Metales y aleaciones

III._ METALES Y ALEACIONES

3.1._ Concepto

Son materiales odontológicos utilizados para confeccionar restauraciones rígidas y prótesis con materiales metálicos. Existen diversos procedimientos que sirven para obtener un bloque metálico con cierta finalidad, en el trabajo del odontólogo ese bloque puede ser confeccionado para constituir una incrustación, una corona (o parte de ella), un perno muñón, una prótesis fija (o parte de ella), una parte de una prótesis removible, o un implante para integrarse a las estructuras óseas.

3.2._Clasificación

        La evaluación comparativa de los aspectos positivos y negativos de las aleaciones de metales nobles y de metal de base existente, ha presentado diferentes clasificaciones. Los metales nobles son, oro platino, paladio, rodio, rutenio, iridio y osmio. Se han propuesto varios sistemas de clasificación para catalogar la amplia variedad de aleaciones con base de oro y paladio disponibles en el mercado. En 1984, la ADA propuso una clasificación sencilla de las aleaciones dentales para colados en tres categorías:

• Alta nobleza (AN): debe contener más de 40% de su peso en oro, y 60% de su peso en elementos metálicos nobles (Au, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os).
• Noble (N): debe contener más de 25% de su peso en elementos metálicos nobles (Au, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os).
• Metal base predominante (MBP): contiene menos de 25% de su peso en elementos metálicos nobles.

Este sistema no distingue entre aleaciones pertenecientes a una misma categoría (AN y N) que puedan tener propiedades muy diferentes.

Las aleaciones pueden clasificarse según su composición, su uso dental o el nivel relativo de esfuerzo que la prótesis dental puede soportar.

• Tipo 1: Resistencia baja: para colados sometidos a esfuerzos muy bajos (por ejemplo, incrustaciones), el límite elástico mínimo (0,2% de compensación) es 80 MPa y el porcentaje mínimo de elongación es del 18%.
• Tipo 2: Resistencia Media: para colados sometidos a esfuerzos moderados (por ejemplo, incrustaciones, restauraciones extracoronarias y coronas completas), el límite elástico mínimo (0,2% de compensación) es de 180 MPa y el porcentaje mínimo de elongación de 10%.
• Tipo 3: Resistencia Alta: para colados sometidos a esfuerzos grandes (por ejemplo para restauraciones extracoronarias, cofias delgadas, pónticos, coronas y sillas), el límite elástico mínimo (0,2% de compensación) es de 270 MPa y el porcentaje mínimo de elongación de 5%.
• Tipo 4: Resistencia Extra-Alta: para colados sometidos a esfuerzos muy grandes (por ejemplo, sillas, barras, retenedores, cofias, algunas unidades simples y estructuras de prótesis)

De manera general para su estudio se puede clasificar estos materiales como, basados en su composición química:

• Oro Puro – Aleaciones de Oro o altamente Nobles.
• Aleaciones de Metales Nobles.
• Aleaciones de Metales no Nobles o Metales Base.

3.3._Presentación comercial

• Oro y aleaciones: Hojas (Laminas corrugadas y lisas, fibras, platinizadas, cilindros), precipitados electrolíticos (mate), y polvo (oro granular). Laminillas lisas, largas o cuadradas.
• Aleaciones de metales no nobles: láminas con ranuras, láminas cuadradas pequeñas, granos finos.
• Aleaciones Cromo-Cobalto y Cr-Co-Ni: placas, barras, esponjas, cilindros cortos.

3.4._Composición química

• Aleaciones de oro: Oro 75%, Cobre 4%, Plata 15 a 17%, Platino 4 a 7%, Paladio 5 a 10%, Cinc 1 a 3%, Indio porcentajes muy bajos.
• Aleaciones de metales Nobles: Tipos: Paladio 60%- Plata 28%. Plata 70%- Paladio 25%.
• Aleaciones Cromo-Cobalto: Cobalto 60%, Cromo 25-30%, componentes menores como el Manganeso, Sílice, Molibdeno, Tungsteno, Carbono.
• Aleaciones Níquel-Cromo: Níquel 70%, Cromo 16%,  componentes menores como el Aluminio 2%, Berilio 0,5%, Molibdeno, Manganeso, Cobalto, Sílice.
• Aleaciones de Acero Inoxidable: Hierro 70%, Carbono 0,1-1%,  Cromo 11-18%, Níquel 18%, Molibdeno 2-3%.
• Titanio Puro o aleaciones: Aluminio, Vanadio.

3.6._Propiedades

Todas las aleaciones para colado deben ser, primero, biocompatibles, y después, tener unas propiedades físicas y mecánicas suficientes para asegurar una adecuada función y una estructura que dure mucho tiempo. La elección de la aleación de colado corre a cargo del odontólogo en colaboración con el protésico dental, dependiendo de que el propósito principal de la prótesis sea restaurar la función, mejorar la estética o mantener la oclusión. El único metal de colado prácticamente puro de aplicación odontológica es el titanio puro comercial.

1. Biocompatibilidad: el material debe tolerar los fluidos orales y no liberar ningún producto nocivo dentro de la cavidad oral.
2. Resistencia a la corrosión: es la disolución física de un material en un medio, la resistencia a la corrosión depende bien de los componentes del material, que son demasiado nobles para reaccionar con el medio oral ( oro y paladio), o bien la capacidad de uno o más elementos metálicos de formar una superficie adherente de pasivación que inhibe cualquier reacción bajo la misma (cromo en aleaciones Cr-Ni y Cr-Co y titanio  en titanio puro comercial y en aleaciones).
3. Resistencia al delustrado: el delustrado consiste en el depósito de una fina película sobre la superficie o de una capa de interacción que se adhiere a la superficie del metal, por lo general, estas capas suelen aparecer en las aleaciones de oro que tienen un contenido relativamente alto de plata o de aleaciones de plata.
4. Componentes alergénicos en las aleaciones para colado: la preocupación en la relación con las reacciones alérgicas causadas por los materiales dentales tuvo su momento en los años ochenta. Aunque algunas quejas carecían de fundamento, éste es un tema importante desde el punto de vista de la ciencia de los materiales y las aplicaciones legales. Las reacciones alérgicas son particularidades de cada individuo y el odontólogo está en la obligación moral y legal de minimizar los riesgos.
5. Estética: existe una controversia importante sobre el equilibrio ideal entre las propiedades estéticas, el ajuste, el potencial de abrasión, la supervivencia clínica y el coste de las prótesis de metal colado en comparación con las restauraciones directas, las prótesis de porcelana (totalmente cerámicas y metal-cerámicas) y las prótesis con recubrimiento de resina.
6. Propiedades térmicas: las aleaciones o metales para restauraciones metál-ceramicas deben tener un coeficiente de expansión térmica muy similar para que sean compatibles con la porcelana utilizada y ambos deben tolerar las temperaturas de procesado altas.
7. Rango de fusión: el intervalo de fusión de las aleaciones y los metales para colados debe ser lo suficientemente bajos para dar lugar a superficies lisas en contacto con las paredes del molde del revestimiento para colado  (con aglutinante de yeso, con aglutinante de fosfato, etil silicato u otros tipos).
8. Compensación de la solidificación: para conseguir un ajuste correcto del colado de las incrustaciones, restauraciones extracoronarias, coronas y estructuras o prótesis más complejas, la contracción por el cambio de temperatura de solidus a la temperatura ambiente debe compensarse mediante el empleo de troqueles más grandes generados por ordenador o a través de la expansión controlada del molde.
9. Condiciones de resistencia: debe tener la resistencia suficiente para su uso. Para las aleaciones coladas completas, los requisitos de resistencia se incrementan a medida que aumenta el número de superficies dentarias a reponer. Igualmente, las aleaciones para la construcción de puentes dentales requiere más resistencia que las de las coronas individuales.
10. Capacidad para ser colado: con el fin de obtener precisión en los detalles de una estructura o prótesis coladas, el metal fundido debe ser capaz de mojar adecuadamente el material del molde del revestimiento y fluir dentro de las zonas más inaccesibles del mismo sin ninguna interacción apreciable con el material de colado y sin formar ningún poro en las zonas superficiales o subsuperficiales.
11. Unión a la porcelana: para obtener una adecuada unión química a la porcelana, el metal al que ha de unirse debe ser capaz de formar una capa de óxido delgada y adherente, preferiblemente de color claro para que no interfiera con el potencial estético de la cerámica.

3.7._ Indicaciones clínicas

• Oro y Aleaciones: A) Blandas I: incrustaciones pequeñas, Clase I, III y V. B) Medianas II: Clase II, incrustaciones medianas, coronas ¾. C) Dura III: prótesis fija, incrustaciones grandes, coronas completas. D) Extradura IV: prótesis removible.
•  Aleaciones de Metales Nobles: incrustaciones, coronas a perno, prótesis fija, prótesis removible.
• Aleaciones Cromo-Cobalto: estructuras de prótesis parciales removibles y bases prótesis totales. Conectores mayores y menores, retenedores directos e indirectos (ganchos) de prótesis parciales removibles, férulas periodontales y quirúrgicas.
• Aleaciones Cromo-Níquel: prótesis fijas, coronas.
• Aleaciones Cromo-Cobalto-Níquel: prótesis parciales removibles, bases de prótesis totales.
• Titanio Puro: implantes dentales, coronas, prótesis parcial removible.
• Aleaciones de Titanio: implantes dentales, coronas, prótesis parciales fijas y removibles, alambres ortodónticos.
• Aleaciones Acero Inoxidable: coronas, alambres, brackets.

VI._ REVESTIMIENTO

4.1._ Concepto

        Material que se emplea para confeccionar el molde o cámara de colada. Además, mediante la expansión térmica producida por la transformación del sílice que entra en su composición, permite compensar la contracción de la aleación metálica al enfriarse, y eventualmente, la del patrón de colada.

        El principal método de laboratorio para fabricar incrustaciones, restauraciones extracoronarias, coronas y puentes metálicos, consiste en colar aleaciones fundidas mediante fuerzas centrifugas, bajo presión, o con presión y al vacio, en la cavidad de un molde. Esta cavidad se obtiene después de la eliminación de un patrón de cera o resina mediante un proceso de combustión. Para proporcionarle una vía al metal fundido en la cavidad del molde, el patrón de cera o de resina dispone de uno o más segmentos cilíndricos de cera unidos a los puntos por donde se desea que entre el metal. Esta disposición recibe el nombre de patrón de cera con bebederos. Un bebedero es el conducto del molde de un revestimiento refractario a través del cual fluye el material fundido. Después de hecho el patrón de cera, ya sea sobre un diente directamente preparado o sobre el troquel (réplica del diente)  se une una base o preforma del bebedero al patrón de cera con bebederos, y se recubre con el revestimiento.

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