Materiales de protesis

Materiales
Frank Kaiser
Para lograr el éxito en un tratamiento odontológico, además de la importancia
del diagnóstico y planificación, es indispensable que el Odontólogo conozca en
detalles las fases laboratoriales, así como el Técnico en prótesis dentaria conozca
los procedimientos clínicos. Los procedimientos laboratoriales son directamente
relacionados con su TIME: Técnica, Instrumentación, Material y Equipo.
Este artículo presenta un estudio detallado de los distintos materiales involucrados
en la realización de colados en el laboratorio; las ceras, los revestimientos y las
aleaciones. Ellos son los materiales de mayor importancia en la realización de colados,
pero, sus aspectos científicos son muchas veces poco conocidos.
El objeto de este artículo es de mostrar en un lenguaje simple y didáctico, las
principales características de los productos usados durante las fases laboratoriales.
El empleo de materiales de última generación para la realización de colados es
directamente relacionado con el resultado obtenido.
Cera
El colado con cera perdida es una técnica conocida de la humanidad hace por
lo menos 6.000 años a.C., los hebreos la inventaron. Todavía es uno de los procesos
más utilizados hoy día para se confeccionar modelos en la industria joyera. Taggart,
en 1907, presentó la fabricación de restauraciones coladas, considerada entonces
como la primera aplicación de la técnica de la cera perdida en Odontología. 200
años atrás, la cera ya era utilizada en el área odontológica para impresión; hoy,
su principal aplicación es la toma de registro, y las esculturas diversas en laboratorio.
Composición
Las ceras odontológicas son compuestas por distintas ceras naturales, así
como otros productos, tales como aceites, grasas, gomas, resinas y colorantes.
Esta variedad de componentes permite obtener ceras con características y
propiedades distintas. Ellas pueden ser de origen:
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Animal
Cera de abeja, producida por las glándulas laterales del abdomen de las
abejas. Después de una purificación, ella se encuentra blanca y relativamente
blanda. Es utilizada para aumentar la fluidez y la flexibilidad a la temperatura
ambiente. Intervalo de fusión alrededor de 63-70°C.
Vegetal
Cera de carnauba o cera candelila, generalmente
duras, quiebra fácil, insípidas e inodoras. Ellas son
incorporadas para aumentar la dureza, rigidez y
resistencia. Intervalo de fusión alrededor de 80-85°C.
Mineral
Parafina, obtenida a través de procesos petroquímicos,
residuo de la destilación del petróleo. Son ceras que
presentan excelentes propiedades termoplásticos.
Generalmente agregadas a la cera de abeja para disminuir
su plasticidad. Intervalo de fusión alrededor de 48-70ºC.
Las ceras microcristalinas son productos provenientes de cristales muy
pequeños. Ellas son utilizadas para elevar la temperatura de fusión. Intervalo de
fusión alrededor de 65-90ºC.
Artificial
Son mezclas entre resinas, ácido
esteárico y gomas. Tornan las ceras más
pegajosas, y más adhesivas.
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Propiedades
Las ceras son blandas y frágiles. Las propiedades térmicas son las que más
presentan interés, principalmente la propiedad de termo plasticidad, o sea, la
capacidad que tienen las ceras de ablandar mediante la acción del calor.
El intervalo de fusión de la cera
corresponde a la media de las temperaturas
de fusión de todos sus componentes. Es el
pasaje del estado sólido al estado líquido.
Él puede variar en función de la diversidad
de sus componentes, generalmente entre
48°C y 90°C.
Temperatura en °C
Intervalo de fusión
Tiempo en sec.
Endurecimiento
Temperatura en °C
Líquida
Intervalo de fusión
Sólida
Cuando resfriada, la cera no pasa
directamente del estado líquido al estado
sólido. Durante el enfriamiento, la cera
empieza a endurecer a aproximadamente
56°C, y se solidifica abajo de 40°C.
Durante esta faja de temperaturas, ella
permanece blanda y maleable, y se puede
trabajarla con facilidad. Este estado de la
cera permite una gran variedad de
aplicaciones en el laboratorio.
Tiempo en sec.
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Coeficiente de expansión térmica
Las ceras son los materiales odontológicos que presentan el mayor coeficiente
de expansión térmica. Durante el pasaje del estado sólido al estado líquido, e
inversamente, ocurren variaciones de volumen, creando dilataciones y contracciones
en la cera. Cuanto mayor la dureza de la cera, mayor probabilidad de un coeficiente
de expansión térmica alto. Un resfriamiento uniforme de la cera diminuye las
tensiones.
Conductibilidad térmica
Debido a su composición y estructura, la cera tiene pésima conductibilidad
térmica. Se necesita, entonces, el calentamiento de toda su masa uniformemente.
Este calentamiento puede ser realizado a través de un baño maría, un horno
programado, aire caliente o llama.
Escurrimiento
Es la capacidad de fluir, de deformarse. Ella es determinada por dos factores,
temperatura de la cera durante la deformación y cantidad de fuerza ejercida sobre
ella. La cera no presenta rigidez y puede escurrir cuando sometida a fuerzas o
tensiones, mismo a temperatura ambiente. Cuanto mayor es la plasticidad de una
cera, mayor su escurrimiento.
Color
Para facilitar la ejecución de un trabajo, el color de la cera elegida es de
extrema importancia. Un contraste entre el color del modelo de yeso y el color de
la cera es recomendable. Los trabajos precisos requieren la visualización de los
mínimos detalles. En caso de trabajos de fresado, la atención y la concentración
sobre la cera son tan grandes que su color debe ser agradable, para no cansar la
vista. Para un encerado diagnóstico, será utilizada una cera de color semejante a
la del esmalte dentario.
Dureza
Dependiendo del propósito, las ceras presentan consistencias distintas. La
dureza de la cera es directamente relacionada con la amplitud de sus tensiones.
Para una fixa grande, por ejemplo, después de la unión de todos los elementos
con cera cervical, es interesante poner el trabajo en cera, aún en el modelo, en el
agua tibia a aproximadamente 42°C. Dejar resfriar esta agua hasta volver a la
temperatura ambiente, disminuya considerablemente las tensiones internas y
superficiales de la escultura.
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Tipos de cera en el laboratorio
Cera para registro
de oclusión
Presentándose en forma de rodete,
ella es suficientemente blanda para
poder registrar la oclusión, y tolera
temperatura más elevada que la del
ambiente bucal, o sea, más de 37°C,
sin sufrir deformaciones ni distorsiones.
Cera para base de
prótesis total
Llamada también de cera 7 o 9, ella
es compuesta por 75% de parafina, cera
blanca de abeja, resina y esencia de
terebintina, así como colorantes. La cera
para base de prótesis total es blanda,
permitiendo la movimentación de los
dientes del stock para posicionarlos
durante el montaje, además de
posibilitar la escultura de la encía
artificial.
Cera para escultura
de prótesis fija
Debido a sus propiedades plástica
y elástica, ella permite esculpir tanto
por la metodología por adición de cera
como por substracción de cera.
Totalmente calcinable, ella es empleada
para el procedimiento llamado de cera
perdida. La cera para escultura se
quema durante el calentamiento del
anillo. Ella forma carbono, eliminado por
oxidación, transformándose en gases
volátiles. A una temperatura de 500°C,
no es dejado residuos que excedan 0,1%
del peso original.
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Cera de fresado
Una cera de fresado permite la
creación de cantos extremamente
delgados y precisos, por eso ella es
extremamente dura. Generalmente rica
en cera de carnauba o candelila, por
sus extremas durezas, ella es la más
dura cera utilizada en el área
odontológica. Pero, el hecho de ser
extradura y frágil presenta dificultades
para la realización del encerado
diagnóstico total de las coronas,
requerido en las técnicas de fresado.
Para contornear este problema, es
posible diferenciar la cera utilizada para
las partes fresadas, generalmente
linguales, y el resto de la corona, o
encontrar un compromiso entre dureza,
precisión y facilidad de escultura.
Cera para encerados
diagnósticos
Con propiedades similares a las de
la cera para escultura de prótesis fija,
ella es fácilmente esculpida, y puede
también ser calcinada. Más cara, ella
es generalmente presentada en
estuches con varios tonos de amarillo y
marrón, para reproducir efectos del color
del esmalte de los dientes.
Cera cervical
Cera resinosa, sin contracción, ella
es también llamada de cera muerta o
inerte. Ella reproduce con extrema
precisión los límites cervicales de las
coronas. Es también utilizada como
capas primarias para inlays, onlays, y
overlays. Para cualesquier contactos
entre cera e yeso, particularmente de
los troqueles, debería ser empleada una
cera inerte, para evitar tensiones
superficiales.
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Cera para escultura
de PPR
Las PPRs son esculpidas con la
misma cera que es usada para escultura
de prótesis fija. Esto principalmente por
la facilidad de esculpirla y alisar su
superficie, lo que facilita el pulimento
futuro. Generalmente compuesta por
cerca de 50% de parafina, ella es
complementada por cera de carnauba o
candelila, goma dammar y agentes
colorantes.
Cera de alivios
Principalmente utilizada para la
realización de la prótesis parcial
removible, ella es una cera fluida, que
permite eliminar las áreas retentivas y
rellenar los ángulos muertos de un
modelo, antes de su duplicación. Ella
puede también presentarse en forma
de placa autoadhesiva, para el alivio
de las futuras mallas retentivas sobre
las sillas.
Cera preformada
Son ceras especiales, de varios
tamaños, formas, plasticidades y
colores. Ellas son utilizadas para la
realización de pónticos para prótesis
fijas y también para el encerado de los
elementos constituyentes de las PPRs.
Los ganchos, barras linguales, mallas
retentivas y rugosidades palatinas de
cera facilitan y aumentan la velocidad
de ejecución de los trabajos. Pero los
preformados deben ser adaptados
individualmente a cada situación.
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Cera utilidad
La
cera
utilidad
presenta
propiedades plásticas importantes,
mismo a la temperatura ambiente.
Multifuncional, ella es empleada para
varias aplicaciones tanto en prótesis fija
como
en
prótesis
removible,
reparaciones, alivios, bloqueos de
modelos, bases de anillos, etc. Su
temperatura de fusión es de 78°C.
Cera pegajosa
La cera pegajosa es una mezcla
entre cera blanca de abejas y resina
procedente de la savia de algunos
árboles. También multifuncional, cuando
se trata de unir, pegar, prender o
conectar. Utilizada para unir y estabilizar
temporariamente piezas para soldar.
Cada cera debe ser empleada en su contexto, siguiendo las instrucciones de
los fabricantes.
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Revestimiento
En Odontología existen tres tipos de revestimientos. Los revestimientos
aglutinados por yeso, tradicionalmente utilizados para el colado de oro (Au) de
baja fusión, prácticamente en desaparición en el mercado. Los revestimientos
aglutinados por silicato de etila, perdiendo popularidad, utilizados para el colado
de aleaciones no preciosas para prótesis parcial removible. Ellos presentan poca
precisión, poca resistencia y los procedimientos involucrados son complejos. El
tercer tipo de revestimiento es aglutinado por fosfato y satisface los requisitos de
cualquier tipo de colado, siendo aleación preciosa o no preciosa, para prótesis
metalocerámica, inlay, onlay, overlay, corona, puente o prótesis parcial removible.
Detallados a seguir, los revestimientos fosfatados son los más populares,
debido a la calidad de superficie que resulta en los colados, a la ausencia de
contaminación de las aleaciones, y a la tolerancia a altas temperaturas, necesarias
a los colados de metales no preciosos. Los revestimientos fosfatados son divididos
en dos categorías: tipo I para inlay, onlay, overlay, coronas y puentes, y tipo II
para PPR.
Composición
Los revestimientos fosfatados son compuestos de una carga refractaria (polvo)
y de un aglutinante (líquido). Durante la mezcla de los dos componentes, es
importante poner primero el líquido en el fondo de la cubeta, y a seguir poner el
polvo arriba del líquido. Esto evita la incorporación de microburbujas al polvo y
torna la mezcla más homogénea.
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Carga refractaria (polvo)
La carga refractaria es compuesta por das formas cristalinas de la silica: el
quartzo y la cristobalita. El quartzo es encontrado abundantemente en la naturaleza;
la cristobalita es producida artificialmente por la calcinación del quartzo a 1600°C.
Aditivos, tales como colorantes y óxidos refractarios, están igualmente presentes
en los revestimientos. Prácticamente todos los revestimientos fosfatados presentan
la misma composición; la granulación y la calidad de la materia prima pueden
diferir de un producto para otro.
Quartzo
Cristobalita
Aglutinante (líquido)
El aglutinante puede ser compuesto de óxido de magnesio, de di-hidrógeno
fosfato de amonio, fosfato de monoamônia y silica coloidal. Debido a la presencia
de fosfato en el líquido, estos revestimientos son llamados de revestimientos
fosfatados. En el caso de los revestimientos antiguos, llamados de binder o a
alcohol, el aglutinador es alcohol, silicato de etila y ácido.
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Propiedades
La calidad de un revestimiento es determinada por las siguientes propiedades:
capacidad de reproducción de pequeños detalles, superficie lisa, expansión
ajustable, tiempo suficiente para la manipulación, arenado fácil, suficientemente
poroso para evacuar los gases, ser un material refractario no inflamable.
Los datos fornecidos por los fabricantes son los siguientes:
Tiempo de elaboración
Determina el tiempo disponible para la mezcla líquido/polvo, y el revestido
del anillo, o del molde en caso de duplicación. Varía en función de la temperatura
ambiente. El calor acelera el fraguado del revestimiento. Por eso, en el verano, es
recomendable conservar el polvo y el líquido dentro de un armario refrigerado o un
refrigerador, entre 10°C y 12°C, sin congelar el líquido, para evitar su cristalización.
Una cubeta lavada con agua caliente también acelera el fraguado del revestimiento.
Una nueva generación de revestimientos fosfatados permite un tiempo de
elaboración mayor, de hasta 5 minutos, especialmente desarrollada para países
tropicales, con temperaturas ambientes elevadas.
Tiempo de elaboración
en min.
Tiempo de fraguado
Temperatura ambiente
El tiempo de fraguado inicial, medido a través del sistema de la aguja de
Vicat, corresponde al tiempo necesario para que el revestimiento sea totalmente
endurecido. Este tiempo mínimo de espera después del revestido del anillo
corresponde a la reacción exotérmica, liberación de calor hasta 85°C. Los
revestimientos tradicionales, o sea, lentos, son puestos en el horno después de
la reacción exotérmica, aproximadamente 45 minutos después del inicio de la
espatulación. Los revestimientos llamados heat shock, choque térmico, son puestos
en el horno durante la reacción exotérmica, generalmente entre 20 y 30 minutos
después del inicio de la espatulación.
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Proporción líquido/polvo
Las indicaciones del fabricante sobre la proporción líquido/polvo deben ser
rigurosamente respetadas. Es muy común encontrar Técnicos que no meden el
líquido, alegando "poseer experiencia". Están equivocados, el ojo humano no es
tan preciso! Es indispensable medir la cantidad exacta de líquido necesaria en la
mezcla, para obtener resultados constantes.
Resistencia a la presión
La presión ejercida sobre el revestimiento para medir su resistencia es expresa
en mega pascal (MPa). 1MPa = 1N/mm2, lo que significa que 1MPa corresponde a
una fuerza representada por un peso de aproximadamente 100g (1N) ejercida
sobre una superficie de 1mm2. Los revestimientos tipo I, para inlays, coronas y
puentes, o sea, prótesis fija en general, tienen una resistencia a la presión de
aproximadamente 5 a 10MPa.
Los revestimientos del tipo II, para PPR, presentan resistencia a la presión de
hasta 15 a 20MPa, indispensable para los modelos duplicados.
Generalmente, los revestimientos más viscosos durante la elaboración son
más resistentes que los muy líquidos. También cuando la concentración de líquido
propio es importante, en detrimento del agua destilada, los revestimientos
presentan mayor dureza. Un revestimiento altamente resistente a la presión
presenta la gran ventaja de ser compacto, fino y preciso, pero no facilita el
arenado.
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Precalentamiento
Un precalentamiento convencional, o sea, lento, requiere una estabilización
de 30 minutos a aproximadamente 270°C, para permitir la expansión de la
cristobalita. Una otra estabilización de 30 minutos a aproximadamente 570°C es
necesaria para la expansión del quartzo. En un precalentamiento rápido, la
temperatura del horno corresponde a la temperatura final. En ese caso, la expansión
de la cristobalita y del quartzo es simultánea. La apertura del horno durante la
eliminación de la cera es peligrosa, pues los gases pueden se incendiar en la
presencia de oxígeno. El tipo de aleación utilizada determina la temperatura final
de precalentamiento del anillo.
Tipo de
aleación
Precalentamiento
de los anillos
Au
750°C
Ag-Pd
850°C
Ni-Cr
950°C
Co-Cr-Mo
1050°C
Para contener el revestimiento y formar el anillo, pueden ser usados anillos
metálicos revestidos internamente por fibra cerámica, anillos de goma promoviendo
una expansión libre, o anillos preformados de plástico para las PPRs.
El tamaño de los anillos determina el tiempo necesario de estabilización final
del horno. Este tiempo aumenta en función del tamaño del anillo, permitiendo a
la temperatura ambiente del horno atingir el centro del anillo.
Tipo de
anillo
Estabilización
final
1x
20-30min.
3x
30-45min.
6x
50-60min.
9x - PPR
60-90min.
La cantidad de anillos presentes en el horno también es determinante para el
tiempo de estabilización final. Así, cuando mas anillos presentes en el horno, por
mas tiempo debe ser mantenida la temperatura final.
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Expansión
Los revestimientos utilizados para el colado de prótesis odontológica son
llamados de revestimientos compensadores. Esto es porque tienen la facultad de
expandir y así compensar la retracción del metal durante su cristalización. Un
metal no precioso presenta mayor retracción que un metal precioso. Existen dos
tipos de expansión, la expansión de fraguado y la expansión térmica. El control de
esas expansiones es importante para conseguir un ajuste apropiado de las coronas
sobre los preparos, o de las contra-fresas sobre las fresas, por ejemplo.
Expansión de fraguado
La expansión de fraguado representa la expansión del revestimiento durante
su endurecimiento. Ella es medida con un extensómetro, instrumento usado para
medir pequeños movimientos de extensión de un cuerpo sometido a deformación.
La expansión de fraguado, generalmente alrededor de 1,2% hasta 1,4%, puede
variar mucho de un revestimiento para otro, además de todos los factores influyentes
detallados a seguir.
Temperatura ambiente
La temperatura ambiente en el momento de la manipulación influencía en la
expansión de fraguado del revestimiento. Cuanto más alta es la temperatura
ambiente, más expansión resultará en el revestimiento.
Temperatura de los materiales
La temperatura del líquido y del polvo influye sobre la expansión. Ellos deberían
ser siempre conservados en un armario refrigerado o refrigerador, entre 10°C y
12°C, sin congelar, para obtener resultados constantes. Una cubeta lavada con
agua caliente también modifica la expansión de fraguado del revestimiento.
Cantidad de líquido en la mezcla
Si las indicaciones del fabricante sobre las proporciones líquido/polvo no son
respetadas, el resultado no corresponderá a las especificaciones del producto. Es
importante seguir las instrucciones para obtener resultados constantes.
Porcentaje de líquido propio y de agua destilada
La manera más significante de controlar la expansión de fraguado es a través del
porcentaje de agua destilada contenida en el líquido. Un líquido puro mezclado al
polvo resulta en una expansión de fraguado máxima. A la medida que el líquido es
diluido con agua destilada, la expansión de fraguado del revestimiento diminuye. El
empleo continuo del mismo revestimiento permite resultados precisos. Para trabajos
en oro (Au), el porcentaje de líquido propio del revestimiento se encuentra diluido a
50% con agua destilada, para compensar la pequeña retracción del oro (Au).
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Trabajos fijos extensos en metales no preciosos se encuentran complejos,
debido a la expansión de fraguado importante. El ajuste de cada elemento individual
puede ser satisfactorio, pero la prótesis fija en su posición en el arco puede
presentar distorsiones.
Para evitar este problema se puede trabajar con expansiones de fraguado
localizadas, o sea, distinta expansión para el interior de las coronas y para el
relleno del anillo.
80%
50%
Tiempo y velocidad de pre espatulación con la mano
El tiempo y la velocidad de pre espatulación con la mano influye sobre la
expansión de fraguado del revestimiento. Él debe siempre ser lo mismo,
aproximadamente 15 segundos, para se obtener resultados constantes y poder
tener un control exacto de la expansión de fraguado.
% de expansión
Tiempo de espatulación en segundos
Intensidad y tiempo de espatulación al vacío
Para una mezcla homogénea del revestimiento, el tiempo de espatulación al
vacío debe ser de, por lo menos, un minuto y la rotación del mezclador al vacío,
generalmente, de 360min -1. La intensidad y el tiempo de espatulación son
determinantes para el resultado final.
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Expansión térmica
La expansión térmica del revestimiento es controlada por la velocidad de
subida de las temperaturas del horno y las estabilizaciones, con sus respectivos
tiempos. De manera general, ella no puede y no debe ser modificada. La expansión
térmica corresponde a la expansión de la cristobalita y del quartzo a temperaturas
definidas. La programación del horno debe respetar rigurosamente las indicaciones
de los fabricantes.
Expansión de la cristobalita
La cristobalita, a la temperatura ambiente, se presenta en su forma cristalina
tetragonal; arriba de 270°C, ella sufre una expansión y pasa para una forma
cúbica. Para completar esta expansión, es requerida una estabilización de 30
minutos a esta temperatura.
270°C
Fase alfa
Fase beta
Expansión del quartzo
El quartzo, a la temperatura ambiente, se presenta en su forma cristalina
hexagonal, llamada de fase alfa. Arriba de 570°C, él sufre una expansión y pasa
para una forma trigonal, llamada de fase beta. Para completar esta expansión, es
requerida una estabilización de 30 minutos a esta temperatura.
570°C
Fase alfa
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Fase beta
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% de expansión
Cristobalita
Quartzo
Temperatura del horno en °C
En un precalentamiento rápido, la expansión de la cristobalita y del quartzo es
simultánea, y ocurre a la temperatura de introducción en el horno , o sea, a la
temperatura final. Dependiendo del revestimiento, la expansión térmica, de
aproximadamente 0,6% a 300°C, puede llegar hasta aproximadamente 1,4% arriba
de 600°C.
Con sílica coloidal
% de expansión
Temperatura del horno en °C
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Expansión total
La suma de las dos expansiones, expansión de fraguado y expansión térmica,
resulta en la expansión total del revestimiento. El proceso total de expansión es
finalizado alrededor de 600°C. La expansión total, de aproximadamente 2,5%,
puede llegar hasta 3%, utilizándose silica coloidal en el aglutinante.
El control de la expansión de fraguado es difícil y poco regular, debido a la
cantidad de factores involucrados. Para obtener resultados constantes, es
importante respetar siempre un protocolo de trabajo similar. La expansión térmica
es la más controlable, simplemente por las temperaturas de horno.
Expansión de fraguado
81%
19%
Expansión térmica
Los revestimientos de última generación tienen tendencia a equilibrar la
importancia entre la expansión de fraguado y la expansión térmica, para facilitar
el control de la expansión total del revestimiento.
Expansión de fraguado
55%
45%
Expansión térmica
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Silicosis
Hace parte de un grupo de enfermedades llamado pneumoconiosia, que se
origina del acumulo de polvo en los pulmones acompañado de reacción tejidual a
su presencia. La silicosis es una enfermedad pulmonar causada por la inhalación
de polvo con sílica libre y su consecuente reacción tejidual de carácter fibrogénico.
Cuando inhalamos partículas de silica, estas se alojan en las superficies húmedas
en el interior de nuestro aparato respiratorio. Algunas de esas partículas pueden
llegar al interior de nuestro pulmón y se alojar en nuestros bronquios. Nuestro
organismo, al percibir un cuerpo extraño, formará una fibrosis a su rededor,
intentando eliminarlo.
Como la sílica es una piedrita de quartzo, nuestro organismo no tiene capacidad
de eliminarla y, consecuentemente, la formación de fibrosis es inútil. La inhalación
continua disminuye la plasticidad de nuestro pulmón y también la capacidad de
nuestros bronquios renovaren el oxígeno de nuestra sangre. Si no es interrumpida
la exposición a la silica, empieza una consecuente enfermedad ocupacional grave,
la silicosis, conocida mundialmente como una enfermedad típica de mineros.
El Técnico en Prótesis Dentaria debe protegerse usando una aspiración, o una
máscara filtrante contra polvos y evitar, de toda forma, la inhalación del polvo de
revestimiento seco.
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Aleaciones
El mercado actual cuenta con una gran variedad de aleaciones odontológicas,
más de 2.000, de composiciones ampliamente diversificadas y aplicaciones
variadas. Los metales que las componen necesitan presentar compatibilidad y
facilidad de fusión, colado, soldadura y pulimento. Poca contracción de
solidificación, mínima reactividad con los revestimientos, resistencia al desgaste,
alta dureza y resistencia a la corrosión.
Co-Cr = Cr-Co
La identificación de una aleación es hecha por los elementos predominantes;
los componentes son listados en orden decreciente de composición. Por ejemplo,
en una aleación para PPR, la denominación Cr-Co no es correcta. El metal
predominante en la aleación es el cobalto (Co), presente alrededor de 60% en
esta aleación. La denominación Co-Cr es más adecuada porque la base del metal
es el Cobalto (Co). Los fabricantes presentan las aleaciones de diversas maneras,
como, por ejemplo, cilindros, paralelepípedos, bloques, hojas, pelotas o lágrimas.
Una nueva generación de aleaciones, llamadas de bioaleaciones, no contiene
paladio (Pd), ni cobre (Cu), solamente oro (Au) y platino (Pt). El cobre (Cu) se
descolora rápidamente, y presenta toxicidad. Las aleaciones de plata (Ag) y paladio
(Pd) no contienen cobre (Cu) o, cuando lo contienen, no contienen plata (Ag). Las
cerámicas aplicadas sobre aleaciones de plata (Ag), pueden ser solamente de
baja fusión.
La denominación de aleación semipreciosa no es un estándar legal, como
frecuentemente utilizado para las aleaciones de plata (Ag) y paladio (Pd).
Aleaciones de cobre (Cu) y aluminio (Al) son llamadas también de oro no precioso.
Ellas solamente pueden ser utilizadas para testes, cursos o escuelas, siendo
prohibidas en el ambiente bucal.
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Biocompatibilidad de las aleaciones
odontológicas
La composición de una aleación odontológica puede ser expresa de dos maneras
distintas: en porcentaje del peso específico, o en cantidad de átomos de cada
componente presente en la aleación, o sea, en porcentaje del peso atómico. El
peso específico y el peso atómico pueden diferir mucho uno del otro; un metal
liviano contiene muchos átomos, y un metal pesado contiene pocos átomos. Por
ejemplo, el berilio (Be), muy liviano, presenta un peso atómico aproximadamente
cinco veces más alto que su peso específico. El peso atómico prevé mejor la
cantidad de átomos que pueden ser liberados y afectar el cuerpo humano. Pero los
fabricantes generalmente presentan la composición de una aleación por porcentaje
del peso específico.
Todas las aleaciones odontológicas liberan elementos dentro de la cavidad bucal,
pero no necesariamente en concentración proporcional a su composición. La cantidad
de elementos liberados es directamente proporcional a la diversidad de aleaciones
presentes en la boca. Pueden ocurrir efectos galvánicos entre tipos distintos de
aleación en el mismo ambiente oral. Así, el público debe asumir el riesgo constituido
por las aleaciones odontológicas, si su uso tornarse benéfico. En la mayoría de los
casos, la cantidad de elementos liberados por las aleaciones odontológicas es bien
inferior a la cantidad ingerida por la dieta alimentar. A largo plazo, los elementos
contenidos en la propia dieta alimentar pueden perjudicar la salud.
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La biocompatibilidad de una aleación es directamente relacionada con su
corrosión. La presencia de iones en cantidad suficiente puede alterar o deshabilitar
totalmente el metabolismo celular de los tejidos gingivales vecinos, pero no se
garantiza que daños van ocurrir. Cuanto mayor es el tiempo de exposición de las
células a los iones metálicos, menos concentrados se encuentran los efectos
biológicos. Esos efectos biológicos locales debidos a la liberación de elementos
aún son motivo de intensos debates. La cuestión central es saber si la liberación
de estos elementos es suficiente para comprometer el funcionamiento biológico
normal de los tejidos adyacentes a las aleaciones.
Elementos deben ser liberados para causar alergia. En respuesta, los tejidos
gingivales presentan una inflamación significante. Estudios muestran que alergias
a aleaciones odontológicas solamente pueden ocurrir en presencia de corrosión y
liberación de iones metálicos. Es siempre difícil determinar si una respuesta
inflamatoria a iones metálicos es mediada por un mecanismo alérgico o tóxico, o
mismo por una combinación de los dos. Generalmente, las respuestas alérgicas
son caracterizadas independientemente de la dosis aplicada.
Los efectos biológicos de los metales dependen de la vía de acceso al organismo.
La liberación de elementos en implantes es más crítica que la liberación a partir
de restauraciones coronarias. Titanio (Ti) fue encontrado en el hígado de pacientes
portadores de implantes. Los elementos liberados en las regiones cervicales,
entre la corona y la encía marginal, así como los liberados en las partes internas
de las PPRs, son altamente concentrados, porque no diluidos por la saliva.
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Estudios muestran que 15% de la población presentan sensibilidad al níquel
(Ni), 8% al cobalto (Co) y 8% al cromo (Cr). La concentración de plata (Ag)
disminuye sensiblemente las actividades celulares. Iones de oro (Au) no
interaccionan con los tejidos de manera a provocar respuestas alérgicas. Estudios
muestran que los pacientes sensibles al paladio (Pd) son casi sistemáticamente
sensibles al níquel (Ni). La razón de algunos iones metálicos provocaren alergias
y otros no, no es conocida. Investigaciones adicionales son necesarias en esta
área.
De manera general, el sobrecalentamiento de una aleación conduce a una
formación de óxidos, ni siempre visibles. La saliva, compuesta de aproximadamente
99% de agua, así como de bicarbonato de sodio, cloro, calcio, magnesio y fosfato,
tiene un gran poder corrosivo sobre estos óxidos.
Todavía no es posible conocer los efectos biológicos completos de las aleaciones
odontológicas. La elección de una aleación no es fácil, e involucre datos financieros,
legales, técnicos y, sobretodo, la satisfacción del paciente. La mayoría de las
veces, la elección es filosófica, basada en posibles riesgos biológicos. Pero es
aconsejable emplear aleaciones odontológicas provenientes de empresas
constituidas de un sector de investigaciones y desarrollo. La evaluación debería
siempre envolver pruebas de corrosión y test de biocompatibilidad básico para
determinar si la liberación de elementos es biológicamente significante.
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Propiedades de las aleaciones
odontológicas
Color
Determina el color de la aleación, generalmente blanca para las aleaciones no
preciosas, así como para las de plata (Ag) y paladio (Pd), hasta amarilla para las
aleaciones preciosas conteniendo alto porcentaje de oro (Au). Las aleaciones
blancas con alto porcentaje de oro (Au) son llamadas oro blanco, descolorido por
el paladio (Pd). El titanio (Ti) presenta un color gris y con menos brillo que el
cromo (Cr).
Peso específico o densidad (g/cm3)
El peso específico determina la densidad de la substancia que constituye un
cuerpo, la relación entre la masa del cuerpo y su volumen. La densidad de un
metal es proporcional a la suma de los pesos de los átomos y moléculas presentes
en la aleación, y al espacio existente entre ellos. El peso específico es importante
para calcular la cantidad de metal necesaria para colar una pieza de cera. Así, el
peso de la cera con los bebedores es multiplicado por el peso específico de la
aleación para se saber la cantidad exacta de metal necesaria para el colado. El
peso obtenido ya incluye los bebedores.
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Dureza Vickers (HV)
La dureza Vickers corresponde a la dureza de superficie, a la resistencia a la
abrasión, desgaste o penetración de un material en otro. Cuanto mayor el valor,
más resistente se encuentra la superficie. Para medir la dureza Vickers es empleada
una pirámide de diamante de base cuadrada. Ella es forzada, por la aplicación de
una carga preestablecida, sobre la superficie de la pieza a ensayar. La forma de
impresión es la de un losango regular, cuyas diagonales son medidas por un
microscopio.
Tablas fornecen el valor en función de las diagonales de la impresión formada
y de la carga utilizada. El valor es dado en HV, Hardness Vickers, generalmente
entre 120 y 420 para las aleaciones odontológicas. Dependiendo de la dureza del
material, el cambio de carga muchas veces es necesaria para obtener una impresión
regular. Así, es aplicada una carga de 50N (HV5) para metales preciosos, y de
100N (HV10) para metales no preciosos.
Módulo de elasticidad (MPa o N/mm2)
El módulo de elasticidad es la medida de la resistencia del material a la
deformación elástica. Cuanto más rígido es un material, mayor será su módulo de
elasticidad, o sea, mayor la fuerza necesaria para deformar este material. Para
una PPR, por ejemplo, el ideal sería un módulo de elasticidad alto, para evitar
ganchos muy flexibles. El valor del módulo de elasticidad es determinado por la
fuerza necesaria a un alargamiento de 0,2%. Una máquina de test universal es
empleada para alargar la aleación.
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Límite elástico (MPa)
También llamado de límite de alargamiento, de dilatación o escurrimiento.
Corresponde a la fuerza necesaria para la transición entre una simple deformación
elástica y una deformación plástica definitiva. La deformación elástica de una
aleación permite que después de la remoción de la fuerza el metal retome su
forma original. Una deformación plástica, mismo después de la remoción de la
fuerza, es permanente. El parámetro de medida es 0,2%, determinando la transición
entre una deformación elástica y una deformación plástica. En caso de una PPR,
un valor alto evita deformaciones definitivas de los ganchos en acción.
Dilatación de rotura (%)
Llamado también de flexibilidad dúctil.
Corresponde al alargamiento máximo de un material,
hasta rotura. El valor, por ser expreso en porcentaje,
es independiente del diámetro de la pieza ensayada.
Aumentando la fuerza aplicada, la fractura corresponde
la una fase avanzada de la deformación plástica.
Coeficiente de expansión térmica (10-6K-1)
Aparece también como CTE, y corresponde a la ley de la termodinámica.
Cuando un material tiene su temperatura elevada, el espacio interatómico aumenta.
Este fenómeno provoca una expansión, llamada de expansión térmica. Los
comportamientos térmicos del metal y de la porcelana deben ser ajustados de
modo que, durante el periodo de resfriamiento de la temperatura de quema hasta
la temperatura ambiente, las tensiones residuales sean suficientemente bajas y
propiamente direccionadas, para evitar rajas en la porcelana. El coeficiente de
expansión térmica del metal debe ser ligeramente mayor, para contraer ligeramente
más que la porcelana durante el enfriamiento. Esta diferencia en coeficiente deja
la porcelana en compresión residual y fornece resistencia adicional.
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Temperatura de precalentamiento (°C)
Corresponde a la temperatura final del horno a la cual el anillo de revestimiento
debe ser mantenido antes del colado. Esta temperatura cambia en función de la
aleación a ser colada; ver capitulo sobre el precalentamiento de los revestimientos.
El tiempo de estabilización a esta temperatura depende del tamaño del
anillo, y puede variar de 20 minutos hasta una hora y media.
Prótesis fija
Aleación
preciosa
Aleación
non preciosa
Prótesis
removible
Au-Pt
Au-Pd
Ag-Pd
Au-Ag-Pt
Au-Ag-Pd
Ni-Cr-Mo
Co-Cr-Mo
Ti
Co-Cr-Mo
Ni-Cr-Mo
Ti
Intervalo de fusión (°C)
Determinado por dos temperaturas, la más baja, solidus, correspondiente al
estado sólido del metal, y la más alta, liquidus, correspondiente al estado líquido
del metal. Dentro de este intervalo, variable de 30°C a 130°C, dependiendo de la
composición, el metal se encuentra pastoso. Algunas partículas se encuentran
líquidas mientras otras todavía son sólidas.
Temperatura de colado
Liquidus
Solidus
Temperatura de colado (°C)
Cuando la temperatura atinge el punto liquidus, la totalidad de la aleación se
encuentra líquida. Parando el calentamiento, inmediatamente se empieza el proceso
de solidificación de algunas partículas. Por eso, la temperatura de colado ultrapasa
en aproximadamente 50°C a 150°C (7 a 15%) la temperatura liquidus, permitiendo
al metal rellenar totalmente el anillo de colado, mientras líquido.
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Composición de las aleaciones
odontológicas
Existen aproximadamente 30 metales distintos, componentes de las aleaciones
odontológicas. Ellos pueden ser divididos en dos grupos: los metales preciosos y
los metales no preciosos. Los metales preciosos pueden ser llamados también de
metales nobles. Las aleaciones preciosas pueden ser divididas en tres subclases:
bajo contenido de oro (Au), -75%; alto contenido de oro (Au), +75%; y oro (Au)
puro, eletrodepositado.
Mismo con un precio menor, las aleaciones de cobalto (Co) y cromo (Cr),
llamados de metales bases, presentan una biocompatibilidad equivalente a la de
las aleaciones preciosas. Desde 1936, fecha de la introducción de este tipo de
aleación en el área odontológica, no fue relatado un sólo caso de alergia. Debido
al gran porcentaje de cromo (Cr) presente en las aleaciones, la resistencia a la
corrosión es significativa. La adhesión de la resina (cerómeros) es comprobada
mejor sobre el Co-Cr, pero la adhesión de la cerámica es comprobada mejor sobre
metales preciosos. El pulimento y el manoseo son más fáciles en piezas coladas
con metal precioso.
A seguir son detallados los diez metales más frecuentemente encontrados en
las aleaciones odontológicas, empezando por los cuatro metales preciosos.
Oro (Au)
Entre todos los minerales es el oro (Au) lo más deseado
por los hombres, habiendo sido, desde los primordios de la
historia, uno de los responsables por la conquista de tierras
y por muchos combates. El oro (Au) ejerció un papel muy
importante en la evolución de ciencias como la Química. Él
es un metal amarillo, brillante, dúctil, blando, conductor de
electricidad y de calor, resistente a la corrosión y es lo más
inerte de todos los metales. Perfectamente biocompatible
con el medio bucal. Densidad: 19,3g/cm3; punto de fusión:
1.063°C.
Plata (Ag)
La plata (Ag) es un metal blanco, brillante, dúctil y
blando. Manchado muchas veces de castaño o de negrogris. Es un buen conductor de electricidad y un elemento
estable cuando expuesto al aire y al agua. Su principal
desventaja es la pérdida gradativa de su brillo.
Densidad: 10,5g/cm3; punto de fusión: 906,8°C.
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Paladio (Pd)
Tiene la apariencia del acero y no cambia de color en
contacto con el aire. El paladio (Pd) es un metal blanco-gris,
estable al aire. Él es blando y dúctil. Su presencia en las
aleaciones aumenta, considerablemente, la dureza y
resistencia. El oro (Au) puede ser descolorido con el paladio
(Pd), siendo llamado entonces oro blanco. Densidad: 12g/
cm3; punto de fusión: 1.554°C.
Platino (Pt)
El origen de la palabra viene del español, y significa
pequeña plata. El platino (Pt) es un metal plateado,
brillante, y no pierde el brillo cuando expuesta al aire. El
es moldeable y dúctil. Como todos los metales preciosos,
el no puede ser atacada por ácidos sencillos. Hoy, el platino
(Pt) posee mayor valor que el oro (Au). Él se torna
magnético, cuando ligada al hierro (Fe). Densidad: 21,1g/
cm3; punto de fusión: 1.769°C.
Níquel (Ni)
Él es uno de los más comunes alergênicos y lo más
potente sensibilizador de todos los metales. Verificando la
incidencia de alergia al níquel (Ni), fue observado que el
porcentaje de incidencia en mujeres es diez veces superior
a la incidencia en hombres. Según testes realizados, una
aleación conteniendo níquel (Ni) solamente pierde sus
propiedades alergênicas con un contenido mínimo de 20%
de cromo (Cr), tornándose entonces estable y
suficientemente resistente a la corrosión en el ambiente
bucal. De manera general, una alergia al níquel (Ni)
solamente puede ocurrir en el primer mes, durante el cual
los iones emanados son reducidos a 80%. Es poco probable
que un paciente vuelva después de seis meses con una
alergia al níquel (Ni). Este metal es conocido como
carcinogénico para los Técnicos que trabajan
constantemente con él. Densidad: 8,9g/cm3 ; punto de
fusión: 1.455°C.
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Cromo (Cr)
La palabra cromo viene del griego chroma que significa
color, porque sus compuestos presentan gran variedad de
colores. Él es un metal plateado, brillante, con grado de
dureza elevado y frágil. Él presenta un comportamiento
magnético débil. A la temperatura ambiente, no sufre acción
de agentes corrosivos. En una aleación, la función principal
del cromo (Cr) es la de aumentar la resistencia contra la
corrosión y la pigmentación, pudiendo ser comparado a la
pintura del coche. Densidad: 7,2g/cm3; punto de fusión:
1.907°C.
Cobalto (Co)
Este mineral fue usado en la Edad Media para colorir
vidrios y era odiado por los operarios que lo usaban,
por ser muy tóxico. Su gran toxidad y su propiedad de
producir bonitos colores en el vidrio eran consideradas
obras del demonio, y ésa es la razón de su nombre, del
alemán Kobold.
De color gris brillante, con matices azulados, el
cobalto (Co) es un metal duro, aunque frágil, de
apariencia semejante al hierro (Fe) y al níquel (Ni).
Debido a su elevada permeabilidad magnética, él es
empleado en la producción de aleaciones magnéticas.
El cobalto (Co) es un elemento fundamental para
proporcionar dureza, resistencia y rigidez en una
aleación. Densidad: 8,9g/cm 3 ; punto de fusión:
1.495°C.
Molibdenio (Mo)
El molibdenio (Mo) es un metal blanco plateado,
duro y muy resistente. Tiene un elevado módulo de
elasticidad y, entre los metales más comunes,
solamente el tungsteno (W) y el tantalio (Ta) tienen
punto de fusión más alto. Su toxicidad es
considerada pequeña en la literatura. El molibdenio
(Mo), en función de partículas menores, torna una
aleación más densa, compacta. Densidad 10,2g/
cm3; punto de fusión: 2.610ºC.
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Berilio (Be)
El uso del berilio (Be) en Odontología es relativamente
reciente. Él es el metal más leve utilizado, y mejora las
propiedades mecánicas de las aleaciones. Reduce la
temperatura de fusión, mejora la unión entre el metal y la
cerámica y facilita el pulimento, generando una superficie
brillante después del colado, correspondiendo al óxido de
berílio (BeO). Pero los vapores de berilio (Be), durante el
colado, son extremamente tóxicos, pudiendo causar
enfermedades pulmonares graves, tales como la beriliosis.
El polvo del berilio (Be) también es comprobadamente
carcinogénico y requiere cuidados especiales en la
manipulación. Estatuto internacional preconiza que, un una
aleación, cuando el teor de berilio (Be) excede 0,02%, él
debe ser estipulado. La cantidad máxima de berilio (Be)
autorizada en una aleación es de 2%. Densidad: 1,8g/cm3;
punto de fusión: 1.285°C.
Titanio (Ti)
Gris plateado, el titanio (Ti) presenta poco brillo cuando pulido. Él es
particularmente liviano, duro y frágil. La utilización del titanio (Ti) en la Odontología
exige medidas especiales para su elaboración. Los colados deben ser realizados
al vacío, con proyección de gás argón (Ar). El titanio (Ti) tiene afinidad con el
carbono (C), nitrógeno (N) y oxígeno (O). Durante el proceso de colado, la interacción
de esos elementos, provenientes del aire o de substancias presentes en el
revestimiento, resulta en un endurecimiento de la capa superficial del metal. Esta
capa, de aproximadamente 50μm a 100μm de espesor, es llamada Alfa-case.
Ella debe ser totalmente removida durante el pulido, para posibilitar la aplicación
de la cerámica y para que el metal sea suficientemente resistente a la corrosión.
la biocompatibilidad del titanio (Ti) fue comprobada a través de 30 años de desarrollo
técnico y 20 años de desarrollo clínico. Él presenta biocompatibilidad con el tejido
óseo, pero una gran cantidad de autores considera que falta, aún, mucha
investigación sobre el comportamiento de este metal en el ambiente bucal.
Densidad: 4,5g/cm3; punto de fusión: 1.668°C.
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Otros componentes, tales como carbono (C), cobre (Cu), estaño (Sn), hierro
(Fe), galio (Ga), indio (In), iridio (Ir), magnesio (Mg), manganeso (Mn), niobio
(Nb), nitrógeno (N), renio (Re), rodio (Rh), rutenio (Ru), silicio (Si), tantalio (Ta),
tungsteno (W), zinc (Zn) y zirconio (Zr), son igualmente presentes en las aleaciones
odontológicas.
Carbono (C)
Cobre (Cu)
Estanho (Sn)
Ferro (Fe)
Gálio (Ga)
Índio (In)
Irídio (Ir)
Magnésio (Mg)
Manganês (Mn)
Nióbio (Nb)
Zinco (Zn)
Zircônio (Zr)
Por el hecho de esteren presentes en cantidades inferiores, ellos son
relativamente menos influyentes sobre las propiedades físicas y la
biocompatibilidad de las aleaciones. En la Odontología, pocos metales son utilizados
en su estado puro; el oro (Au) y el titanio (Ti) son las raras excepciones.
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Referencias recomendadas
KAISER, F. Fresado no Laboratório. Curitiba: Editora Maio, 2004.
KAISER, F. PPR no Laboratório. 2ed. Curitiba: Editora Maio, 2002.
NALLY, J.-N. - Materiaux et alliages dentaires, composition, applications et
techniques, Paris: Julien Prélat Ed., 1964.
PHILLIPS, R.W. Materiais dentários. 10ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,
1998.
STEDMAN, D Dicionário Médico. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1979.
WATAHA, J.C. Biocompatibility of dental casting alloys. J Prosthet Dent, v83,
n2 p.223-234, February 2000.
WULFES, H. Kombitechnik und Modellguss. Bremen: Bego, 2003.
Frank Kaiser
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