1
Aliaje nobile utlizate pentru realizarea scheletului metalic
Pentru realizarea unor coroane mixte sau a unor a
unor corpuri de punte mixte metalo-ceramice se pot utiliza atât aliaje
nobile (cu conţinut crescut sau redus de aur) cât şi aliaje nenobile.
Aliajele nobile conţin o serie de componente de bază: aur, platină,
paladium, etc. Lor li se adaugă alte elemente (staniu, fier,
iridium,galiu, crom) care asigură formarea stratului de oxizi necesar
legării ceramicii.
Aliajele nobile au un preţ de cost foarte ridicat. De aceea prin anii
1974 – 1975 au fost lansate primele aliaje fără conţinut de aur pe bază
de paladium – argint, ulterior pe bază de paladium – cupru şi paladiu –
cobalt.
PROPRIETĂŢI ALE ALIAJELOR
Dintre proprietăţile mecanice ale acestor aliaje interesează cu
precădere duritate şi modulul de elasticitate. Cu cât modulul de
elasticitate este mai mare cu atât componentele mecanice pot fi
confecţionate mai subţiri. Duritatea aliajului este cea care determină
posibilitatea corectării raporturilor ocluzale, finisarea marginilor şi
ablaţia lucrărilor.
Proprietăţi pe care trebuie să le îndeplinească aliajele destinate
metalo-ceramice:
Interval de topire ridicat
acesta trebuie să fie mai ridicat cu minimum
150-200 °C decât temperatura de ardere a maselor ceramice;
masele ceramice care se ard pe aliaje fac parte din
categoria celor cu interval de sinterizare scăzut (850-1100 °C);
pentru a asigura prelucrarea uşoară, intervalul de
topire al aliajelor este indicat să se situeze sub 1300°C;
masele ceramice cu punct ridicat de sinterizare
(1400 °C) denumite şi mase ceramice dure ar îmbunătăţii decisiv
proprietăţile mecanice şi chimice ale placării ceramice, însă ele
pretind utilizarea unor aliaje cu interval de topire situat între 1550
şi 1600°C şi a unei tehnologii sofisticate care reclamă un preţ de cost
ridicat al aparaturii aferente.
Rezistenţă la temperaturi înalte
să nu se deformeze la temperaturile de ardere a
maselor ceramice (aproximativ 980°C).
Coeficientul de dilatare termică să fie aproximativ
egal cu cel al maselor ceramice
ar fi ideal ca şi coeficientul lor de dilatare
termică să fie mai mare decât cel al maselor ceramice, în intervalul de
transformări al acestora (500-600°C) pentru a împiedica aparaţia
forţelor de forfecare sau tangenţiale de la interfaţă din cursul
fazelor de răcire.
Variaţii volmetrice bine determinate
pentru a putea fi compensată de masele de ambalat
dilatarea termică, respectiv contracţia la răcire, trebuie să fie de
1,6%. Dacă această valoare nu reprezintă exact 1,6%, pot survenii
inexactităţi care se traduc prin greutăţi la adaptare pe bont şi
tensiuni interne care pot genera fisuri sau desprinderi ale componentei
ceramice.
Posibiltăţi de călire
aliajele obişnuite îşi pierd din duritate după
aducearea în fază de incandescenţă. În cazul aliajelor care pot fi
călite, incandescenţa urmată de o răcire bruscă duce la creşterea
rezistenţei lor mecanice;
după fiecare ardere a maselor ceramice aliajele se
durifică astfel încât după ultima ardere se obţine o valoare a
durităţii mai mare 220KP/mm.
Prag ridicat de deformare plastică
rezistenţa la tracţiune trebuie să se situeze după
călire la valoarea de 620 N/mm2 tracţiune. Această valoare trebuie
atinsă pentru ca scheletul metalic să nu sufere deformări plastice în
timpul masticaţiei ceea ce ar avea drept consecinţă fisurarea sau
desprinderea masei ceramice.
Modul de elasticitate crescută
modulul de elasticitate al aliajului trebuie să fie
apropiat de cel al maselor ceramice pentru a nu se deforma.
Rezistenţa la coroziune
aliajele nobile cu conţinut ridicat de aur-platină
sunt cele mai rezistente la factorii agresivi din mediul bucal, dar
sunt mai puţin dure decât restul aliajelor;
aliajele nenobile pe bază de Ni-Cr-Co-Mo au o
duritate foarte mare, sunt ieftine şi rezistente la coroziune;
aliajele care conţin beriliu sunt mai puţin
indicate din cauza toxictăţii ridicate a acestui element.
Granulaţia fină a componenţilor aliajelor permite
obţinerea unui amestec omogen al acestora, adausurilor şi chiar a
impurităţilor (Fe, Sn, In, Ni, Ir, etc), precum şi o stabilitate şi o
duritate mare.
Adeziune optimă la masele ceramice
legătura aliaj – ceramică trebuie să reziste la
forţe de forfecare de cel puţin 28 N/mm;
în acest sens se admite acţiunea a cel puţin trei
mecanisme:
a) Microretenţii mecanice;
b) Forţe Van der Walls;
c) Legături ionice între oxizii de la suprafaţa
aliajului şi cei din masa cermaică.
O comparaţie generală a proprietăţilor aliajelor nobile şi nenobile
pentru ceramică arată că aliajele de bază au durităţi şi module
de elasticitate mai mari şi densităţii mai mici. Datorită
temperaturilor de topire mai mici şi durităţilor inferioare, aliajele
nobile sunt mai uşor de turnat şi finisat decât cele din metale de
bază. Titanul în special este greu de turnat datorită temperaturilor
sale de topire. Adeziunea corespunzătoare a ceramicii la metal se poate
raliza în toate cazurile; totuşi, legarea cu unele aliaje metalice de
bază este mai sensibilă la tehnică. Chiar dacă există puţine menţiuni
în literatura de specialitate despre adeziunea ceramicii la aliajele de
titan se pare că legarea se realizează dacă sunt utilizate ceramici
speciale.
DEOSEBIRI ÎNTRE ALIAJELE PENTRU COROANA
METALO-CERAMICĂ ŞI COAROANA METALO-ACRILICĂ
Există şase deosebiri între aliajele pentru tehnica metalo-ceramică şi
tehnica metalo-acrilică.
1. Un aliaj pentru metalo-ceramică trebuie să fie
capabil să producă oxizi pe suprafaţa sa pentru a putea realiza
legături chimice cu ceramica dentară. Aliajele de bază care sunt
formate din metale comune au trebuinţă naturală de a forma oxizi când
se ridică temperatura la cea de fuziune a ceramicii.
Pe de altă parte, aliajele nobile se prezintă complet diferit, mai ales
cele cu conţinut mare de Au. Componentele nobile nu oxidează, de aceea
este nevoie de procente mici de metale comune: Cu, Zn, pentru a se
putea produce oxizi.
2. Un aliaj metalic pentru metalo-ceramică va fi
astfel elaborat încât coeficentul său termic de expansiune să fie puţin
mai mare decât al învelişului de porţelan pentru a menţine sub tensiune
fixarea ceramicii pe capă metalică. Cu toată legatura chimică
puternică între ceramică si oxizii aliajului metalic poate apărea
fractura învelişului ceramic dacă aliajul şi ceramica nu sunt
compatibile termic.
3. Aliajul metalic trebuie să aibă interval de topire
mult mai înalt decât cel pentru aliajul ars pe el. Această diferenţă de
temperatură este necesară pentru ca sinterizarea ceramicii în faza
matură (de glazurare) să se faca fără distorsiuni sau chiar topirea
aliajului de suport.
4. Aliajul nu trebuie să se distorsioneze la
temperatura de ardere a porţelanului. Proprietatea de a nu avea
schimbări dimensionale la temperaturi înalte se mai numeşte
„rezistenţa la temperatură” sau „rezistenţa la prăbuşire”.
5. Orice aliaj care este dificil de topit, turnat,
prelucrat şi lustruit nu este preferat de tehnician chiar dacă
celelalte proprietăţi sunt foarte bune (legaturi chimice puternice…).
6. Un aliaj pentru metalo-ceramică trebuie să fie
biocompatibil. Uşurinţa prelucrării de către medic şi tehnician, preţul
de cost accesibil nu trebuie să predomine asupra riscului pentru
sănătatea pacientului.
CLASIFICAREA ALIAJELOR PENTRU
METALO-CERAMICĂ
În anul 1984 consiliul de materiale dentare al A.D.A. a făcut o
clasificare bazată pe conţinutul de metal nobil.
Clasificarea A.D.A. pentru aliaje cu conţinut de Au
Clasificare Condiţii
1. Înalt nobil Conţinut în Au>40%
Conţinut în metale nobile(Au, Pt, Pd)>60%
2. Nobil Metale nobile>25%(Au, Pt, Pd)
3. Predominant de bază Metale nobile<25%(Au, Pt,
Pd)
Clasificarea A.D.A. nu poate sistematiza,ordona multitudinea de
aliaje care au inundat piaţa dentară.
O clasificare alternativă celei A.D.A. se bazează pe compoziţie şi a
fost făcută de Naylor în 1986.
Clasificarea lui Naylor împarte aliajele pentru metalo-ceramică în două
grupe mari:
-Aliaje nobile
-Aliaje de bază
Clasificarea aliajelor pentru tehnica metalo –ceramică
Sistem
Grupa
1.Aliaje
nobile Au-Pt-Pd
conţinut mare de Ag
Au-Pd-Ag
conţinut scăzut de Ag
Au-Pd
Pd-Ag
cobalt
conţinut mare de
Pd
cupru
Ag-Au
cu Berilium
2.Aliaje
de bază
Ni-Cr
fără Berilium
Co-Cr
Alte sisteme
TIPURI DE ALIAJE NOBILE PENTRU METALO-CERAMICĂ
Sistemul Au-Pt-Pd
Este unul din cele mai vechi sisteme de aliaje
pentru ceramică, dar azi sunt foarte puţin folosite deoarece sunt
foarte scumpe.
Nivelul compoziţional de Au-Pt-Pd
variază considerabil. La unele aliaje procentul de paladium este mai
mare decât cel de platină, astfel încât aliajele sunt denumite ca
aliaje de Au-Pt-Pd.. Alte aliaje nu au deloc paladium, fiind denumite
aliaje de Au-Pt.
COMPOZIŢIE:
Aur 75-88%; Palladium până la
11%; Platina până la 8%; Argint până la 5%; urme de Indium, Fier,
Staniu pentru oxizi de legatură cu masa ceramicaă.
Dacă conţinutul de paladium depăşeşte conţinutul de platină, atunci
aliajul poate fi numit Au-Pd-Pt.
AVANTAJE:
-turnare excelentă;
-excelente legături cu ceramica;
-uşor de prelucrat şi lustruit;
-înalt nivel de nobilitate;
-rezistenţă mare la mătuire şi coroziune
-biocompatibilitate foarte bună;
-unele aliaje sunt galbene;
-sunt burnisabile.
DEZAVANTAJE:
-preţ mare de cost;
-duritate scazută
-greutate specifică mare (grele=scumpe)
-rezistenţă scăzută la îndoire (nu pot fi folosite pentru punţi
întinse).
SISTEMUL AU-PD –AG
Aceste aliaje au fost create
pentru a compensa defectele sistemului Au-Pt-Pd, şi anume rezistenţa
scăzută la îndoire, duritatea scăzută şi preţul de cost mare.
În cadrul sistemului sunt două
grupe, cu conţinut înalt de argint şi cu conţinut scăzut de argint.
Datorită faptului că este tot un aliaj bazat pe aur, ambele grupe
seamănă cu sistemul Au-Pt-Pd, creând multe avantaje şi dezavantajele
acestui sistem.
1
COMPOZIŢIE:
Aur 39-53%; Palladium 25-35%; Argint12-22%; urme de metale oxidabile
pentru legăturile cu ceramica.
AVANTAJE:
-mai puţin scump decât sistemul Au-Pt-Pd
-rezistenţa crescută la îndoire
-grad înalt de „nobilitate”.
DEZAVANTAJE:
-conţinutul crescut de Ag creează posibilitatea de schimbare a culorii
masei ceramice;
-cost ridicat;
-coeficient de dilatare termică crescut.
SISTEMUL AU-PD
Acest sistem particular de aliaj
a fost realizat pentru a
rezolva două mari probleme prezente la primele două sisteme, şi anume
modificările de culoare ale porţelanului şi coeficientul mare de
dilatare termică.
COMPOZIŢIE:
Aur 44-55%; Paladium 35-45%; Galiu până la 5%; Indiu; Staniu 8-12%.
Indiul,galiu,staniu sunt elemente oxidabile pentru legăturile
metalo-ceramice.
AVANTAJE:
-turnare excelentă;
-legături chimice metalo-ceramice foarte puternice;
-rezistenţă la coroziune şi matuire;
-duritate scăzută;
-rezistenţă crescută la deformare;
-densitate scăzută
.
DEZAVANTAJE:
-nu sunt compatibile termic cu expansiunea maselor ceramice;
-cost ridicat.
SISTEMUL PD-AG
A fost primul sistem „fără aur” introdus în S.U.A.
în 1974, oferit
ca o alternativă economică la sistemele cu aur foarte scumpe. Pe piaţă
se găseşte în două sisteme:cu Pd 55-60% si cu Pd 50-55%.
COMPOZIŢIE:
1) Pd 55-60%; Ag 28-30%; In, Sn.
2) Pd 50-55%; Ag 35-40%; Sn,In.
AVANTAJE:
-cost mic;
-turnare bună;
-bune legături chimice cu ceramica;
-sunt burnisabile ;
-duritate mică;
-foate bună rezistenţă la îndoire;
-nivel nobil mediu;
-rezistenţă bună la matuire şi coroziune;
-favorabil pentru punţi întinse.
DEZAVANTAJE:
-discolorări; galben, brun, verde pot apărea la anumite mase ceramice;
-la turnare pot apărea probleme;
-Pd şi Ag absorb gaze;
-cer o curăţire periodică a cuptorului de porţelan;
-pot forma şi intern oxizi;
-nu trebuie turnate în creuzete de carbon;
-se recomandă mase de ambalat fosfatice fără carbon;
-au un coeficient mare de expansiune termică.
SISTEMUL CU CONŢINUT CRESCUT DE PALADIUM
GRUPA PD-CO
COMPOZIŢIE: Pd 78-88%; Co 4-10%; urme de Ga,In.
AVANTAJE:
-preţ de cost mic;
-bună rezistenţă la formare;
-densitate mică;
-se topeşte şi se toarnă;
-lustruire bună
DEZAVANTAJE:
-produce un strat de oxid negru;
-stratul de oxid poate produce o albăstreală a porţelanului;
-predispoziţie la absorbţie de gaze;
-nu există o experienţă pe termen lung.
GRUPA PD-CU
COMPOZIŢIE: Pd 70-80%; Cu 9-15%; Au 1-2%; Pt1%,urme de Ga,In,Sn pentru
producerea legăturii cu ceramica.
AVANTAJE:
-bună topire şi turnare
-cost scăzut
-densitate mică
-rezistenţă la coroziune şi matuire
-compatibilitate cu marea majoritate a mărcilor de ceramică
DEZAVANTAJE:
-produce un strat gros de oxid negru
-poate produce discolorări (gri) la unele mărci de cermică
-nu se toarnă în creuzete de grafit (topire electrică)
-predispoziţie la absorbţia de gaze
-nu sunt recomandabile pentru punţi întinse
-nu există experienţă pe termen lung
-se lustruiesc mai greu
-duritate mare
GRUPA PD-AG-AU
COMPOZIŢIE: Pd 75-86%; Au2-6%; Ag 1-7%; Pt 1%.Urme de Ga,In.
AVANTAJE:
-preţ de cost scăzut ;
-densitate mică;
-rezistenţă mare la deformare;
-strat de oxizi uşor coloraţi.
DEZAVANTAJE:
-nu există o experienţă pe termen lung;
-predispoziţie la absorbţie de gaze;
-nu se toarnă în creuzete de grafit
BIBLIOGRAFIE
1. BRATU D., LERETTER MARIUS, MIHAI ROMINU, MEDA
NEGRUTIU, MIHAI FRABRIKY: Coroana mixtă, Ed. Helicon-Timişoara-1998;
2. BURLUI V.,NORINA FORNA,GABRIELA IFTENI: Clinica si
terapia
edentaţiei parţiale intercalate reduse, Ed.Apollonia-Iasi, 2001;
3. BURLUI V.:Protetica dentară,Iaşi,1988,
4. GĂUCAN CONSTANTIN: Cartea tehnicianului dentar,
Ed.Medicală, Bucureşti, 1999;
5. RÂNDAŞU I.: Materiale dentare, Ed.Medicală,
Bucureşti, 2000;
6. ROBERT CRAIG:Materiale dentare restaurative, Ed.
Medicală All, Bucureşti, 2000.
|