TEMA 2 CERAS EN USOS DENTALES. 1. INTRODUCCIÓN 2. CLASIFICACIÓN. 2.1 CERAS NATURALES. 2.2 CERAS SINTETICAS. 3. COMPOSICIÓN. 3.1 PARAFINAS. 3.2 AGENTES MODIFICADORES. 3.3 ADITIVOS. 4. PROPIEDADES. 4.1 INTRODUCCIÓN 4.2 PROPIEDADES GENERALES. 4.3 PROPIEDADES FISÍCAS. 4.3.1. TEMPERATURA DE TRANSICION SOLIDO-SOLIDO 4.3.2. EXPANSIÓN T CONTRACCIÓN TÉRMICA 4.3.3. GRADO DE FLUJO. 4.3.4. TENSIONES INTERNAS 4.4 PROPIEDADES TÉRMICAS. 4.4.1. TEMPERATURA DE ABLANDAMIENTO. 4.4.1.1. CAMBIO DE ESTRUCTURA CRISTALINA. 4.4.1.2. TÉCNICAS DE ABLANDAMIENTO. 4.4.2. CONDUCTIVIDAD TERMICA. 4.4.3. EXPANSIÓN TÉRMICA O ESTABILIDAD DIMENSIONAL. 4.5 PROPIEDADES MECANICAS. 4.5.1. FLUIDEZ. 4.5.2. FLAGILIDAD. 4.5.3. ESFUERZO RESIDUAL. 4.5.3.1. PRECAUCIONES PARA DISMINUIR EL ESFUERZO RESIDUAL 4.5.3.2. TÉCNICAS PARA DISMINUIR EL ESFUERZO RERESIDUAL. 4.6 PROPIEDADES EXIGIDAS POR LA ADA. 5. APLICACIONES DENTALES DE LAS CERAS. 6. CERAS DE MODELADO PARA PRÓTESIS DENTALES. 6.1. INTRODUCCIÓN. 6.2. CARACTERISTICAS GENERALES. 6.3. COMPÒSICION QUÍMICA. 6.4. MANIÙLACÍON 7. GODIVA. 7.1. FORMAS DE PRESENTACIÓN. 7.2. COMPOSICIÓN. 7.3. PROPIEDADES. 1. INTRODUCCIÓN HISTORIA Se comenzaron a usar hace 200 años, y sin embargo en la actualidad, aún son materiales básicos en cualquier proceso de fabricación de una prótesis dental. La cera es uno de los materiales más utilizados en el laboratorio. Existen en el mercado muchos tipos de ceras para modelado y colado. Se consideran aceptables aquellas que cumplen con las especificaciones de la A.D.A. CARACTERÍSTICAS GENERALES • Están compuestas por materiales termoplásticos en estado sólido a temperatura ambiente que pueden ablandarse con un aumento de temperatura e incluso pasar a estado líquido (líquidos móviles). • Son hidrófugas... • Su fluidez aumenta con la temperatura. • Son de colores transparentes, de diferentes colores y opacos (Gris: superficie oclusales. Azul, rojo, verde y amarillo). CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS • En general son sustancias blandas con escasas propiedades mecánicas. • NO existe una será totalmente exacta. Esto es inevitable. • Esto es debido a la liberación de las tensiones internas de las ceras, lo que llamamos “memoria”, originadas durante su enfriamiento y manipulación. Cera dental = éster de bajo peso molecular de ácidos grasoso que proceden de compuestos naturales o sintéticos, tales como derivados del petróleo, y que se ablandan hasta llegar al Estado plástico a una temperatura relativamente baja. Técnica de la cera directa = método mediante el cual se fabrica un patrón de cera directamente sobre el diente preparado en boca. Técnica de la cera indirecta = método por el que se prepara un patrón sobre un troquel (molde 2. CLASIFICACIÓN. 2.1 CERAS NATURALES. Tienes tres origines: Mineralprovienen del petróleo que se le considera un fósil mineral y el componente fundamental son los hidrocarburos. Hay dos hidrocarburos: A) Parafina son hidrocarburos de cadena lineal, ablanda a una temperatura de 37ºC a 55ºC y funden a 48ºC a 70ºC, su característica principal es que es frágil a temperatura ambiente y se descaman mucho. B) Microcristalinason hidrocarburos de cadena ramificada, ablanda a una temperatura de 50 a 60ºC y funden de 65 a 90ºC, sus características es que tienen mayor dureza que las parafinas y las temperaturas son más altas. Animal las principales son las ceras de abeja y se componen de hidrocarburos saturados e insaturados, ácidos orgánicos y resinas. La característica más importante es que su comportamiento termoplástico es muy elevado y es una cera que a temperatura ambiente tiene cierta resistencia, no es tan frágil como la parafina (aprox 90ºC). Vegetal hay tres tipos: a) Dammara es una variedad de un pino, se le añade a la parafina para aumentar su capacidad termoplástica pero especialmente darle resistencia a la descamación y el objetico es conseguir una superficie lisa. b) Carnauba Su origen son las palmas tropicales (palmeras). Tiene dos características que son el punto de fusión es muy alto y tiene gran dureza. Tiene también olor y sabor agradable. c) Candelilla También es una variedad de palmas tropicales con características similares a la carnauba, lo que la diferencia es el punto de fusión y dureza que son más bajos. 2.2 CERAS SINTETICAS. Se elabora en el laboratorio y que suelen ser compuestos nitrogenados de ácidos grasos de elevado peso molecular. Características generales: a) Termoelasticidad elevada. b) Punto de fusión es más elevado. c) El punto de fusión es específico. Estas características, en las ceras de usos dentales van a cumplir dos funciones: 1. Modificar los intervalos de fusión2. Darle más resistencia a la descamación. 3. COMPOSICIÓN. 3.1 PARAFINAS. Es el ingrediente más importante de las ceras de usos dentales y su proporción varía de 40 al 60%.existen 3 parafinas distintas: a) Normoparafinatienen una enorme contracción de solidificación y puntos de solidificación y fusión están muy próximos. b) Sopaparafinas Presentan una contracción mas reducida durante la solidificación. Su comportamiento plástico es muy alto dentro de un amplio espectro de temperatura. c) Naftenos La contracción de solidificación en este tipo de parafinas es muy reducida y su comportamiento plástico es muy elevado. 3.2 AGENTES MODIFICADORES. Los inconvenientes de las parafinas se compensan añadiendo otros tipos de cera o resina para conseguir una cera de uso dental con una aplicación especifica.los agentes modificadores son los siguientes: cera sintética, cera de carnauba, cera Dammara, etc.… 3.3 ADITIVOS. Son materiales que se añaden pero que no son ceras. Los más importantes son: Resinas, pero sobre todo pigmentos y sustancias opacas. 4. PROPIEDADES. 4.1 INTRODUCCIÓN La temperatura de ablandamiento esta relaciona con el punto de fusión y la temperatura de transición de solido-solido. El cet es el factor fundamental a la precisión. La estabilidad dimensional es la magnitud de las cargas que se incorporan durante la contracción térmica después del modelado. Propiedades mecánicas importantes son la fragilidad y el grado de flujo que sufrirá un metal a su temperatura de trabajo. 4.2 PROPIEDADES GENERALES. INTERVALO DE FUSION Al coexistir en los mismos materiales compuestos cristalinos y amorfos con diferentes pesos moleculares darán lugar a puntos de fusión diferentes y por tanto unas fundirán antes que otras presentándose un intervalo de temperaturas de fusión. En las ceras no existe un punto de fusión claramente definidos. La transición de sólido a líquido se produce pasando por una fase plástica. A temperatura ambiente, las ceras son generalmente sólidas. Por encima del llamado punto de solidificación pasan de plásticas a viscosas según la temperatura, a la que sea sometida. CONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN TÉRMICA Esta propiedad es la menos deseable, pues el volumen del patrón encerado va estar sujeto a las diferentes temperaturas del laboratorio, falseando la geometría de montaje de la pieza en concreto. ELASTICIDAD Las ceras son materiales plásticos moldeables sin agrietarse pues permite deslizarse unas moléculas sobre otras dejando superficies uniformes. Esta propiedad permite recuperar la forma original, o sea tienen “memoria”. ESCURRIMIENTO En la cera en estado líquido tendrán un escurrimiento máximo, si la cera no es viscosa, y en estado sólido la cera tendrá escurrimiento máximo sí la deformación plástica es máxima. Las casas comerciales buscan un escurrimiento aceptable a la temperatura de ablandamiento y de trabajo. ADHESIVIDAD Esta propiedad es la que presentan ciertos de ceras de unir unas con otras. La de menor punto de fusión tiene más facilidad de adherirse que las de alto punto de fusión. PEGAJOSIDAD Es la propiedad de adherirse a otros materiales de diferentes naturalezas, como pueden ser yeso, metal, porcelana o vidrio. TOXICIDAD Las ceras no son tóxicas. Las ceras son pocos reactivas, es decir, cuando se mezclan Las ceras con otras sustancias, no se produce ninguna reacción química. Las ceras son neutras para el medio ambiente, no son tóxicas y no son absorbidas por el sistema digestivo humano. COLOR VARIABLE Mediante la adicción de colorantes y sustancias opacas se determinan los colores y los valores de reflexión de la luz. Desde hace muy poco tiempo se sabe que estos dos factores poseen una importancia capital para las ceras, en sus distintas aplicaciones. De este modo, es posible colocar de forma totalmente controlada y precisa, incluso cantidades extremadamente pequeñas de cera. Los colorantes utilizados son los llamados “colores de pigmentos”, dado que tan sólo estas sustancias son de color duradero, insensible a la luz y resistentes al calor. TIEMPO DE SOLIDIFICACIÓN Es el tiempo de fraguado de la cera. Suele estar comprendido entre 2 a 4 minutos. Transcurrido este tiempo se considera que la cera puede ser manipulada DEFORMACIÓN O DISTORSIÓN La estructura atómica de las ceras tiene memoria, pues una vez que se le deforma con calor intenta recuperar la forma nuevamente. Pero la facilidad que tiene las moléculas de deslizarse, no logra completamente alcanzar su objetivo y se produce una ligera distorsión. Esta propiedad en las ceras es muy elevada. ESTABILIDAD DIMENSIONAL Esta propiedad en las ceras es mala, suelen variar su posición. REPRODUCCIÓN DE DETALLES La reproducción es mala en la cera debido a que tiene una naturaleza hidrófoba y por tanto una tensión superficial alta. Las ceras serán utilizadas para modelar superficies rugosas. Las ceras naturales no presentan residuos al ser eliminadas. Pero las ceras de uso dentales si pueden dejar residuos, pues le agregan algunas partículas metálicas y otros sólidos válidos para determinadas técnicas. Sin embargo, las ceras para colado no presentan residuo alguno. CADUCIDAD Las ceras con el tiempo pierden agua y disolventes y se vuelven débiles, porque técnicamente tienen caducidad 4.3 PROPIEDADES FISÍCAS. 4.3.1. TEMPERATURA DE TRANSICION SOLIDO-SOLIDO A medida que se eleva la temperatura de una cera, su estructura cristalina estable empieza a cambiar de forma progresiva a una estructura cristalina inestable sin dejar de ser solida. Todo este proceso ocurre siempre por debajo del punto de fusión de la cera. Es durante este cambio progresivo, de una estructura a otra, cuando la cera se puede manipular sin acumular excesivas tensiones internas 4.3.2. EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN TÉRMICA. El CET de la cera es el más alto que cualquier material dental es una experiencia frecuente y fácil de reproducir que un patrón se contrae de forma muy significativa al enfriarse desde su temperatura de fusión hasta la temperatura ambiente. 4.3.3. GRADO DE FLUJO. La cera se deforma cuando está sujeta a una carga durante un periodo de tiempo, esta deformación plástica depende de los siguientes factores: 1) Magnitud de la carga (lo que se aprieta la cera). 2) Fluidez, que a su vez va a depender de la estructura molecular y temperatura. 4.3.4. TENSIONES INTERNAS Son las fuerzas que provocaran cambios en una estructura molecular y que son almacenadas en dicha estructura. En el caso que sobrepasa la capacidad elástica se producirá un cambio plástico o permanente. Esta fuerza almacenada (tensiones internas) puede ser liberada apareciendo cambios dimensionales que en la cera, con toda seguridad se producirá en forma de deformación. Los factores que liberaran las tensiones son los siguientes: a) Grado de fluidez. b) Temperatura. c) Tiempo. 4.4 PROPIEDADES TÉRMICAS. 4.4.1. TEMPERATURA DE ABLANDAMIENTO. Es la temperatura necesaria para que una cera pase de una fase solido-solido frágil y se pueda modelar con las menores cargas internas posibles. El punto de fusión y temperatura de ablandamiento se puede modificar de la siguiente Manero: Con los agentes modificadores o cuando la cera se recicla varias veces. 4.4.1.1. CAMBIO DE ESTRUCTURA CRISTALINA. Todas las ceras utilizadas en odontología, tiene una estructura cristalina y un punto de fusión característico, sin embargo, distintas investigaciones muestran que existe un cambio en la estructura cristalina a una temperatura algo menos que el punto de fusión. Este cambio en la estructura cristalina viene acompañado de un cambio en las propiedades mecánicas y la cera se convierte de un sólido relativamente frágil a un material mucho más blando y moldeable. A esta temperatura se le llama temperatura de ablandamiento o de trabajo. Los fabricantes pueden controlar el punto de fusión y la temperatura de ablandamiento con los agentes modificadores. 4.4.1.2. TÉCNICAS DE ABLANDAMIENTO. Hay varios métodos: a) mechero bunsen: es el método más habitual de ablandar cera. Para alcanzar un calentamiento uniforme es importante que la cera se mantenga al lado de la llama nunca dentro del mismo. b) Calentamiento en agua caliente: Con este método se produce un ablandamiento más regular, más uniforme. Este método se ha rechazado en laboratorios porque algunos elementos de la composición de la cera se incorporan al agua y se producen alteraciones de sus propiedades. c) Horno con termostato: Es el método ideal de ablandar cera. Se trata de un contenedor de pequeño volumen que mantiene la cera a una temperatura constante justo por encima del punto de ablandamiento sin llegar al punto de fusión y es una cera lista para su uso. 4.4.2. CONDUCTIVIDAD TERMICA. Es muy baja. 4.4.3. EXPANSIÓN TÉRMICA O ESTABILIDAD DIMENSIONAL. En las ceras de usos dentales siempre se producirá una expansión o una contracción cuando existe un gradiente de tª, la cera tiene el CET más alto de los materiales dentales, el fabricante estará obligado a indicar el dato de la expansión térmica. Durante el modelado de la cera y durante el proceso de enfriamiento si produce una contracción significativa debido al elevado CET pero en ciertas ocasiones esta contracción térmica no aparece, esto es debido a: a) Conductividad térmica baja. b) Se ha producido una solidificación de la superficie pero en el interior todavía esta liquido. Esto trae como consecuencia lo siguiente: a) Disminución de la magnitud de la contracción térmica. b) Aumento de las cargas internas (sobrecarga). c) Cambios dimensionales añadidos cuando se produce la liberación de las tensiones internas. Conclusión Hay que evitar un enfriamiento rápido de la cera. Considera esto como negativo. 4.5 PROPIEDADES MECANICAS. 4.5.1. FLUIDEZ. La fluidez ideal de la cera de usos dentales es aquella que a la tª de ablandamiento se añaden el menor o las menores cargas internas. Esta fluidez se puede conseguir con agentes modificadores y con la tª. 4.5.2. FLAGILIDAD. Es una propiedad importante que el fabricante quiere controlar mediante agentes modificadores pero no se puede modificar por temperatura. 4.5.3. ESFUERZO RESIDUAL. (Tensiones internas, cargas internas) Independientemente del método que se use para cualquier trabajo en cera siempre existirá un esfuerzo residual del patrón terminado. La magnitud de este esfuerzo residual dependerá: De las cargas añadidas a la cera en el modelado (lo que se aprieta la cera con la estatura). Condiciones de su manipulación. Este esfuerzo residual se puede liberal por dos factores: tiempo y temperatura. La consecuencia de este proceso es, primero el cambio dimensional en forma de distorsión y segundo la variación de la magnitud de CET definido por esas ceras. 4.5.3.1. PRECAUCIONES PARA DISMINUIR EL ESFUERZO RESIDUAL. Mantenerla durante 15 min. En su tª de ablandamiento antes de utilizarla. Los instrumentos del modelado y la escayola deben estar suavemente calentados. Si la cera se va a usar en forma líquida utilizar el menos volumen posible. El patrón de cera deberá ser revestido lo antes posible (aprox. 30min. Como Max.). La conservación no debe ser excesiva en el tiempo. La conservación de un modelo de cera no debe ser a altas tª. 4.5.3.2. TÉCNICAS PARA DISMINUIR EL ESFUERZO RERESIDUAL. Técnica de Wilson Es la más utilizada y consiste en calentar la espátula en el mechero bunsen sin llegar a introducir dentro de la llama. “la cera no hay que quemarla para que cuando se contraiga, esa contracción no sea mayor de lo normal” (frase de Wilson, como una norma) Técnica de hollenback Consiste en que la cera se va depositando o modelando en distintas capas muy finas. Se dice que es la técnica gota a gota y esperando a que en cada deposición llegue a tª ambiente. Incluso se puede modelar. Con esta técnica la estabilidad dimensional aumenta de forma significativa. 4.6 PROPIEDADES EXIGIDAS POR LA ADA. DESCAMACIÓN Cuando la cera se dobla y moldea después de calentarla no deben de aparecer escamas. COLOR La cera de usos dentales debe contrastar con el método que estemos utilizando. Las casas comerciales están obligadas a ofertar diferentes colores según la función que vayan a cumplir. RESIDUOS Cuando la cera se calienta en el molde no debe dejar residuos en las paredes de este, ya que el colado final podría verse alterado La ADA exige que la cera fundida cuando se vaporiza a 500ºC no debe dejar residuos que sobrepasen el 0.1 % del peso original. ESTABILIDAD DIMESIONAL El patrón de cera debe ser rígido y de dimensiones estables hasta que pueda ser eliminado (debemos tener cuidado con la manipulación) ADHESIÓN Debe capacidad para unirse con otras ceras, sin perder ninguna de las exigencias de la ADA. PEGAJOSIDAD Debe capacidad para unirse con otros materiales de uso dental, sin perder ninguna de las exigencias de la ADA. TOXICIDAD Su manipulación no puede ser peligrosa, ni irritante, ni alérgica tanto para el técnico, clínico como para el paciente. 5. APLICACIONES DENTALES DE LAS CERAS. Hay tres tipos de cera: Para patrones: - Incrustaciones. - Colados. - Placa base. - Modelado Para procesado: - Para encajonar. - De utilidad. - De inmersión. - Aliviar muñones. - Cervical. - Muerta. - De protección de bordes. - De fresado. - De bloqueo. - De montaje. - De diagnostico. - De prensado. - Cera para técnica directa. Para impresión: - Para corregir impresiones. - Para el registro de mordida 6. CERAS DE MODELADO PARA PRÓTESIS DENTALES. 6.1. INTRODUCCIÓN. Es una cera sin memoria. Es una cera fundamental para la técnica de la cera perdida. Esta cera está incluida en este procedimiento durante varias décadas, ha acreditado sus magníficos resultados y que el objetivo de las casas comerciales es que tengan una sencilla manipulación y una estabilidad dimensional elevada. 6.2. CARACTERISTICAS GENERALES. Para esta cera existen unas normativas muy determinadas que se recogen en diferentes especificaciones de la ADA y normas ISO. Según esta normal este tipo de ceras deben tener las siguientes indicaciones: Las ceras de modelado deben ser uniformes y estas deben de estar libres de impurezas, por lo menos visibles. Las ceras de modelado deben ser fáciles de modelar y corregir su forma. Deben cumplir la especificación número 24 de ANSI/ADA. Esta especificación reconoce 3 niveles de dureza nombrándola de la siguiente manera: a) Tipo I Es la cera más blanda. Se utiliza para modelar contornos y cualquier tipo de modelos, para toda su fluidez máxima es a partir de 37ªC. b) Tipo II De dureza media. Sirve para cualquier modelado en general y su máxima fluidez es a partir de 45ªC. Se puede usar en boca y es la recomendada para uso en países cálidos. c) Tipo III De consistencia dura. Es fluida a partir de 50ªC y está recomendada en países tropicales. La tª de ablandamiento tiene que estar claramente especificada. Si se recorte la cera a tª ambiente la cera no debe descamarse. Durante la técnica de la cera perdida el residuo debe ser menor a 0´01%. La expansión térmica lineal es un intervalo de 22 a 37ºC no debe ser mayor de 0´6%. 6.3. COMPÒSICION QUÍMICA. Están compuestas en su gran mayoría por isoparafinas y distintos agentes modificadores. Son muy importantes en este tipo de cera, los aditivos, especialmente el color y sustancias opacas. 6.4. MANIPULACÍON. La correcta manipulación de la cera de modelado tiene una gran importancia para el trabajo en PD Todas las ceras que se uses para el modelado deben tener garantía de calidad y seguridad del fabricante así como la información técnica exhaustiva de la compatibilidad con otras ceras y materiales. Las modernas ceras de modelado poseen un punto de fusión bajo con el objetivo de reducir la contracción de solidificación y aumentar la estabilidad dimensional. Es muy aconsejable utilizar durante el modelado una técnica aditiva como es la técnica de hollenback. Utilizar instrumentos de modelado específicos para la cera. 7. GODIVA. Pertenecen a un grupo de materiales no elásticos como la cera de impresión, escayola de impresión y la pasta de impresión de óxido de cinc-eugenol. En general tiene propiedades muy parecidas a las ceras. Hay dos fundamentalmente: Tipo I: tienen un punto de fusión bajo. Se utiliza como material de impresión. Tipo II: tiene un punto de fusión alto. Se utiliza para construir cubetas de impresión o planchas base. 7.1. FORMAS DE PRESENTACIÓN. EN HOJAS Para impresiones, según tipos de crestas edéntulas. Se calientan en baño de agua caliente a temperatura de 55 a 65 C. EN BARRA Tiene diferentes usos como extender límites de las cubetas de impresión; también para realizar las impresiones de las coronas con la técnica del aro de cobre (la porción de corona que contacta con el antagonista se va a fabricar en godiva). Se va a calentar con mechero Bunssen y después es aconsejable que se pase por un baño de agua caliente. Otra función de las godivas en barras es: * Estabilización de algunas grapas en el aislamiento. * Estabilizar las matrices en las obturaciones metálicas de clase II si no tienen un diente lateral para apoyarlas. 7.2. COMPOSICIÓN. * Resinas: que le proporciona termoplasticidad. * Ceras duras que también le proporcionan termoplasticidad. * Ácido esteárico que aumenta la fluidez. * Relleno que disminuye la fluidez y la adhesividad. * Pigmentos. 7.3. PROPIEDADES. VISCOSIDAD Es el material de impresión más viscoso. Tiene como inconveniente la imposibilidad de reproducir detalles muy pequeños y apartes que va a ser mucocompresivo. Es utilizada a veces para desplazar los tejidos bucales y linguales del diente para obtener una buena retención de la prótesis. RIGIDEZ Una vez que fragua, es muy rígido y tiene propiedades elásticas muy deficientes. Hay que hacer una gran fuerza durante la remoción por lo que muchas veces existe deformación permanente. COEFICIENTE DE EXPANSIÓN TÉRMICA Es muy alto, debido a la gran contracción térmica de estos materiales. Sufren grandes tensiones residuales tras endurecer. REPRODUCCIÓN DE DETALLES Es de 0,2 mm. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Es muy baja, aunque adquiere brillo tras el flameado, pero pueden sufrir tensiones tras el enfriamiento.