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PORCELANA Es un material cerámico de naturaleza inorgánica. Compuesto por óxidos metálicos que es conformado y luego consolidado por medio de un tratamiento térmico de alta temperatura y en cuya estructura final se diferencian fases amorfas [vidrios] y cristalinas [cristales]. Estructura Amorfa [que la debilita]. Frágil /Translucido /Baja conductividad térmica. Al choque genera un ruido metálico. Es un material estético por naturaleza y duradero; entre 8-10 años en boca; más que el composite. No se pigmenta pero para determinar su color en un paciente es complejo. Se obtiene a partir de caolín, cuarzo [forma cristalina de sílice], feldespato [aluminio-silicato; contiene potasio y sodio]. La diferencia entre porcelana y porcelana dental está en el contenido de caolín ya que la porcelana común tiene más del 50% lo que lo convierte en un material opaco. Las porcelanas dentales contienen escasa o nula cantidad de caolín pero sí pigmentos que otorgan diferentes colores incluso fluorescencia similares a los dientes naturales. El feldespato es el componente principal da origen durante la fusión de los constituyentes a la formación, a partir de esa sustancia, de un vidrio feldespático y cristales de leucita. Por lo tanto se obtiene adecuada translucidez. Para la confección de restauraciones rígidas y prótesis, sola o como recubrimiento de estructuras metálicas [porcelana fundida sobre metal].  Usos:      

Coronas individuales Puentes [ cortos y largos] Incrustaciones Muñones Carillas Dientes artificiales

 Presentación Comercial

POLVOS

 Grupos de porcelanas [manera de trabajar]:  Feldespática [ más estética] CONVENCIONALES

 Feldespática reforzadas (alto contenido de leucita, con alúmina, espinela, circonia)  Porcelana sobre metal

ESPECIALES

 Inyectadas  Coladas  Infiltradas  Mecanizadas [por computadora]

 En función de la temperatura a que deben ser sometidas se clasifican:

ALTA

MEDIA BAJA MUY BAJA

Construir dientes artificiales [Resistente, traslucidez, mantenimiento de la exactitud a través de cocciones repetidas]. La ventaja es que pueden ser pigmentados, reparados, modificados o glaseada sin que se distorsione]. 1.100/1.300°C Construir carillas e incrustaciones 850 / 1.100°C Porcelana sobre metal Porcelana sobre metal. -850°C 1300°C

Las propiedades mecánicas no están determinadas por la temperatura, sino por la estructura del material, cantidad y tipo de cristales presentes. ________________________________________________________________________________  FELDESPÁTICA Es el material más estético por el contenido de feldespato; el mejor porque no tiene refuerzos. Es un mineral que se encuentra en la naturaleza y es un silicato formado por la mezcla de óxidos de potasio, silicio y aluminio. Su fusión da lugar al vidrio feldespato y cristales de leucita. Tiene alta translucidez. Pero los cristales no tienen un efecto reforzador significativo. Su resistencia flexural no llega a 100Mpa, lo que hace que solo puedan ser utilizados en restauraciones que no reciban elevados refuerzos oclusales. Otra alternativa es usarla como recubrimiento de otras estructuras cerámicas o metálicas con la finalidad de combinar condiciones mecánicas favorables y características ópticas deseables. FELDESPATO 60%

Aglutina a los restos de los elementos a temperaturas altas. Forma: Sílice- Dióxido potasio y aluminio [otorga resistencia] Relleno.

SILICE [ vidrio] 25%

CARBONATOS

Regulan la temperatura de la cocción de porcelana. [carbonatos de potasio, sodio, calcio]

ÓXIDOS METÁLICOS

Fuertes agentes colorantes de la porcelana. Cobre (verde) Titanio ( amarillo) Cobalto (azul) Hierro (anaranjada) Estaño (blanco puro)

 La estructura amorfa debilita a la porcelana, generándole microfracturas, que se unen y provocan la ruptura de la porcelana. Para ello se debe fortalecer esas porcelanas. Resistencia a microfracturas pero pierden estética. Por lo tanto, cuanto más refuerzo menos estético pero aumentan las propiedades mecánicas. La solución es utilizarlas para núcleos o casquetes que luego serán recubiertos de manera total o parcial la restauración con una porcelana feldespática compatible  REFORZADAS

 Cargas residuales compresivas: 1. Intercambio Iónico [se intercambian iones para fortalecer; Potasio-Sodio:] 2. Templado Térmico [se aplica calor y luego se enfría rápidamente para aumentar la dureza.] 3. Desigualdad de coeficientes de variación dimensional térmico

 Interrupción en la propagación de la grieta:

4. Transformación de dureza Circonio (blanco)

El agregado de circonia estabilizada + oxido de itrio a la porcelana feldespática convencional produce mejoras en la resistencia a la fractura y a los cambios bruscos de temperatura pero la temperatura de fusión y la translucidez empeoran.

5. Por dispersión de una fase cristalina [leucita, alúmina, Espinela = oxido de Al + Mg] Alto contenido de Leucita

Si se modifica la composición y el tratamiento térmico empleado en la fabricación, se pueden obtener cristales de leucita en cantidad y tamaño adecuados para lograr un mayor refuerzo mecánico de la estructura final. Al aumentar la resistencia flexural pueden realizarse restauraciones como coronas en zonas que serán sometidas a esfuerzos mayores. Pero quita algo translucidez lo mismo pueden confeccionarse núcleos o casquetes que luego serán recubiertos de manera total o parcial la restauración con una porcelana feldespática compatible.

Alúmina 20% Ant 80% Post

Es uno de los minerales de mayor dureza que existe en la naturaleza [le sigue al diamante en la escala de Mohs de dureza] Al incorporar cristales de alúmina aumenta la resistencia flexural 200-500mpa y disminuir las fracturas pero el problema es que depende de la cantidad será más opaco perdiendo así translucidez, por lo tanto, pueden confeccionarse núcleos o casquetes que luego serán recubiertos de manera total o parcial la restauración con una porcelana feldespática compatible [de similar variación dimensional térmica]. -confección de coronas; puentes; prótesis fijas- 35%, 50%, 80% Imitar dentina + / imitar esmalte -

Espinela

Si se reemplaza alúmina con un óxido tipo espinela de magnesio o aluminio se logra mejorar translucidez pero se pierde algo de resistencia. Vitriocerámica Se funde vidrio de composición específica y se lo cuela en un molde de revestimiento. Obtenida el vidrio, se somete a un tratamiento térmico a temperaturas superiores a 1000°C durante varias horas. Parte de los átomos del vidrio se ordenan formando cristales y determinando la formación de una estructura bifásica [vidrio y cristales]. Los cristales son similares a la mica o a la hidroxiapatita. Las propiedades mecánicas aumentan pero no son tan elevadas como las de alto contenido de cristales de alúmina.

 Propiedades Químicas

El vidrio de las porcelanas puede ser disuelto con medios químicos [ácido fluorhídrico]. Útil para producir un “grabado” de la superficie de la porcelana (no es posible lograrlo en aquellas que contienen muy elevado contenido de alúmina, más del 80%]. Así es posible ayudar a adherir materiales de base orgánica (composites) a ella, lo que se aprovecha para fijar las restauraciones al remanente dentario o para repara algunos defectos en restauraciones de porcelana. Una reacción similar de disolución del vidrio se produce por la acción de geles de compuesto de flúor acidulados como los que se usan en topicaciones. Hay que tener presente para evitar daños en las porcelanas durante la realización de procedimientos preventivos.

 Técnica de Trabajo

SINTERIZADO Cuando se somete a altas temperaturas a la porcelana feldespática, el vidrio feldespática que forma parte de la estructura del polvo, se ablandan sus partículas superficiales y se unen entre sí. El objetivo es obtener la porcelana [estructura Amorfa].

Para confeccionar restauraciones o prótesis, se mezcla: Polvo +

Agua destilada

= Pasta

Ya que no debe contener ninguna sustancia extraña que podrían afectar el color final de la restauración. Puede usarse líquidos orgánicos especiales que permiten una masa de consistencia mejor para facilitar el trabajo. Solo cumplen la función de formar la pasta trabajable; no generan ninguna reacción con el polvo; se eliminan en el momento de la cocción, lo que determina una contracción que se suma a la que puede producirse como consecuencia de la consolidación del polvo en la masa compacta [sinterizado]

que se puede modelar; Se lleva con ayuda de un pincel sobre el modelo de trabajo y luego a la cocción.

Pero antes de colocarla en el horno, la masa modelada se somete a una VIBRACIÓN suave para eliminar la mayor cantidad posible de agua o líquido orgánico especial aunque se disminuye la contracción, sigue habiendo. La solución es llevarla al horno en etapas. Luego de una primera se agrega polvo y se realiza una segunda y así sucesivamente según sea necesario. Por el aspecto que va tomando la masa luego de cada cocción se acostumbra a denominar “bizcochado” a cada una de ellas.

El calentamiento y enfriamiento en el horno y la temperatura para cada cocción deben realizarse siguiendo las instrucciones del fabricante ya que es diferente para cada uno porque dependen de la composición. En la actualidad, hay hornos con sistemas para hacer “vacio” [disminuición de la presión con respecto al ambiente], en algún momento de la cocción. Así, se eliminan poros o disminuyen su tamaño de la masa compacta. La porcelana final resultad, más densa con propiedades ópticas y mecánicas más favorables.

Conclusión: Para confeccionar una restauración o prótesis, a la porcelana se le combinan tres o más polvos con diversa composición y diversos colores y translucidez. El núcleo central se hace con porcelana opaca y generalmente, con alto contenido de alúmina. La mayor parte con polvo “dentina” o “cuerpo”, que es algo opaco y contribuye a darle color a la restauración. Por último en incisal y en proximal, se coloca un polvo más translucido, para imitar al diente natural. Cada capa requiere una o más cocciones [bizcochados]. Una vez terminado el proceso de sinterizado [una corona, por ejemplo, requiere normalmente, tres o más cocciones], se obtiene la restauración. Para eliminar cualquier rugosidad o porosidad superficial [ y, algunas veces, luego de una prueba en la boca para comprobar la adaptación y la forma lograda], se realiza el glaseado de la porcelana. Obteniendo una capa externa, lisa, brillante e impermeable, y la restauración adquiere un aspecto más natural. Una manera de hacerlo, es utilizar un glaseador, que es un vidrio de baja fusión que se aplica sobre la restauración después de terminada la última cocción. En el horno se procede a alcanzar su fusión. Otro modo de obtener una superficie lisa y brillante, consiste en prolongar un poco más la duración de la cocción final de la porcelana, que hace que el vidrio fluya hacia la superficie del material y así se logra el glaseado. Lo malo es que esta forma de obtener el glaseado puede hacer perder la forma anatómica previamente obtenida. Sin glaseado se producen microfracturas. Los metales que disminuyen las rajaduras son alumina, circonio, leucita, disilicato de litio, fluorapatita.  Cuanto soporta la corona de porcelana sin que se rompa: FELDESPATO REFORZADOS SOBRE METAL

90 Mpa 120-150 Mpa 500Mpa

CERAMIZACIÓN  fluorapatita o disilicato de litio Procedimiento en el cual la porcelana cambia de estructura amorfa a Cristalina. La porcelana con leucita es sometida a temperatura [920°C] y los cristales de leucita se agrandan. Solo el núcleo es ceramizado. Se presenta en forma de pastillas (inyectadas, infiltrada, mecanizadas).

Colada El material en forma de bloques de vidrio, se funden y cuelan en un molde o cámara de colada confeccionada en un revestimiento especifico a partir de un patrón. El vidrio luego se trata térmicamente para convertirlo en una estructura bifásica, por su cristalización parcial. El bloque cerámico asi obtenido se “pinta” con un vidrio pigmentado [esmalte o glaseador] para obtener características ópticas finales. También es posible confeccionar un núcleo que luego se recubre con porcelana utilizando la técnica de sinterizado. Inyección Algunas porcelanas [ en especial las que tienen alto contenido de leucita] son provistas en forma de bloques (cilíndricos) que pueden ser ablandados por calor. Con aparatos especiales se logra ese calentamiento y la masa ablandada se inyecta en un molde hecho en un revestimiento a partir de un patrón. Si es necesario, la pieza obtenida se colorea con esmaltes o se recubre con porcelana por sinterizado. Infiltrado con vidrio Para conseguir un alto contenido de cristales de alúmina, y así elevada resistencia flexural (casi 500Mpa) puede emplearse una técnica especial. Por un lado, se suministra un polvo de cristales de alúmina especialmente preparado. Con él se hace un mezcla con un líquido y se modela un casquete o estructura. No se utiliza para confeccionar toda una restauración ya que, por elevada cantidad de cristales de alúmina, el resultado es opaco. En un horno se logra una parcial sinterización del polvo [unión de las partículas sin llegar a su fusión], con lo que se obtiene un bloque poroso y no muy resistente. Sobre ese bloque se coloca un polvo de vidrio, que al ser fundido en un horno, se introduce en los espacios entre los cristales. Así, la estructura que era de una fase (cristales) se transforma en bifásica (cristales y vidrio) y adquiere sus propiedades mecánicas finales. Luego se procede a su recubrimiento con porcelana por sinterizado para obtener la forma y las características ópticas finales.  Tallado o Torneado Con determinados componentes y regulando el tamaño de la fase cristalina, es posible obtener porcelanas que pueden tallarse o tornearse sin que se astillen o fracture. Los bloques de porcelana se proveen en diferentes tamaños acordes con la restauración que se desee obtener. El tallado se realiza por medio de tornos con fresas que son dirigidos por un programa computarizado. Las maneras que se pueden utilizar para que el programa establezca la forma a obtener son dos.

Realizando el diseño en una computadora, a partir de la información que se obtiene “leyendo” [con cámaras y programas que registran y digitalizan la información] las formas existentes directamente de la cavidad bucal de un paciente o de un modelo. Con la información almacenada se procede a diseñar la forma a obtener en la pantalla de un monitor. El procedimiento se denomina –DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA  CAD. Concluido el diseño, se da la orden para que el programa dirija el accionar del torno;

Es el TORNEADO O MAQUINADO ASISTIDO POR COMPUTADORA CAM. Está técnica CAD-CAM permite obtener restauraciones de porcelana en pocos minutos y en el mismo ambiente clínico. Otra posibilidad es que, con la ayuda de una computadora y el programa correspondiente, un torno “copie” la forma de un patrón en un bloque de porcelana. Este procedimiento es similar al que se utiliza para copiar una llave. En un lugar del aparato se ubica el patrón, en otra el bloque a tallar y la computadora y el programa se ocupan del resto. _________________________________________________________________________________

PORCELANA SOBRE METAL [estructura amorfa]

-Para aumentar las propiedades mecánicas y mejorar las ópticas, se combinan materiales de estructura diferente por ejemplo: Un núcleo de resistencia elevada con porcelana con alto contenido de cristales de alúmina y Un recubrimiento de adecuada translucidez porcelana feldespática. Confeccionar con el procedimiento de colada una estructura con un material metálico, dejando espacio suficiente en las zonas que se quieren recubrir y una vez que se completa esa infraestructura [por lo general, también se prueba en boca para confirmar la correcta adaptación y forma], se termina el trabajo con una porcelana de propiedades ópticas apropiadas [porcelana feldespática]. Ésta se trabaja a partir de un polvo con el que se prepara una masa que puede ser modelada recubriendo la parte metálica. Luego se lleva a un horno para porcelana [“vacio”] y se procede a realizar el sinterizado [“fusión” o “cocción”] de la porcelana. Sí o sí los materiales deberán ser compatibles para lograr una correcta adhesión entre la estructura metálica y la cerámica. La porcelana que se utiliza sinterizada “cocción” sobre estructuras metálicas debe reunir ciertos REQUISITOS:  Similar coeficiente de variación dimensional térmica porque de lo contrario al enfriarse a temperatura ambiente desde la temperatura a la que fue realizada la cocción, pueden generarse tensiones que separan ambas estructuras o que producen rajaduras o roturas en la estructura cerámica.[ lo determina la relación leucita/vidrio]

Espesor metal Espesor Porcelana

1 mm 0,5 mm [asegura durabilidad] Si es mayor se fractura, si es menor también.

 ALEACIONES PARA PORCELANA SOBRE METAL

1. Biocompatibles 2. Ausencia de corrosión [no deben formar óxidos solubles en el medio bucal] 3. Ser capaz de formar óxidos que interactúen con el vidrio de la porcelana que será fundida sobre ella. 4. Similar coeficiente de variación dimensional térmico [metal /porcelana] para lograr unión. 5. La aleación deberá tener una temperatura de fusión bastante más elevada que la necesaria para la fusión de la porcelana que será utilizada como recubrimiento. De lo contrario, hay creep, una deformación que altera la correcta adaptación en la cavidad bucal. 6. Brindar un soporte de elevada rigidez a la porcelana. [tener “elevado valor modulo elástico”] *no se puede usar cualquier aleación de cualquier composición con cualquier porcelana de cualquier composición!!  Composición Contienen un porcentaje (10% o menos) de Estaño o Indio. Los óxidos que forman permiten la adhesión de la porcelana por unión química. Aleaciones de base NOBLE

1. 2. 3. 4. 

Aleaciones de base NO NOBLE Con Cromo

Con Titanio

Otra alternativa

ORO + PLATA ORO + PLATINO ORO + PALADIO PALADIO + PLATA +PLATINO

Aleaciones con porcentajes muy bajo de cobre o cobalto debido a que modifica el color del oxido superficial, afectando a las propiedades ópticas y además con oro hay creep durante la cocción del material cerámico.

Hay biocompatbilidad y formación de óxidos que permite la unión metalporcelana. 62-78% NIQUEL 13-22% CROMO MOLIBDENO 4-9% 2% BERILIO Modifica propiedades como facilidad de colada, tamaño de grano y control del espesor de la capa de óxido. [es tóxico]. Pacientes alérgicos al níquel se presentan aleaciones con cromo pero de base cobalto. Tienen elevado modulo de elasticidad, reducido creep; baja densidad [puentes de tramo largo] Forma oxidos protector que puede reaccionar con un vidrio y producir la unión metal-porcelana. Tiene alta Biocompatibilidad y alta resistencia a la corrosión pero… su baja densidad dificulta la colada además al fundirse a 1700°C es complicado encontrar porcelanas que soporte esas temperaturas. Además tienen bajo modulo de Young. Poco frecuente Confección de delgadas estructuras metálicas con láminas de platino o con oro por electrodeposición. Después de oxidadas, se las recubre con porcelana.

 Unión METAL-PORCELANA

QUÍMICA La aleación deberá formar óxidos superficiales que sean solubles en la fase vítrea de la porcelana, en el momento en que ésta es “fundida”. La disolución de los óxidos de vidrio [que fluye en estado semilíquido durante la cocción de la porcelana y moja la superficie del “metal”] y su posterior enfriamiento y solidificación conjunta es lo que determina el logro de la adhesión química entre la estructura metálica y cerámica. Si es un metal noble puede realizarse electrodeposito con estaño. No nobles: oxidos de cromo, estaño, indio. Por óxidos 70Mpa se da por la interacción de óxidos provenientes de un sustrato metálico con la porcelana. El indio y estaño son metales emigran hacia la superficie de una aleación y forman óxidos que establecen enlaces iónicos y covalentes con la porcelana fundida a lo largo de toda su interfase. Los metales nobles son muy resistentes a la oxidación y no ligan químicamente, por lo tanto deben poseer en su composición trazas de metales base que puedan oxidarse.

MECÁNICA Se crean microporos en el metal; luego se coloca la porcelana y queda trabada. Por arenado, galvanizado, grabado electrolítico. ________________________ Es producida por el contacto de la porcelana con una superficie texturizada (con microrrugosidades) hechas por partículas de oxido de aluminio lanzadas desde un arenador. Además el arenado elimina irregularidades superficiales que concentran estrés. Es un mecanismo que guarda mucha similitud con el sistema adhesivo en superficies dentales grabadas con ácido. La adhesión mecánica contribuye a la resistencia contra esfuerzos tangenciales aunque se cree que su aporte en cuanto a retención no es mucho. Luego de realizar el texturizado superficial, es necesaria la limpieza preferentemente con vapor, de metal y contaminantes como el polvo de arenador, residuos de piedras abrasivas, etc. La rugosidad excesiva origina la concentración de tensiones en interfase metal-cerámica por una mala humectación ya que la porcelana no penetra en los espacios dejando vacíos en la interfase.

AMBAS