Conditionarea restaurarilor protetice fixe metalice

Conditionarea restaurarilor protetice fixe metalice

Istoric

Primele restaurari protetice din aur au aparut inca din antichitate in China si Egipt, doua civilizatii foarte dezvoltate. În 1483 Giovanni d'Arcoli a folosit pentru prima oara o folie de aur pentru a obtura cavitati dentare , insa tehnica era una complicata si costisitoare la care aveau acces foarte putini pacienti. Formula aurului coeziv sub forma de folie a fost perfectata in 1855, devenind cu aceasta ocazie o tehnica mai accesibila. Primele lucrari protetice turnate din aur au fost realizate in 1897 de catre Philbrook. În 1907 , William H. Taggart stabileste principiile tehnologice ale turnarii de precizie pentru aliajele nobile.

Pana in anul 1969 , cand guvernul SUA a intrerupt subventionarea pretului aurului, peste 95% din restaurarile protetice fixe erau realizate din aliaje ce contineau minimum 75% aur si alte metale din grupa platinei. Desi au aparut in jurul anului 1960 , aliajele de Ni- Cr cu continut inalt de Ni (peste 60%) nu s-au impus si generalizat decat odata cu constrangerile generate de criza economica mondiala se s-a declansat in 1971-1973.

Primul aliaj Co-Cr a fost realizat in 1900 de catre Elwood Haynes, pionier in fabricarea automobilelor. Li s-a dat si numele de "stelite" datorita stralucirii pe care o capata prin lustruire si a faptului ca nu se matuiau.Prima utilizare ca aliaj de turnare in medicina dentara este atribuita lui R. W. Erdle si C. H. Prange de la laboratorul Austenal , dupa ce tot ei au elaborat o tehnica de turnare si masa de ambalat pentru aceste aliaje cu punct de topire ridicat. Folosirea acestui tip de aliaj a luat amploare in perioada 1971-1978 (9).

1.1.2. Clasificarea aliajelor metalice

I. Aliaje nobile

Cu continut crescut de aur (mai mare de 60 % );

Cu continut scazut de aur (mai mic de 60% );

Aliaje Ag-Pd (Paliaguri);

Aliaje pe baza de paladiu.

În general aurul si paladiul constituie baza aliajelor nobile, la acestea adaugandu-se alte elemente pentru obtinerea produsului final. Aceste doua metale se utilizeaza relativ mai frecvent decat alte metale nobile deoarece au puncte de topire relativ reduse, coroziune redusa, au proprietatea de a forma solutii solide cu alte elemente de aliere de tipul cuprului sau argintului, sunt mai usor de produs si de manipulat si li se poate imbunatati rezistenta prin procese de durificare.

II. Aliaje nenobile

Aliaje Ni-Cr;

Aliaje Co-Cr.

Aliajele nenobile prezinta avantajul unei rezistente mecanice crescute care permite realizarea unor componente metalice nedeformabile la grosimi reduse. Aliajele pe baza de nichel sunt alternative bune ale aliajelor nobile pentru ca sunt mai rezistente si se preteaza mai bine conditionarii in vederea realizarii unei legaturi puternice si rezistente cu adezivul. Prezinta insa dezavantajul potentialului alergic al nichelului , iar pacientilor la care anamneza indica un raspuns alergic la nichel li se recomanda aliajele Co-Cr.

Fig. 1.1.1. Aliaj Co-Cr produs de firma Kalco Metals, Inc.

III. Aliaje pe baza de titan.

Titanul si aliajele sale prezinta o biocompatibilitate superioara , o rezistenta la coroziune mai crescuta , precum si posibilitati mai bune de silicatizare. Un dezavantaj major al titanului il reprezinta tehnologia difcila de preparare.

IV. Aliaje pe baza de cupru ( aliaje de antrenament).

1.1.3. Proprietatile aliajelor dentare

La temperatura mediului ambiant sunt solide (cu exceptia mercurului si galiului);

Culoarea lor este majoritar alb-argintie , cu exceptia aurului si aliajelor pe baza de cupru;

Proprietati mecanice : duritate , rezistenta la abraziune , ductilitate , maelabilitate, flexibilitate , elasticitate ;

Reactioneaza cu acizii rezultand saruri;

În mediu electrolitic disociaza in ioni;

Au un coeficient specific de densitate (densitate specifica);

Au o structura cristalina;

Sunt bune conducatoare de caldura si energie electrica (16).

1.1.4. Tehnici folosite pentru conditionarea aliajelor

Piesa metalica realizata in cabinetul de tehnica dentara prezinta suprafete care participa la colaj si suprafete care raman in contact cu mediul bucal. Schafer, Peukert, Schwartz si Michel au demonstrat ca , pe langa aria suprafetelor care intervin in colaj, din punct de vedere al desfasurarii fenomenelor de adeziune, trebuie sa tinem cont de caracteristicile suprafetelor, care insumeaza toate detaliile de relief, a caror forma si adancime influenteaza direct fenomenele de umectabilitate. Relieful suprafetelor metalice care vin in contact cu adezivul joaca un rol foarte important in cursul efectuarii imbinarilor, in primul rand ele trebuind sa se adapteze cat mai bine la suprafata de smalt. Confectionarea componentei metalice se realizeaza printr-o succesiune de etape (amprentare, realizarea modelului duplicat, procese de modelare, ambalare si turnare), fiecare dintre acestea putand fi potentiale surse de erori. Astfel, pentru imbunatatirea adeziunii la nivelul interfetei adeziv-aliaj s-a impus conditionarea intradosului elementelor de agregare prin diferite metode in vederea obtinerii unor retentii macromecanice, micromecanice si chimice sau diferite combinatii ale acestora.

1.1.4.1. Conditionarea mecanica

Perioada de pionierat - macroretentiile

Prima restaurare protetica adeziva realizata de Rochette in 1972, prezenta un schelet turnat din aliaj de aur prevazut cu perforatii, care se fixa pe fata linguala gravata acid a dintilor nepreparati prin intermediul unui adeziv. Orificiile reprezinta prima modalitate de imbunatatire a adeziunii, iar restaurarile protetice fixe adezive prevazute cu orificii au fost denumite  perforated bondlay Acestea s-au obtinut initial prin frezare cu instrumente rotative extradure, dupa turnarea componentei metalice si ulterior prin modelaj in macheta de ceara a componentei metalice. Orificiile obtinute aveau forma tronconica, cu diametrul mare orientat oral. Ele permiteau refluarea adezivului in momentul cimentarii, iar dupa intarirea adezivului la acest nivel se formau adevarate   nituri  La nivelul unghiurilor ascutite, rezultate din prepararea orificiilor, adezivul se fisura, de aceea s-a propus rotunjirea acestor unghiuri.

Expunerea directa a adezivului la actiunea factorilor agresivi din mediul bucal determina, cu timpul, uzura acestuia si compromiterea imbinarii adezive.

S-au folosit si perforatii in forma de fereastra si gura de peste  insa datorita ratei crescute de esec a acestor tipuri de preparatii s-a renuntat la ele.

Studiile recente efectuate prin tehnica fotoelasticitatii asupra unor restaurari protetice fixe adezive cu perforatii au ajuns la concluzia ca orificiile elementelor de agregare reprezinta zonele cele mai putin rezistente la solicitarile functionale , in jurul lor acumulandu-se cea mai mare concentratie de forte. Rezultanta fortelor de tensiune si de deformare cu directii perpendiculare, actioneaza la nivelul orificiilor sub un unghi de 45^o ,determinand deformarea plastica a acestora si aparitia fisurilor la nivelul adezivului.

Sistemul de retentii perlate

Datorita esecurilor restaurarilor protetice fixe adezive prevazute cu orificii, Rochette propune inlocuirea retentiilor-orificii cu retentii perlate situate pe intradosul elementelor de agregare, aceste restaurari fiind numite de Rochette   beaded bondlay Diametrul perlelor obtinute era de 0,4 mm si determina cresterea grosimii elementelor de agregare. Initial , aceste retentii se obtineau prin aplicarea unui adeziv pe suprafetele preparate ale modelului de lucru apoi, peste acesta se presarau perlele, se indeparta excesul de perle si dupa uscarea adezivului se aplica un film de ceara sau masa plastica, conformand macheta componentei metalice a viitoarei restaurari.

Alti autori (Miara) descriu o alta metoda de obtinere a retentiilor folosind benzi din ceara pe suprafata carora se aflau perlele realizate din mase plastice sau alte materiale care ard fara reziduu. Banda se fixa la nivelul preparatiilor de pe modelul de lucru cu suprafata prevazuta cu perle orientate catre preparatie.

Un dezavantaj major al retentiilor perlate este reprezentat de faptul ca ele sunt retentive doar subecuatorial. S-a demonstrat ca , la solicitari de tractiune exercitate asupra restaurarilor protetice fixe cu retentii perlate, adezivul cedeaza la nivelul ecuatorial al retentiilor, zona subecuatoriala ramanand aderenta la suprafata metalica (Korner).

Grilele

Sistemul de retentie cu grile (Dura Lingual-Unitek , Kett-O-Bond ) a fost introdus in practica de Heinenberg in 1983. Tehnica este simpla si consta in aplicare unei grile de nylon pe suprafata interna a unei benzi de ceara care reprezinta macheta componentei metalice a viitoarei restaurari protetice fixe.

Rugozitatile

Un alt sistem de macroretentii utilizat este cel obtinut folosind cristale solubile (Moon si Knap, 1983) sau cristale insolubile. Moon si Knap au folosit cristale solubile de clorura de sodiu. Cristalele utilizate aveau un diametru de 170 - 200 mm si se aplicau asemanator retentiilor perlate pe suprafata preparatiei de pe modelul de lucru. Aceasta etapa era urmata de modelarea din ceara a machetei componentei metalice, incluzand in ea cristalele solubile. Dupa indepartarea machetei de pe modelul de lucru cristalele de sare erau spalate" din macheta datorita solubilitatii lor. Prin ambalarea machetei si turnare rezulta o componenta metalica cu retentii negative. Daca se foloseau cristale insolubile acestea se lipeau pe fata interna a machetei cu ajutorul unui adeziv care le dizolva partial si apoi le fixa puternic. Dupa ambalare si turnare se obtineau retentii pozitive, prin plus de aliaj. Aceasta metoda prezinta si ea dezavantajul obtinerii unei grosimi destul de mari a elementelor de agregare. Agregarea prin intermediul retentiilor macromecanice depinde de retentivitatea suprafetei si de rezistenta la solicitarile mecanice. Sub actiunea fortelor de tractiune adezivul este extras din zonele cu retentivitate scazuta, iar in zonele cu retentivitate crescuta apar fracturi datorita tensiunilor interne. Sub actiunea fortelor de forfecare adezivul, lipsit de o elasticitate corespunzatoare, cedeaza la nivelul retentivitatilor. Cu cat suprafata retentiva este mai extinsa cu atat legatura adeziva este mai puternica.

Un alt dezavantaj al macroretentiilor este ca nu permit unui adeziv mai vascos sa patrunda in toate retentivitatile create, putand aparea goluri de aer la nivelul interfetei aliaj-adeziv, ce constituie zone de minima rezistenta. De asemenea, o suprafata prevazuta cu macroretentii are o grosime mai mare necesitand preparatii cu sacrificiu mai mare de substanta.

Metalizarea

Din dorinta de a obtine elemente de agregare cat mai subtiri, Rochette propune, in 1975, inlocuirea macroretentiilor cu microretentii sub 100 mm, obtinute prin metalizare.Procedeul a fost introdus in stomatologie de Saragossi pentru a imbunatati adeziunea ceramicii la aliajele Ni-Cr. Acest procedeu consta in folierea modelului de lucru cu ceara de 0,15 mm ceea ce determina obtinerea unei zone reliefate pe modelul duplicat si a unei zone negative pe piesa protetica ceea ce asigura spatiul necesar microretentiilor depuse prin metalizare.

În principiu, toate procedeele de metalizare prin pulverizare constau in topirea unui metal de adaos folosind o sursa electrica (arc electric, nucleul unei flacari oxiacetilenice, jet de plasma). Pulverizarea metalului topit si proiectarea picaturilor se realizeaza cu ajutorul unui jet de aer comprimat, la presiune ridicata (4-7 bari) sau prin presiunea gazelor de lucru (oxigen si acetilena) catre suprafata de acoperit, sablata in prealabil. Viteza de proiectie a particulelor este de 30-50m/s. Particulele lichide sau cele cu consistenta de aluat sunt proiectate catre piesa, aderand pe suprafata acesteia prin racire brusca si contractie. Ele se ancoreaza la rugozitatile suprafetei sablate si realizeaza o legatura metalica cu suprafata metalica de baza. Efectul este marirea rugozitatii suprafetei de imbinat de la aprox. 10 mm (suprafata obtinuta prin sablare) la 30-50 mm.

Gravajul electrolitic  

Restaurarile protetice fixe conditionate prin gravaj electrolitic au fost denumite de Rochette (18) "etched bondlay", iar in literatura americana de specialitate sunt denumite "Maryland bridge". Procedeul de obtinere a microretentiilor folosind gravajul electrolitic apartine lui Livaditis, Thompson si Del Castilo care l-au pus la punct inspirandu-se din cercetarile legate de coroziunea punctiforma efectuata de Tanaka si colaboratorii. Metoda consta in utilizarea unor tehnici de gravaj electrolitic, specifice pentru anumite grupe de aliaje. Metoda se adreseaza aliajelor nenobile si a fost aplicata pentru prima data unui aliaj Ni-Cr-Be. Pe suprafata aliajelor se obtine o serie de microretentii favorabile ancorarii adezivului. in cazul aliajelor nobile metoda nu ofera rezultate satisfacatoare decat in asociere cu procedee ce favorizeaza o adeziune chimica (cositorirea , utilizarea primerilor). Exista multe instalatii cu ajutorul carora se poate retentiviza in acest fel o suprafata metalica: Oxy-Etch, EPC-100, Mary-Etch (Krupp), G-EL-TIM.. Tehnica de lucru este urmatoarea: suprafetele metalice care nu trebuie conditionate se acopera cu ceara sau cu un lac special apoi suprafata metalica ce urmeaza sa participe la adeziune se sableaza cu particule de corindon (de 50 mm), dupa care se fixeaza piesa la anod (A+) si va fi in intregime acoperita de solutia electrolitica (solutie de natura acida, cel mai frecvent H₂SO₄ sau HNO₃), specific aliajului respectiv. Între electrozii instalatiei se aplica o tensiune, iar circuitul se inchide prin intermediul solutiei. Ionii de la nivelul suprafetei metalice migreaza la catod (K+). Tensiunea curentului si timpul de gravare variaza in functie de aliaj, de concentratia acidului si de tipul instalatiei. Fiecare tip de aliaj necesita utilizarea unei anumite solutii acide, cu o anumita concentratie si o anumita densitate a curentului. Stabilirea densitatii de curent optime necesita evaluarea cat mai exacta a suprafetei totale metalice ce participa la adeziune. O eroare de 20 % in estimarea suprafetei de gravat genereaza o eroare de 20 % a densitatii curentului raportata la suprafata (mA/cm²). Astfel se poate risca situarea intr-o zona de electrolustruire , efect contrar celui urmarit.

Prin tehnica de gravaj electrolitic pe langa microretentii, se realizeaza si o oxidare a suprafetei metalice. Microretentiile obtinute au dimensiuni de 50-70 mm (21).

În principiu, capacitatea de retentie a unei suprafete metalice gravate electrolitic depinde de trei factori:

structura de suprafata a aliajului;

proprietatile fizico-chimice ale aliajului;

conditiile de gravaj.

Cele mai favorabile microretentii se obtin la aliajele Ni-Cr-Be. Pentru acest tip de aliaj se foloseste o solutie de H₂SO₄ 10 % si o densitate a curentului de 300 mA/cm² timp de 3 minute. Pentru aliajele de Ni-Cr-non Be si de Cr-Co se foloseste o baie de acid azotic 0,5N la 250 mA/cm² timp de 5 minute (21).

Dupa gravaj piesele se curata in baie de ultrasunete sau cu o solutie de acid clorhidric 18% in care se adauga metanol, pentru aliajele de nichel sau hidroxid de amoniu, pentru aliajele de cobalt. Dupa curatare, pe suprafetele gravate se aplica agenti de cuplare silanici.

În cazul aliajelor nobile gravajul electrolitic nu determina obtinerea unor microretentii satisfacatoare. În consecinta, utilizarea acestei tehnologii se face cu precadere la aliajele nenobile.

Gravajul nonelectrolitic

Gravajul nonelectrolitic (gravajul chimic) a fost introdus de Lowe si Breitman, in 1985. Procedeul consta in cufundarea piesei metalice sablate intr-o solutie de acid clorhidric (sistemul M.E.M) sau intr-un amestec de acid azotic 50%, acid clorhidric 25% si metanol 25%. Dupa gravare piesa este spalata cu acid clorhidric 18%. Rezistenta legaturii adeziv-suprafata metalica gravata chimic este la fel de buna ca si in cazul suprafetei metalice gravata electrolitic (Livaditis, Atta si colaboratorii). Gravajul chimic se poate aplica si aliajelor nobile (Au-Pd si Pd-Ag).

Sablarea

Atat procedeele de metalizare cat si cele de gravaj electrolitic sau chimic presupun sablarea intradosului lucrarii protetice.

Sablarea se practica in laboratoarele de tehnica dentara pentru curatarea suprafetelor metalice recent turnate de masa de ambalat si oxizi, dar si in cabinetele de medicina dentara pentru curatarea intradosului lucrarilor protetice in vederea recimentarii si ca tratament al reconstituirilor corono-radiculare si al intradosului coroanelor inainte de cimentare, si chiar a suprafetelor dentare.

Procedeul a fost introdus de Kuhl, Renk, Hartmann si Holste.

Conditionarea suprafetelor metalice consta in bombardarea suprafetelor metalice cu un jet de particule de natura si marime diferita, proiectate cu ajutorul unui jet de aer comprimat la o presiune de 4 bari. Se folosesc particule din diferite materiale: cuart (SiO₂) sau corindon (Al₂O₃) de diferite dimensiuni (25-500 mm) care, in functie de presiunea jetului de aer comprimat, sunt proiectate pe suprafetele metalice cu viteze variabile (aprox.30m/s) in concentratie de 99,6% (5).

Cuartul (SiO₂) folosit pentru sablare este in stare amorfa sub forma de particule de nisip.

Corindonul este o faza cristalina modificata de Al₂O₃ . Particulele au forme diferite, cu suprafete multiple, iar muchiile si unghiurile sunt putin pronuntate.

Cele mai bune rezultate ale rezistentei imbinarii adezive s-au obtinut la sablarea cu corindon avand particulele de 50 mm (6). Suprafetele sablate cu particule cu granulatie mare ofera zone retentive mai crescute decat cele prelucrate cu particule fine.

La procedeul de sablare se preteaza foarte bine aliajele nenobile, in special cele pe baza de nichel.

Realizand un studiu asupra legaturii dintre marimea microretentiilor obtinute prin diferite procedee si rezistenta imbinarii adezive, Schafer ajunge la concluzia ca cele mai eficiente microretentii de la nivelul suprafetelor metalice sunt acelea de 3-10 mm care se obtin prin sablare (4). Pe langa aceasta, procedeul prezinta avantajul unei tehnici simplu de aplicat comparativ cu gravajul electrolitic, fiind excluse eventualele greseli de manipulare si, in plus, nu necesita aparatura costisitoare.

Sablarea s-a folosit in trecut ca unic procedeu sau in combinatie cu alte tehnici de obtinere a retentivitatilor. Rezistenta imbinarii adezive a unei suprafete metalice sablate este inferioara fata de una gravata electrolitic in cazul utilizarii adezivilor pe baza de Bis-GMA de generatie veche.

Aparitia adezivilor cu afinitate dubla (4-META), care se leaga chimic atat de suprafetele metalice, cat si de tesuturile dure dentare a simplificat mult tehnicile de conditionare pentru ca, in acest caz, este suficienta numai sablarea si tratarea cu agent de cuplare a intradosului elementelor de agregare.

Datorita importantei acestui procedeu se va descrie in continuare, pe scurt, fenomenul care sta la baza sablarii:

Particulele proiectate pe suprafetele metalice prezinta, in functie de greutate si presiunea jetului de aer, o energie cinetica. În momentul impactului particula cedeaza o parte din energia sa suprafetei metalice alterand-o structural. Totodata particula sufera modificari plastice si volumetrice.

Energia cedata in momentul impactului deformeaza si topeste aliajul, pentru fractiuni de secunda temperatura locala ridicandu-se la cateva mii de grade Celsius. Cu cat aliajul este mai moale, cu atat adancimea depresiunilor este mai mare, iar marginile craterelor mai rotunjite. La aliajele dure (Co-Cr) adancimea craterelor este mai mica, iar marginile lor sunt mai bine exprimate. Pentru a obtine reliefuri cat mai retentive si inglobari de particule cat mai putine este indicata o unica utilizare a particulelor, evitandu-se reciclarea lor.

Dupa sablare, suprafetele metalice prezinta o tensiune superficiala ridicata, ceea ce inseamna ca adezivul aplicat in vederea cimentarii curge mai greu. Exista astfel posibilitatea formarii de incluziuni de aer sau a absentei cu desavarsire a cimentului. De aceea suprafetele sablate si spalate in baie de ultrasunete cu apa sau detergent vor fi tratate cu o solutie de acetat de etil. Dupa uscare, in microretentiile create adezivul tinde sa patrunda datorita fenomenului de capilaritate.

Trebuie semnalat ca efectele sablarii nu dureaza mult. Aplicarea silanilor trebuie sa se realizeze cat mai repede deoarece suprafetele se pot contamina rapid din mediul ambiant sau prin atingerea cu degetele. De aceea se recomanda manipularea pieselor protetice cu ajutorul penselor.

Conditionarea cu ajutorul tehnologiei laser

Iradierea suprafetelor metalice cu laser determina obtinerea unor microretentii cu o profunzime asemanatoare celor obtinute prin sablare, deosebirea este ca in cazul folosirii laserului se obtin microretentii uniforme, iar in cazul sablarii acestea sunt neuniforme.

1.1.4.2. Conditionarea chimica

Cu sistemele de retentie macro si micromecanice descrise se obtine o imbinare adeziva mecanica careia, sub actiunea diferitelor solicitari, ii scade rezistenta in timp. De aceea este de dorit sa se obtina o legatura chimica mai puternica intre adeziv si aliaj. În acest sens, de-a lungul timpului s-au incercat mai multe procedee dintre care amintim :

Oxidarea;

Ceramizarea;

Cositorirea;

Silanizarea;

Silicatizarea.

Aliajele formeaza pe suprafata lor diferiti oxizi , oxihidrati sau hidroxizi. Deci adezivul nu se leaga direct de aliaj, ci de stratul de oxizi de la suprafata acestuia.

Silanizarea

Primul care a utilizat silanizarea in tehnicile adezive a fost Rochette, iar restaurarile protetice fixe adezive la care retentia este imbunatatita prin silanizare le-a denumit "primed bondlay" (18).

Procedeul consta in aplicarea unei solutii proaspete de silanoli pe intradosul elementelor de agregare a a restaurarilor protetice fixe imediat inaintea prepararii cimentului pentru cimentarea adeziva. Silanizarea se poate asocia cu orice tip de retentie mecanica (cel mai eficient cu sablarea).

Silanii sunt compusi organici ai siliciului cunoscuti sub diverse denumiri : primeri (primers), agenti de cuplare (coupling agents), agenti de imbunatatire a adeziunii (adhesion promoters).

Fig. 1.1.2. Primer pentru aliaje produs de firma Kuraray.

Silanii au formula generala RSi(OR') , avand grupe organofunctionale (-R) si grupe silicofunctionale hidrolizabile (OR'). Grupele silicofunctionale hidrolizabile permit legarea silanului de substratul de oxizi metalici ai suprafetei aliajului, dupa ce, prin hidroliza, silanul s-a transformat in silanol. De gruparea organofunctionala se leaga adezivul in timpul polimerizarii, pentru ca aceasta grupare participa la reactie impreuna cu gruparile metacrilice ale monomerilor.

Legarea silanilor sau silanolilor de substratul metalic se face, in proportii variabile, prin legaturi covalente, punti de hidrogen sau legaturi Me-O-Si. Reactiile gruparilor organofunctionale de la nivelul interfetelor sunt mult mai complexe. În straturile superficiale ale silanilor au loc reactii de condensare, intre radicalii silicofunctionali producandu-se astfel o "pietrificare" a silanului(4).

Fiecarei clase de polimeri ii corespunde un anumit tip de radical organic existand astfel o gama larga de silani. Dintre acestia, rezultate foarte bune se obtin cu 3- metacriloiloxipropil-1-trimetoxisilan (6).

1.1.4.3. Conditionarea chimica a aliajelor nobile

Studiile realizate pentru a determina rezistenta legaturii adeziv - aliaj au demostrat ca rezistenta legaturii adeziv - aliaj nenobil este mult mai mare decat rezistenta legaturii adeziv - aliaj nobil(1.)

Necesitatea folosirii aliajelor nobile la pacientii alergici la una din componentele aliajelor nenobile a stimulat cercetarile mijloacelor de imbunatatire a legaturii aliaj nobil - adeziv. Dintre metodele folosite amintim : oxidarea , silicatizarea, cositorirea. Dintre aceste metode, ultima metoda imbunatateste cel mai mult legatura dintre aliajul nobil si cimentul adeziv(1).

Oxidarea

Principiul consta in legarea chimica a silanilor de suprafetele metalice prin intermediul legaturii de tip Me-O-Si realizata de atomii de oxigen din stratul de oxizi. Orice suprafata metalica este acoperita in mod normal, de mai multe straturi de oxizi, astfel incat supunerea acesteia la o noua oxidare nu justifica teoretic imbunatatirea legaturii adezive. Practica evidentiaza insa o crestere a adeziunii chimice odata cu inmultirea straturilor de oxizi. Aceste straturi actioneaza totodata si ca microretentii.

Procedeul a fost propus in 1983 de Masuhara si folosit pentru restaurarile protetice fixe confectionate din aliaje nobile si cimentate cu adeziv pe baza de 4-META. Rochette a denumit restaurarile protetice fixe adezive ale caror suprafete metalice au fost conditionate prin oxidare "oxidized bondlay". Procedeul nu s-a impus in tehnologia restaurarilor adezive.

Cositorirea

Cositorirea este o varianta a oxidarii de suprafata si consta in depunerea prin galvanoplastie a unui strat de staniu (0,5 - 2 mm) pe suprafata aliajului nobil sau nenobil. Statul se oxideaza spontan in contact cu aerul sau indus, sub actiunea unei solutii specifice (peroxid de hidrogen). Procedeul a fost introdus in practica in 1984 de catre Masuhara si Yamashita si poate fi aplicat oricarui aliaj (4).

Ceramizarea

Metoda a fost propusa de Marcula in 1984 , fiind cunoscuta in literatura sub denumirea de legatura Cottbus. Acest procedeul consta in arderea unui strat de ceramica pe suprafata metalica oxidata, grosimea optima a acestui strat fiind de circa 0,1 mm. Ceramica se arde la 800 - 1000 ^oC , temperatura la care are loc un proces de difuziune a ionilor metalici , formandu-se o zona de trecere intre aliaj si ceramica (4). Procesul este insotit de reactii complexe de oxidare si reducere. Peste stratul de ceramica se aplica un silan. Prin intermediul acestuia rasina compozita realizeaza o legatura chimica cu ceramica. Rugozitatile stratului de ceramica ars pe metal realizeaza multiple macroretentii in care patrunde silanul. Procedeul nu s-a impus in tehnologia adeziva.

Conditionarea prin depunerea unui strat intermediar de silicati cu componenta organica

Depunerea unor substraturi de silicati se poate realiza prin mai multe procedee: evaporarea oxidului de siliciu in prezenta oxigenului, pulverizarea dioxidului de siliciu sub actiunea curentilor de inalta frecventa, procedeul CVD (Chemical Vapor Deposition), descompunerea in gaz de electroni a unor compusi pe baza de siliciu, descompunera termica a compusilor pe baza de siliciu (silicatizarea).

Silicatizarea dezvolta procedeul CVD care consta in descompunerea compusilor pe baza de siliciu, in prezenta oxigenului la temperaturi cuprinse intre 600 - 1000^oC. În cazul silicatizarii, descompunerea acestora se face sub actiunea caldurii generate de o flacara (Tiller, 1984).

Prin acest procedeu se depune pe suprafetele metalice un strat sticlos de SiO₂. Daca se arde un compus silico - organic , stratul depus devine mai putin casant datorita includerii in structura lui a unor radicali organici. Acest strat usor poros se leaga de componenta metalica printr-o legatura stabila chiar si in mediul umed. Grosimea optima a acestui strat este de 0,1 mm. Deoarece nu se poate decela optic , este foarte greu de controlat. Peste stratul de SiO_x - C se aplica un silan compatibil cu polimerul utilizat la cimentare, care se leaga chimic prin gruparile silicofunctionale hidrolizabile de SiO_x - C, iar prin gruparea organofunctionala se leaga de rasina adeziva.

Tehnica Silicoater (Kulzer)

În varianta initiala consta in depunerea unui strat de SiO_x - C pe suprafata metalica sablata prin piroliza unui amestec de aer si compusi silico - organici.

Agentul termic este asigurat de o sursa de propan sau butan prin a caror ardere se pot obtine temperaturi cuprinse intre 1200 si 1500 ^oC. Aerul se introduce in instalatie sub presiune, cu ajutorul unui compresor; in drum spre arzator coloana de aer se satureaza cu vapori de compusi silico - organici. Amestecul de aer si compusi silico - organici pe o parte si propanul, de cealalta parte sufera un proces de piroliza.

Transformarea in SiO_x - C are loc treptat , parcurgand mai multe etape intermediare de degradare , recompunere prin condensare si adsorbtie. Acest start se leaga chimic de aliajul care a fost in prealabil sablat si oxidat.

În tehnica Silicoater MD se aplica initial pe suprafata aliajelor nobile un strat de oxizi de crom. Ionii de crom, in timpul arderii, migreaza in suprafata aliajului alaturi de o serie de alte componente ale aliajului. Aici, in contact cu oxigenul din aer, formeaza cristale de oxizi metalici si punti de oxigen. Cristalele contribuie intr-o oarecare masura la realizarea microretentiei si a puntilor de oxigen asigurand continuitatea structurii cristaline cu reteaua ionica a silicatului organic. Reteaua se formeaza la arderea stratului de SiO_x - C cand ionii metalici de la suprafata aliajului, care au sarcina electrica pozitiva, intra in combinatie cu silicatii care prezinta in ansamblu o sarcina electrica negativa.

Legatura dintre aliaj si stratul de silicati este foarte stabila. Legarea cimentului dual de stratul de silicat se face intre gruparile metacrilice ale cimentului si gruparile metoxi ale unui silan bifunctional.

Tehnica Silicoater este universal valabila, putand fi aplicata atat aliajelor nenobile, cat si celor nobile pe baza de Au si Ag-Pd. Avantajele constau in realizarea unei legaturi rezistente aliaj - rasina, durabila in timp fara instalarea dehiscentelor, fisurilor datorita existentei legaturilor ionice si fortelor Van Der Walls si posibilitatea utilizarii unei game largi de aliaje nobile si nenobile (4). Dezavantajele constau in costul ridicat al instalatiilor, complexitatea tehnicii si imposibilitatea verificarii cu ochiul liber al stratului silicatic.

Tehnica Rocatec a fost lansata de firma ESPE in anul 1998. Principiul metodei se bazeaza pe realizarea unor legaturi micromecanice si chimice intre suprafata metalica si adeziv si consta in depunerea tribochimica a unui strat de sticla ceramizata printr-un proces de sablare.

Tehnica Rocatec prezinta o serie de avantaje fata de tehnicile Silicoater :

Este mai simpla;

Stratul de sticla ceramizata este decelabil si macroscopic;

Procedeul se desfasoara la temperatura camerei;

Pretul de cost este relativ scazut.

1.1.5.Concluzii

Rezistenta legaturii rasina adeziva- componenta metalica depinde de :

Tipul aliajului;

Modalitatea de conditionare a acestuia;

Tipul adezivului utilizat;

Grosimea filmului de adeziv.

Aliajele nenobile pe baza de Ni sau de Cr sunt cele mai utilizate si ofera valorile cele mai bune ale rezistentei legaturii. Aceste aliaje se pot conditiona prin gravare electrolitica si silanizare sau sablare si silanizare.

În cazul aliajelor pe baza de Ni-Cr Dhillan si colaboratorii(1983), Pfeiffer si Thompson(1986) au demonstrat ca rezistenta legaturilor adezive este mult superioara la cele tratate prin gravare electrolitica fata de cele sablate. Metoda sablarii insa este simpla si mai economica oferind valori satisfacatoare ale rezistentei imbinarilor adezive.

Valori semnificative s-au obtinut si prin silicatizare , metoda care se poate aplica si aliajelor nobile. Aliajele Co-Cr si Ni-Cr se pot trata prin tehnica Silicoater MD sau Rocatec, ultima dand cele mai bune valori.

Aliajele nobile nu se pot trata prin gravare electrolitica, folosindu-se insa sablarea si cositorirea in combinatie cu silanizarea. Aparitia unor adezivi speciali pentru aliaje nobile (Alloy Primer) a usurat tehnica, astfel valorile obtinute prin aplicarea acestui adeziv pe suprafata sablata a aliajului nobil sunt comparabile cu cele obtinute prin cositorire. Tehnica silicatizarii da rezultate acceptabile si in cazul aliajelor nobile; se foloseste in acest caz tehnica Silicoater MD sau Rocatec (14).

Combinatia inteligent aleasa intre aliaj, procedeul de conditionare si adeziv poate da nastere unei adeziuni ce influenteaza in bine longevitatea restaurarii protetice fixe agregate adeziv.