METALE ALIAJE SI LOTURI - Aliaje pentru confectionarea protezelor fixe

METALE ALIAJE SI LOTURI

GENERALITATI, CLASIFICARE

ALIAJE PENTRU CONFECTIONAREA PROTEZELOR FIXE

COMPOZITIE

PROPRIETATI

TEHNICA DE LUCRU

ALIAJE PENTRU CONFECTIONAREA PROTEZELOR MOBILIZABILE

COMPOZITIE

PROPRIETATI

TEHNICA DE LUCRU

ALIAJE PENTRU TEHNICA METALO-CERAMICA

CLASIFICARE, CONDITII IMPUSE

COMPOZITIE, PROPRIETATI, INDICATII

CRITERII PENTRU ALEGEREA ALIAJULUI

Generalitati

Metalele si aliajele au fost folosite la inceput in scop protetic, apoi amalgamul dentar a fost descoperit si utilizat ca material de obturatie. In zilele noastre titanul a atras atentia prin proprietatile sale deosebit de avantajoase.

Se considera ca exista opt metale nobile: aur, platina, aliajele din subgrupa platinei (paladiu, radiu, ruteniu, iridiu si osmiu) si argintul. Termenul de "nobil" defineste stabilitatea chimica a metalului. Deoarece in cavitatea bucala, argintul pur este foarte reactiv, unii autori nu il considera metal nobil. Metalele nobile sunt de asemenea pretioase; termenul de "pretios" defineste valoarea intrinseca a metalului.

Metalele ne - nobile imbunatatesc proprietatile aliajelor prin cresterea rezistentei si protejarea aliajului de oxidare - prin pasivare. Exisata metale reactive care intra usor in combinatii cu mediul inconjurator.

Caracterizarea unui aliaj prin componentii lui, se face in ordine descrescatoare a continutului procentual. De exemplu Wirin88 contine 60% nichel, 24% crom, 12% molibden etc., deci este un aliaj ne - nobil Ni-Cr-Mo.

Forma de prezentare a aliajelor este diferita (tabla, sarma, blocuri, pastile, granule) si poate fi aleasa in functie de metoda de prelucrare.

Clasificare

In functie de utilizare avem:

aliaje pentru proteze fixe

aliaje pentru proteze mobilizabile

aliaje pentru tehnica metalo - ceramica

Dupa compozitia in functie de procente de greutate avem:

aliaje inalt nobile (cu continutul in metale nobile mai mare de 60%)

aliaje nobile (cu continut in metale nobile mai mare de 25%)

aliaje predominant ne - nobile (continutul in netale nobile este mai mic de 25%)

Aliaje pentru confectionarea protezelor fixe

Compozitie si indicatii

Aliajele nobile includ: aliaje cu continut crescut de aur, aliaje cu continut redus de aur, aliaje

pe baza de argint - paladiu si aliaje pe baza de paladiu.

Aliajele cu continut inalt de aur:

Tipul I - (moale) - este indicat pentru inlay-uri de dimensiuni reduse.

Tipul II - (mediu) - se recomanda pentru coroane partiale si totale, elemente de agregare cu o

grosime suficienta.

Tipul III- (dur) - se utilizeaza pentru coroane partiale si de acoperire cu grosime redusa,

punti, sei ale protezelor scheletate.

Tipul IV - (extradur) - rezista la solicitari mari care pot sa apara la nivelul puntilor cu numar mare de elemente, crosete, sei, bare.

Aliajele cu continut redus de aur contin acest element in proportie de 40 - 60%.

Alaiajele pe baza de argint - paladiu contin predominant argint dar si cantitati importante de

paladiu (25%) pentru a le conferi caracterul nobil si a diminua luciul argintului.

Aliajele pe baza de paladiu contin doar in cantitati mici alte metale nobile si peste 50% paladiu si sunt utilizate preponderent la confectionarea protezelor fixe unidentare.

Atat aliazele argint - paladiu cat si cele pe baza de paladiu sunt de trei tipuri:

Ag - Pd Pd

Ag - Pd aliaje cu continut crescut de Pd

Ag - Pd - Cu Pd - Cu

Ag - PD - Au Pd - Ag

Aliajele ne - nobile pot fi de doua tipuri:

aliaje pe baza de nichel - crom (60 - 82% Ni si 7 - 25% Cr)

aliaje pe baza de cobalt - crom (53 - 70% Co si 20 - 32% Cr)

Exista si aliaje cupru aluminiu considerate de unii aliaje de antrenament iar de altii aliaje

sociale (cu toate ca pretul lor este comparabil cu al celorlalte aliaje ne - nobile).

Proprietati

Proprietati fizice

Densitatea aliajelor ne - nobile este mult mai mica decat cea a aliajelor nobile ceea ce constituie un avantaj. Temperatura de topire, in schimb este mai ridicata deci necesita o aparatura complexa si implica o contractie semnificativa la solidificare.

Proprietati mecanice

Sunt apreciate de obicei prin prisma duritatii si a modulului de elasticitate.

Modulul de elasticitate se calculeaza cu formula:

E FL/f I unde "E" este modului de elasticitate

"I" este momentul de inertie care depinde de forma ( de exemplu: forma pe sectiune a ambrazurilor la care diametru maxim trebuie orintat in directia fortei)

"F" este forta care actioneaza (asupra restaurarii protetice)

"L" este lungimea (restaurari)i

"f" este deformarea (elastica) sau flexia

Modulul de elasticitate are o importanta controversata. El este o masura a deformarii elastice, fiind invers proportional cu amplitudinea acesteia. Un modul de elasticitate crescut inseamna deformari minine; fortele sunt preluate de punte si transmise integral dintilor stalpi care astfel vor fi suprasolicitati. Pe de alta parte, un modul de elasticitate redus inseamna deformari mari sub actiunea fortelor si care pot antrena mobilizarea dintilor stalpi. De asemenea daca scheletul metallic este placat cu un material rigid (portelan) aceasta se va fractura. Totusi deformarea este influentata cel mai mult de lungimea restaurarii - este direct proportionala cu aceasta lungime la puterea a treia. De exemplu: in cazul unui corp de punte format din trei elemente, deformarea va fi de 27 de ori mai mare decat in cazul unei punti cu un singur intermediary. In cazul elementelor protetice unidentare se tinde spre alegerea unui aliaj cu modul de elasticitate apropiat de cel al smaltului (50 - 85 Gpa) iar pentru punti extinse se prefera aliaje cu elasticitate redusa, placate (pe fata ocluzala) cu materiale mai elastice care sa absoarba fortele masticatorii.

Modulul de elasticitate al aliajelor nobile este redus si este aproximativ jumatate decat cel al aliajelor ne - nobile, care este mai mare decat cel al smaltului.

Duritatea este proprietatea mecanica care este invers proportionala cu prelucrabilitatea aliajului. Duritatea Vikers a smaltului este de 320 HV iar cea a aliajelor de aur, in functie de compozitie si de tratamentul termic este cuprinsa intre 180 si 300HV. Duritatea aliajelor nenobile este mult mai mare decat cea a smaltului (aproximativ 500HV).

Duritatea aliajelor nobile poate fi imbunatatita prin tratamente termice care conduc la o structura granulara. Un diametru mare al partuculelor va favoriza fracturile. Diametru este proportional cu timpul si temperatura la care este tinut metalul in timpl tratamentului.

Duritatea poate influenta rezistenta la abrazie. Rata de abrazie a smaltului este 30 - 50 m la cinci ani.

Proprietati chimice

Stabilitatea in mediul bucal trebuie sa fie cat mai mare, aliajele nobile sunt incontestabil superioare celor ne - nobile din acest punct de vedere.

Proprietatile biologice se refera la biocompatibilitate care este evaluata dupa cativa parametrii precum: inertia chimica, citotoxicitatea, potentialul mutagen, recunoasterea de catre organism, potentialul allergic.

Inertia chimica este acceptabila la toate aliajele dentare. Procesul de coroziune adica eliberarea de cationic in tesuturi se realizeaza prin disolutie chimica, electrochimica sau prin procese fizice (abrazia). Cationii rezultati pot migra in organelle tinta (rinichi, plamani, splina). Cea mai buna comportarea o au aliajele nobile pentru metalo - ceramica, apoi aliajele nobile conventionale si in ultimul rand aliajele ne - pretioase. Totusi, chiar si acestea din urma, se incapsuleaza prin oxidare si devin inerte chimic (atata timp cat pelicula de oxizi ramane intacta).

Citotoxicitatea se apreciaza "in vitro" prin numarul de celule moarte dintr-o cultura care a venit in contact cu materialul respectiv. Astfel aliajele metalo ceramice sunt citocompatibile, cele conventionale sunt intermediare iar aliajele ce contin cadmiu, cobalt sau nichel ca sa nu mai vorbim de cele pe baza de cupru sunt citotoxice.

Mutagenitatea este posibilitatea de a modifica AND-ul cu aparitia unui caracter care devine transmisibil ereditar. Apare la beriliu, cupru, nichei, cadmiu.

Reactiile alergice pot fi declansate de metale sau aliaje prin mecanisme immune. Cele mai periculoase metale sunt: nichel, crom, cobalt, mercur precum si sarurile de cupru, zinc, cadmiu, staniu, paladiu, mangan. De exemplu: PdCl2 este o sare de paladiu care produce alergii specifice in timp de paladiul nu este alergen. In schimb prezenta nicheluli creeaza deseori probleme. Aproximativ o persoana din 10000 sufera de alergie la nichel.

Tehnica de lucru

Aliajele nobile cu intervalul de topire redus pot fi ambalate in mase pe baza de sulfati.

Aliajele nobile cu interval de topire ridicat, aliajele pe baza de argint - paladiu sunt compatibile cu mase de ambalat pe baza de fosfati sau silicati.

Sursa de caldura utilizata cel mai des pentru topire este flacara gaz natural - aer.

Dupa turnare, cand conul de turnare devine rosu inchs (chiuveta a fost lasata sa se raceasca lent pana in acest moment). Chiuveta este scufundata in apa. Structura omogena a aliajului este astfel durificata prin imbatranire. Prin modificarea brusca de temperatura, o mare parte a masei de ambalat se fractureaza, resturile fiind indepartate cu instrumente de mana.

Piese turnata trebuie sa aiba o culoare deschisa, data de depozitele de oxizi sau de sulf de pe suprafeta. Acestea se curata cu ajutorul decapantilor (solutii acide sau amestecuri de acizi) recomandate de producatori.

Aliajele ne - nobile avand un interval de topire ridicat, necesita ambalarea in mase pe baza de fosfati.

Expansiunea termica a maselor de ambalat nu compenseaza complet contractia de solidificare a aliajelor ne - nobile, piesele turnate rezultand "stramte". Acest neajuns poate fi corectat prin aplicarea unui strat mai gros de lac distantator pe model.

Pentru topire este necesara flacara acetilena/oxygen, gaz natural/oxygen sau inductia electrica. Oxizii de la suprafata sunt indepartati odata cu zgura.

Duritatea si rezistenta crescuta fac necesara prelucrarea cu un instrumentar rotativ special (freze extradure).

Aliaje pentru proteze mobilizabile

Pretul de cost redus si proprietatile mecanice superioare ale aliajelor ne- nobile au impus utilizarea acestora pentru confectionarea componentelor metalice ale protezelor mobilizabile. Dintre aliajele nobile doar aliajele de aur de tip IV pot fi folosite in acest scop.

Compozitie

Aliajele pe baza de cobalt - crom contin in marea lor majoritate aproximativ 60% Co, 25 - 30% Cr.

Aliajele pe baza de crom - cobalt - nichel contin aproximativ 50% Co, 25% Cr, 19% Ni..

Aliajele pe baza de nichel - crom contin aproximativ 70% Ni, 16% CR.

Aliajele pe baza de fier contin 63% Fe, 24% Cr, 6% Co, 4% Ni.

Proprietati

Proprietatile mecanice

Aliajele ne - nobile sunt cu 30% mai dure decat aliajele de aur de tip IV; iar modulul de

elasticitate este de doua ori mai mare.

Duritatea si rezisteta aliajelor cobalt - crom sunt foarte mari, de aceea adaptarea crosetelor este foarte dificil de efectuat chiar daca ele nu se rup in timpul adaptarii, crosetele pot sa cedeze in timpul functiei.

Modulul de elasticitate al aliajelor Co - Cr este mai mare decat cel al aliajelor Ni - Cr si cum spuneam mai devreme este dublu fata de cel al aliajelor de tip IV.

Densitatea aliajelor este redusa ceea ce este un avantaj.

Se poate trage concluzia ca scheletele metalice din aliaje ne - nobile sunt mult mai rigide decat cele din aliaje nobile, prezinta insa avantajul unui volum si a unei mase reduse; de asemenea temperatura de topire este mult mai ridicata la aliajele ne - nobile si deci contractia de solidificare este semnificativa.

Proprietati chimice

Rezistenta la coroziune este acceptabila datorita formarii unei pelicule subtiri, invizibile de oxid de crom care protejeaza suprafata lucrarilor. Pelicula poate fi atacata de cloruri de aceea trebiue evitat contactul lucrarilor cu aceste substante.

Proprietatile biologice decurg din stabilitatea chimica discutabila si din potentialul citotoxic sau alergen pe care il prezinta anumiti compusi din structura aliajului (au fost amintiti la aliajele pentru proteze fixe).

Tehnica de lucru

Intervalul de topire al acestor aliaje este ridicat deci se impune folosirea maselor de ambalat pe baza de silicati sau fosfati.

Aliajele nenobile necesita pentru topire echipamente ce dezvolta temperaturi inalte. (flacara oxiacetilenica, sau oxi - gaz sau inductia electrica).

Dupa turnare (cu aproximativ 10 minute) chiuveta ete racita brusc prin imersie in apa.

Prelucrarea componentelor metalice din aliaje Ni - Cr si Co - Cr este dificila, datorita duritatii crescute.

Aliajele pentru tehnica metalo - ceramica

Clasificare:

aliaje nobile

a.       pe baza de aur

cu continut crescut de aur

Au - Pd

Au - Pd - Ag

b.      pe baza de paladiu

aliaje ne - nobile

a.       Ni - Cr

b.      Co - Cr

c.       Fe - Cr

d.      Ti

Conditii impuse:

Intervalul de topire al aliajelor metalo - ceramice trebuie sa fie mai mare cu minimum 150 - 200sC decat intervalul de "ardere" al ceramicii (850 - 1100sC), dar sa nu depaseasca 1300sC pentru a asigura o prelucrabilitate usoara.

Rezistenta la temperaturi inalte (astfel incat sa nu se deformeze in cursul arderii portelanului).

Coeficientul de dilatare termica trebuie sa fie mai mare sau egal cu al masei ceramice in cursul fazelor de racire

Sa permita durificarea prin imbatranire

Sa asigure adeziunea optima a maselor ceramice

Compozitie, proprietati si indicatii

Aliaje cu continut crescut de aur

Compozitie: continutul de metale nobile este de 98%. Nu contin cupru. Acesta ar duce la

formarea unui strat relativ gros de oxizi care slabeste adeziunea ceramicii si altereza culoarea masei ceramice. Adaosurile de indiu, staniu si fier asigura adeziunea ceramicii si cresc rezistenta.

Proprietati:

Densitatea este crescuta.

In timpul arderii ceramicii rezistenta este scazuta.

Modulul de elasticitate este redus.

Duritatea este scazuta, ideala pentru prelucrare.

Rezistenta la coroziune este excelenta.

Indicatiile sunt reduse de proprietatile mecanice slabe.

Aliajele pe baza de Au - Pd - Ag

Nu mai sunt utilizate datorita faptului ca modifica culoarea masei ceramice.

Aliajele pe baza de Au - Pd

Compozitie: apriximativ 50% Au si 40% Pd.

Proprietati:

Expansiunea termica le face incompatibile cu unele mase ceramice.

Modulul de elasticitate este mult mai mare decat al aliajelor cu continut crescut de aur.

Duritatea este buna.

Rezistenta la coroziune este crescuta.

Adeziunea masei ceramice la aliaj este buna.

Aliaje pe baza de Pd - Ag

Compozitie: 50 - 60% Pd si Ag

Proprietati:

Continutul nobil asigura priprietati fizice si chimice bune, o manupulare comoda.

Argintul nu determina modificarea culorii decat la unele mase ceramice.

Prezinta cel mai ridicat modul de elasticitate dintre toate aliajele nobile.

Sunt rezistente in timpul arderii masei ceramice.

Rezistenta la coroziune este buna.

In esenti proprietatile mecanice sunt net superioare celorlalte aliaje nobile.

Aliajele pe baza de Pd - Cu

Compozitie: 70 - 80% Pd, peste 15% Cu; cuprul aliat cu paladiul, chiar si in cazul unui

continut substantial nu produce alterarea culorii si adeziunii masei ceramice ca si in eventualitatea alierii cu aurul.

Proprietati

Rezistenta la temperaturi inalte este buna.

Modulul de elasticitate este scazut.

Duritatea este crescuta.

Proprietatile mecanice sunt deci mai slabe decat ale aliajelor Pd - Ag si le contraindica in confectionarea unor punti extinse.

Continutul de cupru poate sa afecteze biocompatibilitatea aliajului, datorita potentialului mutagen al acestuia si a citotoxicitatii.

Aliajele ne - nobile pentru tehnica metalo - ceramica

Compozitie: majoritatea sunt pe baza de Ni - Cr dar exista si cateva produse pe baza de

Co - Cr si Fe - Cr.

Proprietati:

Duritatea si modulul de elasticitate sunt superioare aliajelor nobile. Prelucrarea insa este mult mai dificita. Scheletul metalic poate avea o grosime minima fara ca rezistenta lucrarii sa fie afectata.

Contractia de solidificare este mult mai mare decat cea a aliajelor nobile dar poate fi partial compensata.

Inertia chimica este mai redusa decat a aliajelor nobile dar poate fi partial compensata.

Biocompatibilitatea este la fel de discutabila ca si in cazul aliajelor pentru proteze fixe.

Indicatiile se refera la realizarea componentei metalice a puntilor cu suprafata ocluzala din

ceramica. Evident este contraindicata folosirea lor la pacienti alergici.

Criterii de alegere a aliajului

Multitudinea de aliaje prezente pe piata a ingreunat alegerea unui produs de catre medicul

stomatolog, acesta lasand decizia la nivelul laboratorului de tehnica dentara care tine cont mai degraba de pretul de cost decat de proprietatile materialului. Alegerea trabuie sa se faca in functie de proprietatile fizice, chimice, biologice, prelucrabilitatea si compatibilitatea cu ceramica si sa fie adaptata la situatia clinica.

In cazul protezelor fixe unidentare sunt mai importante proprietatile chimice si biologice. Pentru cele pluridentare conteaza si proprietatile mecanice precum: modulul de elasticitate, rezistenta etc.

Aliajele nobile cu continut mare de aur au o biocompatibilitate excelenta dar si numeroase defecte. O alternativa ar fi aliajele Au - Pd: pretul lor este mai redus iar proprietatile acceptabile.

Daca situatia financiara a pacientului nu ne permite alegerea aliajelor nobile, raman in discutie aliajele de Pd si cele ne - nobile. Acestea din urma sunt indicate de obicei in cazul unor corpuri de punte extinse care vor fi acoperite de ceramica.