porcelanas clase 5

Vista previa del material en texto

Porcelanas
Cerámica 
 Estos materiales tienen en su composición química, 
átomos de materiales metálicos y no metálicos, y la unión 
ente ellas puede ser de tipo iónicas y/o covalentes, 
además cabe destacar q sus estructuras pueden ser 
ordenadas (cristalinas) o bien desordenadas (vítreas).
 Existe un tipo de cerámica con características 
particulares, dadas por sus componentes, conocidas 
como porcelanas, cuyo aspecto es mas delicado.
Porcelanas
Características básicas de la porcelana:
 loza fina (barro fino 
cocido)
 transparente
 clara
 lustrosa
COMPONENTES ESCENCIALES 
Materias primas fundamentales:
Caolín; es una especie de arcilla 
(2Sio2,Al2O3,2H2O)
Cuarzo; es una forma de sílice (SiO2)
Feldespato; es un material a base de 
aluminio y silicato que contiene potasio 
y sodio 
Contenidos
 El cuarzo de disuelve con el feldespato en su fase vítrea y el 
aporte de caolín como arcilla da una masa moldeable y se 
integran a través del aporte de energía calórica o cocción.
Contenidos de caolín superiores al 5% determinan la 
aparición da una fase cristalina denominada mullita que da 
las características de opacificante.
 La porcelana es un tipo de estructura cerámica en donde 
coexisten vidrio y cristales. Por ello son materiales que 
refractan la luz de maneras diferentes a los vidrios.
 De esta manera la cantidad y tipo de cristales presentes van 
a determinar la translucidez u opacidad y el índice de 
refracción.
Resistencia
 Son materiales de una alta resistencia a la compresión, pero baja 
resistencia a la tracción, flexión y/o al corte.
 Generalmente estos efectos se ven facilitados por defectos o 
imperfecciones (dislocaciones) que presenta estas estructuras. Esto 
esta dado por las uniones covalentes y enlaces iónicos.
 Las fracturas de estos materiales cerámicos se produce, durante el 
rango de deformaciones elásticas lo que lo convierte en un material 
frágil.
 en estos materiales frágiles los defectos superficiales o internos actúan 
como concentradores de tensiones y a partir de los cuales se 
amplifican esas tensiones provocando la ruptura de la ligaduras 
atómicas, propagándose a las zonas próximas dando como resultado 
la fractura súbita del material sin experimentar deformación 
permanente previa.
Generalidades
 Para contra restar el efecto de propagación de las rajaduras o 
rupturas se incorporan cristales, esto hace que aumente la resistencia 
flexural, de manera tal que de acuerdo al tipo y cantidad de estos 
cristales la resistencia variara.
 De modo tal que para obtener una porcelana aceptable para 
nuestros requerimientos los cristales y vidrios usados deben ser 
compatibles, es decir que deben tener similar coeficiente de 
variación dimensional térmico para no generar separaciones 
atómicas y no generar tensiones residuales durante los procesos de 
variación térmica.
 es en este sentido que el cuarzo y el feldespato son los mas comunes 
de encontrar en las porcelanas por su compatibilidad.
Porcelanas o 
Cerámicas Dentales 
 La porcelana es usada en odontología para crear restauraciones 
rígidas y prótesis
 Pueden utilizarse solas o bien como recubrimiento de bases 
metálicas (porcelana sobre metal)
 La composición básica es la que se ha visto anteriormente, la 
diferencia fundamental entre la porcelana de uso para vajillas u 
otros y la dental esta en la cantidad de caolín presente, dado que 
en cerámicas comunes representa hasta el 50% de la masa la cual 
la hace moldeable y prácticamente opaca esto debido a la 
formación de cristales de mullita.
 De este modo los contenidos de caolín en porcelanas dentales es 
casi nulo, pero si se agregan pigmentos que dan color y 
fluorescencia.
 Algunos de estos pigmentos son dados por óxidos de Fe, Mn, Co, Cu.
Características
 Debido a la presencia de feldespato durante la fusión de 
la porcelana aparece un vidrio feldespático y cristales de 
leucita, los que tienen un índice de refracción similar al de 
la fase vítrea, lo que da una adecuada traslucidez 
necesaria para los trabajos odontológicos.
 En la actualidad existen composiciones diversas que dan 
lugar a definirla como un material compuesto por óxidos 
metálicos que es consolidado a través de un tratamiento 
térmico a alta temperatura y en cuya fase final se 
diferencia fases amorfas (vidrio) y fases cristalinas 
(cristales)
Tipos de porcelanas
 La clasificación de las porcelanas se hace en función de 
la temperatura a la cual son sometidas para realizar el 
trabajo, normalmente llamada temperatura de fusión:
Alta fusión alrededor de 1300°c
Media fusión 1100°c a 1300°c
Baja fusión 850°c a 1100°c
Muy baja fusión < 850°c
 En la actualidad se usan las de baja y muy baja fusión en 
la confección de restauraciones y prótesis
Clasificación
 Lo que determina las propiedades de nuestras porcelanas 
son el tipo y cantidad de los cristales incluidos en nuestro 
material y no la temperatura de trabajo. Estas propiedades 
mecánicas son las que determinan el tipo de porcelana a 
utilizar en cada caso.
 De esto surge que por ejemplo que para una carilla o 
incrustación no es necesaria elevada resistencia flexural 
dado que van apoyadas sobre una estructura remanente, 
en cambio una corona o puente si necesita una alta 
resistencia.
 De modo que es conveniente clasificarlas en función de sus 
componentes o modo de llegar a su estructura final
Tipos de porcelanas 
Según sus componentes
Porcelanas feldespáticas
Porcelanas con alto contenido de leucita
Porcelanas con alúmina
Porcelanas reforzadas con espinela
Porcelanas reforzadas con circonia
Vitrioceramicas
Porcelana feldespática 
 Su mineral principal es el feldespato que es una 
combinación de óxidos de potasio o sodio con aluminio 
y silicio, la fusión de estos da una estructura feldespática 
y cristales de leucita, que tienen una gran traslucidez y 
una baja resistencia flexural que rondan los 100MPa.
 Por lo que no pueden recibir elevadas cargas oclusales.
 Por esto se utilizan en recubrimiento de otras estructuras 
cerámicas o metálicas.
Carillas 
Porcelanas con alto contenido 
de leucita
 Variando la composición y tratamiento térmico anterior se 
consiguen mayor cantidad y tamaño de cristales de 
leucita, que dan mayor resistencia flexural superando los 
100MPa.
 Restauraciones algo mayores que la anterior como ser 
alguna corona.
 Poca traslucidez debido a la cantidad de cristales de 
leucita.
 Por lo cual puede recubrirse con una porcelana 
feldespática. 
Coronas
Porcelanas con alúmina
 Porcelanas feldespáticas con leucitas se les incorpora 
alúmina (oxido de aluminio Al2 O3) para aumentar la 
resistencia flexural de modo tal que soporten cargas 
oclusales sin producirse fracturas 
 En odontología hay porcelanas con diferentes porcentajes 
de contenido de alúmina que pueden variar del 35% al 80% 
de acuerdo al requerimiento.
 Acorde con los porcentajes anteriores se logran resistencias 
del orden de 200Mp a 500Mp, lo cual hace que sean muy 
confiables en restauraciones, coronas y puentes.
Porcelanas con alúminas
Inconveniente de los cristales de alúmina es 
que tienen diferente índice de refracción de luz 
que el vidrio, lo que hace que se pierda 
traslucidez y que la porcelana final se opaca.
Por este motivo se hacen restauraciones que 
eventualmente pueden ser recubiertas con 
porcelanas feldespáticas compatibles es decir 
de similar variación térmica.
Coronas y Puentes
Porcelana reforzada con 
espinela
Esta es una porcelana en la cual se reemplazan 
los cristales de alúmina por óxidos de espinela 
que son óxidos de Mg y Al (MgAl2O4 –
MgOAl2O3).
Esto da un material mas traslucido, pero en el 
que se resigna resistencia flexural.
Porcelana reforzada con 
circonia
 En Esta porcelana feldespática se incorporan cristales de circonia(oxido de circonio) .
 Con este agregado se produce un reestructuramiento molecular que 
da como resultado un material mas resistente a las fracturas y soporta 
bien los cambios bruscos de temperatura.
 Existen cambios importantes en al temperatura de fusión y su 
traslucidez.
 La temperatura a la cual se produce la transformación es de unos 
1173°c 
 Por otro lado existen porcelanas un poco diferentes donde se 
combinan cristales de circonia y alúmina para lograr ciertas 
propiedades.
Vitrioceramicas
 Este tipo de cerámica se trata de obtener una estructura 
de vidrio (carilla o incrustación).
 Para ello se lo funde en un molde de manera similar al 
colado de un metal. Obtenida la pieza de vidrio se la 
somete a un tratamiento térmico de alrededor de los 
1000°c por espacio de varias horas. Con ello se provoca 
un reordenamiento atómico que da lugar a formación 
de cristales y un estructura bifásica (vidrio y cristales) 
 Las características logradas en este material son 
superiores a la de las porcelanas feldespáticas pero 
inferiores a las de las porcelanas de alúmina.
Propiedades químicas 
 El vidrio puede ser atacado o disuelto químicamente por 
el acido fluorhídrico, de modo tal que esto puede ser 
aprovechado para la adhesión de materiales orgánicos 
como composites, lo que también se aprovecha para 
fijar restauraciones al remanente dentario o reparar 
algunos defectos en restauraciones de porcelana.
 Reacción similar se produce frente al uso de compuestos 
de flúor acidulados, que son usados en topicaciones. 
Esto debe ser tenido en cuenta para no dañar 
estructuras de porcelana existentes.
Técnicas de trabajo
Sinterizado
Colado
Inyección
Infiltrado con vidrio
Tallado
Sinterizado
 Es la técnica de uso mas frecuente, y elemental partiendo de un polvo el 
cual se le va entregando energía calórica a través de un horno. En este 
proceso se logra un fusión de las partículas superficiales solamente por 
ello el termino correcto no es fusión sino sinterizado. 
 En ese proceso de calentamiento el componente feldespático se 
ablanda y fluye entre la s estructura produciendo la adhesión de las 
mismas, a lo que suele denominar sinterizaron con al fase liquida
 En forma comercial se proveen en polvo, este es obtenido calentando 
los componentes previamente molidos.
 Para crear estos polvos, se mezcla feldespato (70ª85%) cuarzo(10ª30%) y 
caolín(0a5%) se calientan hasta que se produce un liquido de alta 
viscosidad donde el cuarzo se mezcla con el feldespato al enfriarse se 
mezcla con opacificadores y pigmentos obteniéndose el polvo de 
porcelana dental.
 Con ellos se proveen diferentes compuestos que forman un avío. 
Sinterizado
 En ellos hay diferentes formaciones cristalinas para los diferentes usos de 
modo que los que contienen mas alúmina se usan para el núcleo, con 
menos para cristales para imitar la dentina, y otros con menor o nula 
cantidad para imitar el esmalte. También se proveen polvos feldespáticos 
con pigmentos para realizar alguna restauración
 Estos polvos se mezclan con agua destilada o un liquido orgánico 
especifico, para lograr que sea moldeable, estos líquidos se eliminar al 
momento de la cocción.
 Esta masa se lleva al modelo si es refractario sino se coloca una lamina 
sobre la superficie (platino u oro) con un pincel, y luego se lo lleva al horno 
para su cocción
 Se suelen realizar varias capaz para compensar la contracción producida 
por la cocción, a esto se lo denomina BIZCOCHADO.
 Los hornos son provistos con programas de curvas temperaturas y 
aplicación de vacío el que ayuda a la eliminación de poros, disminución 
de los mismos y mejora las propiedades ópticas y mecánicas.
Sinterizado - glaseado
 Una vez realizado el trabajo se realiza una ultima 
cocción con la aplicación de un vidrio feldespático de 
baja fusión que elimina porosidades y da brillo y lisura, 
este proceso se denomina GLASEADO.
Colada
 Vitrioceramicas viene provisto en forma de bloques de 
vidrio, que se funden y cuelan en un molde 
previamente confeccionado, en material refractario, a 
partir del patrón a reproducir.
 El producto de esto se cubre con vidrio pigmentado 
(esmalte o glaseador) para dar las características 
ópticas finales
 También se puede realizar el núcleo y termina con la 
técnica de sinterizado
Inyección
 Este proceso se lleva a cabo, con un molde o cámara 
de inyección confeccionado a partir de un patrón en 
revestimiento adecuado, para ello se usan porcelanas 
con alto contenido de leucita provistas en forma de 
bloque, las que se funden e inyectan con aparatología 
especifica.
 De ser necesario se recubre con porcelana por 
sinterizado.
Infiltrado con vidrio
 En esta técnica se hace utilizan polvos de porcelana 
especiales con alto contenido de alúmina (que dan una 
resistencia flexural de hasta 500Mp) pero también son muy 
opacos, este se lleva a un horno y se logra un sinterizado 
parcial que da como resultado una material poroso en 
superficie.
 Sobre este se coloca un polvo de vidrio y se funde 
nuevamente infiltrándose en los poros. Lo cual mejora las 
propiedades mecánicas del material.
 Y por ultimo se colocan las porcelanas finales por 
sinterizado.
Tallado o torneado
 Este es un proceso del tipo automático donde se mecanizan 
con maquinaria tipo tornos que utilizan como herramientas 
frezas y son asistidos por computadoras
 Se proveen bloques de porcelana en diferentes tamaños.
 Se puede realizar la digitalización de la pieza a reproducir a 
través de empleo de cámaras y programas que obtienen la 
información bucal necesaria, esto se denomina diseño 
asistido por computadora CAD. Una vez realizado el diseño 
este trasmite la información al torno, y se realiza el 
mecanizado asistido por computadora CAM.
Otra opción es colocar un bloque de porcelana y que el 
torno copie un patrón confeccionado por computadora.
Porcelanas sobre metal
 Esta es otra opción donde se combinan bases metálicas 
con terminaciones de porcelanas que por lo general 
serán feldespáticas.
 De modo que se confeccionan las estructuras metálicas, 
se hacen pruebas en boca. Estas terminaciones en 
porcelanas se terminan en hornos en técnicas de 
sinterizado.
 Para que el resultado sea satisfactorio debemos 
asegurarnos que la adhesión sea satisfactoria para que 
no se desprendan una de otra.
Porcelana sobre metal corona
Porcelana sobre metal carilla
Porcelana sobre metal puente
Características de las porcelanas 
sobre metal
 El coeficiente de variación dimensional térmico de la 
porcelana usada y el metal sobre el cual se al funde no 
deben ser muy diferentes.
 Variando el porcentaje de componentes en la porcelana 
por el tratamiento térmico se puede favorecer la formación 
de ciertos cristales como los de leucita, que aumentan el 
coeficiente de dilatación y favorece a la unión con los 
metales.
Comercialmente se provee en polvos que se preparan y 
moldean sobre la estructura metálica, esta primera capa es 
opaca las posteriores tienen la opacidad y colores 
necesarios.
Propiedades para las aleaciones
 Deben evitar trastornarnos biológicos y tóxicos.
 Se debe considerar que los óxidos producidos por la 
reacción química de adhesión porcelana metal no 
produzca reacciones en el organismo.
 La temperatura de fusión de los metales debe ser mas 
elevadas que la temperatura de cocción de la porcelana.
 La aleación metálica debe ser suficiente rígida para que las 
fuerzas oclusales no la deformen, teniendo en cuenta que 
se usan sobre ellas porcelanas feldespáticas (resistencia 
flexural débil).
Aleaciones
Según sus componentes:
Aleaciones de base noble
Aleaciones de base no noble:
Con cromo.
Con titanio.
Aleaciones de base noble
 Como su nombre lo indica se confeccionan a partir de metales como el 
oro el paladio.
 Inconveniente no producen óxidos necesariospara la unión de la 
porcelana, para lo cual se agregan pequeños porcentajes de metales 
como estaño o indio no superior al 10%.
 Obviamente las de oro son de costo elevado.
 Las que mas se usan son las de oro-paladio.
 La Ag produce decoloración en la porcelana.
 El Cu disminuye la temperatura de fusión de la aleación además puede 
decolorar la porcelana final.
Composición de aleaciones
BASE oro platino paladio plata cobre cobalto
Oro 
Paladio
Aleaciones nobles 
 Aleaciones de paladio-cobre o paladio-cobalto son la s 
menos frecuentes.
 Varios de estos componentes tienen el inconveniente 
de dar como resultado pigmentaciones o 
decoloraciones en la porcelana final.
Aleaciones de base cromo
 El cromo en estas aleaciones da estabilidad a la estructura y ayudad a 
la formación de oxido para la unión de la porcelana.
 La base de esta aleación generalmente es el Ni (62-78%) contiene Cr 
(13-22%) y Mo (4-9%) en algunos casos se agrega Be (<2%) que 
ayudad en la colada y regula la capa de oxido. Este ultimo elemento 
puede producir reacciones inmunológicas o toxicas durante el pulido 
por inhalación.
 Existen casos en que la base de esta aleación es de cobalto por el 
níquel puede producir reacciones en algún paciente en estos caso el 
Co (52-55%) y el Cr (25-28%).
 En estas aleaciones debe tener cuidado de no generar capas gruesas 
de oxido.
Ventajas de estas aleaciones
 Bajo costo
 Alto modulo de elasticidad (Doble de las aleaciones 
nobles)
 Elevada temperatura de fusión
 Por todo ello son muy útiles para confección de puentes 
en tramos largos y su baja densidad hace que sean 
muy livianas
Base metálica de prótesis
Aleaciones de base titanio
 Al igual que el cromo, el titanio forma oxidación para la 
unión con la porcelana y es biocompatible, para la 
confección de restauraciones.
 Este componente es altamente fin con el oxigeno de 
modo tal q forma capas importantes de oxido muy 
rápidamente.
 Debido a esta afinidad el sinterizado de esta porcelana 
debe llevarse a cabo a menos de 800°c para prevenir la 
oxidación excesiva, por ello se han desarrollado 
porcelanas de muy baja fusión.
Inconvenientes
 Presenta problemas para su colada por su baja densidad para se han 
diseñado maquinas a tal efecto., adhesión y soldadura.
 Por su elevada temperatura de fusión (1700°c) es difícil encintar un 
revestimiento que soporte estas temperaturas.
 Tiene un bajo modulo de elasticidad por ello no es indicado par 
puentes extensos.
 Para superar algunos de estos inconvenientes se a desarrollado un 
sistema de mecanizado asistido por computadora. Donde se utilizan 
patrones de grafito para dar la forma interna de la restauración y 
partir de allí con lectores laser que vuelcan los datos en un programa 
se los pasa a un centro de mecanizado que realiza en trabajo.