Materiais Dentários II - Ligas Metálicas Odontológicas

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Odontologia UFPE
Materiais dentários II | Ligas metálicas odontológicas �2021.2�
Ligas metálicas
odontológicas, fundição e
solda
Phillips Materiais Dentários. 12ª ed. � Rio de Janeiro: Elsevier,
2013.
Atualmente, as ligas metálicas são bastante
utilizadas para diversos fins. Elas podem ser
classificadas de acordo com:
● O conteúdo de metais nobres;
● Suas propriedades mecânicas;
● Os elementos principais;
● A aplicação odontológica.
De acordo com o conteúdo de
metais nobres
1. Altamente nobre �AN�
Deve conter 40% ou mais de Au e 60% ou
mais em peso de elementos metálicos
nobres.
2. Nobre �N�
Deve conter 25% ou mais em peso de
elementos metálicos nobres.
3. Predominantemente básica �PB�
Contém menos de 25% em peso e elementos
metálicos nobres.
De acordo com as propriedades
mecânicas
É utilizada para ligas de fundição a base de
ouro:
1. Macia;
2. Média;
3. Dura;
4. Extradura.
De acordo com os elementos
principais
As ligas podem ser classificadas de acordo com
o elemento principal ou mais abundante, ou de
acordo com dois ou três de seus elementos mais
importantes (p.ex., ligas de Pd-Ag, Co-Cr ou Ni-Cr).
Quando a liga é identificada de acordo com os
elementos que contém, os componentes são
listados em ordem decrescente de composição, com
o elemento presente em maior concentração
aparecendo primeiro no nome da liga, seguido pelo
segundo elemento mais abundante e assim por
diante.
1. Altamente nobre� Au-Ag-Pd | Au-Pd-Cu-Ag
2. Nobre� Ag-Pd-Au-Cu
3. Predominantemente de metais básicos:
De acordo a aplicação
odontológica
Há três categorias de ligas odontológicas
designadas de acordo com sua aplicação, incluindo
próteses fixas totalmente metálicas, próteses
metalocerâmicas ou próteses parciais removíveis.
Ligas para próteses totalmente metálicas
também são usadas como substrato para próteses
metaloplásticas.
Cada tipo de liga está disponível em três
categorias de acordo com o conteúdo de metais
nobres �AN, N e PB�. Ligas altamente nobres e
nobres para próteses metalocerâmicas podem ser
usadas para próteses totalmente metálicas, ao
passo que ligas para restaurações totalmente
metálicas são raramente usadas para próteses
metalocerâmicas.
As razões são as que seguem: �1� as ligas
podem não formar uma camada fina e estável de
óxidos para união com a porcelana; �2� sua faixa de
temperatura de fusão pode ser muito baixa para
resistir deformação ou fusão com as temperaturas
de cocção da porcelana; �3� seus coeficientes de
contração térmico-linear pode não ser próximo o
suficiente daqueles das cerâmicas.
Propriedades desejáveis de
ligas para fundições
odontológicas
1. Biocompatibilidade
A liga deve tolerar os fluidos orais e não
liberar nenhum produto nocivo no ambiente oral.
Quando componentes da liga são liberados no
ambiente oral, eles podem causar uma reação
tóxica ou alérgica.
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2. Resistência a corrosão e ao
manchamento;
Corrosão é a dissolução de um material no
ambiente oral e o manchamento é causado por
um filme fino de um depósito aderente à
superfície.
A resistência à corrosão deriva do uso de
metais nobres que não reagem no ambiente oral
(p.ex., ouro e paládio) ou da habilidade de um
ou mais elementos metálicos de formar uma
camada passivadora aderente na superfície,
que inibe qualquer reação de subsuperfície.
3. Propriedades térmicas (creep)
A faixa de temperaturas de fundição das
ligas deve ser baixa o suficiente para permitir a
formação de uma superfície lisa quando em
contato com a parede do molde de
revestimento.
4. Requisitos mecânicos (resistência)
A liga deve ter resistência suficiente para a
aplicação a que se destina.
5. Fabricação de próteses fundidas e
infraestruturas metálicas) escoamento,
molhamento);
Liga fundida deve escoar livremente até
nos detalhes mais intrincados do molde de
revestimento, sem qualquer interação
apreciável com o material do molde, e deve
molhar a superfície do molde sem formar
porosidades na superfície ou subsuperfície da
liga.
6. Adesão com a porcelana (formar
camada fina e aderente de óxidos)
Para se alcançar uma adesão química sólida
com a cerâmica de recobrimento, a liga deve ser
capaz de formar uma camada fina e aderente de
óxidos, preferencialmente de cor clara para que não
interfira no potencial estético da cerâmica.
7. Considerações econômicas
Para o dono do laboratório de prótese que
precisa manter os preços estáveis por um certo
período de tempo, o custo de fabricação das
próteses deve ser ajustado periodicamente para
refletir a flutuação de preços dos metais usados na
fundição, principalmente aqueles que contêm ligas
nobres e altamente nobres.
Propriedades mecânicas
funcionais
A resistência mecânica de uma liga é um fator
importante para assegurar que a prótese vai
desempenhar as funções para as quais foi planejada
de maneira efetiva, segura e com duração razoável.
De maneira geral, as propriedades mecânicas
são um modo de aferir as respostas do material sob
a ação de certas forças ou distribuição de forças,
tais como deformação elástica, plástica ou uma
combinação de ambas. O nível de resistência
necessária depende da categoria de uso pretendida
e do tipo de prótese a ser confeccionada.
Importantes características funcionais de ligas para
fundição:
1. Módulo de elasticidade (resistência à flexão)
2. Limite de escoamento (tensões mecânicas
sem deformação permanente)
3. Ductilidade (fazer ajuste sem fraturar)
4. Dureza (resistir ao riscamento e abrasão)
5. Resistência à fadiga (ciclos repetidos de
aplicação e alívio de cargas)
Ligas para próteses
totalmente metálicas
Essas ligas são discutidas em três categorias
principais: nobres (inclui altamente nobres),
predominantemente de metais básicos, e CpTi e
ligas de titânio.
Nobres e altamente nobres
Falando das ligas nobres e altamente nobres,
além do Ouro (Au), utiliza-se também o Paládio
�PD�, Zinco (Zn), Cobre (Cu), Índio (In), Prata (Ag),
Platina (Pt), Irídio (Ir) e Rutênio (Ru).
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Ligas a base de ouro
Tipo I
São macias e indicadas para próteses com
bastante suporte dental, tal como inlays, e não
sujeitas a grandes esforços mastigatórios.
Tipo II
São amplamente utilizadas para inlays devido às
suas propriedades mecânicas superiores, mas são
menos dúcteis do que ligas do tipo I.
Tipo III
Utilizadas para fabricação de coroas metálicas
fundidas e onlays em áreas de alta concentração de
tensões.
Tipo IV
Utilizadas em áreas de grandes concentrações
de tensão, tais como próteses parciais fixas ou
removíveis.
Ligas a base de Prata-Paládio
Elas são brancas e apresentam um grande
potencial para manchamento e corrosão. Contudo,
quando o conteúdo de paládio é superior a 25%, há
uma maior resistência ao manchamento e à
corrosão.
Ligas a base de Titânio
Quanto às ligas de Titânio, é considerada o
metal mais biocompatível utilizado para
restaurações protéticas odontológicas.
Ele pode ser usado para próteses totalmente
metálicas e metalocerâmicas, assim como para
implantes e infraestrutura de próteses parciais
removíveis.
Quando comercializado em sua forma
totalmente pura, o seu módulo de elasticidade é
comparável ao do esmalte do dente e ligas nobres,
mas menor do que outros metais básicos. Ele possui
uma excelente resistência à corrosão, semelhante
ao titânio puro.
Ligas predominantemente básicas
Ligas de metais básicos geralmente englobam o
grupo de metais para fundição que dependem do
cromo para resistência à corrosão. Atualmente, há
dois grupos principais de ligas odontológicas de
metais básicos: níquel-cromo �Ni-Cr) e
cobalto-cromo �Co-Cr).
A maioria das ligas de Ni-Cr destina-se a
fundições pequenas, tais como coroas e PPFs, e
ligas de Co-Cr são usadas principalmente para
fundição de infraestrutura de próteses parciais
removíveis �PPRs) nas quais um alto módulo de
elasticidadee limite de escoamento são
necessários.
Ligas para próteses
metalocerâmicas
Essas ligas precisam cumprir alguns requisitos
como:
�1� ter potencial para adesão com porcelana
odontológicas;
�2� exibir coeficientes de contração térmica
compatíveis com os das porcelanas odontológicas;
�3� suas temperaturas de solidus são
suficientemente altas para resistir à temperatura de
sinterização da porcelana.
Quando o coeficiente de contração da
porcelana é muito mais baixo que o do metal, pode
ocorrer a fratura da porcelana ou falha da adesão
metalocerâmica.
Além disso, podem ocorrer falhas prematuras
devido a algumas causas:
● Corrosão induzida por tensões;
● Próteses fabricadas em condições não
ideais;
● Ângulos agudos externos nas bordas incisais
de copings metálicos;
● Variações nos ciclos de aquecimento e
resfriamento;
● Descontrole no tempo e pressão de
jateamento das superfícies internas do
coping metálico.
● Pode ocorrer também a descoloração da
porcelana por prata.
Ligas de metais básicos
Comparadas com outras ligas para próteses
metalocerâmicas, ligas de metais básicos
geralmente apresentam maior dureza e módulo de
elasticidade (rigidez). Isso permite que a espessura
do coping seja de 0,1 a 0,2 mm, sem o risco de
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deformação significante sob tensões de mastigação
ou escoamento da infraestrutura metálica durante a
cocção da porcelana.
No entanto, essa maior dureza faz com que o
ajuste oclusal seja mais complicado. Além disso,
esse ajuste faz com que haja uma aspereza
superficial e um desgaste dos dentes antagonistas.
Ligas a base de titânio
Em geral, testes de adesão in vitro mostram que
metalocerâmicas convencionais exibem maior
resistência de união do que cerâmicas de baixa
fusão ao titânio. O tipo recomendado de cerâmica de
baixa fusão deve ser usado.
Não há diferença em resistência de união entre
CpTi e ligas de titânio. Estudos também demonstram
que o tratamento de superfície da liga antes da
aplicação da porcelana pode melhorar a resistência
de união.
Ligas para próteses parciais
removíveis
Próteses parciais removíveis �PPRs) têm quatro
componentes principais: conectores, grampos,
apoios e selas. Com exceção dos grampos, cada
componente deve ser rígido e resistir a deformações
plásticas, o que sugere um material com alto módulo
de elasticidade e limite de escoamento.
Ligas de metais básicos
Ligas de cobalto-cromo-molibdênio vem sendo
usadas para a confecção da maior parte das PPRs. O
cobalto aumenta o módulo de elasticidade e
resistência mecânica.
Ligas a base de titânio
O titânio comercialmente puro e ligas de titânio
têm sido ocasionalmente usados para fabricar
infraestruturas de próteses parciais removíveis
devido à sua excelente biocompatibilidade,
excelente resistência à corrosão e propriedades
mecânicas.
Devido ao baixo módulo de elasticidade, a
rigidez da peça é comumente aumentada pelo
aumento da espessura do conector ou pela
introdução de outras mudanças no seu desenho.
A alta capacidade de adesão eletrostática dos
óxidos da superfície do titânio resulta em maior
aderência de placa a infra-estruturas de titânio
comparadas com outras ligas de metais básicos.
Além disso, sofrem descoloração gradual,
enquanto aquelas fabricadas com CpTi e outras ligas
de metais básicos não sofrem descoloração. O
desenvolvimento de soldagem a laser de titânio
facilita o reparo de infraestruturas.
Por esses e outros motivos, os metais básicos
são utilizados para as PPRs.
Riscos biológicos de ligas
de metais básicos
Substâncias indutoras de alergia podem ser:
1. lixiviadas de uma liga na cavidade oral por
meio de dissolução;
2. liberadas para o ambiente em forma de
partículas durante acabamento e polimento;
3. propagadas por vaporização durante a
fundição..
Riscos para o protético
Além disso, elas também apresentam risco para
o protético, devido a exposição ao vapor de berílio,
que pode causar doenças agudas como: dermatite
de contato, pneumonia quimicamente induzida
grave e doenças crônicas como tosse, dor no peito,
fraqueza geral e até disfunção pulmonar.
Portanto, os laboratórios de próteses precisam
ser ambientes ventilados e com boas instalações de
exaustão.
Riscos para o paciente
A maior preocupação para os pacientes é a
exposição intraoral ao níquel, especialmente para
indivíduos com alergia conhecida a esse elemento
metálico.
Confecção de próteses
A maioria das próteses são obtidas por meio de
um processo chamado fundição, que consiste em
vazar o metal líquido em um molde, com uma
cavidade com a forma que se deseja reproduzir e,
depois, deixar que este se resfrie e solidifique.
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Fundição — metalocerâmica
1. Após a moldagem e o envio ao laboratório,
há a confecção do troquel e a aplicação da
resina duralay 0,1 mm;
2. Aplicação da cera;
3. Aplicação da cera 0,3 a 0,4 mm.
4. Posicionamento do sprue (região volumosa,
ângulo de 45°)
5. Câmara de compensação do centro térmico
do anel;
6. Tratamento da cera com anti-bolha.
7. Posicionamento do anel;
8. Inclusão do revestimento.
9. Leva-se o anel para o forno de fundição
pré-aquecido até atingir a temperatura
necessária para derreter a cera.
10. Fundição (maçarico de alta fusão, ligas
metálicas, gás e oxigênio, centrífuga e
caldinho)
11. Usinagem e acabamento;
12. Jato de óxido de alumínio;
13. Ultrassom para limpeza do coping e
desgaseificação do forno da cerâmica.
Tecnologias alternativas para a
fabricação de próteses
● Sintetização de lâminas de metal por
brunimento;
● Processamento CAD�CAM;
● Cópia por fresagem ou usinagem
(pantografia)
● Copings eletroformados;
● Impressão tridimensional.
Junção de ligas odontológicas
Há três tipos de operações usadas para unir
metais: soldagem, brasagem e solda autógena (ou
solda ponto).
Os processos de soldagem e brasagem
envolvem os componentes metálicos a serem unidos
(também chamados de metais de substrato), um
material de preenchimento (também conhecido por
solda), um fluxo e uma fonte de calor.
A principal diferença entre soldagem e
brasagem é que a brasagem requer temperaturas
maiores do que 450 °C e procedimentos de
soldagem são conduzidos a temperaturas menores
do que essa.
Soldagem Brasagem Solda
autógena
(solta ponto)
Metais de
substrato;
Metais de
substrato;
Metais de
substrato;
Material de
preenchimento
(solda)
Material de
preenchimento
(solda)
—
Fluxo Fluxo Fluxo
Fonte de calor:
chama de
maçarico
Fonte de calor:
chama de
maçarico
Fonte de calor:
resistência elétrica
� 450° C � 450° C
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