarece trebuie să mențină poziția corectă a dinților în timpul schimbărilor de temperatură. Acestea trebuie să se înmoaie fără descuamare și să nu lase reziduuri solide (expansiunea termică între 25 și 40 ° C nu trebuie să fie mai mare de 0,8% pentru a menține relațiile dentare corecte).

  • Ceară de box : în acest tip există două dintre ele:
    • ceară de tăiere ;
    • ceara pentru conserve sau box .

Primul este adaptat în jurul impresiei urmărind detaliile morfologice, deci trebuie să fie ușor deformabil pentru a urma scrupulos marginile impresiei. Al doilea este aplicat pe primul pentru a construi cutia de ceară, astfel încât, dezvoltând impresia, vom avea deja baza modelului; prin urmare, trebuie să fie ușor deformabil și adaptabil chiar și la temperatura camerei pentru a reduce eventualele deformări .

  • Ceară sau clei adeziv : la temperatura camerei sunt rigide și fragile, dar odată topite aderă tenace la suprafețele pe care sunt aplicate menținând astfel (după solidificare) uniunea părților unde sunt așezate. Ele aderă bine la metale, rășini sintetice și tencuieli și acoperiri; sunt folosite pentru a fixa părți ale protezelor din rășină sau aliaj metalic în poziții adecvate pentru operațiuni ulterioare, cum ar fi reparații și sudare .
  • ceruri pentru scuturi : sunt utilizate pentru a elimina toate zonele de scutire din model și, prin urmare, pentru a facilita procesarea ulterioară, au un punct de topire ridicat, care variază de la 60 ° C la 105 ° C (aproximativ).

Urmele

Pentru construcția corectă a protezelor și în special a celei mobile totale, trebuie să avem o cunoaștere exactă a unor detalii morfologice ale cavității bucale :

Arc superior

  • Frenulum labial : indică centrul gurii și este, prin urmare, un punct important de referință; trebuie „descărcat” pentru a nu evita inconvenientele pentru pacient.
  • Frenula bucală : marchează limita grupului frontal (nu este întotdeauna o detectare precisă) și trebuie „descărcate” ca labialul.
  • Creasta alveolară : este cel mai înalt punct al amprentei și este importantă deoarece ne arată unde sunt dinții naturali; în consecință, în stabilirea dinților le vom aplica în centrul creastei alveolare.
  • Tuberculi superiori : marchează limita celor două semiarci cu o zonă rotunjită și este important să fie reproduse complet în amprentă, deoarece proteza totală trebuie să se închidă perfect în această zonă (altfel s-ar putea mișca și ar putea include aer în spațiu între proteze și mucoasă).
  • Limita dintre palatul dur și palatul moale : pentru aplicarea corectă a protezei medicul trebuie să marcheze această limită în impresie deoarece proteză trebuie să se închidă în palatul dur fără a fi traumatică pentru palatul moale (în caz contrar există inconvenientele menționate pentru tuberculi ).

Arc inferior

  • Lingual frenula, frenula bucală, frenul labial și glandele sublinguale : acestea sunt toate zonele care trebuie să fie deversat în compresie de a evita proteza.
  • Creasta alveolară : vezi arcul superior .
  • Trigonii retromolari : vezi tuberculul .

Deoarece impresiile sunt negative ale gurii pacientului, acestea trebuie să aibă cerințe specifice:

    • Reproducerea exactă a celor mai mici detalii ale gurii, inclusiv dinții reziduali.
    • Ele trebuie să fie totale și nu parțiale.
    • Nu trebuie să existe întinderi și distorsiuni ale detaliilor morfologice.
    • Trebuie să fie recent și să nu prezinte retrageri excesive.
    • Dacă avem amprente dinți de stâlp, colierele anatomice trebuie reproduse clar (este recomandabil să folosiți inelul de cupru sau retractorul gingival).

Amprentele ușilor

Sunt utilizate pentru a conține materialul de amprentă și pentru a detecta corect acest lucru. Distingem două tipuri:

  • Prefabricat : poate fi din plastic sau metal, neted sau perforat (pentru a ține materialul); utilizarea diferită depinde de tipul de material.
  • Individual (PIF): se utilizează în gurile edentate atunci când tava de amprentă prefabricată nu garantează reproducerea corectă a cavității bucale .

Procedura :

    • Medicul face o primă impresie cu lingura prefabricată, apoi tehnicianul construiește un model de tencuială și pe aceasta PIF (suport de amprentă funcțional) în rășină sau placă de bază .
    • Impresia pe care o va lua medicul este de maximă precizie, deoarece materialul este inclus între două forme anatomice identice.
    • Inel de cupru : folosit pentru detectarea amprentelor digitale; este tăiat și adaptat la forma gulerului; poate detecta amprentele digitale care au o precizie bună.

Materiale de imprimare

Acestea sunt împărțite în reversibile și ireversibile în funcție de faptul că pot fi refolosite (întotdeauna nu se recomandă refolosirea materialului). Reversibilele sunt:

  • Hidrocoloizi : sunt compuși din trei substanțe de bază: agar agar (gelatină extrasă dintr-o algă), apă și rășină. La acestea se adaugă coloranți, parfumuri și alte substanțe care acționează ca mediu de legare și sunt încorporate în fibrele de bumbac. Se găsesc pe piață în recipiente închise ermetic și fiind un material gelatinos, acestea sunt încălzite, înainte de utilizare, cu abur (40-45 ° C).

Acestea sunt utilizate în principal pentru duplicarea modelelor în construcția de cadre; au puțină utilitate în luarea amprentelor deoarece este necesară o prelucrare specială pentru aceste operațiuni (trebuie să fie inclusă o bobină în tava de amprentă unde vom circula apa pentru a răci rapid materialul).

  • Pastele termoplastice : constau din gutapercă , cauciuc , talc , ceară , coloranți și alte materiale. Se înmoaie ușor și odată ce au ajuns la starea plastică (de la 45 la 75 ° C în funcție de tipuri) sunt așezate în tava de amprentă. Acestea sunt utilizate exclusiv pentru impresii simple cu inel de cupru sau, în unele cazuri, pentru tăiere în metoda Schreinemakers.

Printre materialele ireversibile avem:

Sunt utilizate pe scară largă pentru precizia și caracterul lor discret de utilizare și elasticitatea remarcabilă; de fapt, pentru a părăsi cavitatea bucală se deformează, dar, odată extrase, își reiau forma originală. Se găsesc pe piață sub formă de pulbere în recipiente speciale și sunt amestecate cu apă în proporții adecvate. Înainte de a dezvolta impresia, trebuie spălat în apă rece pentru a îndepărta sângele și saliva reziduală; din acest motiv putem scufunda amprenta într-o soluție de sulfat de potasiu (K 2 SO 4 ) câteva minute, apoi o uscăm cu aer. Tăvile utilizate sunt perforate pentru a ține materialul și trebuie acordată atenție contracției alginatului, deci trebuie dezvoltate cât mai curând posibil (retracțiile se datorează deshidratării ).

  • Elastomeri : sunt materiale cauciucate cu o elasticitate excelentă, prin urmare reproduc perfect toate canalele inferioare ale cavității bucale (din acest motiv sunt utilizate pe scară largă). Sunt compuse din două materiale: pasta de bază și pasta fluidă; se găsesc în tuburi și sunt amestecate cu catalizatorii corespunzători.

Se folosește tehnica „dublei impresii” . Elastomerii sunt mai stabili decât alginatii , dar totusi trebuie dezvoltati rapid.

Metode de dezvoltare

  • Dublă impresie: amestecăm pasta de bază care are consistența unui chit cu catalizatorul și facem o primă impresie. Amestecăm apoi elastomerul fluid cu catalizatorul și îl punem în impresie cu o seringă; luăm acum o a doua impresie care va fi de o precizie maximă, deoarece elastomerul fluid va pătrunde perfect în toate canalele subțiri.

Această metodă este utilizată pe scară largă, deoarece ne permite să luăm, odată cu tava de pe piață, o impresie precisă pe care o putem obține cu tava individuală; aceasta deoarece elastomerul fluid pătrunde între două materiale care au aceeași formă: cavitatea bucală și elastomerul de bază.

  • Boxul : este cea mai corectă metodă de dezvoltare a urmelor de picioare și în special a celor edentate . Acesta constă în aplicarea unei benzi de ceară de margine , de câțiva mm. în jurul detaliilor morfologice ale amprentei, se aplică apoi un baraj de ceară pentru conservare de 1-2 cm înălțime. care permite obținerea copitei.

Pentru a evita imperfecțiunile modelului, este recomandabil să amestecați tencuiala sub vid și să o turnați în zonele superioare, astfel încât să se extindă uniform (este util să loviți amprenta pe o suprafață dură).

  • Inversare : constă în includerea directă a tencuielii în amprentă și rasturnarea acesteia pe o grămadă de tencuială pregătită; pentru a obține copita există două metode de procesare:
    • După turnarea tencuielii, adăugați câteva bulgări în partea de sus și lăsați materialul să se solidifice. Scufundăm într-o soluție apoasă saturată de sulfat de calciu ( gips ) pentru câteva minute, o extragem și o uscăm cu un jet de aer, apoi inversăm impresia pe o grămadă de gips pregătită anterior. Această metodă, deși foarte precisă, este rareori folosită pentru prelucrări excesive.
    • După turnarea tencuielii, o lăsăm să aibă o anumită consistență, apoi o răsturnăm pe teancul de tencuială pentru bază. Această metodă este utilizată pe scară largă, dar poate avea dezavantaje: dacă tencuiala este prea moale atunci când o întoarcem, particulele apoase ar putea coborî lăsând tencuiala (care reproduce detaliile morfologice) deshidratată și, prin urmare, friabilă. Prin urmare, ar putea duce la deficiențe sau imperfecțiuni în părțile modelului care ne interesează cel mai mult.

Amprente unice Inel de cupru: folosit pentru a face amprentele unui butuc sau canal radicular al unui dinte devitalizat . Medicul adaptează inelul de cupru la gulerul dintelui și, dacă consideră că este oportun, va face o gaură astfel încât materialul de amprentă să se potrivească perfect pe bont sau în canalul radicular ( orificiul de aerisire ). Pentru dezvoltarea corectă a amprentei unice va trebui să aplicăm un baraj de ceară și să dezvoltăm cu unele materiale (tencuială, rășină de cupru, cimenturi și amalgame). Pentru a face bontul mai precis și mai rezistent, baia galvanică poate fi utilizată înainte de dezvoltare, ceea ce ne permite să obținem un strat uniform de cupru de la 1-1,5 mm. pe butuc în sine.

Baie galvanică

După cum sa menționat deja, servește pentru a face impresia bontului mai precisă și mai rezistentă, înainte de dezvoltare, poate fi folosită baia galvanică , ceea ce ne permite să obținem un strat uniform de cupru de la 1-1,5 mm. pe butuc în sine.

Instrumentație :

Compoziția electrolitului

Etape preliminare Amprentele sunt dielectrice (nu conduc electricitatea), așa că sunt stropite cu un strat de argint coloidal pentru a avea un depozit uniform de cupru. Îmbrăcăm inelele cu ceară la exterior pentru a evita depunerea cuprului în această zonă, apoi vom aplica pentru fiecare inel conținut în suportul de amprentă în formă de T, un fir de cupru lăcuit pentru a închide circuitul (cu un picurător le vom umple cu electrolit lichid. inele pentru a preveni orice aer bulele să împiedice depunerea uniformă de cupru).

Conectăm bara de cupru cufundată în tava care conține lichidul electrolitic, cu polul pozitiv ( anod ) și suportul de amprentă în formă de T cu inelele la polul negativ ( catod ); pornire și din acest moment începe procesul de ionizare sau disociere electrolitică : sulfatul de cupru CuSO 4 se împarte în ioni pozitivi ( cationi ) și negativi ( anioni ) dând astfel naștere la componenta metalică Cu ( cupru ) și la componenta nemetalică SO 4 ( radical sulfat ).

Prin ionizare vom avea deci cuprul care pierde cei doi electroni ai orbitei externe devenind Cu ++; radicalul sulfat va dobândi electronii eliberați de cupru devenind SO 4 -. În conformitate cu regula magnetismului, care spune că sarcinile opuse se atrag reciproc și sarcini egale se resping reciproc, vom avea cupru (Cu ++) care se va depune pe amprentele ( Anellino ) conectate la polul negativ, în timp ce sulfatul radical (SO 4 -) va merge la bara conectată la polul pozitiv. După aproximativ 1 oră vom verifica dacă depozitul de cupru are loc uniform, altfel vom aplica mai mult argint coloidal în zonele inelelor care nu îl au. Creștem treptat intensitatea curentului și după câteva ore galvanizarea noastră este finalizată (aproximativ 6 ore).

Rășini dentare

Rășinile sintetice sunt materiale speciale cu caracteristici fizice, chimice și estetice care le permit să fie utilizate pe scară largă în tehnologia dentară. Ele au caracteristica fundamentală de a-și putea asuma cele mai variate forme în anumite condiții de temperatură și presiune . Din punct de vedere chimic, acestea provin din compuși bine definiți ( polimeri ) care, cu intervenția catalizatorilor adecvați ( monomeri ), dau naștere la reacția chimică numită polimerizare, care permite obținerea unei proteze cu caracteristici adecvate. Cerințe pentru rășinile sintetice

Attualmente le resine sintetiche più usate sono le resine acriliche a base di polimetilmetacrilato : questa è una resina acrilica ottenuta dalla polimerizzazione del metil metacrilato o metacrilato di metile . Il metil metacrilato è l'estere metilico dell' acido metacrilico . Suddividiamo principalmente le resine sintetiche in due gruppi: Termopolimerizzanti e autopolimerizzanti Le prime hanno bisogno di una determinata quantità di calore per fare avvenire la polimerizzazione e quindi ottenere tutti i requisiti necessari per una corretta ricostruzione protesica. Le autopolimerizzanti non richiedono un riscaldamento esterno in quanto la polimerizzazione avviene spontaneamente a temperatura ambiente (la composizione della polvere e del liquido sono uguali a quelle termopolimerizzabili, ma con l'aggiunta di un attivatore chimico il quale, essendo presente nel liquido e miscelandosi con il perossido di benzoile presente nella polvere come iniziatore , dà luogo alla polimerizzazione anche a temperatura ambiente). Rapporto monomero-polimero : la proporzione più appropriata tra il polimero (polvere) ed il monomero (liquido) è di tre parti a una in volume e due parti a una in peso . Quanto più polimero impieghiamo, minore risulterà il tempo di reazione e la tendenza a contrarsi della resina durante la polimerizzazione; d'altra parte è opportuno impiegare una adeguata quantità di monomero perché possa bagnare completamente le particelle di polimero (infatti le proporzioni polimero-monomero possono variare secondo le dimensioni delle particelle della polvere di polimero).

Impieghi delle resine

  • Resine sintetiche per basi di protesi : vengono utilizzate in protesi mobile per le loro caratteristiche, infatti il loro componente principale è il polimetil-metacrilato .

In alcune lavorazioni possono essere utilizzate resine acriliche fluide e modificate (rinforzate con gomma ) e idrofile (assorbono acqua).

  • Resine per ribasature di Protesi mobile : i tessuti molli sottostanti le basi protesiche tendono a subire cambiamenti di forma nel tempo a causa del lento riassorbimento del tessuto osseo sottostante. È quindi necessario modificare la forma della superficie della protesi in resina che entra in contatto con la mucosa per mantenere l'adeguata aderenza. Per questa operazione dobbiamo impiegare delle resine simili alle precedenti ma che possano adattarsi perfettamente per ottenere lo scopo desiderato.
  • Resine per riparazione di protesi mobile : nonostante le continue sollecitazioni che le protesi subiscono durante le normali funzioni masticatorie , relativamente poche si fratturano nella bocca; questo è spesso dovuto a basi troppo sottili e incisure di frenuli troppo profonde o acute. Per la riparazione di protesi possiamo impiegare resine acriliche polimerizzabili sia a caldo che a freddo.
  • Resine artificiali : sono simili nella composizione a quelle per basi protesiche ma contengono una concentrazione maggiore di sostanze che aumentano la loro resistenza all'usura ed il peso del carico masticatorio (la parte dei denti che viene fissata alla base in resina contiene però una quantità inferiore di queste sostanze in modo da consentire una corretta unione con la resina della base stessa).

I denti artificiali vengono costruiti attraverso opportuni procedimenti di formatura per compressione e sono formati da strati di diverso colore e spessore in modo da generare un aspetto naturale ed una adeguata traslucidità nelle zone incisale e occlusali .

  • Resine per corone e ponti di protesi fissa : per questo impiego sono disponibili vari tipi di resine che possono presentare un'ampia gamma di colorazioni simili ai denti naturali resine acriliche termopolimerizzabili ; coopolimeri vinil-acrilici termopolimerizzabili ; resine acriliche modificate ; resine acriliche con sostanze rinforzanti ; resine composite a base di monomero di Bowen).

Porcellane dentali

Con il termine " porcellana " si intende il prodotto ceramico tradizionale a pasta con costituenti base ( caolino 50% - quarzo 25% e feldspati 25%). I prodotti ceramici impiegati in odontotecnica si diversificano dai suddetti per la percentuale di caolino che è molto inferiore; infatti la struttura finale delle porcellane dentali è costituita da una matrice vetrosa che ingloba particelle cristalline di varia natura, variabili secondo il tipo di prodotto. Le porcellane sono ampiamente utilizzate in odontoiatria perché:

  • sono stabili e inalterabili nel cavo orale ,
  • ben tollerate dai tessuti buccali ,
  • resistenti all' usura e
  • con caratteristiche estetiche eccellenti in quanto possiamo impartire loro le più svariate sfumature di colore .

Sono il materiale estetico che ci fornisce maggiori garanzie di durata in quanto, se costruite e rifinite correttamente, possono restare esenti da depositi di sostanze estranee. Tra gli aspetti negativi abbiamo una bassa resistenza alla trazione ed una considerevole fragilità; possiamo però ovviare a questi inconvenienti scegliendo gli adeguati materiali progettando e costruendo correttamente la protesi. Le porcellane dentali vengono prodotte sotto forma di polveri le quali, per il loro impiego, vengono impastate con liquidi opportuni; l'impasto ottenuto viene modellato nella forma desiderata impiegando degli appositi strumenti, poi posto alla cottura. Durante questa abbiamo la sinteri delle particelle che formano le polveri e con il successivo raffreddamento otteniamo una massa rigida e compatta che conserva la forma impartita prima della cottura. La sinteri delle particelle determina una contrazione volumetrica del materiale, quindi dovremo tenerne conto durante la modellazione.

Struttura delle porcellane

Le porcellane hanno una struttura costituita principalmente da una base di tetraedri silicatici , con la presenza di cationi metallici disseminati tra i tetraedri silicatici (K, Na, Li).

Possono esser classificati in base alla temperatura alla quale è necessario portare l'impasto per ottenere le migliori caratteristiche fisiche ed estetiche: Temperatura di cottura . Suddividiamo le porcellane in:

  • Porcellane ad alta temperatura di cottura (oltre 1200 °C)

Vengono impiegate per la costruzione di denti artificiali in porcellana anche se il loro impiego è attualmente molto limitato; i componenti base sono: feldspati dal 75% all'85%; quarzo dal 12% al 22%; caolino 4%. A queste sostanze base vengono aggiunte ossidi metallici di diversa natura, come coloranti e opacizzanti , in modo da conferire le opportune caratteristiche ( opacità , traslucidità , sfumature di colore ).

  • Porcellane a media e bassa temperatura di cottura (1200-1050, al di sotto dei 1050 per basse temperature)

Si trovano in commercio sotto forma di polveri in quanto le materie prime di queste porcellane vengono proporzionate e fuse insieme in modo da formare una massa vetrosa nella quale sono disciolti alcuni tipi di cristalli; la massa fusa viene quindi raffreddata bruscamente generandone lo sgretolamento (vetrificazione della porcellana). Questo tipo di porcellane in base all'impiego e alla diversa natura e proporzione dei singoli componenti vengono suddivise in:

    • Porcellane feldspatiche per corone a giacca e intarsi : le materie prime sono: feldspati 60%, silice 25% e fondenti 15% (hanno lo scopo di abbassare la temperatura), a questi aggiungiamo gli ossidi metallici per conferire le dovute caratteristiche.

Vengono a loro volta suddivise in tre tipi in base alle zone che devono ricostruire:

      • Opaco : contiene sostanze opacizzanti come l' ossido di titanio e di zirconio ; servono per creare il primo strato di materiale nella costruzione delle corone ed ha lo scopo di eliminare la trasparenza della lega sottostante. È importante per il risultato finale riguardo all'estetica, perché dopo la cottura, si presenta con superfici irregolari e granulose, ciò consente alla luce riflessa da questo primo strato, di disperdersi negli strati sovrastanti ottenendo un effetto più realistico e naturale.
      • Dentina : è formata da opportuni ossidi che impartiscono le diverse tonalità di colore; viene applicata sull'opaco e serve per costruire la massa principale e più voluminosa della corona. Le dentine vengono a loro volta suddivise in:
        • Dentine gengivali : vengono utilizzate nel terzo cervicale ed hanno una ridotta traslucidità .
        • Dentine del corpo : vengono impiegate per costruire il volume principale della corona ed hanno una elevata traslucidità.
      • Smalto : è costituito da vetri feldspatici dotati di elevata traslucidità; contengono sostanze cristalline e opacizzanti suddivise in particelle piccolissime per creare speciali effetti di colore. Viene applicato sulla dentina e serve per impartire alla corona l'aspetto dello smalto dei denti naturali. Con la sua cottura si ottengono superfici lisce e compatte che riducono l'adesione di sostanze estranee (questo è importante per l'igiene e la conservazione della protesi).

Ai tre tipi di masse ceramiche possiamo aggiungere diverse porcellane con specifiche funzioni:

1) Intensivi : servono per riprodurre macchie colorate in modo da conferire al dente in porcellana un aspetto più naturale.
2) Correttivi: servono per eseguire correzioni su corone finite e riguardano in particolare le zone del contatto.
3) Trasparenti : aumentano la trasparenza nelle zone incisive dando un aspetto simile ai denti naturali.
4) Vetrine : vengono applicate in strati sottili sulle superfici delle corone finite se esistono lievissime mancanze dovute alla retrazione della porcellana durante la cottura.
5) Colori : sono polveri vetrose che vengono applicate sulle corone della cottura finale (conferiscono anch'esse il colore simile ai denti naturali).

L'aggiunta di questi materiali che hanno scopi specifici serve per ottenere una protesi che dia i migliori risultati estetici, ma richiede una elevata abilità da parte del tecnico per integrare e proporzionare i vari elementi tra di loro.

    • Porcellane alluminose per la costruzione di Corone a giacca : vengono utilizzate al posto delle porcellane feldspatiche se si vuole costruire una corona a giacca più resistente; infatti queste porcellane contengono delle particelle di allumina disseminate nella matrice vetrosa dopo la cottura, che conferiscono la necessaria resistenza. Gli strati di porcellana alluminosa ( opaco-dentina-smalto ), hanno caratteristiche simili a quelle delle feldspatiche, ma presentano una più elevata durezza e una maggiore traslucidità (particolarmente nello smalto ).
    • Porcellane feldspatiche per oro-ceramica : vengono utilizzate per la costruzione di protesi a ponte fisse (possiamo definire questo il tipo di protesi che dà i migliori risultati funzionali ed estetici).

La loro composizione è simile a quelle feldspatiche utilizzate per le corone a giacca con l'aggiunta di ossido di potassio (K 2 O) e ossido di sodio (Na 2 O) in concentrazioni maggiori; in questo modo otteniamo un aumento del coefficiente di dilatazione termica lineare rendendo la porcellana compatibile con le leghe metalliche.
Gli strati di queste porcellane ( opaco-dentina-smalto ) presentano una particolare traslucidità ed è quindi opportuno utilizzare uno strato sufficientemente ampio di dentina e smalto (almeno 1 mm ciascuno) per ottenere un adeguato effetto estetico e rivestire la struttura metallica evitando la trasparenza della stessa.

Condensazione della porcellana

Per il corretto impiego, la polvere di porcellana viene mescolata con acqua distillata o con liquidi opportuni. Grazie alla tensione superficiale di questi, le particelle di porcellana possono essere sagomate nell'impasto desiderato e mantenere la forma fino alla cottura. Durante l' essiccamento , il liquido o l'acqua vengono eliminate e le particelle di porcellana si appoggiano le une sulle altre; nella successiva cottura abbiamo un rammollimento e di conseguenza un'unione delle particelle vetrose che occupano lo spazio del liquido o dell'acqua, diminuendo il volume del materiale: questo procedimento dell'unione delle particelle prende il nome di Sinterizzazione . Durante le fasi di cottura abbiamo la riduzione progressiva delle particelle di liquido e questo favorisce l'unione di quelle vetrose: è importante perciò, prima della cottura, eliminare gli eccessi di liquido per favorire l'unione suddetta. Questo procedimento prende il nome di Condensazione della porcellana e può essere eseguito in diversi modi: per vibrazione - per pennello .

Cottura della porcellana

Iniziamo questo procedimento con l' essiccamento dell' impasto mettendolo sul refrattario ( sostegno ) e ponendolo davanti al forno opportunamente riscaldato (a 650° circa), in modo da essiccare lentamente l'impasto. Se mettessimo direttamente la porcellana in forno potremmo avere la produzione di vapore con la formazione di crepe e di vuoti nella porcellana stessa (generalmente il tempo di essiccazione è di 3-5 minuti); successivamente introdurremo la porcellana in forno seguendo, per la cottura, le istruzioni del fabbricante in quanto, i materiali ceramici richiedono tempi e temperature molto precisi per la corretta riuscita del lavoro. Durante la cottura distinguiamo tre periodi:

  • Primo periodo o del biscotto basso : è la fase nella quale le particelle vetrose iniziano a rammollire e ad unirsi tra di loro; in questa fase la struttura è porosa ed abbiamo scarsa concentrazione volumetrica.
  • Secondo periodo o del biscotto medio : è la fase nella quale lo scorrimento viscoso delle particelle ha raggiunto un grado da permettere la completa coesione di queste; abbiamo una diminuzione della porosità ed una consistente concentrazione volumetrica.
  • Terzo periodo o del biscotto alto : è la fase nella quale il materiale presenta superfici levigate, ma non ancora lisce, e la porcellana ha raggiunto la sua massima concentrazione.

Generalmente dopo queste fasi si attua la prova in bocca al paziente controllando tutti gli aspetti funzionali ed estetici e successivamente si passa alla cottura finale ( a vetrino ) che consiste nel riscaldare a opportuna temperatura per un tempo determinato, la ceramica. Durante quest'ultima fase le irregolarità superficiali vengono levigate perché abbiamo uno scorrimento viscoso delle particelle e di conseguenza avremo anche l'adeguata traslucidità . (Questa fase si può sostituire con l'applicazione sulla superficie della porcellana, di una particolare vetrina a basso punto di fusione ).

Shock termico della porcellana dentale Dopo la cottura potremmo notare nella porcellana, una o più crepe che possono essere visibili solo dopo qualche giorno e di conseguenza anche dopo la cementazione della protesi nel cavo orale . La formazione di queste crepe è dovuta al cosiddetto shock termico , cioè ad un riscaldamento o raffreddamento non sufficientemente omogeneo della porcellana durante la cottura. Questo determina una espansione o una contrazione più rapida nelle zone superficiali rispetto a quelle interne, dando luogo a tensioni interne che provocano un raffreddamento diversificato delle diverse zone, quindi, nel tempo, potremmo notare le crepe suddette. È perciò opportuno seguire molto scrupolosamente tempi e temperature consigliate dai fabbricanti.

Materiali da rivestimento

Sono materiali di natura minerale o ceramica che vengono ridotti in polvere e miscelati con acqua distillata od opportuni liquidi al fine di ottenere una corretta lavorazione nei trattamenti termici eseguiti in odontotecnica ( fusione e saldatura ). Rivestimenti per fusioni : sono principalmente costituiti da tre sostanze base:

  • Sostanza refrattaria : sono quelle che resistono alle alte temperature e permettono la compattezza del rivestimento durante il riscaldamento di questo. Il componente principale delle sostanze refrattarie è la Silice e si può presentare in tre diverse forme allotropiche : quarzo , tridimite e cristobalite , presenti in diverse percentuali secondo il tipo di rivestimento.
  • Sostanza legante : la sostanza refrattaria non è in grado di consentire la presa, quindi l'indurimento della miscela di rivestimento; è perciò indispensabile la presenza di un legante che permetta la corretta unione delle particelle di rivestimento e di conseguenza la presa .

Esistono tre tipi di legante: solfato di calcio semiidrato ( Gesso Beta ), ossido di magnesio , fosfati ed un gel di silice .

Requisiti dei rivestimenti per fusioni Per ottenere una lega che risponda ai requisiti funzionali di una corretta protesi fissa, il rivestimento deve avere i seguenti requisiti:

  • I principali costituenti non devono separarsi durante la conservazione nell'apposito contenitore o durante la miscelazione per poter assolvere i loro specifici requisiti.
  • Si devono miscelare opportunamente in modo che l'impasto si adatti perfettamente alla modellazione in cera .
  • Devono generare superfici lisce nella lega per riprodurre i minimi dettagli ( grana fine ).
  • Durante il riscaldamento non si devono decomporre generando gas corrosivi che potrebbero attaccare chimicamente la superficie della lega.
  • Devono essere refrattari per resistere alle alte temperature e non presentare alcuna deformazione sia durante il preriscaldamento che durante la colata della lega.

Classificazione dei rivestimenti per fusioni In base alla natura della sostanza legante, possiamo classificare i rivestimenti in:

Rivestimento a legante gessoso : viene impiegato come rivestimento per le cosiddette leghe d'oro da colata utilizzate per la protesi fissa. Si trovano in commercio sotto forma di polvere e vengono miscelati con acqua; ogni componente della polvere ha proporzioni e funzioni specifiche. Nella sostanza refrattaria abbiamo una miscela di cristobalite e quarzo con la presenza di piccole parti di tridimite . Queste generano la trasformazione strutturale dovuta all'espansione termica che prende il nome di inversione. Come legante utilizziamo il solfato di calcio semiidrato (30-35%), questo consente l'indurimento del rivestimento in quanto miscelando con l'acqua reagisce trasformandosi in solfato di calcio biidrato (in questo modo impartisce alla miscela anche la dovuta resistenza meccanica). Gli additivi sono utilizzati per controllare il tempo di presa del gesso (acceleranti, ritardanti), per ridurre la contrazione del gesso dovuto alle perdite dell'acqua di cristallizzazione ( acido borico e cloruro di sodio ), per ridurre la formazione di ossidi sulla lega d' oro durante la colata (sostanze riducenti come grafite in povere, rame in polvere e simili). Il rivestimento gessoso viene utilizzato per quelle leghe che richiedono un preriscaldamento fino a 700 °C, infatti oltre questa temperatura il solfato di calcio in presenza di carbonio (che troviamo nei rivestimenti o nei residui della modellazione in cera ) reagisce chimicamente con questo generando solfuro di calcio e ossido di carbonio .

Il solfuro di calcio così formato reagisce a sua volta con l'altro solfato di calcio generando anidride solforosa e ossido di calcio secondo la reazione che segue.

L' anidride solforosa è un gas estremamente corrosivo che attacca chimicamente le leghe d'oro sia superficialmente che tra i grani cristallini conferendo notevole fragilità e generando sulla protesi uno strato superficiale di solfuri che ne provocano la decolorazione difficilmente eliminabile.

Rivestimenti a legante fosfatico per fusioni Sono formati da polvere che viene miscelata con acqua o con un liquido apposito fornito dal fabbricante, sempre diluito con acqua; vengono utilizzati principalmente per la fusione di leghe utilizzate per la struttura metallica della porcellana.

La polvere è formata da silice sotto forma di cristobalite e quarzo in concentrazioni comprese tra il 75% ed il 90%, ossido di magnesio (Mg O 2 ) e monoammonio fosfato (NH 4 H 2 PO 4 ) con l'aggiunta di grafite in polvere che ha lo scopo di creare un'azione riducente nella cavità durante la fusione della lega. Il liquido fornito dal fabbricante è costituito da una soluzione colloidale di silice in acqua e viene generalmente unita all'acqua distillata per regolare l'eventuale espansione del rivestimento. La presa del rivestimento avviene grazie alle reazioni chimiche che abbiamo tra l' ossido di magnesio , l'acqua ed il monoammonio fosfato , con la formazione di fosfato di magnesio ed ammonio idrato (NH 4 Mg PO 4 * 6 H 2 O) e si presenta sotto forma di massa gelatinosa legando insieme le singole particelle.

Rivestimenti per fusione a legante siliceo In questi rivestimenti funge da legante un gel di silice che si forma durante la presa; si trovano sotto forma di polvere che viene miscelata con 2 o 3 liquidi forniti dal fabbricante.

Sono principalmente utilizzati per la fusione di leghe usate nella costruzione di scheletrati . La polvere è costituita principalmente da una miscela di cristobalite e quarzo con l'aggiunta di piccole quantità di ossido di magnesio e additivi; i liquidi possono essere a base di etil silicato oa base di silicato di sodio . Questi rivestimenti una particolare attenzione nella manipolazione in quanto per le esatte proporzioni dei liquidi forniti dalla casa produttrice bisogna seguire scrupolosamente le indicazioni; la reazione che si genera ( idrolisi del silicato ) dura circa 3 ore a temperatura ambiente ed è esotermica , aumentando così la temperatura della soluzione. Questi rivestimenti non hanno largo impiego sia per la laboriosa manipolazione che per la bassa resistenza che abbiamo dopo la presa.

Rivestimenti per saldatura Hanno una composizione simile ai rivestimenti per fusione essendo costituiti principalmente da polvere di quarzo e solfato di calcio in rapporto di 3 a 1 (esistono anche tipi meno usati composti da pomice e gesso ) che si mescolano con acqua o acqua distillata in opportune proporzioni. La funzione fondamentale di questi rivestimenti è di consentire una saldatura con minor cambiamenti dimensionali possibili rispettando le forme e le dimensioni delle parti da unire.

Per assolvere questi requisiti debbono possedere le seguenti caratteristiche: a) una resistenza sufficiente a poter mantenere l'integrità durante l'intero ciclo di riscaldamento e di raffreddamento senza fratturarsi; b) la composizione deve facilitare lo scorrimento della legha d'apporto senza contaminare questa e creando un effetto riducente durante la saldatura ; c) deve essere facilmente removibile da tutte le zone della protesi, dopo la saldatura; d) un cambiamento dimensionale compatibile con quello della temperatura degli elementi da unire.

Abrasivi

L' abrasione è l'asportazione progressiva di un certo quantitativo di particelle minute dalla superficie di una protesi mediante sostanze più o meno ruvide definite " abrasive ", azionate da dispositivi meccanici.

L'azione abrasiva di queste sostanze dipende: 1) Dalla ruvidità della sostanza abrasiva; 2) dalla pressione che si esercita sulla protesi (maggiore è la pressione, più materiale asporteremo); 3) dalla velocità con la quale si fa agire meccanicamente l' abrasivo .

Distinguiamo gli abrasivi in due grandi gruppi:

I) Per abrasione

a) Carborundum : è formato da carburo di silicio cristalizzato, ottenuto per fusione a 3000 °C della sabbia di quarzo e del carbone cock. Impastato con sostanze refrattarie è il componente principale degli abrasivi; il diverso rapporto del carburo di silicio e del carbone di cock fa cambiare la grana dell'impasto variando la dimensione dei granelli. Si usa sotto forma ruote, punte montate e dischi.

b) Carburo di tungsteno : si ottiene riscaldando la polvere di tungsteno e carbone a 1500 °C ed ha una durezza molto vicina a quella del diamante . È usato sotto forma di ruote, punte montate e dischi per le lavorazioni a forte velocità.

c) Diamante : è la sostanza più dura che troviamo in natura; la sua polvere viene impastata con sostanze adesive e utilizzata come gli altri componenti abrasivi.

d) Pomice : si ottiene dalla pietra pomice di origine vulcanica ed è una miscela naturale di silicati e di ossidi metallici. La troviamo in commercio sotto forma di polvere che misceleremo con l'acqua, od in pasta.

e) Smeriglio : è una varietà granulare del corindone ottenuto da un miscuglio di alluminio e ferro ; si trova sotto forma di fogli di carta su tela mista a gomma, ed in polvere.

II) Per lucidare

a) Bianchetto : è un ossido metallico miscelato ad alcool e viene utilizzato per lucidare superfici che hanno una durezza relativa, come le resine.

b) Ossido di cromo : si trova sotto forma di pasta, gomma o polvere di colore verdognolo e viene utilizzato per lucidare i materiali che hanno notevole durezza come gli acciai e le leghe stelliti.

c) Rossetto : è un ossido di ferro che si trova sotto forma di blocchi cilindrici, utilizzato per lucidare particolarmente le leghe auree.

d) Silicati di alluminio : sono di colore giallastro e vengono utilizzati per lucidare i metalli e le superfici resistenti in genere.

Decappanti per uso odontotecnico

In odontotecnica per il decapaggio vengono utilizzati alcuni acidi che hanno la funzione di eliminare dalle superfici metalliche, gli ossidi e le impurità derivate dalle diverse lavorazioni.

Distinguiamo i seguenti acidi decappanti:

1) Acido solforico (H 2 SO 4 ): è un liquido oleoso che viene utilizzato in soluzione acquosa al 50% per togliere alle leghe auree gli ossidi e le impurità derivanti dalla fusione o dalla saldatura. La miscela deve essere fatta molto lentamente con l'aggiunta dell'acido nell'acqua e non viceversa; a lungo andare la soluzione di acido solforico assume una colorazione verdastra: ciò è dovuto all'ossido di rame che si è trasformato in solfato di rame . In questo caso non dovremo più utilizzare detta soluzione. L'acido solforico può intaccare a freddo metalli come l'alluminio, il ferro e lo zinco, mentre sui 200 °C intacca tutti i metalli ad eccezione dell'oro e del platino.

2) Acido cloridrico (HCl): è incolore e solubile in acqua (dal 20% al 40%) e viene utilizzato per sciogliere velocemente gli ossidi (particolarmente l'ossido di rame), per eliminare le tracce di gesso e di rivestimento dalle strutture metalliche. Bisogna fare attenzione perché danneggia irrimediabilmente le leghe con un'alta concentrazione d'argento.

3) Acido fosforico (H 3 PO 4 ): si trova in natura sotto forma di cristalli prismatici incolori e viene miscelato con acqua al 50: viene utilizzato per sciogliere rapidamente i residui dei cementi dalle protesi metalliche.

4) Flux: tra i materiali decappanti possiamo aggiungere i flux utilizzati nelle operazioni di saldatura. I composti principali di questi materiali sono: il tetraborato di sodio anidro (Na 2 B 4 O 7 ), la silice (SiO 2 ) e l' acido borico (H 3 BO 3 ). Aquesti componenti base possiamo aggiungere l'alcool e la vaselina ; (in questo caso il flux sarà in pasta e non in polvere). Hanno la funzione di detergere la zona di saldatura favorendo ossidazione ed il surriscaldamento) ed hanno un'azione chimica riducente degli ossidi che si formano.

Metallurgia odontotecnica

Studia la natura, la suddivisione e le varie proprietà e caratteristiche dei metalli a confronto dei vari elementi della tavola periodica degli elementi.

In base alle loro caratteristiche generali gli elementi chimici vengono suddivisi nei tre seguenti gruppi: metalli - non metalli - semi-metalli, anche se questa suddivisione non è rigorosa in quanto determinati composti possono presentare caratteristiche dei diversi gruppi (stati allotropici degli elementi).

1) Metalli : sono situati nella parte sinistra ed in basso del sistema periodico degli elementi e formano la maggior parte di quelli conosciuti (80 su 105); le caratteristiche fondamentali di questi materiali sono:

a) solidi a temperatura ambiente (ad eccezione del mercurio che è liquido e del gallio e del cerio che sono liquidi oltre i 30 °C).

b) sono elettropositivi, cioè hanno la tendenza a cedere elettroni formando cationi (caratteristica fondamentale dei metalli).

c) sono buoni conduttori di elettricità e di calore.

d) tendono a combinarsi con l'ossigeno formando gli ossidi e tale ossidazione può essere più o meno marcata secondo la natura del metallo o la temperatura alla quale esso si trova.

e) sono insolubili in acqua e vengono facilmente attaccati dagli acidi inorganici con la formazione dei corrispondenti sali e con la liberazione di idrogeno . In natura solo alcuni di essi si presentano allo stato nativo (sotto forma di minerali), mentre la maggior parte di essi si trova sotto forma di composti come ossidi, solfuri , solfati , carbonati , dai quali i singoli metalli vengono estratti.

2) Non metalli : sono elementi elettro-negativi , cioè hanno la tendenza ad acquistare elettroni originando anioni . Per natura sono elementi molto diversi fra loro, l'unica caratteristica comune, oltre a quella precedente, è la spiccata tendenza alle scarse proprietà metalliche. In normali condizioni di temperatura e di pressione si presentano nelle più svariate forme, infatti possono essere: solidi, liquidi e gassosi. Sono situati nella parte destra del sistema periodico degli elementi.

3) Semimetalli : sono solo cinque elementi posti in posizione intermedia del sistema periodico tra i metalli ed i non metalli, infatti hanno caratteristiche intermedie tra questi due gruppi; sono il boro , il silicio , l' arsenico , il tellurio e l' astato .

In odontotecnica è importante poter utilizzare degli elementi che ci possono garantire la corretta riuscita delle lavorazioni inerenti alle protesi. Per questo motivo vengono utilizzati quasi esclusivamente i metalli nobili che hanno le proprietà desiderate. Possiamo definire metalli nobili quelli che, a pressione ordinaria, non si ossidano né a freddo, né a caldo, ma solo eventualmente oltre il loro punto di fusione . Essi sono: platino , palladio , iridio , rodio , osmio , rutenio , oro e argento ; quest'ultimo non viene però considerato in odontotecnica un metallo nobile in quanto annerisce facilmente anche a temperatura ambiente.

Struttura dei metalli

Nella pratica odontotecnica vengono utilizzati principalmente l'oro, l'argento, il platino ed il palladio come metalli nobili ai quali viene spesso aggiunto il rame, per formare leghe che corrispondono pienamente alle proprietà desiderate per una protesi. È importante notare che dette proprietà sono possibili per la natura degli elementi, ma anche per la loro identica struttura cristallina; infatti presentano tutti un sistema cristallino cubico a facce centrate.

Sistemi cristallini : i sette sistemi cristallini sono: cubico , tetragonale , ortorombico , trigonale , esagonale , monoclino e triclino . Ogni sistema cristallino comprende uno o più reticoli cristallini , i quali si differenziano per la disposizione delle particelle. I reticoli possono essere: semplice, a corpo centrato, a facce centrate, a base centrata. Le particelle che costituiscono i solidi possono essere: molecole , atomi o ioni . Poiché in ogni punto reticolare possono essere presenti particelle di tipo diverso a seconda della natura della sostanza che si desidera, sebbene vi siano solo 14 tipi di reticoli cristallini, vi è praticamente un numero infinito di strutture cristalline nelle quali molecole, atomi o ioni diversi sono associati a ciascun punto del reticolo.

Proprietà dei metalli in odontotecnica

Per assolvere i requisiti richiesti nella costruzione di una protesi, i metalli utilizzati devono rispondere a determinate proprietà.

Proprietà fisiche

Riguardano la natura dei metalli, ed in particolare dobbiamo tenere presenti le seguenti proprietà:

a) Peso specifico : è il rapporto tra il peso ed il volume e può variare in base alla temperatura. È particolarmente importante nella costruzione di protesi scheletriche in quanto queste ultime formano la base per ulteriori ricostruzioni protesiche; è quindi opportuno che siano il più leggere possibile. Per queste protesi vengono perciò utilizzate le cosiddette leghe stelliti formate da cromo e cobalto con l'aggiunta di molibdeno e nichel; questi elementi hanno peso specifico inferiore a quello dei metalli nobili.

b) Dilatazione termica : è la tendenza degli elementi ad espandersi in ogni direzione sotto l'azione del calore (dilatazione volumetrica e lineare). I coefficienti di dilatazione degli elementi sono in genere inversamente proporzionali alla temperatura di fusione, infatti l'elemento che ha il coefficiente di dilatazione più basso è il platino, seguito dai metalli più affini. In odontotecnica è importante utilizzare leghe con basso coefficiente di dilatazione termica, per ristabilire accuratamente tutte le zone della protesi (fusione) e facilitare l'unione dei pezzi metallici nella saldatura.

c) Conducibilità di calore : è l'attitudine di un corpo che permette il passaggio di calore da un punto all'altro del corpo stesso. Ha stretta connessione con la dilatazione termica e ne ricalca i requisiti.

d) Temperatura di fusione : i metalli presentano, come tutti gli elementi, una temperatura specifica che segue il passaggio dallo stato solido a quello liquido. Raggiunta questa temperatura, il calore fornito permette a questa di rimanere costante al fine di vincere la forza di coesione molecolare e quindi portare l'elemento allo stato liquido (calore latente di fusione); solo quando la forza di coesione molecolare è completamente vinta, e l'elemento è liquido, la temperatura riprende a salire.

Proprietà chimiche

Riguardano il comportamento dei metalli nei confronti di agenti esterni e la loro reazione è dovuta alle caratteristiche che li distinguono.

a) Corrosione : consiste nella progressiva degradazione del materiale fino ad arrivare all'eventuale distruzione. In odontotecnica possiamo avere tre tipi di corrosione:

  • Chimica : data dalla reazione dei cibi nel cavo orale;
  • Biologica : data da enzimi e batteri nel cavo orale;
  • Elettrochimica : riguarda il comportamento delle protesi metalliche ed è quella che ci interessa maggiormente.

b) Ossidazione : tutti i metalli hanno la tendenza a combinarsi con l'ossigeno a diverse temperature. I metalli usati in odontotecnica non devono combinarsi a freddo con l'ossigeno perché potremmo avere la decolorazione della protesi ed eventuali punti di rottura (se l'ossidazione deriva da un trattamento termico).

c) Solfatazione: è la combinazione degli elementi con i derivati dello zolfo presenti nell'aria; un tipico esempio è dato dall'annerimento dell'argento. Per questo motivo nella composizione delle leghe odontotecniche le percentuali devono essere ridotte.

Proprietà meccaniche

Sono proprietà derivanti da specifiche prove alle quali vengono sottoposti i campioni metallici.

a) Resistenza alla trazione : si calcola applicando una forza di trazione costante e continua fino alla rottura; il coefficiente di allungamento prima di questa ci dà il grado di resistenza alla trazione.

b) Resistenza alla torsione : si calcola applicando una forza torsionale ad un filo di 1 mm di diametro fino ad arrivare alla rottura; il coefficiente di resistenza alla torsione sarà dato dalla lunghezza che ha raggiunto il filo prima della rottura. L'elemento che presenta il coefficiente più alto di resistenza alla trazione e torsione è il platino.

c) Elasticità : è la proprietà dei materiali di subire una deformazione temporanea e ritornare allo stato primitivo senza subire rotture o cedimenti.

d) Resilienza : è la capacità degli elementi di resistere agli urti provenienti da diverse direzioni, si calcola mediante la prova del pendolo di Charpy .

e) Durezza : è la resistenza alla deformazione da parte di un corpo esterno. Si può calcolare mediante le prove di: Brinell , Vickers , Rockwell , Shore . Può essere utilizzata la scala di Mohs .

f) Resistenza alla compressione : viene calcolata applicando la forza di compressione sull'asse longitudinale del campione metallico con un carico e per un tempo determinato. Il coefficiente di resistenza alla compressione sarà dato dalla lunghezza che presenta il campione dopo la prova.

In odontotecnica è importante che i metalli utilizzati abbiano alti coefficienti di tutte le prove meccaniche perché devono resistere alle sollecitazioni del carico masticatorio provenienti dalle diverse direzioni, al fine di salvaguardare sia l'integrità della protesi che quella dei tessuti orali.

Proprietà tecnologiche

Riguardano la lavorabilità dei metalli nella costruzione delle protesi odontocniche.

a) Malleabilità : è la proprietà che hanno i metalli di essere ridotti in lamine sottilissime (il più malleabile è l' oro ).

b) Duttilità : è la capacità dei metalli di essere ridotti in fili sottilissimi (il più duttile è il platino ).

c) Temprabilità : è l'attitudine degli elementi a lasciarsi temperare mediante il rapido raffreddamento (acqua, alcool, olio). Viene fissata a temperatura ambiente la struttura molecolare dell'elemento riscaldato, aumentandone sensibilmente la durezza.

d) Saldabilità : è l'attitudine dei metalli a combinarsi con altri elementi mediante limitato apporto di calore; in odontotecnica utilizziamo la brasatura facendo attenzione alla continuità del reticolo cristallino (azione capillare) per evitare punti di rottura.

e) Fluidità : è la capacità degli elementi allo stato liquido di penetrare in cavità di dimensioni ben definite. È una proprietà indispensabile per i metalli usati in odontotecnica in quanto durante le fusioni la lega utilizzata deve penetrare perfettamente nelle cavità del rivestimento lasciate libere dalla vaporizzazione della cera.

f) Fusibilità : è l'attitudine dei metalli di passare dallo stato solido a quello liquido ed è perciò in stretta connessione con la temperatura di fusione .

g) Plasticità : è la caratteristica degli elementi a lasciarsi deformare permanentemente sotto l'azione di una forza pur mantenendo le loro caratteristiche (è il contrario dell'elasticità).

Metalli usati in odontotecnica

In odontotecnica vengono usate leghe nobili formate principalmente da oro , argento e rame ; sono inoltre presenti in genere altri elementi come il platino , il palladio ed in alcuni casi: zinco , iridio e rutenio .

La composizione di queste leghe può variare secondo l'impiego, comunque deve avere una adeguata resistenza alla corrosione nel cavo orale.

1) Oro (Au) . Ha una temperatura di fusione di 1063 °C, densità 19,3 gr/ cm³, durezza Brinell 25, ed è costituito da un sistema cristallino cubico a facce centrate. È il metallo più malleabile , non si ossida all'aria ed è poco reattivo con la maggioranza delle sostanze (può essere attaccato particolarmente dall' acqua regia che è una soluzione di acido nitrico e acido cloridrico ). Allo stato puro è un metallo molto tenero e poco resistente, per questo motivo viene usato con altri metalli nelle leghe odontotecniche per ottenere proprietà meccaniche molto più elevate. È importante che nella pratica odontotecnica l'oro non sia contaminato da impurità che possono influire marcatamente sulle proprietà della lega: la presenza di piccole percentuali di piombo rende l'oro molto fragile; il mercurio genera un impoverimento delle proprietà. Si deve perciò evitare di miscelare con leghe nobili tracce di leghe contenenti piombo, bismuto ed altri elementi o amalgami contenenti mercurio. Nei trattamenti termici bisogna fare attenzione a utilizzare crogioli diversi, e nella collocazione della protesi bisogna controllare che questa non entri in contatto con eventuali otturazioni . L'oro è il principale componente delle leghe nobili usate in odontotecnica ed impartisce loro una elevata resistenza alla corrosione , ed essendo uno dei metalli più pesanti, conferisce anche una elevata densità.

2) Rame (Cu) . Ha una temperatura di fusione di 1083 °C, durezza Brinell 35, densità 8,39 gr/ cm³ e presenta un sistema cristallino cubico a facce centrate. È un metallo duttile e malleabile ed è un buon conduttore di elettricità e calore; viene aggiunto all' oro principalmente per ottenere delle leghe aventi una durezza ed una resistenza meccanica elevate. Un fattore importante che concerne il rame è la sua capacità di abbassare la temperatura di fusione delle leghe odontotecniche e ridurre l'intervallo di fusione; questo facilita la fusione delle leghe e riduce la tendenza alla segregazione dei grani durante la solidificazione, aumentando così l'omogeneità delle leghe stesse. Bisogna però considerare che il rame non è un metallo nobile, di conseguenza ha bassa resistenza alla corrosione, è perciò usato in percentuali limitate.

3) Argento (Ag) . Ha temperatura di fusione 960 °C, durezza Brinell 26, densità 10,49 gr/ cm³. Il sistema cristallino è cubico a facce centrate, è un metallo duttile e malleabile ed è il miglior conduttore di calore ed elettricità. È leggermente più duro dell'oro, ma meno del rame, ma presenta il grave inconveniente della solfatazione (si combina con lo zolfo , il cloro ed il fosforo , o con i vapori ed i composti di questi elementi eventualmente presenti nell'aria - anidride solforosa ). I cibi contenenti composti dello zolfo , generano dei marcati annerimenti dell'argento a causa della formazione del solfuro d'argento sulla superficie della protesi. L'argento trovandosi allo stato liquido tende a sciogliere consistenti quantità di ossigeno rendendo difficoltose le operazioni di fusione ed ottenendo superfici ruvide e porose; unendosi però con il rame viene notevolmente ridotta questa caratteristica, infatti l'argento viene impiegato nelle leghe in percentuale ridotta. Il vantaggio che l'argento porta alle leghe è quello di migliorare la resistenza meccanica essendo più duro dell'oro.

4) Platino (Pt) . Ha una temperatura di fusione di 1769 °C, durezza Brinell 48 e densità 21,45 gr/ cm³ ed un sistema cristallino cubico a facce centrate. Gli effetti della sua presenza nelle leghe sono: aumenta notevolmente la durezza, la resistenza meccanica, la resistenza alla corrosione e la temperatura di fusione. Il suo impiego è però in genere piuttosto limitato (sempre inferiore al 10%) per il costo elevato ed essendo sostituito dal palladio che ha proprietà simili.

5) Palladio (Pd) . Ha una temperatura di fusione di 1552 °C, durezza Brinell 50, densità 12,02 gr/ cm³, ed il sistema cristallino cubico a facce centrate. Viene impiegato come sostitutivo del platino nelle leghe avendo caratteristiche simili. Presenta però alcuni inconvenienti: allo stato liquido scioglie notevoli quantità di idrogeno, si possono ottenere quindi, dopo la solidificazione, delle superfici porose (è quindi opportuno utilizzare macchinari di fusione che evitino questo inconveniente); il palladio ha anche la tendenza ad elevare la temperatura di fusione delle leghe ed a schiarirle molto più del platino; per le considerazioni fatte possiamo dire che le percentuali di palladio devono essere inferiori al 10%.

6) Zinco (Zn) . Ha una temperatura di fusione di 420 °C, durezza Brinell 35, densità 7,15 gr/ cm³ ed il sistema cristallino esagonale compatto.

Viene utilizzato nelle leghe in minime percentuali (non superiori al 3%), ma presenta alcune caratteristiche molto importanti: abbassando la temperatura di fusione delle leghe, aumenta la fluidità allo stato liquido favorendo la precisione nelle operazioni di fusione e saldatura, inoltre riduce l'ossidazione degli altri metalli componenti la lega ossidandosi per primo (l'ossido di zinco che si forma durante la fusione non viene inglobato nella lega liquida, ma galleggia su questa e non viene trattenuto all'interno della fusione quando questa è ultimata).

Altri costituenti Oltre agli elementi citati, le leghe usate in odontotecnica contengono altri elementi in concentrazioni molto piccole; tra queste abbiamo: indio (presente come disossidante al posto dello zinco ); iridio o rutenio (presenti come agenti nucleanti aventi lo scopo di produrre fusioni con grani di piccole dimensioni).

Leghe usate in odontotecnica

Le leghe usate in odontotecnica si dividono principalmente in due grandi gruppi: leghe nobili e leghe non nobili . Tra le prime distinguiamo: leghe d'oro per fusioni, leghe per saldatura o d'apporto, leghe per ricostruzioni dirette, leghe per tecniche metallo-ceramica. Tra le leghe non nobili distinguiamo: acciai inossidabili, leghe stelliti.

Leghe nobili

1) Leghe d'oro per fusioni : sono utilizzate per la costruzione di protesi mediante la fusione a cera persa, e vengono suddivise in quattro tipi secondo le specifiche lavorazioni:

a) leghe tenere : sono formate principalmente da oro , argento e rame ; sono notevolmente duttili e malleabili e possono essere facilmente deformate plasticamente a freddo. Il loro impiego è limitato alla costruzione di intarsi non sollecitati o solo leggermente sollecitati durante la masticazione ; hanno scarso impiego

b) leghe medie : sono simili alle precedenti, ma contengono piccole percentuali di palladio e platino . Vengono impiegate nella ricostruzione di tutti i tipi di intarsi e possono essere utilizzate anche nella costruzione di corone quando queste hanno una struttura metallica sufficientemente resistente.

c) leghe dure : rispetto alle altre contengono palladio e platino in proporzioni leggermente maggiori, presentano di conseguenza proprietà meccaniche più elevate; sono impiegate per la costruzione di corone, ponti e intarsi.

d) leghe extradure : contengono platino e palladio in concentrazioni consistenti (fino al 12%); vengono impiegate per la costruzione di protesi a ponte circolare, corone, intarsi e protesi scheletriche . Sono le più dure e resistenti.

2) Leghe per saldatura o d'apporto : si trovano sotto forma di fili e strisce metalliche e servono per le brasatura usate in odontotecnica. La loro composizione deve permettere la corretta azione capillare affinché, a trattamento termico ultimato, possiamo avere la continuità del reticolo cristallino evitando punti di rottura. Esistono in commercio diverse leghe d'apporto, ma i componenti sono sempre gli stessi anche se con percentuali diverse; la più usata ha la seguente composizione: oro (componente base) presente all'81%, gli altri due componenti base sono argento 8% e rame 7%; a questi vengono aggiunti: lo zinco 2% (per aumentare la fluidità della lega) e lo stagno 2% (per abbassare la temperatura di fusione che deve sempre essere inferiore a quella della lega base).

3) Leghe per ricostruzioni dirette : sono leghe che vengono impiegate per l'esecuzione di ricostruzioni dentarie ( otturazioni ) direttamente nel cavo orale . Sono particolari leghe a base di: argento , rame , zinco e stagno che vengono miscelati con il mercurio e prendono il nome di amalgami .

4) Leghe per tecniche metallo-ceramica : questo tipo di leghe deve rispondere a particolari requisiti onde permettere l'unione chimica con la struttura in porcellana. Devono anche avere un punto di fusione piuttosto elevato e buona resistenza meccanica alla trazione ed alla torsione ; in commercio ne abbiamo diversi tipi e ne elencheremo solo alcuni:

a) lega a base di oro-platino-palladio : sono composte da questi elementi con l' oro in percentuali maggiori (dall'80% al 90%), gli altri due metalli e l'aggiunta di argento , indio e stagno in piccolissime percentuali.

b) lega a base di palladio : sono composte da questo elemento per il 70-80% con l'aggiunta di stagno , gallio ed oro in piccole concentrazioni; vanno utilizzate con particolare attenzione vista la loro composizione.

c) leghe non nobili per metallo-ceramica : abbiamo diversi tipi di queste leghe che utilizzano percentuali diversificate dei seguenti metalli: cromo , cobalto , molibdeno , tungsteno , nichel , titanio ,(ed in alcuni casi) ferro in piccole percentuali.

Leghe non nobili

  • Acciai inossidabili : in odontotecnica vengono utilizzati gli acciai 18/8 e 18/10; così definiti per le percentuali di cromo e nichel , mentre il maggior componente è il ferro (con il reticolo cristallino cubico a facce centrate). A questi elementi aggiungiamo carbonio , manganese e silicio in piccole quantità, vengono impiegati per ganci, archi, bande e lavorazioni simili (non sono più usati in protesi fissa).
  • Leghe stelliti : derivano dalle leghe industriali di cobalto . Furono introdotte da Maynes che le definì stelliti per la caratteristica lucentezza superficiale; presentano una considerevole durezza , resistenza meccanica , alla corrosione ed un basso peso specifico in rapporto alle suddette proprietà.

Sono formate dalle diverse combinazioni di cromo , cobalto , molibdeno e nichel ; vengono utilizzate per la costruzione di protesi scheletriche .

Bibliografia

  • Guida al laboratorio di fisica , La Goliardica, Milano 1961.
  • Ernesto Platone, Tecnologia odontotecnica , Edizioni Libreria dello Studente, Milano 1984.

Voci correlate

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