UNA CLASIFICACIÓN ESTRUCTURA CRISTALINA

FATIGA EN CERÁMICAS DENTALES

JUAN CAMILO ROSAS GACHA

FELIPE PLATA MORENO

DANIEL SERRANO GALINDO

KIMBERLY ÁVILA BALAGUERA

INGENIERA MECÁNICA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD TECNOLÓGICA

BOGOTÁ

2016

CLASIFICACIÓN ESTRUCTURA CRISTALINA

Los materiales cerámicos son aquellos que tienen naturaleza inorgánica, se obtienen cuando se le suministra calor y su estructura final  es parcial o totalmente cristalina, es decir que las cerámicas tienen naturaleza inorgánica. La gran mayoría de cerámicas dentales tienen una estructura cristalina mixta, es decir, son materiales compuestos, formados por una matriz vítrea (Átomos desordenados).

Es importante señalar que la fase vítrea es la responsable del acabado superficial, mientras la estructura cristalina es la responsable de las propiedades mecánicas de las cerámicas, por eso es importante conocer la composición química de cada una de las cerámicas.

Las cerámicas dentales se clasifican en: feldespáticas, aluminosas y circoniosas.

• Cerámicas  feldespáticas: 

Las cerámicas feldespáticas actuales están conformadas de un magna de feldespato en el que están dispersas partículas de cuarzo y en una menor cantidad de caolín, donde el feldespato es el encargado de la translucidez de la porcelana, el cuarzo constituye la fase cristalina (resistencia y propiedades mecánicas) y el caolín genera plasticidad y facilita el manejo de la cerámica cuando no está cocida.

Estas cerámicas se utilizan principalmente para el recubrimiento de estructuras metálicas, principalmente porque son frágiles, pero a la vez dan buenos acabados estéticos.

• Cerámicas aluminosas

En 1965 MC Lean  y Hughes, incorporaron a la porcelana feldespática cantidades de óxido de aluminio, reduciendo la proporción de cuarzo, este material tiene  una microestructura mixta, donde la alúmina permanece en suspensión por tener una temperatura  elevada de fusión.

Este material tiene mejor tenacidad respecto a la feldespática, lo que significa que se pueden hacer coronas totalmente en cerámica; la alúmina tiene menor translucidez que la feldespática, por lo cual la alúmina se utiliza para conformar la estructura interna de las coronas dentales.

• Cerámicas circoniosas

Este tipo de cerámicos son de última generación, están compuestas por óxido de circonio altamente sintetizado (95%), estabilizado con óxido de itrio (5%). El óxido de circonio (circonia) ZrO2. La principal característica de este material es su elevada tenacidad, debido  a su estructura totalmente cristalina, además posee una transformación resistente, es decir que la circonia parcialmente estabilizada ante un alto estrés mecánico, en la punta de una grieta sufre una transformación de fase cristalina, esta pasa de forma  tetragonal a monoclínica, aumentando la resistencia en esa zona, evitando la propagación de grietas. Esta propiedad le confiere a estas cerámicas una resistencia a la flexión entre 1000 y 1500 MPa, superando ampliamente a la resistencia de las otras cerámicas, por esa razón la circonia se considera como (acero cerámico), porque sus propiedades mecánicas son las más adecuadas para elaborar prótesis en zonas de alta exigencia.

Clasificación de conformado

De acuerdo a los procesos de fabricación  de las cerámicas dentales, se pueden determinar  sus propiedades mecánicas, es decir que de acuerdo a los requerimiento del paciente, de debe seleccionar cual es el proceso más adecuado de conformado, de acuerdo a los costos y propiedades mecánicas.

El conformado  en cerámicas dentales se clasifica en:

• Condensación sobre muñón refractario

Esta técnica se basa sobre el duplicado de un modelo primario de escavola, mediante un material refractario que no sufre deformaciones a la temperatura de cocción que requiere la cerámica; la porcelana es inyectada en unos troqueles termoresistentes, luego sintetizada, se procede a la eliminación del muñón, los materiales utilizados para este proceso son:

Optec-HSP® (Jeneric), Fortress® (Myron Int), InCeram® Spinell (Vita),

• Sustitución a la cera perdida:

Este proceso se realiza por medio del moldeo de un patrón de cerámica que se transforma mediante inyección en la estructura cerámica, se encera el patrón  que es referencia del  elemento a elaborar, elimina la cera, para posteriormente calentar la cerámica e inyectarla  por medio de un cilindro al molde, en este procedimiento se aumenta la resistencia de la cerámica, porque se disminuye la porosidad  y se genera una distribución uniforme de los cristales en la cerámica.

• Tecnología asistida por ordenador:

Este proceso nos permite fabricar cerámicas de alta precisión y de forma rápida, gracias a los programas CAD-CAM, para la obtención de la cerámica, se  utilizan tres fases: digitalización, diseño y mecanizado.

La digitalización es en 3D, esta se puede realizar por ondas sonoras mecánicas, por  un láser que escanea la superficie, con la forma de la cerámica ya definida, se  llevan esos datos a un software CAD, donde se termina de diseñar la pieza, con el diseño terminado, este se cargara en un centro de mecanizado CNC donde se lleva a cabo el desbaste de material para lograr la prótesis.

Esta tecnología es la más prometedora en la industria, principalmente por su precisión y su mayor adaptabilidad de la prótesis.

FATIGA EN CERÁMICOS

La historia del estudio de la fatiga se da a comienzos del siglo XX, cuando el físico británico A. Griffith fue el que estableció un criterio para la fractura de sólidos frágiles. Pero no fue sino hasta los años 70 cuando los científicos empezaron a realizar estudios relacionados a la fatiga de materiales cerámicos.

Estos estudios se realizan con el fin de analizar las condiciones de seguridad para los implantes y/o prótesis dentales en el uso cotidiano de una persona. Se realizan estudios con cargas estáticas y con cargas cíclicas para determinar las posibles causas de grietas en estos materiales, con el fin de saber cuál cerámico es mejor para soportar las cargas efectuadas en la mandíbula del ser humano, también se debe saber que es preferible manejar cerámicos para estos procedimientos, ya que son anticorrosivos, además de que es un material inerte, lo que ayuda a que sea compatible con la persona.

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