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MaterialesFrank Kaiser

Para lograr el éxito en un tratamiento odontológico, además de la importanciadel diagnóstico y planificación, es indispensable que el Odontólogo conozca endetalles las fases laboratoriales, así como el Técnico en prótesis dentaria conozcalos procedimientos clínicos. Los procedimientos laboratoriales son directamenterelacionados con su TIME: Técnica, Instrumentación, Material y Equipo.

Este artículo presenta un estudio detallado de los distintos materiales involucradosen la realización de colados en el laboratorio; las ceras, los revestimientos y lasaleaciones. Ellos son los materiales de mayor importancia en la realización de colados,pero, sus aspectos científicos son muchas veces poco conocidos.

Cera

El colado con cera perdida es una técnica conocida de la humanidad hace porlo menos 6.000 años a.C., los hebreos la inventaron. Todavía es uno de los procesosmás utilizados hoy día para se confeccionar modelos en la industria joyera. Taggart,en 1907, presentó la fabricación de restauraciones coladas, considerada entoncescomo la primera aplicación de la técnica de la cera perdida en Odontología. 200años 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.

ComposiciónLas 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 ypropiedades distintas. Ellas pueden ser de origen:

El objeto de este artículo es de mostrar en un lenguaje simple y didáctico, lasprincipales características de los productos usados durante las fases laboratoriales.El empleo de materiales de última generación para la realización de colados esdirectamente relacionado con el resultado obtenido.

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AnimalCera de abeja, producida por las glándulas laterales del abdomen de las

abejas. Después de una purificación, ella se encuentra blanca y relativamenteblanda. Es utilizada para aumentar la fluidez y la flexibilidad a la temperaturaambiente. Intervalo de fusión alrededor de 63-70°C.

VegetalCera de carnauba o cera candelila, generalmente

duras, quiebra fácil, insípidas e inodoras. Ellas sonincorporadas para aumentar la dureza, rigidez yresistencia. Intervalo de fusión alrededor de 80-85°C.

MineralParafina, obtenida a través de procesos petroquímicos,

residuo de la destilación del petróleo. Son ceras quepresentan excelentes propiedades termoplásticos.Generalmente agregadas a la cera de abeja para disminuirsu plasticidad. Intervalo de fusión alrededor de 48-70ºC.

Las ceras microcristalinas son productos provenientes de cristales muypequeños. Ellas son utilizadas para elevar la temperatura de fusión. Intervalo defusión alrededor de 65-90ºC.

ArtificialSon mezclas entre resinas, ácido

esteárico y gomas. Tornan las ceras máspegajosas, y más adhesivas.

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PropiedadesLas ceras son blandas y frágiles. Las propiedades térmicas son las que más

presentan interés, principalmente la propiedad de termo plasticidad, o sea, lacapacidad que tienen las ceras de ablandar mediante la acción del calor.

Tiempo en sec.

Tem

per

atura

en °

C

Intervalo de fusiónEl intervalo de fusión de la cera

corresponde a la media de las temperaturasde fusión de todos sus componentes. Es elpasaje del estado sólido al estado líquido.Él puede variar en función de la diversidadde sus componentes, generalmente entre48°C y 90°C.

EndurecimientoCuando resfriada, la cera no pasa

directamente del estado líquido al estadosólido. Durante el enfriamiento, la ceraempieza a endurecer a aproximadamente56°C, y se solidifica abajo de 40°C.Durante esta faja de temperaturas, ellapermanece blanda y maleable, y se puedetrabajarla con facilidad. Este estado de lacera permite una gran variedad deaplicaciones en el laboratorio.

Intervalo de fusión

Sólida

Líquida

Tiempo en sec.

Tem

per

atura

en °

C

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Coeficiente de expansión térmicaLas ceras son los materiales odontológicos que presentan el mayor coeficiente

de expansión térmica. Durante el pasaje del estado sólido al estado líquido, einversamente, ocurren variaciones de volumen, creando dilataciones y contraccionesen la cera. Cuanto mayor la dureza de la cera, mayor probabilidad de un coeficientede expansión térmica alto. Un resfriamiento uniforme de la cera diminuye lastensiones.

Conductibilidad térmicaDebido 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 hornoprogramado, aire caliente o llama.

EscurrimientoEs la capacidad de fluir, de deformarse. Ella es determinada por dos factores,

temperatura de la cera durante la deformación y cantidad de fuerza ejercida sobreella. La cera no presenta rigidez y puede escurrir cuando sometida a fuerzas otensiones, mismo a temperatura ambiente. Cuanto mayor es la plasticidad de unacera, mayor su escurrimiento.

ColorPara 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 dela cera es recomendable. Los trabajos precisos requieren la visualización de losmínimos detalles. En caso de trabajos de fresado, la atención y la concentraciónsobre la cera son tan grandes que su color debe ser agradable, para no cansar lavista. Para un encerado diagnóstico, será utilizada una cera de color semejante ala del esmalte dentario.

DurezaDependiendo 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 elementoscon cera cervical, es interesante poner el trabajo en cera, aún en el modelo, en elagua tibia a aproximadamente 42°C. Dejar resfriar esta agua hasta volver a latemperatura ambiente, disminuya considerablemente las tensiones internas ysuperficiales de la escultura.

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Tipos de cera en el laboratorio

Cera para registrode oclusión

Presentándose en forma de rodete,ella es suficientemente blanda parapoder registrar la oclusión, y toleratemperatura más elevada que la delambiente bucal, o sea, más de 37°C,sin sufrir deformaciones ni distorsiones.

Cera para esculturade prótesis fija

Debido a sus propiedades plásticay elástica, ella permite esculpir tantopor la metodología por adición de ceracomo por substracción de cera.Totalmente calcinable, ella es empleadapara el procedimiento llamado de ceraperdida. La cera para escultura sequema durante el calentamiento delanillo. Ella forma carbono, eliminado poroxidación, transformándose en gasesvolátiles. A una temperatura de 500°C,no es dejado residuos que excedan 0,1%del peso original.

Cera para base deprótesis total

Llamada también de cera 7 o 9, ellaes compuesta por 75% de parafina, cerablanca de abeja, resina y esencia deterebintina, así como colorantes. La cerapara base de prótesis total es blanda,permitiendo la movimentación de losdientes del stock para posicionarlosdurante el montaje, además deposibilitar la escultura de la encíaartificial.

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Cera de fresadoUna cera de fresado permite la

creación de cantos extremamentedelgados y precisos, por eso ella esextremamente dura. Generalmente ricaen cera de carnauba o candelila, porsus extremas durezas, ella es la másdura cera utilizada en el áreaodontológica. Pero, el hecho de serextradura y frágil presenta dificultadespara la realización del enceradodiagnóstico total de las coronas,requerido en las técnicas de fresado.

Para contornear este problema, esposible diferenciar la cera utilizada paralas partes fresadas, generalmentelinguales, y el resto de la corona, oencontrar un compromiso entre dureza,precisión y facilidad de escultura.

Cera para enceradosdiagnósticos

Con propiedades similares a las dela cera para escultura de prótesis fija,ella es fácilmente esculpida, y puedetambién ser calcinada. Más cara, ellaes generalmente presentada enestuches con varios tonos de amarillo ymarrón, para reproducir efectos del colordel esmalte de los dientes.

Cera cervicalCera resinosa, sin contracción, ella

es también llamada de cera muerta oinerte. Ella reproduce con extremaprecisión los límites cervicales de lascoronas. Es también utilizada comocapas primarias para inlays, onlays, yoverlays. Para cualesquier contactosentre cera e yeso, particularmente delos troqueles, debería ser empleada unacera inerte, para evitar tensionessuperficiales.

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Cera para esculturade PPR

Las PPRs son esculpidas con lamisma cera que es usada para esculturade prótesis fija. Esto principalmente porla facilidad de esculpirla y alisar susuperficie, lo que facilita el pulimentofuturo. Generalmente compuesta porcerca de 50% de parafina, ella escomplementada por cera de carnauba ocandelila, goma dammar y agentescolorantes.

Cera de aliviosPrincipalmente utilizada para la

realización de la prótesis parcialremovible, ella es una cera fluida, quepermite eliminar las áreas retentivas yrellenar los ángulos muertos de unmodelo, antes de su duplicación. Ellapuede también presentarse en formade placa autoadhesiva, para el aliviode las futuras mallas retentivas sobrelas sillas.

Cera preformadaSon ceras especiales, de varios

tamaños, formas, plasticidades ycolores. Ellas son utilizadas para larealización de pónticos para prótesisfijas y también para el encerado de loselementos constituyentes de las PPRs.Los ganchos, barras linguales, mallasretentivas y rugosidades palatinas decera facilitan y aumentan la velocidadde ejecución de los trabajos. Pero lospreformados deben ser adaptadosindividualmente a cada situación.

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Cera utilidadLa cera utilidad presenta

propiedades plásticas importantes,mismo a la temperatura ambiente.Multifuncional, ella es empleada paravarias aplicaciones tanto en prótesis fijacomo en prótesis removible,reparaciones, alivios, bloqueos demodelos, bases de anillos, etc. Sutemperatura de fusión es de 78°C.

Cera pegajosaLa cera pegajosa es una mezcla

entre cera blanca de abejas y resinaprocedente de la savia de algunosárboles. También multifuncional, cuandose trata de unir, pegar, prender oconectar. Utilizada para unir y estabilizartemporariamente piezas para soldar.

Cada cera debe ser empleada en su contexto, siguiendo las instrucciones delos fabricantes.

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Revestimiento

En Odontología existen tres tipos de revestimientos. Los revestimientosaglutinados por yeso, tradicionalmente utilizados para el colado de oro (Au) debaja fusión, prácticamente en desaparición en el mercado. Los revestimientosaglutinados por silicato de etila, perdiendo popularidad, utilizados para el coladode aleaciones no preciosas para prótesis parcial removible. Ellos presentan pocaprecisión, poca resistencia y los procedimientos involucrados son complejos. Eltercer tipo de revestimiento es aglutinado por fosfato y satisface los requisitos decualquier tipo de colado, siendo aleación preciosa o no preciosa, para prótesismetalocerámica, 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 decontaminación de las aleaciones, y a la tolerancia a altas temperaturas, necesariasa los colados de metales no preciosos. Los revestimientos fosfatados son divididosen dos categorías: tipo I para inlay, onlay, overlay, coronas y puentes, y tipo IIpara PPR.

ComposiciónLos revestimientos fosfatados son compuestos de una carga refractaria (polvo)

y de un aglutinante (líquido). Durante la mezcla de los dos componentes, esimportante poner primero el líquido en el fondo de la cubeta, y a seguir poner elpolvo arriba del líquido. Esto evita la incorporación de microburbujas al polvo ytorna 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 presentesen los revestimientos. Prácticamente todos los revestimientos fosfatados presentanla misma composición; la granulación y la calidad de la materia prima puedendiferir de un producto para otro.

CristobalitaQuartzo

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 presenciade fosfato en el líquido, estos revestimientos son llamados de revestimientosfosfatados. En el caso de los revestimientos antiguos, llamados de binder o aalcohol, el aglutinador es alcohol, silicato de etila y ácido.

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PropiedadesLa calidad de un revestimiento es determinada por las siguientes propiedades:

capacidad de reproducción de pequeños detalles, superficie lisa, expansiónajustable, tiempo suficiente para la manipulación, arenado fácil, suficientementeporoso para evacuar los gases, ser un material refractario no inflamable.

Los datos fornecidos por los fabricantes son los siguientes:

Tiempo de elaboraciónDetermina 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 temperaturaambiente. El calor acelera el fraguado del revestimiento. Por eso, en el verano, esrecomendable conservar el polvo y el líquido dentro de un armario refrigerado o unrefrigerador, 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 deelaboración mayor, de hasta 5 minutos, especialmente desarrollada para paísestropicales, con temperaturas ambientes elevadas.

Tiempo de elaboraciónen min.

Temperatura ambienteTiempo de fraguadoEl tiempo de fraguado inicial, medido a través del sistema de la aguja de

Vicat, corresponde al tiempo necesario para que el revestimiento sea totalmenteendurecido. Este tiempo mínimo de espera después del revestido del anillocorresponde a la reacción exotérmica, liberación de calor hasta 85°C. Losrevestimientos tradicionales, o sea, lentos, son puestos en el horno después dela reacción exotérmica, aproximadamente 45 minutos después del inicio de laespatulación. Los revestimientos llamados heat shock, choque térmico, son puestosen el horno durante la reacción exotérmica, generalmente entre 20 y 30 minutosdespués del inicio de la espatulación.

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Proporción líquido/polvoLas indicaciones del fabricante sobre la proporción líquido/polvo deben ser

rigurosamente respetadas. Es muy común encontrar Técnicos que no meden ellíquido, alegando "poseer experiencia". Están equivocados, el ojo humano no estan preciso! Es indispensable medir la cantidad exacta de líquido necesaria en lamezcla, para obtener resultados constantes.

Resistencia a la presiónLa presión ejercida sobre el revestimiento para medir su resistencia es expresa

en mega pascal (MPa). 1MPa = 1N/mm2, lo que significa que 1MPa corresponde auna fuerza representada por un peso de aproximadamente 100g (1N) ejercidasobre una superficie de 1mm2. Los revestimientos tipo I, para inlays, coronas ypuentes, o sea, prótesis fija en general, tienen una resistencia a la presión deaproximadamente 5 a 10MPa.

Los revestimientos del tipo II, para PPR, presentan resistencia a la presión dehasta 15 a 20MPa, indispensable para los modelos duplicados.

Generalmente, los revestimientos más viscosos durante la elaboración sonmás resistentes que los muy líquidos. También cuando la concentración de líquidopropio es importante, en detrimento del agua destilada, los revestimientospresentan mayor dureza. Un revestimiento altamente resistente a la presiónpresenta la gran ventaja de ser compacto, fino y preciso, pero no facilita elarenado.

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PrecalentamientoUn precalentamiento convencional, o sea, lento, requiere una estabilización

de 30 minutos a aproximadamente 270°C, para permitir la expansión de lacristobalita. Una otra estabilización de 30 minutos a aproximadamente 570°C esnecesaria para la expansión del quartzo. En un precalentamiento rápido, latemperatura del horno corresponde a la temperatura final. En ese caso, la expansiónde la cristobalita y del quartzo es simultánea. La apertura del horno durante laeliminación de la cera es peligrosa, pues los gases pueden se incendiar en lapresencia de oxígeno. El tipo de aleación utilizada determina la temperatura finalde precalentamiento del anillo.

Para contener el revestimiento y formar el anillo, pueden ser usados anillosmetálicos revestidos internamente por fibra cerámica, anillos de goma promoviendouna expansión libre, o anillos preformados de plástico para las PPRs.

El tamaño de los anillos determina el tiempo necesario de estabilización finaldel horno. Este tiempo aumenta en función del tamaño del anillo, permitiendo ala temperatura ambiente del horno atingir el centro del anillo.

La cantidad de anillos presentes en el horno también es determinante para eltiempo de estabilización final. Así, cuando mas anillos presentes en el horno, pormas tiempo debe ser mantenida la temperatura final.

Tipo dealeación

Precalentamientode los anillos

Au 750°C

Ag-Pd 850°C

Ni-Cr 950°C

Co-Cr-Mo 1050°C

Tipo deanillo

Estabilizaciónfinal

1x 20-30min.

3x 30-45min.

6x 50-60min.

9x - PPR 60-90min.

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ExpansiónLos revestimientos utilizados para el colado de prótesis odontológica son

llamados de revestimientos compensadores. Esto es porque tienen la facultad deexpandir y así compensar la retracción del metal durante su cristalización. Unmetal no precioso presenta mayor retracción que un metal precioso. Existen dostipos de expansión, la expansión de fraguado y la expansión térmica. El control deesas expansiones es importante para conseguir un ajuste apropiado de las coronassobre los preparos, o de las contra-fresas sobre las fresas, por ejemplo.

Expansión de fraguadoLa expansión de fraguado representa la expansión del revestimiento durante

su endurecimiento. Ella es medida con un extensómetro, instrumento usado paramedir pequeños movimientos de extensión de un cuerpo sometido a deformación.La expansión de fraguado, generalmente alrededor de 1,2% hasta 1,4%, puedevariar mucho de un revestimiento para otro, además de todos los factores influyentesdetallados a seguir.

Temperatura ambienteLa temperatura ambiente en el momento de la manipulación influencía en la

expansión de fraguado del revestimiento. Cuanto más alta es la temperaturaambiente, más expansión resultará en el revestimiento.

Temperatura de los materialesLa temperatura del líquido y del polvo influye sobre la expansión. Ellos deberían

ser siempre conservados en un armario refrigerado o refrigerador, entre 10°C y12°C, sin congelar, para obtener resultados constantes. Una cubeta lavada conagua caliente también modifica la expansión de fraguado del revestimiento.

Cantidad de líquido en la mezclaSi las indicaciones del fabricante sobre las proporciones líquido/polvo no son

respetadas, el resultado no corresponderá a las especificaciones del producto. Esimportante seguir las instrucciones para obtener resultados constantes.

Porcentaje de líquido propio y de agua destiladaLa 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 alpolvo resulta en una expansión de fraguado máxima. A la medida que el líquido esdiluido con agua destilada, la expansión de fraguado del revestimiento diminuye. Elempleo continuo del mismo revestimiento permite resultados precisos. Para trabajosen oro (Au), el porcentaje de líquido propio del revestimiento se encuentra diluido a50% 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 individualpuede ser satisfactorio, pero la prótesis fija en su posición en el arco puedepresentar distorsiones.

Para evitar este problema se puede trabajar con expansiones de fraguadolocalizadas, o sea, distinta expansión para el interior de las coronas y para elrelleno del anillo.

Intensidad y tiempo de espatulación al vacíoPara 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 sondeterminantes para el resultado final.

80% 50%

Tiempo y velocidad de pre espatulación con la manoEl 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 podertener un control exacto de la expansión de fraguado.

% de expansión

Tiempo de espatulación en segundos

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Expansión térmicaLa expansión térmica del revestimiento es controlada por la velocidad de

subida de las temperaturas del horno y las estabilizaciones, con sus respectivostiempos. De manera general, ella no puede y no debe ser modificada. La expansióntérmica corresponde a la expansión de la cristobalita y del quartzo a temperaturasdefinidas. La programación del horno debe respetar rigurosamente las indicacionesde los fabricantes.

Expansión de la cristobalitaLa cristobalita, a la temperatura ambiente, se presenta en su forma cristalina

tetragonal; arriba de 270°C, ella sufre una expansión y pasa para una formacúbica. Para completar esta expansión, es requerida una estabilización de 30minutos a esta temperatura.

Expansión del quartzoEl 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 pasapara una forma trigonal, llamada de fase beta. Para completar esta expansión, esrequerida una estabilización de 30 minutos a esta temperatura.

270°C

Fase alfa Fase beta

570°C

Fase betaFase alfa

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% de expansión

Temperatura del horno en °C

Cristobalita Quartzo

Con sílica coloidal

% de expansión

Temperatura del horno en °C

En un precalentamiento rápido, la expansión de la cristobalita y del quartzo essimultánea, y ocurre a la temperatura de introducción en el horno , o sea, a latemperatura final. Dependiendo del revestimiento, la expansión térmica, deaproximadamente 0,6% a 300°C, puede llegar hasta aproximadamente 1,4% arribade 600°C.

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Expansión totalLa suma de las dos expansiones, expansión de fraguado y expansión térmica,

resulta en la expansión total del revestimiento. El proceso total de expansión esfinalizado 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 lacantidad de factores involucrados. Para obtener resultados constantes, esimportante respetar siempre un protocolo de trabajo similar. La expansión térmicaes la más controlable, simplemente por las temperaturas de horno.

Expansión térmica

Expansión de fraguado

55%

45%

Expansión térmica

Expansión de fraguado

81%

19%

Los revestimientos de última generación tienen tendencia a equilibrar laimportancia entre la expansión de fraguado y la expansión térmica, para facilitarel control de la expansión total del revestimiento.

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SilicosisHace parte de un grupo de enfermedades llamado pneumoconiosia, que se

origina del acumulo de polvo en los pulmones acompañado de reacción tejidual asu presencia. La silicosis es una enfermedad pulmonar causada por la inhalaciónde polvo con sílica libre y su consecuente reacción tejidual de carácter fibrogénico.Cuando inhalamos partículas de silica, estas se alojan en las superficies húmedasen el interior de nuestro aparato respiratorio. Algunas de esas partículas puedenllegar al interior de nuestro pulmón y se alojar en nuestros bronquios. Nuestroorganismo, 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 capacidadde eliminarla y, consecuentemente, la formación de fibrosis es inútil. La inhalacióncontinua disminuye la plasticidad de nuestro pulmón y también la capacidad denuestros bronquios renovaren el oxígeno de nuestra sangre. Si no es interrumpidala 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 unamáscara filtrante contra polvos y evitar, de toda forma, la inhalación del polvo derevestimiento seco.

20 Frank Kaiser

Aleaciones

El mercado actual cuenta con una gran variedad de aleaciones odontológicas,más de 2.000, de composiciones ampliamente diversificadas y aplicacionesvariadas. Los metales que las componen necesitan presentar compatibilidad yfacilidad de fusión, colado, soldadura y pulimento. Poca contracción desolidificación, mínima reactividad con los revestimientos, resistencia al desgaste,alta dureza y resistencia a la corrosión.

Co-Cr = Cr-Co

Una nueva generación de aleaciones, llamadas de bioaleaciones, no contienepaladio (Pd), ni cobre (Cu), solamente oro (Au) y platino (Pt). El cobre (Cu) sedescolora rápidamente, y presenta toxicidad. Las aleaciones de plata (Ag) y paladio(Pd) no contienen cobre (Cu) o, cuando lo contienen, no contienen plata (Ag). Lascerámicas aplicadas sobre aleaciones de plata (Ag), pueden ser solamente debaja fusión.

La denominación de aleación semipreciosa no es un estándar legal, comofrecuentemente 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, siendoprohibidas en el ambiente bucal.

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 metalpredominante en la aleación es el cobalto (Co), presente alrededor de 60% enesta aleación. La denominación Co-Cr es más adecuada porque la base del metales el Cobalto (Co). Los fabricantes presentan las aleaciones de diversas maneras,como, por ejemplo, cilindros, paralelepípedos, bloques, hojas, pelotas o lágrimas.

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Biocompatibilidad de las aleacionesodontológicas

La composición de una aleación odontológica puede ser expresa de dos manerasdistintas: en porcentaje del peso específico, o en cantidad de átomos de cadacomponente presente en la aleación, o sea, en porcentaje del peso atómico. Elpeso específico y el peso atómico pueden diferir mucho uno del otro; un metalliviano contiene muchos átomos, y un metal pesado contiene pocos átomos. Porejemplo, el berilio (Be), muy liviano, presenta un peso atómico aproximadamentecinco veces más alto que su peso específico. El peso atómico prevé mejor lacantidad de átomos que pueden ser liberados y afectar el cuerpo humano. Pero losfabricantes generalmente presentan la composición de una aleación por porcentajedel peso específico.

Todas las aleaciones odontológicas liberan elementos dentro de la cavidad bucal,pero no necesariamente en concentración proporcional a su composición. La cantidadde elementos liberados es directamente proporcional a la diversidad de aleacionespresentes en la boca. Pueden ocurrir efectos galvánicos entre tipos distintos dealeación en el mismo ambiente oral. Así, el público debe asumir el riesgo constituidopor las aleaciones odontológicas, si su uso tornarse benéfico. En la mayoría de loscasos, la cantidad de elementos liberados por las aleaciones odontológicas es bieninferior a la cantidad ingerida por la dieta alimentar. A largo plazo, los elementoscontenidos en la propia dieta alimentar pueden perjudicar la salud.

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La biocompatibilidad de una aleación es directamente relacionada con sucorrosión. La presencia de iones en cantidad suficiente puede alterar o deshabilitartotalmente el metabolismo celular de los tejidos gingivales vecinos, pero no segarantiza que daños van ocurrir. Cuanto mayor es el tiempo de exposición de lascélulas a los iones metálicos, menos concentrados se encuentran los efectosbiológicos. Esos efectos biológicos locales debidos a la liberación de elementosaún son motivo de intensos debates. La cuestión central es saber si la liberaciónde estos elementos es suficiente para comprometer el funcionamiento biológiconormal de los tejidos adyacentes a las aleaciones.

Elementos deben ser liberados para causar alergia. En respuesta, los tejidosgingivales presentan una inflamación significante. Estudios muestran que alergiasa aleaciones odontológicas solamente pueden ocurrir en presencia de corrosión yliberación de iones metálicos. Es siempre difícil determinar si una respuestainflamatoria a iones metálicos es mediada por un mecanismo alérgico o tóxico, omismo por una combinación de los dos. Generalmente, las respuestas alérgicasson 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 partirde restauraciones coronarias. Titanio (Ti) fue encontrado en el hígado de pacientesportadores de implantes. Los elementos liberados en las regiones cervicales,entre la corona y la encía marginal, así como los liberados en las partes internasde las PPRs, son altamente concentrados, porque no diluidos por la saliva.

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De manera general, el sobrecalentamiento de una aleación conduce a unaformación de óxidos, ni siempre visibles. La saliva, compuesta de aproximadamente99% 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 aleacionesodontológicas. La elección de una aleación no es fácil, e involucre datos financieros,legales, técnicos y, sobretodo, la satisfacción del paciente. La mayoría de lasveces, la elección es filosófica, basada en posibles riesgos biológicos. Pero esaconsejable emplear aleaciones odontológicas provenientes de empresasconstituidas de un sector de investigaciones y desarrollo. La evaluación deberíasiempre envolver pruebas de corrosión y test de biocompatibilidad básico paradeterminar si la liberación de elementos es biológicamente significante.

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) nointeraccionan con los tejidos de manera a provocar respuestas alérgicas. Estudiosmuestran que los pacientes sensibles al paladio (Pd) son casi sistemáticamentesensibles al níquel (Ni). La razón de algunos iones metálicos provocaren alergiasy otros no, no es conocida. Investigaciones adicionales son necesarias en estaárea.

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Propiedades de las aleacionesodontológicas

ColorDetermina 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 lasaleaciones preciosas conteniendo alto porcentaje de oro (Au). Las aleacionesblancas con alto porcentaje de oro (Au) son llamadas oro blanco, descolorido porel paladio (Pd). El titanio (Ti) presenta un color gris y con menos brillo que elcromo (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 unmetal es proporcional a la suma de los pesos de los átomos y moléculas presentesen la aleación, y al espacio existente entre ellos. El peso específico es importantepara calcular la cantidad de metal necesaria para colar una pieza de cera. Así, elpeso de la cera con los bebedores es multiplicado por el peso específico de laaleación para se saber la cantidad exacta de metal necesaria para el colado. Elpeso 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 empleadauna pirámide de diamante de base cuadrada. Ella es forzada, por la aplicación deuna carga preestablecida, sobre la superficie de la pieza a ensayar. La forma deimpresión es la de un losango regular, cuyas diagonales son medidas por unmicroscopio.

Tablas fornecen el valor en función de las diagonales de la impresión formaday de la carga utilizada. El valor es dado en HV, Hardness Vickers, generalmenteentre 120 y 420 para las aleaciones odontológicas. Dependiendo de la dureza delmaterial, el cambio de carga muchas veces es necesaria para obtener una impresiónregular. Así, es aplicada una carga de 50N (HV5) para metales preciosos, y de100N (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 deelasticidad, o sea, mayor la fuerza necesaria para deformar este material. Parauna PPR, por ejemplo, el ideal sería un módulo de elasticidad alto, para evitarganchos muy flexibles. El valor del módulo de elasticidad es determinado por lafuerza necesaria a un alargamiento de 0,2%. Una máquina de test universal esempleada 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 deformaciónelástica y una deformación plástica definitiva. La deformación elástica de unaaleación permite que después de la remoción de la fuerza el metal retome suforma original. Una deformación plástica, mismo después de la remoción de lafuerza, es permanente. El parámetro de medida es 0,2%, determinando la transiciónentre una deformación elástica y una deformación plástica. En caso de una PPR,un valor alto evita deformaciones definitivas de los ganchos en acción.

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. Loscomportamientos térmicos del metal y de la porcelana deben ser ajustados demodo que, durante el periodo de resfriamiento de la temperatura de quema hastala temperatura ambiente, las tensiones residuales sean suficientemente bajas ypropiamente direccionadas, para evitar rajas en la porcelana. El coeficiente deexpansión térmica del metal debe ser ligeramente mayor, para contraer ligeramentemás que la porcelana durante el enfriamiento. Esta diferencia en coeficiente dejala porcelana en compresión residual y fornece resistencia adicional.

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 correspondela una fase avanzada de la deformación plástica.

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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 laaleación a ser colada; ver capitulo sobre el precalentamiento de los revestimientos.

El tiempo de estabilización a esta temperatura depende del tamaño delanillo, y puede variar de 20 minutos hasta una hora y media.

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 procesode solidificación de algunas partículas. Por eso, la temperatura de colado ultrapasaen aproximadamente 50°C a 150°C (7 a 15%) la temperatura liquidus, permitiendoal metal rellenar totalmente el anillo de colado, mientras líquido.

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 líquidodel metal. Dentro de este intervalo, variable de 30°C a 130°C, dependiendo de lacomposición, el metal se encuentra pastoso. Algunas partículas se encuentranlíquidas mientras otras todavía son sólidas.

Temperatura de colado

Solidus

Liquidus

Prótesis fija

Au-PtAu-PdAg-Pd

Au-Ag-PtAu-Ag-Pd

Aleaciónpreciosa

Aleaciónnon preciosa

Ni-Cr-MoCo-Cr-MoTi

Co-Cr-MoNi-Cr-MoTi

Prótesisremovible

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Composición de las aleacionesodontológicas

Existen aproximadamente 30 metales distintos, componentes de las aleacionesodontológicas. Ellos pueden ser divididos en dos grupos: los metales preciosos ylos metales no preciosos. Los metales preciosos pueden ser llamados también demetales 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 delas aleaciones preciosas. Desde 1936, fecha de la introducción de este tipo dealeación en el área odontológica, no fue relatado un sólo caso de alergia. Debidoal gran porcentaje de cromo (Cr) presente en las aleaciones, la resistencia a lacorrosión es significativa. La adhesión de la resina (cerómeros) es comprobadamejor sobre el Co-Cr, pero la adhesión de la cerámica es comprobada mejor sobremetales preciosos. El pulimento y el manoseo son más fáciles en piezas coladascon metal precioso.

A seguir son detallados los diez metales más frecuentemente encontrados enlas aleaciones odontológicas, empezando por los cuatro metales preciosos.

Plata (Ag)La plata (Ag) es un metal blanco, brillante, dúctil y

blando. Manchado muchas veces de castaño o de negro-gris. Es un buen conductor de electricidad y un elementoestable cuando expuesto al aire y al agua. Su principaldesventaja es la pérdida gradativa de su brillo.Densidad: 10,5g/cm3; punto de fusión: 906,8°C.

Oro (Au)Entre todos los minerales es el oro (Au) lo más deseado

por los hombres, habiendo sido, desde los primordios de lahistoria, uno de los responsables por la conquista de tierrasy por muchos combates. El oro (Au) ejerció un papel muyimportante en la evolución de ciencias como la Química. Éles un metal amarillo, brillante, dúctil, blando, conductor deelectricidad y de calor, resistente a la corrosión y es lo másinerte de todos los metales. Perfectamente biocompatiblecon el medio bucal. Densidad: 19,3g/cm3; punto de fusión:1.063°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 lasaleaciones aumenta, considerablemente, la dureza yresistencia. 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. Eles 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 tornamagnético, 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 laincidencia de alergia al níquel (Ni), fue observado que elporcentaje de incidencia en mujeres es diez veces superiora la incidencia en hombres. Según testes realizados, unaaleación conteniendo níquel (Ni) solamente pierde suspropiedades alergênicas con un contenido mínimo de 20%de cromo (Cr), tornándose entonces estable ysuficientemente resistente a la corrosión en el ambientebucal. De manera general, una alergia al níquel (Ni)solamente puede ocurrir en el primer mes, durante el cuallos iones emanados son reducidos a 80%. Es poco probableque un paciente vuelva después de seis meses con unaalergia al níquel (Ni). Este metal es conocido comocarcinogénico para los Técnicos que trabajanconstantemente con él. Densidad: 8,9g/cm3; punto defusión: 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 decolores. Él es un metal plateado, brillante, con grado dedureza elevado y frágil. Él presenta un comportamientomagnético débil. A la temperatura ambiente, no sufre acciónde agentes corrosivos. En una aleación, la función principaldel cromo (Cr) es la de aumentar la resistencia contra lacorrosión y la pigmentación, pudiendo ser comparado a lapintura 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 deproducir bonitos colores en el vidrio eran consideradasobras del demonio, y ésa es la razón de su nombre, delalemán Kobold.

De color gris brillante, con matices azulados, elcobalto (Co) es un metal duro, aunque frágil, deapariencia semejante al hierro (Fe) y al níquel (Ni).Debido a su elevada permeabilidad magnética, él esempleado en la producción de aleaciones magnéticas.El cobalto (Co) es un elemento fundamental paraproporcionar dureza, resistencia y rigidez en unaaleación. Densidad: 8,9g/cm3; punto de fusión:1.495°C.

Molibdenio (Mo)El molibdenio (Mo) es un metal blanco plateado,

duro y muy resistente. Tiene un elevado módulo deelasticidad y, entre los metales más comunes,solamente el tungsteno (W) y el tantalio (Ta) tienenpunto de fusión más alto. Su toxicidad esconsiderada pequeña en la literatura. El molibdenio(Mo), en función de partículas menores, torna unaaleación 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 laspropiedades mecánicas de las aleaciones. Reduce latemperatura de fusión, mejora la unión entre el metal y lacerámica y facilita el pulimento, generando una superficiebrillante después del colado, correspondiendo al óxido deberílio (BeO). Pero los vapores de berilio (Be), durante elcolado, son extremamente tóxicos, pudiendo causarenfermedades pulmonares graves, tales como la beriliosis.

El polvo del berilio (Be) también es comprobadamentecarcinogénico y requiere cuidados especiales en lamanipulación. Estatuto internacional preconiza que, un unaaleación, cuando el teor de berilio (Be) excede 0,02%, éldebe 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 Odontologíaexige medidas especiales para su elaboración. Los colados deben ser realizadosal vacío, con proyección de gás argón (Ar). El titanio (Ti) tiene afinidad con elcarbono (C), nitrógeno (N) y oxígeno (O). Durante el proceso de colado, la interacciónde esos elementos, provenientes del aire o de substancias presentes en elrevestimiento, resulta en un endurecimiento de la capa superficial del metal. Estacapa, de aproximadamente 50μm a 100μm de espesor, es llamada Alfa-case.

Ella debe ser totalmente removida durante el pulido, para posibilitar la aplicaciónde 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 desarrollotécnico y 20 años de desarrollo clínico. Él presenta biocompatibilidad con el tejidoóseo, pero una gran cantidad de autores considera que falta, aún, muchainvestigación sobre el comportamiento de este metal en el ambiente bucal.Densidad: 4,5g/cm3; punto de fusión: 1.668°C.

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Estanho (Sn)

Índio (In)

Manganês (Mn)

Carbono (C) Cobre (Cu)

Ferro (Fe) Gálio (Ga)

Irídio (Ir) Magnésio (Mg)

Nióbio (Nb) Zinco (Zn) Zircônio (Zr)

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 aleacionesodontológicas.

Por el hecho de esteren presentes en cantidades inferiores, ellos sonrelativamente menos influyentes sobre las propiedades físicas y labiocompatibilidad de las aleaciones. En la Odontología, pocos metales son utilizadosen 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 ettechniques, 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.