Легкоплавкие сплавы в ортопедической стоматологии (стр. 1 из 7)

Классификация материалов, применяемых в ортопедической стоматологии

1.Классификация материалов, применяемых в ортопедической стоматологии

Стоматологическое материаловедение является прикладным разделом науки, направленной на создание новых и совершенствование многочисленных известных материалов, изучение их технологических и клинических свойств, имеющих отношение к стоматологической практике.

Материаловедение — наука о строении и свойствах материалов.

Стоматологические материалы условно подразделяют на основные и вспомогательные.

Основные материалы — это те, из которых изготавливают зубные протезы, аппараты, пломбы. В литературе можно встретить термин «конструкционные» материалы, являющийся синонимом определения «основные». Мы отдаем предпочтение последнему как более понятному и простому.

К основным материалам следует отнести:

─   металлы и их сплавы;

─   керамику (стоматологический фарфор и Ситаллы);

─   полимеры (базисные, облицовочные, эластичные, быстротвердеющие пластмассы);

─   композиционные материалы;

─   пломбировочные материалы.

Вспомогательными называют материалы, используемые на различных стадиях протезирования и при разной технологии протезов:

─   оттискные;

─   моделировочные;

─   формовочные;

─   абразивные;

─   полировочные;

─   изоляционные;

─   легкоплавкие сплавы;

─   припои;

─   флюсы;

─   отбелы.

Из указанных групп можно выделить клинические. Клиническими называются материалы, используемые врачами на клиническом стоматологическом приеме. Ими являются:

─   оттискные материалы;

─   пломбировочные материалы;

─   воски и восковые композиции.

В состав клинических материалов входят и вспомогательные (оттискные массы), и основные (пломбировочные) материалы. Кроме того, такие материалы, как полимеры, моделировочные воски, металлы, керамика, по сути дела, являются клиническими, так как с ними работает ортопед-стоматолог в клинике и они предназначены для долгосрочного пребывания в полости рта

Однако выделена эта группа в связи с чрезвычайной важностью и распространенностью указанных веществ в стоматологической клинической практике

К стоматологическим материалам предъявляются высокие требования.

Они весьма разнообразны:

─   токсикологические — отсутствие раздражающего, бластомогенного (т.е. способствующего образованию опухоли), токсико-аллергического действий;

─   гигиенические — отсутствие условий, ухудшающих гигиену полости рта, в частности, ретенционных пунктов для пищи и образования налета;

─   физико-механические — высокие прочностные качества, износоустойчивость, линейно-объемное постоянство;

─   химические — постоянство химического состава, антикоррозийные свойства;

─   эстетические — возможность полной имитации тканей полости рта и лица, эффект естественности;

─   технологические — простота и легкость обработки, приготовления, придания нужных формы и объема.

В связи с этим у материалов выделяют физико-механические, химические и технологические свойства.

Наиболее распространенными понятиями и определениями свойств материалов являются следующие:

                    Прочность — это способность материала без разрушения сопротивляться действию внешних сил, вызывающих деформацию.

                    Упругость, или эластичность,- это способность материала восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызвавших изменение его формы (деформацию).

                    Пластичность — это свойство материала деформироваться без разрушения под действием внешних сил и сохранять новую форму после прекращения их действия (т.е. пластичность — свойство, обратное упругости).

                    Деформация — это изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему сил. Деформация может быть упругой и пластической (остаточной). Первая исчезает после снятия нагрузки. Она не вызывает изменений структуры, объема и свойств материала. Вторая не устраняется после снятия нагрузки и вызывает изменения структуры, объема, а порой и свойств материала.

                    Твердость характеризует свойства тела противостоять пластической деформации при проникновении в него другого твердого тела.

                    Вязкость (внутреннее трение) — это способность газов и жидкостей оказывать сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение. Ударная вязкость — это работа, израсходованная на ударный излом образца (в справочной литературе обозначается КС).

                    Текучесть — это способность материала заполнять форму.

Классификация материалов, применяемых в ортопедической стоматологии

Каждый материал обладает определенным комплексом физических и химических свойств (плотность, температура плавления, электрическое сопротивление, водопоглоще-ние, способность вступать в химическое взаимодействие и т.д.). Стоматологическое материаловедение изучает лишь те свойства материалов, которые имеют прямое или косвенное отношение к стоматологической практике. Ни диэлектрические, ни магнитные свойства полиметилакрилата не имеют значения для качества протеза. Такие же свойства, как прочность, водопоглощение, полнота конверсии мономера, непосредственно отражаются на качестве протеза.

В настоящем руководстве освещаются следующие вопросы:

• составы и современные методы разработки новых материалов;
• химические и физико-механические свойства материалов, особенности их применения в клинических и лабораторных условиях;
• медико-технические требования, предъявляемые к стоматологическим материалам;
• товарные формы и технология производства основных стоматологических материалов;
• методы испытаний материалов;
• современные тенденции создания новых эффективных материалов.

Для изготовления зубного протеза любой конструкции используются материалы, которые условно можно разделить на две группы: основные и вспомогательные. Основные или конструкционные материалы — материалы, из которых непосредственно изготовляют зубные или челюстные протезы, аппараты (сплавы металлов, пластические и керамические массы и др.). Изготовление протеза или аппарата представляет собой многоэтапный технологический процесс, в который входят: получение слепка (оттиска) и моделей, моделирование протеза, штамповка, литье, паяние, полимеризация и т. д. При этом возникает необходимость в использовании множества так называемых вспомогательных материалов, из которых не изготовляют сам протез или аппарат, но они необходимы для проведения лабораторных или клинических этапов. К ним относятся различные группы веществ (слепочные (оттискные) массы, массы для моделей и формовочные, восковые композиции, абразивы, кислоты, полировочные пасты и др.), материалы для фиксации несъемных протезов на опорных зубах. Иногда для одинаковых целей могут быть использованы различные по своим свойствам материалы. Существуют медицинские показания к их выбору для определенного протеза или аппарата, учитывающие индивидуальные особенности пациента.

Такое деление материалов не всегда оправданно, так как одни и те же материалы в одних случаях непосредственно входят в состав готового изделия (протеза или аппарата) и их надо считать основными, а в других случаях эти же материалы используются лишь на этапе работы, в состав готового изделия не входят и, следовательно, их относят к вспомогательным материалам.

Классификация материалов, применяемых в ортопедической стоматологии, приведена в табл. 6.

Три вида неблагородных сплавов

Более восьмидесяти лет в стоматологии используют хромовые сплавы. Они отличаются хорошей устойчивостью к коррозии, прочностью, высоким модулем упругости, низкой плотностью и доступной ценой.

• Никельхромсодержащие сплавы используют чаще для каркасов с целью дальнейшей облицовки. В их составе – 62-82 % никеля и 11-22 % хрома, а также добавки – молибден, кремний, марганец, железо, галлий, титан, цирконий.
• Кобальтохромовые сплавы содержат 50-65 % кобальта, 25-35 % хрома и 2-6 % молибдена за редким исключением.

Температура плавления этих сплавов – между 1140 и 1460 °С. Полированные поверхности протезов блестящие, серебристо-белые. Вес малый, плотность слегка превышает 8 г/см3. Такие сплавы отлично подходят для установки на зуб коронок одиночного типа и мостовидных протезов, они более прочные и твердые, чем благородные, однако требуют применения специальных абразивных инструментов при механической обработке. Окклюзионная коррекция, полировка и снятие протезов вызывают определенные сложности и требуют гораздо больше времени.

Соединение керамики с металлом такое же прочное, так и у благородных сплавов. Литье менее точное, что незаметно на небольших отливках. Вопрос биосовместимости вызывает сомнения. Никель и хром – сильные аллергены.

Титановые сплавы обладают малой плотностью, отличными механическими свойствами, высокой биосовместимостью и коррозиестойкостью. Однако литье титановых сплавов для изготовления несъемных протезов себя изжило из-за высокой стоимости и технологической сложности процесса. Гораздо чаще используют фрезерование.

В целях экономии для изготовления несъемных протезов все чаще используют нержавеющую сталь. Штампованные коронки отличаются невысокой стоимостью и минимальным объемом препарирования зуба. В зарубежной стоматологии их используют для временного протезирования молочных зубов.

Этапы изготовления

Значительное количество жестких требований, предъявляемых к состоянию корня зуба при использовании культевых вкладок, требует тщательной диагностики. Помимо осмотра ротовой полости необходима рентгенография, показывающая детальное состояние корневых каналов.

Если результаты исследования удовлетворяют всем требованиям, приступают к препарированию зуба. Изготовление вкладки включает следующие операции:

• Обезболивание зуба.
• Удаление поврежденной части коронки.
• Очистка и пломбирование зубного канала (апикальная часть на 3-5 мм должно быть надежно обтурирована).
• Формирование каналов под штифты вкладки глубиной ориентировочно на 2/3 глубины канала. Стенки обрабатываются с небольшой конусностью, следует избегать излишнего расширения.

Дальнейшие действия зависят от применяемого протокола. Изготовление культевой вкладки может производиться прямым и непрямым способом.

Во времена, когда в качестве моделировочного материала использовался только воск, выполнение этой операции было затруднено его мягкостью. Трудно было извлечь восковую модель из канала, не повредив ее.

Поэтому прямой способ моделирования получил широкое развитие только с появлением технологичных беззольных моделировочных пластмасс, которые хорошо сохраняют свою форму. В частности, материала GC Pattern Resin LS.

Непрямой способ изготовления вкладки состоит в снятие слепка с подготовленного канала и коронковой части зуба и передачи его в лабораторию, где по нему изготавливается модель.

Вкладку отливают из сплава серебра по выплавляемой модели и передают ортопеду для примерки и установки.

3.2. Характеристика сплавов, применяемых в ортопедической стоматологии

В настоящее время в стоматологии используется свыше 500 сплавов.

Международными стандартами (ISO, 1989) все сплавы металлов разделены на группы.

1. Сплавы благородных металлов на основе золота.

2. Сплавы благородных металлов, содержащих 25—50% золота или плати или других драгоценных металлов.

3. Сплавы неблагородных металлов.

4. Сплавы для металлокерамических конструкций:

─   с высоким содержанием золота (>75%);

─   с высоким содержанием благородных металлов (золота и платины или золота и палладия — >75%);

─   на основе палладия (более 50%);

─   на основе неблагородных металлов:

• кобальта (+ хром >25%, молибден >2%),
• никеля (+ хром >11%, молибден >2%).

Более упрощенно выглядит классическое подразделение на благородные и неблагородные сплавы.

В специальной литературе до последнего времени встречается лексическая подмена двух терминов — благородный металл и драгоценный металл, которые не являются синонимами: драгоценный указывает на стоимость металла, а благородный — относится к его химическим свойствам. Поэтому элементы золото и платина являются как благородными, так и драгоценными, палладий — благородный, но намного дешевле. Серебро завоевало место в классификации драгоценных металлов, но не является благородным металлом.

Кроме того, применяемые в ортопедической стоматологии сплавы можно классифицировать по другим признакам:

─   назначению (для съемных, металлокерамических, металлополимерных протезов);

─   количеству компонентов сплава;

─   физической природе компонентов сплава;

─   температуре плавления;

─   технологии переработки и т.д.

Обобщая изложенное выше о металлах и сплавах металлов, нужно еще раз подчеркнуть основные общие требования, предъявляемые к сплавам металлов, применяемым в клинике ортопедической стоматологии:

─   биологическая индифферентность и антикоррозионная стойкость к воздействию кислот и щелочей в небольших концентрациях;

─   высокие механические свойства (пластичность, упругость, твердость, высокое сопротивление износу и др.);

─   наличие набора определенных физических (невысокой температуры плавления, минимальной усадки, небольшой плотности и т.д.) и технологических (ковкости, текучести при литье и др.) свойств, обусловленных конкретным назначением.

Металлический каркас — это основа зубного протеза, которая должна полностью противостоять жевательным нагрузкам. Кроме того, он должен перераспределять и дозировать нагрузку, обладать определенными деформационными свойствами и не менять своих первоначальных свойств в течение длительного времени функционирования зубного протеза. То есть, кроме общих требований, к сплавам предъявляются и специфические требования.

Если сплав металлов предназначен для облицовывания керамикой (см. гл. 4), он должен отвечать следующим специфическим требованиям:

─   быть способным к сцеплению с фарфором (см. табл. 31);

─   температура плавления сплава должна быть выше температуры обжига фарфора;

─   коэффициенты термического расширения (КТР) сплава и фарфора должны быть сходными.

Особенно важно соответствие коэффициентов термического расширения двух материалов, что предупреждает возникновение силовых напряжений в фарфоре, которые могут привести к отколу или трещине покрытия. В среднем коэффициент термического расширения у всех типов сплавов, которые используются для облицовывания керамикой, колеблется от 13,8·10-6°С-1 до 14,8·10-6°С-1

Коэффициент термического расширения керамической массы можно менять, вводя определенные добавки. Так, фирма «Дентсплай» (США) запатентовала методику введения лейцита в керамическую массу, которая позволяет изменять коэффициент термического расширения от 12,5·10-6°С-1 до 16·10-6°С-1

Сочетание высоких прочностных свойств литого металлического каркаса зубного протеза и внешнего вида облицовки (см. с. 99), достаточно точно имитирующей внешний вид натуральных зубов, позволяет создать эффективные и эстетичные зубные протезы.

Как указывалось выше, применяющиеся в ортопедической стоматологии сплавы делятся на две основные группы — благородные и неблагородные.

Сплавы на основе благородных металлов подразделяются на:

─   золотые;

─   золото-палладиевые;

─   серебряно-палладиевые.

Сплавы металлов благородных групп имеют лучшие литейные свойства и коррозионную стойкость, однако по прочности уступают сплавам неблагородных металлов.

Сплавы на основе неблагородных металлов включают:

─   хромоникелевую (нержавеющую) сталь;

─   кобальтохромовый сплав;

─   никелехромовый сплав;

─   кобальтохромомолибденовый сплав;

─   сплавы титана;

Виды конструкций и из чего их изготавливают?

Зубные протезы делятся на две большие категории: съёмные и несъёмные. Первые позволяют пациенту самостоятельно извлекать их изо рта и устанавливать на место. Вторые — фиксируются стоматологом на своём постоянном месте и впоследствии могут быть извлечены только врачом.

Такие изделия нуждаются в специальном, относительно простом уходе.

Съёмные протезы разделяются на следующие категории:

• Частично съёмные — обычно используются в ситуации, когда во рту находится как минимум один здоровый зуб. Крепятся такие протезы к ближайшим здоровым зубам и десне. Чаще всего для изготовления частично съёмных протезов используются полимеры и составы на их основе: акрил, нейлон, акрифри. Последний является усовершенствованной, более прочной модификацией акрила. Широкое распространение получили бугельные протезы — разновидность частично съёмных конструкций, в основе которой лежит металлический каркас, залитый акрилом.
• Полностью съёмные — устанавливаются в случае, когда во рту полностью отсутствуют зубы. Самые распространённые материалы для изготовления такого типа зубных протезов — нейлон и акрил.

  Обычно такие изделия не требуют специальной гигиенической обработки и правила ухода за ними не отличается от аналогичных правил для обычных зубов.

В зависимости от заболеваний или степени разрушения зуба, применяются различные виды несъёмных протезов.

Виниры

Представляют собой тонкие, прочные пластины, которые накладываются на внешнюю поверхность зубов. Придают зубам безупречный внешний вид. Обычно требуют предварительной механической обработки поверхности зуба. Изготавливаются из оксидов металлов (циркония, алюминия), а также из керамики.

Подробнее о винирах рассказано в этом видео:

Люминиры

Более тонкий вариант виниров. В отличии от виниров, не требуют предварительной обработки поверхности зуба, что сильно упрощает их установку. Изготавливаются из тех же материалов, что и виниры.

В этом видео дана детальная информация об особенностях люминиров:

Вкладки

Замена пломбы в тех случаях, когда разрушению подверглось больше половины зуба, но корень остаётся целым. Могут быть сделаны из керамики, фарфора, металла или металлокерамики.

О том, что такое зубные вкладки, вы узнаете из видео:

Коронки

Устанавливаются на сильно разрушенные зубы, которые проходят процедуру предварительной подготовки. Один из лучших вариантов конструкции — двухслойная коронка. Внутренняя часть такого протеза изготавливается из состава на основе диоксида циркония, которая покрывается внешним слоем керамики. Наряду с этим применяются металлокерамические, керамические и металлические коронки.

В этом видео рассказано, из каких материалов бывают коронки:

Имплант

Протез, содержащий крепление, имитирующее корень настоящего зубы. Как правило такое крепление выполнено в виде штифта, выполненного из антиаллергенного сплава.

На штифт устанавливается рабочая часть импланта, представляющая собой обычную коронку, выполненную из соответствующего материала: керамики, металлокерамики, композитных материалов.

Мост

Стоматологическая конструкция, используемая для замещения нескольких расположенных рядом зубов. Представляет собой собранные в ряд коронки, для закрепления которых могут быть использованы как ближайшие здоровые зубы, так и вживлённые металлические импланты.

О строении, материалах и нюансах установки моста рассказано в видео:

Широкий выбор материалов и технологий зубного протезирования позволяет подобрать оптимальный материал и конструкцию для любого случая. Несмотря на то, что конечное решение принимается специалистом в этой области, при выборе обязательно будет учтено мнение пациента, а также его финансовые возможности.

Металлы и сплавы в стоматологии Классификация

Все металлы и сплавы делят на черные и цветные.

Черные металлы – это железо и сплавы на его основе. Стали и чугун. Чугун содержит более 2,14% углерода. В стоматологии не применяется.

Поверхность у чугуна матовая и неблестящая. Он плохо поддается полировке.

Сталь в стоматологии

сплав на основе железа, содержащий менее 2,14% углерода. Кроме железа и углерода в стали присутствуют и другие металлы. Они придают сплаву новые свойства (легированная сталь), в том числе делают её нержавеющей.

Стальные колпачки для штамповки коронок

Легированная сталь – сплав железа и углерода, с добавлением любых других металлов. Они меняют свойства сплава (температуру плавления, твердость, пластичность, ковкость и т.д.).

Легированная сталь

Нержавеющая сталь – сталь устойчивая к коррозии. В качестве антикарозионного агента чаще всего применяют хром (21%), а также другие металлы.

Цветные металлы — это соответственно все остальные металлы.

Металлы в ортопедической стоматологии делят на благородные и не благородные.

Благородные металлы (или драгоценные металлы) – металлы устойчивые к коррозии и химически инертные. Основные благородные металлы – это золото, серебро, и металлы платиновой группы (платина, палладий, иридий, осмий и др.).

Неблагородные металлы – металлы, легко подвергающиеся коррозии, и не встречающиеся в природе в чистом виде. Их всегда добывают из руд.

В зависимости от плотности

металлы применяемые в стоматологии бывают легкие и тяжелые.

В этом вопросе нет единой точки зрения. Наиболее общий критерий – плотность металла больше плотности железа (8г/см³) или атомный вес больше 50 а.е.м. Если хотя бы одно условие выполняется – металл тяжелый.

Для экологии и медицины тяжелые металлы — это металлы, которые обладают высокой токсичностью и экологической значимостью. Что создает ещё большую путаницу. Например золото с плотностью 19,32 г/см³ и атомным весом 197 а.е.м. не относят к тяжелым металлам, из-за его инертности и отличной биосовместимости.

Вы здесь

Главная » Ортопедическая стоматология

Сплавы металлов, применяемые в ортопедической стоматологии

Вторым важным свойством металлов является их взаимодействие с кислородом. По признаку взаимодействия с кислородом все металлы делят на две группы: металлы, которые в обычных условиях не вступают во взаимодействие с кислородом (благородные металлы), и металлы, в обычных условиях вступающие во взаимодействие с кислородом (неблагородные металлы).

В связи с тем, что при обработке металла может нарушаться его кристаллическая структура, все металлические части протезов после нагрузок должны быть подвержены рекристаллизации — снятию упругих напряжений.

Рекристаллизацию проводят при воздействии на металл высоких температур. Для каждого металла существует своя минимальная температура,, ниже которой процесс рекристаллизации невозможен. Рекристаллизация значительно изменяет строение и механические свойства металла, делает возможным продолжение механической обработки уже наклепанных и ставших хрупкими деталей.

При взаимодействии с окружающей средой металл подвергается коррозии. Степень коррозии металла зависит от качества металла.

Чистые металлы почти не подвергаются коррозионным разрушениям. Обыкновенные технические металлы всегда содержат различные примеси, а это создает благоприятные условия для коррозии.

По характеру распространения коррозионных явлений различают общую, местную и избирательную коррозию. Избирательная коррозия — один из наиболее сложных и опасных видов разрушения металлов. Характерной особенностью ее является то, что разрушение происходит в глубине металла. Она наблюдается при крупнозернистой структуре металла или сплава, имеющего различные включения других металлов или карбидов.

Известны многие способы предотвращения коррозионных разрушений металла. К ним относятся:

• а) использование химически стойких сплавов — нержавеющих и кислотоупорных сталей, содержащих хром, никель и другие легирующие элементы;
• б) защита поверхности металла покрытиями. Покрытия могут быть металлические, неметаллические и образованные в результате электрохимической обработки металла.

В качестве металлического покрытия применяют те металлы, которые на своей поверхности образуют защитные пленки (хром, никель, кадмий,алюминий и др.), или металлы, имеющие высокий электродный потенциал (серебро, золото).

К нехметаллическим покрытиям относятся лаки, краски, эмали, смолы.

В стоматологической практике металлы в чистом виде почти не применяют. Для изготовления различных конструкций зубных протезов используют сплавы металлов.

На протяжении многовековой истории развития зубного протезирования нашли широкое применение сплавы благородных металлов. В настоящее время наряду со сплавами благородных металлов в ортопедической стоматологии широко используют сталь и хромокобальтовые сплавы.

А теперь немного об облицовочной керамике

Именно керамика обеспечивает эстетику и функциональность готовых протезов. От того, насколько правильно и грамотно нанесена керамика будет зависеть как внешний вид искусственных зубов, так и срок их службы.

Вот почему настолько важно, чтобы все материалы, применяемые для изготовления металлокерамики были качественными, а оборудование современным и хорошо откалиброванным. Облицовочная керамика накладывается на каркас послойно, причем каждый слой играет определенную роль и нарушение технологии нанесения керамики и обжигов в печи совершенно недопустимо, поскольку приводит к ухудшению внешнего вида реставрации и сколам керамической облицовки

Сначала наносится так называемый «опаковый» слой, задача которого закрыть металлический каркас.

А затем опять-таки послойно наносится керамика, призванная воссоздать анатомическую форму зуба.

В идеале зуб не должен быть одноцветно белым, в нем выделяют различно окрашенные участки, более темные в районе шейки зуба и более прозрачные в направлении режущего края. В заключение металлокерамика подкрашивается специальными красками и покрывается глазурью, придающей ей блеск.

Металлокерамика

В клинике “Стоматология Бест” изготавливается различные виды металлокерамики на литых каркасах из хромкобальта, на золотоплатиновом сплаве и самый современный вид металлокерамики – металлокерамика на фрезерованном каркасе, обеспечивающим самое точное прилегание коронки к зубу, а следовательно, – и максимально возможный в этом случае герметизм конструкции и сохранность зуба под коронкой.

Как уже говорилось, металлокерамические конструкции отличаются очень широким спектром применения – их можно использовать как для протезирования на своих зубах, так и на имплантатах. Причем благодаря прочности и в то же время пластичности металлических каркасов можно изготавливать протезы любой протяженности – от одной до четырнадцати единиц, выбирать цементную или винтовую фиксацию конструкции, добавлять или не добавлять искусственную керамическую десну.

Все-на-6». Металлокерамические мостовидные протезы верхней и нижней челюсти с винтовой фиксацией, опирающиеся на имплантаты, с искусственной десной в полости рта . Протяженность каждого мостовидного протеза – 12 единиц.

Металлокерамический протез с винтовой фиксацией по технологии «Все-на-4»