CERÁMICAS DENTALES, TÉCNICAS

DE LABORATORIO, PROCESO DE

SINTERIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS HORNOS

Introducción y clasificación de los materiales dentales

1)MATERIALES METÁLICOS: matéria formada por átomos metálicos (plomo, hierro, aluminio, oro, etc.).

2)MATERIALES ORGÁNICOS: materia en la cual grupos de átomos se unen primeramente entre sí para formar las moléculas y, en segunda instancia, la relación entre estas moléculas da lugar a la matéria (naturales o sintéticos)

3)MATERIALES CERÁMICOS: son materiales constituidos por dos tipos de átomos, los átomos metálicos que pueden combinarse con los no metálicos , dando como resultado (yeso, mármol, etc.).

EN RESUMEN, los materiales pueden ser clasificados, en función de su tipo de materia o de átomos que los constituyen en: metálicos, cerámicos y orgánicos, La presencia de átomos distintos en cada uno de ellos hace que sean diferentes las condiciones y las fuerzas que se relacionan para constituir materiales en estado sólido y, por lo tanto, sus características difieren totalmente. Esto puede llevar, como consecuencia, a aplicaciones y usos también diversos.Eventualmente pueden existir materiales que combinen en su estructura materia de dos de esos tipos, por ejemplo, materia cerámica y orgánica o cerámica y metálica. En estos casos se habla de materiales combinados y con frecuencia se utiliza para identificarlos con la palabra inglesa “COMPOSITE.”

Los materiales cerámicos están constituidos por átomos metálicos y no metálicos. Pueden tener estructuras ordenadas (cristalinas) o no ordenadas (vítreas).La solidificación se logra por medio del calor , sinterizado ( cocción) Existe un tipo particular de cerámica que se caracteriza por su aspecto más delicado y se conoce como PORCELANA. Las porcelanas se obtienen a partir de tres materias primas fundamentales:

• CAOLÍN• CUARZO• FELDESPATO

una estructura cerámica tiene elevada resistencia a la compresión pero escasa resistencia a Ia tracción, al corte y especialmente a la flexión

Cerámicas

LA PORCELANA se obtiene industrialmente calentando los componentes (feldespato, cuarzo y caolín ) previamente molidos hasta que se alcanza una temperatura a Ia cual la masa toma un aspecto de líquido de alta viscosidad .De esta manera, el cuarzo se mezcla y se disuelve parcialmente en el feldespato y si existe caolín, se produce una reacción entre él y el feldespato La masa fundida es enfriada rápidamente y se obtiene la "frita“ Algunos porcelanas contienen cantidad suficiente de cristales de alúmina para poder confeccionar con ellos los núcleos o casquetes de mayor resistencia. Otros contienen menos o no contienen esos cristales para poder recubrir al núcleo y obtener las propiedades ópticas requeridas. Estos últimos pueden tener opacificadores como para imitar la dentina y otros los tienen en menor cantidad para imitar al esmalte dental.Incluso se proveen frecuentemente polvos que sólo contienen vidrio (feldespato) y pigmentos como para confeccionar una pequeña capa superficial sobre la restauración y obtener el aspecto último deseado denominado "glaseador".

CLASIFICACIÓN DE LAS PORCELANAS DENTALES

La necesidad de calor para el empleo ha hecho que tradicionalmente se hayan clasificado las porcelanas dentales en función de la temperatura a que deben ser llevadas para poder realizar el trabajo

Alta fusión…………….Aprox. 1.300'CMedia fusión………….1.100-1.300"cBaja fusión……………850-1.100'CMuy baja fusión………< 850'C

La citada clasificación tiene una cierta utilidad, ya que indica el tipo de aparato (horno) que será necesario para alcanzar esas temperaturas y trabajar con una porcelana en particular.

Tipos de porcelanas dentales según su composición

Porcelana feldespatica : es una mezcla de óxidos de potasio, sodio y aluminio en determinadas proporciones; su fusión da lugar al vidrio feldespático y cristales de leucita.Esta estructura tiene alta translucidez, pero los cristales no tienen un efecto reforzador significativo. Su baja resistencia flexural hace que sólo puedan ser utilizadas en restauraciones que no reciban elevados esfuerzos oclusales. Una alternativa es usarla como recubrimiento de otras estructuras cerámicas o metálicas y con Ia finalidad de combinar sus condiciones mecánicas favorables con las características ópticas deseables de la porcelana feldespática.

Porcelana con alto contenido de leucita:

Se modifica la composición y el tratamiento térmico empleado en la fabricación, se obtienen cristales de leucita en cantidad y tamaño adecuados para lograr un mayor refuerzo mecánico de la estructura final.Así se obtiene un aumento de los valores de resistencia flexural lo que permite realizar restauraciones sometidas a esfuerzos mayores (por ejemplo, algunas coronas). Como la presencia de esos cristales de leucita quita algo de translucidez a la estructura final, puede recurrirse a confeccionar una estructura inicial (núcleo o casquete que recubre una preparación dentaria o muñón) y luego recubrirla con una porcelana feldespática común.

PORCELANA CON ALÚMINA:

se incorporan cristales de mayor "dureza" y compatibles con el vidrio para detener así las dislocaciones y disminuir las posibilidades de fractura, el óxido de aluminio es uno de los minerales de mayor dureza que está en la naturaleza , hay porcelanas con diferentes porcentajes 35% , 50% y hasta más del 80% de su masa constituida por cristales de alúmina, en función de ello, puede ser utilizada para diversas restauraciones como las que requieren de una mayor resistencia. El inconveniente radica en su índice de refracción de la luz, esto significa que las porcelanas con alúmina son utilizadas para confeccionar núcleos o casquetes que luego son recubiertos, total o parcialmente según las necesidades de armonía óptica de la restauración en particular, con una porcelana feldespática compatible

CERÁMICAS CIRCONIOSAS:

Son las más modernas, están compuestas el 95% por circonia (óxido de circonio), altamente sinterizado , estabilizado con óxido de itrioEs muy resistente debido a que la estructura es totalmente cristalinaTienen poca translucidez por ello se usan únicamente para estructuras que se deben recubrir con porcelanas convencionales para lograr una buena estética.

Vitriocerámicas:Es un tipo particular de cerámica dental en la que se trabaja obteniendo una estructura de vidrio.(por ejemplo, una carilla o una incrustación)Para esto se funde un vidrio de composición específica y se lo cuela en un molde de revestimiento de maneta similar a como se procede para colar una aleación metálica.Obtenida la pieza de vidrio se Ia somete a un tratamiento térmico a temperaturas superiores a 1.000'C durante varias horas. Con esto, parte de los átomos del vidrio se ordenan formando cristales y determinando Ia formación de una estructura bifásica (porcelana). Los cristales son similares a la mica o a la hidroxiapatita según la composición particular del producto de que se trate.Las propiedades mecánicas que se alcanzan son superiores a las de una porcelana feldespática pero no tan elevadas como las logradas en las que tienen alto contenido de cristales de alúmina.

TÉCNICAS DE TRABAJO 1) Sinterizado:Es ésta la técnica de uso más frecuente para el trabajo en cerámica dental.Se parte básicamente de un polvo que se convierte en una masa sólida por elevación de temperatura en un horno. Al realizar la "cocción" de la porcelana, el vidrio feldespático que forma parte de la estructura del polvo se ablanda y fluye lo suficiente como para causar la coalescencia de sus partículas y la unión de todas ellas entre sí. Habitualmente se habla de que se lleva la porcelana a su temperatura de fusión; sin embargo, debe notarse que sólo la superficie de las partículas llega a algo similar a la fusión. Por este motivo, el nombre específico para el procedimiento es sinterizado.

2) ColadaAI describir los distintos tipos de porcelana se mencionó la Vitriocerámicas.El material es provisto comercialmente en forma de bloques de vidrio que se funden y cuelan en un molde o cámara de colada confeccionada en un revestimiento específico a partir de un patrón. El vidrio es luego tratado térmicamente para convertirlo en una estructura bifásica por su cristalización parcial.El bloque cerámico así obtenido es "pintado" con un vidrio pigmentado (esmalte o glaseador) para obtener las características ópticas finales. También es posible confeccionar un núcleo que luego es recubierto con porcelana utilizando la técnica de sinterizado ya descrita.

Colada

Reproducción en cera

Puesta en aro y en horno a perdida de cera y calentamiento de pastilla

Puesta en horno para colado de porcelana

Recorte de bebederos y control de oclusión

Caracterización y glaseado

3) Infiltrado con vidrio

Para poder conseguir un alto contenido de cristales de alúmina y así una muy elevada resistencia flexural, puede emplearse una técnicaparticular.Por un lado, se suministra un polvo de cristales de alúmina especialmente preparado. Con él se hace una mezcla con un vehículo líquido y se modela un casquete o estructura. No se lo utiliza para confeccionar toda una restauración ya que, por la elevada cantidad de cristales de alúmina, el resultado final es extremadamente opaco En un horno se logra una parcial sinterización del polvo (unión de las partículas sin llegar a su fusión) con lo que se obtiene un bloque poroso y no muy resistente. Sobre ese bloque se coloca un polvo de vidrio (mezclado con un vehículo) que, al ser fundido en un horno, se introduce (se "infiltra") en los espacios entre los cristales Así, la estructura que era de una fase (cristales) se transforma en bifásica (cristales y vidrio) y adquiere sus propiedades mecánicas finales.Luego se procede a su recubrimiento con porcelana por sinterizado para obtener la forma y las características ópticas finales

Secuencia de realización paso a paso de una corona vitrocerámicas infiltrada con vidrio. A/.Aplicación del óxido de aluminio; B/.Aspecto de la cofia sinterizada; C/. Colocación del infiltrado del vidrio; D/.Aspecto de la cofia una vez infiltrada; E/. Corona finalizada revestida mediante cerámica convencional

Infiltrado con vidrio

4) Tallado o torneado Con determinados componentes y regulando el tamaño de la fase cristalina, es posible obtener porcelanas que pueden ser talladas o torneadas sin que se astillen o fracturen.El tallado se realiza por medio de tornos con fresas que son dirigidos por un programa computarizado.(diseño asistidopor computadora o con la sigla CAD.) Esta técnica de CAD-CAM permite obtener restauraciones de porcelana en pocos minutos y en el mismo ambiente clínico.Otra posibilidad es que, con la ayuda de una computadora y el programa correspondiente, un torno "copie" la forma de un patrón en un bloque de porcelana. Este procedimiento es similar al que se utiliza para copiar una llave.En un lugar del aparato se ubica el patrón, en otra el bloque a tallar y Ia computadora y el programa se ocupan del resto

Sistema de diseño y fabricación asistido por ordenador

Tallado o torneado

APLICACION DE PORCELANA SOBRE METAL

La aplicación de porcelana, así como el tratamiento del metal , depende sobremanera del sistema cerámico utilizado, del tipo de aleacion empleada, de las variaciones técnicas, de equipamiento e individuales del técnico de laboratorio. La secuencia para aplicación de la porcelana deberá seguir los siguientes procedimientos

1) TRATAMIENTO DEL METAL : el objetivo es conseguir una superficie metálicalimpia, uniforme y sin contaminaciones, obteniéndose el espacio ideal para el espesor del opaco y de la porcelana y contribuyendo para eliminar tensiones residuales, la aleaciones preciosas o semipreciosa exigen que el desgaste sea apenas en un sentido (mesio-distal) mientras que las aleaciones a base de Ni-Cr posibilitan un desgaste multidireccional, la limpieza del metal se realiza por ultrasonido, vapor o chorro de agua, después la superficie no puede ser tocada con los dedos, deberá ser manipuladas con pinzas , luego se realiza un texturizado arenado con Ox de aluminio, este proceso crea micro retenciones que favorecen la unión mecánica y aumentan la unión química

limpieza por ultrasonido

arenado con Ox de aluminio

Tratamiento térmico para metales preciosos y semi

preciosos

2) APLICACIÓN DEL OPACO: La capa de porcelana opaca es normalmente aplicada en 2 etapas y tiene la función principal de simular el efecto de la dentina y enmascarar la tonalidad grisácea del metal, estas capas garantizan la unión de metal/porcelana .Se aplica inicialmente una fina capa de opaco sobre el metal, previamente mezclado con el color deseado utilizando pincel y vibración.La cocción del opaco debe ser precedida por un precalentamiento por 5 minutos, colocación en el horno a 650°C. elevando la temperatura 55ºC por minuto hasta la temperatura final de 960ºC.La segunda capa de opaco cubre las imperfecciones eventualmente dejadas por la primera y su cocción sigue el mismo procedimiento

Primer capa de opaco y sinterización

Es importante que la capa de porcelana opaca sea lo más delgada posible. La porcelana cocida debe tener un aspecto blanco uniforme mate.(0,05mm)

Segunda capa de opaco y sinterización

3) MASA DE HOMBRO: Empezamos a colocar la masa de hombro sobre el opaco cocido. Debemos colocar 2-3 mm de extensión sobre la cofia del metal

4) PORCELANA DE CUERPO (porcelana dentinaria):

Es una porcelana traslúcida responsable del color de la restauración, el polvo de la porcelana es de color rosado. Se mezcla con el líquido que suministra el fabricante para formar una masa plástica, el mezclado se hace sobre una loseta o sobre un vidrio con una espátula.

se aplica la masas cerámica sobre la estructura con un pincel en pequeñas cantidades y a continuación la compactamos con una vibración ligera.

MODELADO DE LAS CARAS VESTIBULARES

MODELADO DE CARAS LINGUALES

MODELADO DE LAS CARAS OCLUSALES

Trabajo listo para aplicación de la porcelana incisal

5) Porcelana incisal : Se coloca la cerámica incisal que se asemeja al esmalte dentario natural. Es la porcelana traslúcida que se utiliza para imitar el esmalte de los dientes naturales.

Porcelana en polvo y realizada la mezcla para proceder a colocarla encima de la primera capa de dentina.

MODELADO DE CARAS OCLUSALES Y CONTROL DE LA OCLUSIÓN CON EL MODELO ANTAGONISTA.

CON DIVERSOS INSTRUMENTOS FINOS SE VA MODELANDO LA ANATOMÍA DE LAS CARAS OCLUSALES.

Marcamos con un instrumento cortante los espacios interproximales definiendo bien las troneras vestibulares y linguales.

El exceso de agua que llega a la superficie durante este proceso se elimina con papel absorbente (servilleta de papel). Se pasa cepillo y se puede secar con secador de mano

Se realiza la cocción a la vez de la dentina e incisal.

El proceso es colocar la estructura acabada en el horno, la puerta de éste irá bajando poco a poco con el objetivo de hacer un proceso de secado, saldrán los vapores de agua y los productos de la combustión.Tras el secado se cierra la puerta y se completa la cocción. La porcelana cocida debe tener un aspecto blanco mate uniforme.El enfriamiento se debe hacer lentamente para que se produzca una contracción uniforme del material y no aparezcan grietas.

Luego se procede a colocar la segunda capa de dentina e incisal.

Se procede a la 2ª cocción

Luego de la segunda cocción de dentina e incisal se realizan retoques con fresas y discos de las cara libres , espacios interdentarios y caras libres, se realizan control oclusal con papel de articular

Se debe controlar la contracción (20%) de cocción, después de modelar la porcelana (dentina e incisal)

Las piezas se separan con un corte que llegue al opaco se realiza a nivel de los espacios interdentarios. Esto produce una separación entre las piezas, que se rellena en la fase de corrección, es decir en la 2ª cocción.

Acabada la 2º cocción y los retoques , el puente queda preparado para glasear.

6) GLASEADOEl objetivo del glaseado es obtener una superficie lisa y brillante semejante a la de los dientes naturales. Para ello se aplicar una mezcla de pasta más líquido y se acaba introduciéndolo en el horno. Se usa la porcelana de esmalte o incisal que aporta translucidez a la restauración.

Se aplica con un pincel sobre la superficie del puente.

Se introduce en el horno

PUENTE TERMINADO

En el régimen de calentamiento y enfriamiento en el horno y la temperatura para cada cocción deben realizarse siguiendo las instrucciones del fabricante ya que dependen de la composición en particular de cada producto. En la actualidad, los hornos para realizar este trabajo tienen acoplados sistemas que permiten hacer "vacio" (en realidad, disminución de la presión con respecto al ambiente) en algún momento de la cocción. Así, al reinstalarse posteriormente la presión ambiente, Ia masa se compacta y se eliminan los poros o, por lo menos, disminuyen su tamaño. La porcelana final resulta más densa y con propiedades ópticas y mecánicas más favorables.

TIPOS DE

HORNOS

Se utilizan para las cocciones de la porcelana, es un instrumento que consta de un espacio o caja cerrada de varias formas, (cilíndricas o rectangulares) fabricada en material refractario con una cubierta externa protectora metálica, lleva adentro un dispositivo que lleva la temperatura interna por acción de la corriente eléctrica.

ELEMENTOS QUE LO COMPONEN•Mufla o cámara de fuego, es la parte del horno que constituye la unidad de calefacción donde se produce el aumento de temperatura y dentro de la cual se realiza la sinterización. constan de 3 partes:•Resistencia metálica•Una caja de tierra refractario•Capa aislante protectora•Pirómetro: instrumento que mide la temperatura del horno •Amperímetro: instrumento que mide la intensidad de la corriente•Vacuometro: instrumento que marca la intensidad de vacio•Reóstato: es un potenciómetro que sirve para aumentar o disminuir el pase de corriente•Accesorios:

• bomba de vacio• llaves interruptoras • Fusibles• Alarmas

Mantenimiento del horno

Debe calentarse en forma gradual, cuando se comienza a utilizar no debe apagarse.

Desgasificado:Se realiza periódicamente cuando las navecillas y la mufla comienzan a oscurecerse.

Existen dos formas para realizarlo• calentando el horno hasta llegar a los 2000F y luego encender el vacio durante 15 min• con carbón vegetal, llevando a 2000F con vacio pero sin mantener los 15 min

Salida de gases y humo que puede ser conectado al exteriorEl calentamiento es por medio de placas calefactoras blindadas de alta alúmina El gabinete es de chapa doble decapado pintado con pintura al horno Doble aislación de fibra de cerámica de alta densidad y cámara de aire Resistencias de Kanthal 1 (Suecia) Controladores de temperatura de última generación de fácil manejo (opcionales) Bajo consumo Temperatura hasta 1200ºCService y respuestos garantidosFabricación nacional

$ 6.550

HORNO PARA PORCELANA KAMIL - CERAM Horno para porcelana y cocción de alúmina. Posee 250 programas para porcelana y 50 para trabajar alúmina. Microprocesador con funciones especificas de trabajo. 6 porcelanas pre-programas (vita, ceramico, ivoclar, finesse, noritake y oki-ceram) Programa de temperatura nocturna y mantención. Corrección de temperaturas en el mismo proceso sin modificar la programada. Visualización de los parámetros en el display y cambio de cualquiera de estos con tecla exclusiva en pleno proceso. Subida y bajada de tapa por tiempos. Enfriador forzoso. Interrupción de cualquier programa en plena marcha, con o sin vacío. Subida y bajada de platina muy suave. Luz de trabajo. Display numérico de temperatura. Mufla especial para soportar altas temperaturas sin modificación. Posee 10 programas de secado de alumina, 20 programas de sinterizado, 20 programas de infiltrado

$12.500

Whip Mix Pro Press 200 y Pro 200

Tiene memoria para 200 programas.Permite al usuario crear, modificar, imprimir y transferir programas a los hornos directamente desde su PC.Cuenta con una pantalla LCD que permite una fácil lectura de los programas.

HORNO FIRELITEDiseñado para laboratorios que demandan rendimiento y , con pantalla LED que permite al técnico seguir las etapas del programa, tiene tablero ajustable, almacena 50 programas, puede personalizar cualquier tipo de porcelana, tiene 2 puntos de calibración que aseguran exactitud en la cocción para porcelanas de alta y baja fusión. Diseño especial que asegura un levantamiento suave de la plataforma, con ciclo de enfriamiento rápido.

Horno de sintetización de zirconio Los datos técnicos clasificaron el voltaje 230V, Máximo 3000 W del consumo de energía°C ardiente 1600 de la temperaturaPrograma 1-20Tarifa de calefacción 0-30 °C/minCompartimiento ardiente (altura del diámetro x) 116 milímetros x 130 milímetrosAltura 816 milímetrosAnchura 650 milímetrosProfundidad 600 milímetrosPeso 97 kilogramos

Sintetización de materiales en Zirconio y en alúmina para alta resistencia y alta densidad con el color deseado de los dientes. Temperaturas hasta 1600°CSintetización de hasta 180 unidades en hasta 3 capas

Horno de sintetización de zirconio

Temperaturas hasta 1600°C Sintetización de más de 25 unidades en 1 capaMemoria para 9 programas individuales de la calefacciónOperación fácil, controlada por menú

Horno de sintetización de zirconio

Temperaturas hasta 1600°C Sintetización de más de 25 unidades en 1 capaMemoria para 9 programas individuales de la calefacciónOperación fácil, controlada por menú

Temperaturas hasta 1600°CSinterización de más de 20 unidades en hasta 2 capasFácil de utilizarValor muy bueno

BIBLIOGRAFIA

“PROTESIS FIJA”

de Luiz Fernando Pegoraro

Ed. Artes Medicas Latinoamérica 2001

“MATERIALES DENTALES”

de MACCHI tercera edición

Ed. Medica Panamericana