Quin és el propòsit de la sinterització en odontologia?

 

Si sou nou a la zirconia dental, sovint apareix una pregunta:

Per què cal sinteritzar una restauració de zirconi després del fresat?

Després que un bloc de zirconi s'hagi fresat en forma de corona, pont o una altra restauració, és possible que ja sembli a prop de la restauració final. Tanmateix, el material encara es troba en un estat pre-sinteritzat. La seva densitat, força, dimensions i aspecte encara no són els mateixos que els després del cicle de sinterització recomanat.

Aquí és on la sinterització es converteix en una part important del processament de zirconi.

Des del punt de vista de la fabricació, la sinterització és més que simplement escalfar una restauració a una temperatura elevada. La velocitat d'escalfament, la temperatura objectiu, el temps de retenció, l'etapa de refrigeració, l'estat del forn, la disposició de càrrega i les característiques del material de zirconi poden afectar el resultat.

Per a un laboratori dental, entendre aquest procés també pot facilitar la identificació d'on pot haver començat un problema quan la restauració final no surt com s'esperava.

Què passa abans de la sinterització?

La majoria dels blocs de zirconia dental CAD/CAM es subministren en estat parcialment sinteritzat o pre{0}}sinteritzat.

En aquesta etapa, la zirconia té prou força per ser manipulada i fresada, però no ha arribat a la densitat de la zirconia totalment sinteritzada.

Aquesta diferència és important per al processament CAD/CAM.

El zirconi totalment sinteritzat és molt més difícil de mecanitzar. El zirconi pre-sinteritzat és més fàcil de tallar per a una fresadora, cosa que pot reduir el desgast de les eines i el temps de mecanitzat.

Hi ha un altre punt important: la restauració es fresa intencionadament més gran que la seva mida final.

Això es deu al fet que el material es reduirà durant la sinterització.

Per exemple, si un bloc de zirconi té una contracció lineal especificada d'aproximadament un 20%, el sistema CAD/CAM ha de compensar aquest canvi en calcular les dimensions de fresat. El valor de contracció real varia entre els materials de zirconi i els fabricants, de manera que s'ha d'utilitzar el valor proporcionat per al bloc específic.

També és per això que canviar les marques de zirconi sense comprovar la informació de contracció del nou material pot causar problemes dimensionals.

La restauració pot semblar correcta immediatament després del fresat, però segueix sent un producte intermedi.

Quin és el propòsit de la sinterització?

L'objectiu principal de la sinterització és augmentar la densitat de la zirconia escalfant el material sota un cicle de temperatura controlada.

A mesura que augmenta la temperatura, les partícules de zirconi s'uneixen gradualment i els espais entre elles es fan més petits. El material es fa més dens i la restauració es contrau.

Aquesta contracció és la raó per la qual la restauració fresada de grans dimensions pot assolir les dimensions previstes després de la sinterització.

En termes senzills:

El fresat dóna forma a la restauració.
La sinterització desenvolupa la densa estructura de zirconi.

Els dos processos estan estretament connectats quan es treballa amb zirconi dental pre-sinteritzat.

La sinterització també afecta la microestructura final del material. Les característiques mecàniques i òptiques resultants depenen de la formulació de zirconi, la seva condició inicial i les condicions de sinterització utilitzades.

És més precís pensar en la sinterització com a part del procés de processament del material en lloc de simplement l'etapa d'escalfament final.

Per què la zirconia es redueix durant la sinterització?

Aquest és un punt important tant per als tècnics de laboratori com per als distribuïdors de material dental.

Un bloc de zirconi pre-sinteritzat conté espais entre les partícules de zirconi. Durant la sinterització, l'enllaç i la difusió de partícules redueixen aquests espais.

A mesura que l'estructura es fa més densa, les dimensions generals disminueixen.

La quantitat de contracció no és necessàriament la mateixa per a diferents productes de zirconi.

Les diferències en la composició de la pols, les característiques de les partícules, el procés de formació, la densitat pre-sinteritzada i les condicions de fabricació poden afectar la contracció especificada.

Per aquest motiu, no hi ha un únic valor de contracció que es pugui aplicar a tots els blocs de zirconi dental.

Si un laboratori canvia d'una marca de zirconi a una altra, el factor de contracció subministrat amb el nou material s'ha de comprovar abans de fresar. És possible que també s'hagi d'actualitzar la configuració CAD/CAM corresponent.

Una petita diferència en el factor de compensació es pot notar després de la sinterització, especialment quan la restauració requereix un ajustament ajustat.

Quins canvis durant la sinterització?

Durant el procés de sinterització es produeixen diversos canvis.

1. La densitat augmenta

El zirconi pre-sinteritzat té una estructura relativament porosa. A mesura que les partícules s'uneixen durant l'escalfament, els espais dins del material disminueixen i la densitat augmenta.

La densitat final depèn del material de zirconi i de les condicions de processament.

2. La restauració es fa més petita

La restauració es contrau a mesura que el material es fa més dens.

El sistema CAD/CAM té en compte aquest canvi dimensional abans del fresat aplicant la informació de contracció proporcionada per al bloc de zirconi.

3. Es desenvolupa la microestructura

La sinterització canvia la microestructura de la zirconia.

La composició, l'estructura del gra, la densitat i les condicions de sinterització tenen un paper en les propietats mecàniques finals de la zirconia.

Aquesta és una de les raons per les quals és important el cicle de sinterització recomanat pel fabricant. Un forn que arriba a la temperatura objectiu no explica tota la història.

4. L'aparença canvia

L'aspecte de la zirconia també pot canviar durant la sinterització.

Per a la zirconia preombrejada i multicapa, la tonalitat final i la translucidència estan relacionades amb les condicions de formulació i processament del material. L'aspecte abans de la sinterització no s'ha de tractar com una indicació exacta de l'aspecte final.

Quan es comparen dos productes de zirconi, és útil mirar les seves instruccions d'ús en lloc de suposar que el mateix programa de forn produirà el mateix resultat.

Per què la temperatura de sinterització és tan alta?

La zirconia dental requereix una sinterització a -alta temperatura perquè les partícules necessiten energia tèrmica suficient perquè es produeixi la difusió i la densificació.

Molts materials de zirconia dental utilitzen temperatures de sinterització al voltant dels 1.500 graus o més, encara que la temperatura recomanada depèn del material específic.

Un forn pot tenir una temperatura nominal màxima de 1.600 graus o 1.650 graus, per exemple.

Aquesta especificació us indica la capacitat de temperatura superior del forn. No vol dir que la zirconia s'hagi de sinteritzar normalment a aquesta temperatura.

La temperatura de sinterització recomanada prové del fabricant de zirconi.

Aquesta distinció val la pena tenir en compte quan es comparen els forns de sinterització dental:

Temperatura màxima del forn ≠ temperatura de sinterització de zirconi.

Un laboratori pot necessitar un forn amb un rang de temperatura adequat, però el programa real s'ha de seleccionar segons la zirconia que s'està processant.

Una temperatura més alta significa una millor sinterització?

No necessàriament.

Una temperatura màxima més alta pot ser una especificació útil del forn, però només és una part de l'avaluació.

Un cicle de sinterització de zirconi implica diversos paràmetres:

Taxa de calefacció

Temperatura objectiu

Temps de retenció

Uniformitat de temperatura

Velocitat de refrigeració

Càrrega del forn

Situació de les restauracions

Programa recomanat per al material de zirconi

Per exemple, si un fabricant de zirconi recomana sinteritzar a una temperatura determinada durant un temps de retenció especificat, augmentar la temperatura simplement perquè el forn pot arribar-hi pot canviar la microestructura del material.

El mateix s'aplica al temps de retenció.

Un cicle més llarg o més calent no és automàticament un cicle millor.

A l'hora d'avaluar un forn, miraria com de bé pot reproduir el cicle de temperatura requerit pels materials utilitzats al laboratori, en lloc de centrar-me només en la temperatura màxima.

Per què és important el programa de sinterització?

El programa de sinterització determina com es mou el forn a través de les etapes d'escalfament, manteniment i refrigeració.

Un programa senzill es pot descriure com:

Calefacció → Manteniment → Refrigeració

En aplicacions dentals reals, el programa pot contenir diverses etapes de temperatura i diferents velocitats d'escalfament.

Per exemple, un cicle de zirconi convencional pot trigar diverses hores. Alguns materials de zirconi també estan dissenyats per a cicles de sinterització ràpids-més curts.

Un cicle de sinterització ràpid-no és simplement una versió més curta d'un cicle convencional.

Un programa-de sinterització ràpida canvia la manera com s'escalfa i es refreda el material. Si és adequat depèn de la formulació de zirconi i de les recomanacions proporcionades pel fabricant del material.

Per aquest motiu, un laboratori no hauria d'assumir que un programa ràpid adequat per a una zirconia s'hauria d'utilitzar directament per a una altra marca de zirconi.

Quan s'introdueix un nou material de zirconi, comprovaria el seu cicle recomanat i el compararia amb els programes de forn disponibles abans d'utilitzar-lo per a la producció regular.

Què passa si les condicions de sinterització són incorrectes?

El resultat depèn de quin paràmetre està fora de l'interval recomanat i de quant.

Els possibles problemes inclouen:

Dimensions finals que difereixen del resultat esperat

Canvis en les propietats mecàniques

Diferències d'ombra o translucidència

Variació entre lots de sinterització

Distorsió en algunes restauracions

Temps de processament més llarg

Ajustaments o remakes addicionals

No tots els problemes que apareixen després de la sinterització són causats pel forn.

Per exemple, un factor de contracció incorrecte al programari CAD/CAM pot afectar les dimensions finals fins i tot quan el forn està funcionant amb normalitat.

El mateix passa amb el fresat.

L'estat de l'eina, la precisió del fresat, el disseny de la restauració i l'estat del bloc de zirconi també poden afectar el resultat final.

Quan s'investiga un problema de sinterització, és útil mirar tota la cadena de processament en lloc de canviar la temperatura del forn immediatament.

Què hauria de comprovar un laboratori abans de sinteritzar?

Quan utilitzeu un material de zirconi nou, primer comprovaria la informació següent:

1. Temperatura de sinterització recomanada

Comproveu la temperatura objectiu especificada pel fabricant de zirconi.

2. Velocitat de calefacció

Alguns materials tenen una velocitat de calefacció especificada o un programa recomanat amb múltiples etapes de calefacció.

3. Temps de retenció

Comproveu quant de temps el material ha de romandre a la temperatura objectiu.

4. Requisits-de sinterització ràpida

Si el laboratori vol utilitzar un cicle més curt, confirmeu que la zirconia és adequada per a aquest tipus de programa.

5. Factor de contracció

Comproveu el valor que cal introduir al programari CAD/CAM.

6. Requisits de refrigeració

Alguns materials poden tenir recomanacions específiques per a l'etapa de refredament. El refredament ràpid i el refredament natural no s'han de tractar com a processos intercanviables.

7. Compatibilitat del forn

Comproveu si el forn disponible pot executar el rang de temperatura i el programa necessaris.

Aquests punts solen ser més útils que comparar els forns només per la seva temperatura màxima.

Què han de saber els distribuïdors sobre la sinterització?

Els distribuïdors que venen zirconia dental o equips de laboratori dental també poden rebre preguntes sobre la sinterització.

Per exemple:

Per què la restauració es va fer més petita?

Per què la mida final és diferent del disseny CAD?

Aquesta zirconia es pot sinteritzar ràpidament?

Per què aquesta zirconia requereix un programa diferent?

Es pot utilitzar el mateix programa per a una altra marca de zirconi?

Per què l'ombra es veu diferent després de la sinterització?

Per què dos materials de zirconi es comporten de manera diferent al mateix forn?

No cal ser un enginyer de sinterització per respondre aquestes preguntes.

Una comprensió bàsica de la relació entre el material de zirconi, la compensació de la contracció, el procés de fresat, el programa de sinterització i la restauració final és útil quan es comunica amb els laboratoris dentals.

També ajuda a l'hora de comparar productes de diferents fabricants.

Per exemple, si dos blocs de zirconi tenen factors de contracció o cicles de sinterització recomanats diferents, no s'han d'avaluar només per la seva resistència o translucidència indicades. Els requisits de processament també formen part de la informació material.

La sinterització forma part de tot el procés CAD/CAM

És més fàcil entendre el processament de la zirconia quan els passos es consideren com un procés continu:

Bloc de zirconi → Disseny CAD → Fresat → Sinteritzat → Acabat

Cada etapa té els seus propis requisits.

El programari CAD necessita la informació de contracció correcta.

La fresadora ha de processar el bloc segons les especificacions del material.

El forn ha d'executar un cicle de sinterització adequat.

Després de la sinterització, la restauració s'ha d'inspeccionar per les dimensions, l'ajust, l'ombra, l'estat de la superfície i altres requisits rellevants per al cas.

Així és també com abordaria un problema de sinterització en un laboratori.

Si una corona surt amb una mida inesperada, per exemple, no suposaria immediatament que el forn sigui responsable. Primer comprovaria el lot de zirconi, el factor de contracció, la configuració CAD/CAM, el procés de fresat, el programa de sinterització, la càrrega del forn i els registres de temperatura.

Considerar aquests factors junts proporciona un punt de partida pràctic per a la resolució de problemes.

Què significa això a l'hora d'escollir un forn de sinterització dental?

Per a un laboratori, el forn s'ha de considerar en relació amb els materials de zirconi que s'utilitzen.

Les especificacions importants poden incloure:

Temperatura màxima de funcionament

Taxa de calefacció

Precisió del control de temperatura

Uniformitat de temperatura

Programes de sinterització disponibles

Etapes de calefacció i refrigeració programables

Capacitat de la cambra

Nombre i tipus de safates de sinterització

Compatibilitat amb cicles de sinterització-convencionals i ràpids

Emmagatzematge i edició de programes

Monitorització i control de la temperatura

La importància real de cada especificació depèn del flux de treball del laboratori.

Un petit laboratori que processa un nombre limitat de corones pot tenir requisits diferents d'un laboratori més gran que produeix múltiples ponts i restauracions d'-arcs complets cada dia.

El mateix principi s'aplica a la sinterització ràpida. Un cicle més curt pot ser útil per a determinats fluxos de treball, però els requisits de processament del fabricant de zirconi encara s'han de considerar primer.

Pensaments finals

La sinterització és l'etapa on s'escalfa el zirconi pre-sinteritzat per desenvolupar una estructura més densa i assolir les dimensions i les característiques del material esperades després del processament.

El procés pot semblar senzill des de fora: col·loqueu la restauració al forn, inicieu el programa i espereu que es refredi.

A la pràctica, hi intervenen diverses variables.

El material de zirconi, el factor de contracció, la configuració CAD/CAM, el procés de fresat, la corba d'escalfament, la temperatura objectiu, el temps de retenció, el procés de refrigeració i la condició del forn tenen un paper important en el resultat final.

Per als laboratoris, no començaria preguntant només:

"A quina calor pot arribar a aquest forn?"

Una pregunta més útil és:

"Aquest forn pot executar el cicle de temperatura requerit pels materials de zirconi que faig servir?"

Aquesta pregunta ofereix un millor punt de partida a l'hora de comparar els forns de sinterització dental i a l'hora de decidir si un forn és adequat per a un flux de treball particular de laboratori.