L' argomento estetica è sempre difficile; qualsiasi giudizio venga espresso è opinabile in quanto soggettvo; la mia personale esperienza, maturata in

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1 L' argomento estetica è sempre difficile; qualsiasi giudizio venga espresso è opinabile in quanto soggettvo; la mia personale esperienza, maturata in tal senso. mi porta ad affermare che non esistono sostanziali differenze tra una ceramica tradizionale e questa per titano. Nel tempo mi sono creato un protocollo di lavoro per la stratificazione di strutture in titanio, alfine di ottenere risultati sempre costanti e ad un livello qualitativo accettabile. La mia filosofia è molto semplice: il primo obiettivo deve essere quello di frenare a luce prima che arrivi all opaco, perché quando ciò avviene qualsiasi ceramica perde di profondità. La massa che ci permette di ottenere questo effetto è la dentina opaca; la sua presenza nella stratificazione diviene determinante sia quando abbiamo poco spessore che quando ne abbiamo in abbondanza. La dentina opaca può anche essere intensificata, l importante è usare colori cera- miei e non ossidi metallici; in alternativa possiamo colorare sopra la dentina opaca per ricreare effetti più caldi. A questo punto con la dentina o le dentine del colore modello approssimativamente il dente, si esegue il taglio della dentina e con gli smalti ed i trasparenti, messi a contrasto tra di loro per avere movimento, si finisce il dente, tenendo presente che gli smalti, a differenza degli opalescenti, sono filtri molto potenti e hanno un effetto coprente abbastanza alto, mentre i trasparenti si lasciano attraversare quasi completamente dalla luce. La difficoltà maggiore è dare alla zona smaltata sempre lo stesso spessore ottenendo così in superficie lo stesso effetto di trasparenze. E perciò necessario lavorare molto con le dentine opache e con le dentine per ottenere, in base allo spessore che abbiamo a disposizione, la tinta ed il risultato cromatico desiderato. Tengo comunque a ribadire il fatto che da un punto di vista cromatico l occhio umano ci permette un alto range di errore, anche perché se osserviamo attentamente i denti naturali, noteremo che non sono mai uguali l uno all altro. Diverso è invece il discorso della forma che è sempre un compromesso tra funzione ed estetica. Terminata la ceramizzazione, il lavoro viene lasciato sulla bocca del forno per 2-3 minuti e poi si lancia il programma di cottura con un tempo di preriscaldo di circa 10 mm. Dopo la cottura, si eseguono le rifiniture del caso e si passa alla cottura di correzione, mantenendosi sui valori della prima cottura. Lucidatura della ceramica edel titanio Quando il lavoro torna dalla prova biscotto, se tutto è ok, si può passare alla lucidatura della ceramica. Nel caso in cui fossero necessari piccoli ritocchi cromatici, questi saranno possibili utilizzando i colori universali. La lucidatura può avvenire manualmente o con auto lucentezza in forno. lo preferisco sempre fare una lucidatura mista, prima un auto lucentezza in forno (con la ceramica per titanio non è necessaria la glasure in quanto le superfici risultano già compatte dopo la

2 cottura) per poi trattare le superfici con gomme e un impasto di Sidol, pomice e vaselina liquida, per togliere l effetto uniforme che dà l auto lucentezza e ricreare quindi quei giochi di luce presenti nel dente naturale (foto da 9 a 16). Si passa una fresa in tungsteno sul titanio da lucidare e successivamente una serie di gomme dalla grana più grossa a quella più fine. Lo scopo è quello di ottenere una superficie con una satinatura molto fine ed uniforme. Infine, con uno spazzolino morbido, lavorando in senso rotatorio si passa la pasta Tiger (Ditta Dentaurum), con una ruotina in flanella. sempre in senso rotatorio, si passa labraso Stargelans (Ditta Bredent) e si rifinisce il tutto con una ruotina in flanella pulita. Prima di sgrassare il lavoro bisogna attendere mm. per dar modo al titanio di ripassivarsi pena la perdita di brillantezza delle superfici. Conclusioni. Con questo lavoro, ho cercato d illustrare le mie esperienze maturate in 6 anni di lavorazione del titanio. Ritengo che con il titanio si possano oggi realizzare tutti i tipi di ricostruzione protesica che necessitino di supporto metallico, con buoni risultati non solo da un punto di vista funzionale ma anche estetico. Vorrei rivolgere un ringraziamento particolare alla Dentaurum Italia ed al Prof. F.Simionato che grazie alla loro disponibilità ed alla loro collaborazione, mi hanno permesso di convincermi della validità del sistema che da anni utilizzo con i miei soci e collaboratori nel nostro laboratorio con piena soddisfazione di tutti i clienti. Titanio ceramica: come e perchè. di Bruno Marziali Parole chiave: Titanio, Progettazione, Modellazione, Fusione, Rifinitura, Ceramizzazione, Lucidatura. L'obbiettivo di questo articolo è di far conoscere l attuale stato dell arte del titanio, in particolare della titanio ceramica; da un punto di vista principalmente, pratico, illustrando quali sono state le mie esperienze in sei anni d utilizzo di questo materiale. Cenni storici: Seguo il titanio dalle sue prime apparizioni nel settore odontotecnico (circa 10 anni fa) e ricordo che all inizio se ne fece un gran parlare, poi le notevoli difficoltà incontrate da tutti nella sua lavorazione e lo scarso interesse dimostrato da alcune multinazionalrproduttrici di metallo, contribuirono a dare del titanio un giudizio totalmente negativo. Se oggi si torna a parlare di questo materiale è solo perché alcune aziende, come ad esempio la Dentaurum, hanno creduto ed investito nel titanio, risolvendo molti dei problemi principalmente legati alla fusione ed al rivestimento estetico in ceramica. Oggi possiamo affermare di avere raggiunto con il titanio apprezzabili risultati sia in termini di precisione che di estetica. I problemi relativi alla fusione sono dovuti al fatto che il titanio

3 fuso si comporta come una spugna e si lega con tutto ciò che lo circonda, in particolare con l ossigeno con cui ha una grande affinità. Questa sua caratteristica ha sempre creato problemi anche con i rivestimenti a legante fosfatico, la cui azione contaminante a livello superficiale della fusione viene detta comunemente a-case. Lo strato di a-case in un manufatto protesico deve essere asportato totalmente, sia nelle zone che verranno rivestite in ceramica che in quelle a contatto con i tessuti, ciò in quanto tale strato possiede caratteristiche di durezza elevatissime pari a circa 600 Vickers e di conseguenza conferisce al manufatto una notevole fragilità. Inoltre lo strato di ossido impedisce il legame con la ceramica, non presenta una buona passivazione e la lucidatura delle superfici risulta difficile se non impossibile ed una volta in bocca, la protesi assume una colorazione nera che tende a tatuare i tessuti con cui viene a contatto. Anche il basso peso specifico (4,5 gr/cm3) del titanio ha creato notevoli difficoltà di fusione nei sistemi a centrifugazione, che come spunto iniziale sfruttano il peso del metallo; tuttavia in questo senso non si avevano problemi di fusioni mancati, in quanto il titanio ha dalla sua parte una notevole sd~rrevolezza, anche se viene mantenuta per un asso di tempo molto breve. Con la creazione delle prime fonditrici a presso-fusione e l introduzione di rivestimenti speciali a bassa formazione di acase, molti problemi sono stati risolti. [anello mancante della catena era, a questo punto, rappresentato dalla ceramica. Con questo articolo si vuole mostrare l attuale stato dell arte della lavorazione del titanio con particolare riguardo per il rivestimento estetico in ceramica. Progettazione di un lavoro in titanio ceramica. Le cose che dobbiamo tenere presente nel progettare una protesi in titanio ceramica sono: Gli spessori idonei per la ceramizzazione sono identici a quelli utilizzati con le ceramiche tradizionali (1,5-2 mm); in caso di spessori inferiori o superiori le conseguenze che possiamo avere sono le ~tesse che già conosciamo con le ceramiche tradizionali. In caso di occlusione in metallo, è da tenere presente che il titanio tende, nei punti di centrica, a marcare lievemente l antagonista. Che cosa bisogna sapere prima di iniziare a lavorare il titanio. La lavorazione del titanio ha una procedura che non rientra negli schemi tradizionali delle normali leghe per fusione, per cui è necessario adottare uno specifico protocollo di lavorazione. Le caratteristiche principali che dobbiamo tenere presenti nella scelta del sistema di fusione sono: La grande fluidità che ha il titanio durante la fusione, ma che mantiene per poco tempo; per cui l entrata del metallo all interno del cilindro deve avvenire in maniera più rapida

4 possibile senza perdite di tempo. Per il suo basso peso specifico (4,5 gr/cm3) è sconsigliabile una 4usione per centrifugazione. Il titanio può essere saldato solo con un Laser. Preparazione del modello master : Non ci sono particolari accorgimenti da adottare rispetto alla tecnica abituale; quindi, si procede come si è soliti fare sia per lo sviluppo, il taglio dei monconi, la messa in articolatore e l applicazione della lacca spaziatrice sui monconi. Modellazione in cera. Possiamo realizzare cappette termoplastiche o in cera, l importante è che i materiali impiegati non lascino residui dopo la fusione. Noi utilizziamo delle cappe termoplastiche per avere una rigidità maggiore del nostro modellato. Per la modellazione è bene usare cere naturali (organiche) e non sintetiche. Verifica della struttura: I punti di connessione variano, come sappiamo, in funzione del carico presunto che dovrà sopportare; è tuttavia importante che la travata sia rigida e che non abbia flessioni (foto 1). Gli spessori del modellato non devono essere inferiori a 0,5 mm. Qualora la travata in cera non sia passiva sul modello, viene separata ed incollata in posizione priva di tensioni. IMMAGINE Pernatura della struttura. La pernatura dipende molto dal sistema di fusione utilizzato. Con il sistema Dentaurum, inizialmente ci siamo atte- nuti a ciò che la casa consigliava, vale a dire un sistema a T con perno di colata e barra stabilizzatrice da 4 mm e perni di collegamento da 3 mm lunghi 3 mm e posizionati nei punti più alti del nostro modellato. Importante è la posizione del perno d entrata che deve prolungare la tettarella del cilindro per circa 1 cm. In considerazione della grande fluidità del titano e le sue minime contrazioni in fase di fusione, tali da non necessitare di una barra stabilizzatrice che funga da riserva, abbiamo iniziato a pernare in maniera diretta con perni da 4 o 5 mm di diametro in funzione delle dimensioni della struttura, mantenendo il centimetro di prolungamento della tettarella per poi arrivare agli elementi con una curva molto dolce. Con questa tecnica è possibile fondere un circolare con solo due spine di colata (foto 2). La posizione ditali spine deve essere valutata di volta in volta considerando che l ideale è far passare il metallo da spessori grandi a spessori via via più sottili. Non avencfo la struttura collegata ad una barra, è necessario sfilare il lavoro dal modello con molta cautela. I vantaggi di questa tecnica sono: minori distorsioni dovute alla connessione di più spine di colata, tempi di rifinitura del metallo più brevi (foto 4 e 5) La posizione del modellato all interno del cilindro non ha alcuna importanza in quanto non siamo vincolati ad un centro termico (il

5 cilindro al momento della fusione è a 4300C) l importante è che la distanza dalle pareti del cilindro sia di almeno 4-5 mm e rispetto al bordo superiore di 6-8 mm (foto 3). All interno del cilindro viene posizionato uno spaziatore che deve essere alto 3 cm e posto in prossimità degli elementi, mentre non occorre suddividere la massa in quanto non abbiamo grandi espansioni; è importante comunque che rimanga una buona zona di rivestimento a contatto con il cilindro. Non è, infine, necessario utilizzare riduttori di tensione della cera. Colata del rivestimento. Il rivestimento a legante ceramico che utilizziamo è il Rematitan U/tra e come tutti i rivestimenti della sua categoria presenta tempi di lavorazione molto lunghi (circa 8 mm.). Va precisato che questi materiali sono sensibili all umidità presente nell ambiente di lavoro al momento della misceazione. Anche il miscelatore impiegato ha la sua importanza; il numero di giri/min ideale è di , e la spatola di miscelazione deve avere possibilmente delle fughe molto ampie per assicurare una miscelazione omogenea. E buona norma, inoltre, agitare bene il contenitore della polvere prima di ciascun prelievo e rispettare scrupolosamente le modalità dettate dal fabbricante per la miscelazione. I tempi di presa sono di circa 90 minuti e vanno rispettati per evitare la formazione di micro- fratture interne. Preriscaldo e fusione. Il preriscaldo avviene in più fasi; c è una prima salita a 250~C con relativa stabilizzazione, poi si raggiunge la temperatura di circa 860~C (in questa fase possiamo aumentare la temperatura al massimo di 6000 per avere un espansione maggiore) e la si stabilizza per mm. Successivamente, si ridiscende sino a 430~C, si stabilizza per circa mm. e si procede con la fusione. La fonditrice Dentaurum, una volta impostato il peso del titanio da fondere, è completamente automatica. Dopo la fusione, il cilindro viene raffreddato in acqua fredda. Smuffolatura. La fusione viene liberata dal rivestimento e sabbiata con sfere di plastica a 4 atm., con un inclinazione dell ugello a 90~ rispetto alla superficie da sabbiare. Radiografia Come sappiamo, una delle caratteristiche del titanio è quella di essere radio trasparente, per cui possiamo controllare tramite radiografia la qualità della fusione (foto 6). Tale passaggio è importantissimo in quanto qualora avessimo inclusioni di gas all interno, queste devono essere rimosse (ad esempio con il laser) per evitare spiacevoli sorprese nella successiva fase di ceramizzazione. Rifinitura. Nella rifinitura bisogna porre molta attenzione a non surriscaldare il titanio, in quanto alla temperatura di 8820C si ha la trasformazione del reticolo cristallino da esagonale compatta (fase

6 a) a cubica a corpo centrato (fase f3), con perdita delle caratteristiche chimico-fisiche. Il taglio delle spine di fusione viene eseguito con dischi separatori non inquinanti per ceramica a / giri/min. circa, facendo numerose soste intermedie di raffreddamento del metallo con aria o acqua. Per la rifinitura devono essere usate esclusivamente f rese al tungsteno, non esercitando mai una pressione eccessiva sulle superfici, solo così saremo sicuri di asportare il materiale nel più breve tempo possibile. Dopo aver eliminato le piccole imperfezioni di fusione, si prova il lavoro sui monconi e si controllano singolarmente le chiusure e la stabilità dell intera travata sul modello. Una volta ricontrollata la struttura e portata agli spessori utili, non inferiori a 0,4 mm, sempre con una f resa al tungsteno si lavora la superficie in un solo senso. Controllo delle superfici La struttura viene pulita con vapore a 8 atm o con apparecchio ad ultrasuoni e acqua distillata. Successivamente si inserisce la struttura nel forno per ceramica alla temperatura di 600~C per 5 mm. in atmosfera. Questo passaggio è necessario per individuare eventuali residui di a-case. Dopo questo trattamento la struttura risulta di tonalità varianti dal giallo paglierino all azzurro; le zone pigmentate di colore marrone scuro devono essere ripassate con f rese in tungsteno (foto 7). Sabbiatura. Per la sabbiatura viene impiegato biossido d alluminio da 110 pm (la grandezza del biossido dipende da ciò che consiglia il fabbricante della ceramica) sparato a 2-3 atm di pressione facendo attenzione di orientare l ugello a 9Q0 rispetto alle superfici. La pulizia della travata deve avvenire con ultrasuoni ed acqua distillata o con vapore a 8 atm in grado di procurare uno shock termico sulla superficie e ottenere una pulizia totale della struttura da residui di lavorazione (foto 8). La struttura deve essere lasciata riposare per circa mm. dando così modo alla struttura molecolare di stabilizzarsi. Ceramizzazione Bisogna sapere che il titanio ha un bassissimo coefficiente di dilatazione termica (9,6 x ]Q6 K1) per cui è facile intuire che necessiti di una ceramica specifica. Essendo il titanio un metallo puro, non presenta ossidi che favoriscono il legame metalloceramico; dovrà quindi essere impiegato un bonder per instaurare un legame che, contrariamente a quanto si possa pensare, non è di natura chimica ma meccanica. Il bonder è ceramica altamente vetrosa ed al momento della cottura raggiunge una fluidità tale da consentire l infiltrazione nelle insenature superficiali della struttura. È tuttavia importante applicare uno strato sottile di bonder sulla superficie, ma d altro

7 canto anche non avere zone scoperte che impedirebbero un buon legame. Dopo la cottura, il bonder si presenta lucido ed uniforme; un aspetto a buccia d arancia significherebbe che la superficie è inquinata o che è stato creato un accumulo eccessivo. In questo caso è consigliabile ritrattare la superficie della struttura e ripetere il passaggio. Il legame che si ottiene è stato valutato attorno a 35,6 MPa (SD 1,33). La struttura a questo punto si presenta con una colorazione molto scura, cosa che non crea alcun problema di copertura, in quanto non c è riossidazione continua delle superfici. L opacizzazione deve avvenire in due fasi: un primo strato con copertura pari ad un 60-70% ed un secondo per raggiungere la copertura totale. Da quasi 2 anni la Esprident, azienda del gruppo Dentaurum, ha messo in commercio la ceramica a basso punto di fusione Triceram, nata esclusivamente per il rivestimento di strutture in titanio. L' argomento estetica è sempre difficile; qualsiasi giudizio venga espresso è opinabile in quanto soggettvo; la mia personale esperienza, maturata in tal senso. mi porta ad affermare che non esistono sostanziali differenze tra una ceramica tradizionale e questa per titano. Nel tempo mi sono creato un protocollo di lavoro per la stratificazione di strutture in titanio, alfine di ottenere risultati sempre costanti e ad un livello qualitativo accettabile. La mia filosofia è molto semplice: il primo obiettivo deve essere quello di frenare a luce prima che arrivi all opaco, perché quando ciò avviene qualsiasi ceramica perde di profondità. La massa che ci permette di ottenere questo effetto è la dentina opaca; la sua presenza nella stratificazione diviene determinante sia quando abbiamo poco spessore che quando ne abbiamo in abbondanza. La dentina opaca può anche essere intensificata, l importante è usare colori cera- miei e non ossidi metallici; in alternativa possiamo colorare sopra la dentina opaca per ricreare effetti più caldi. A questo punto con la dentina o le dentine del colore modello approssimativamente il dente, si esegue il taglio della dentina e con gli smalti ed i trasparenti, messi a contrasto tra di loro per avere movimento, si finisce il dente, tenendo presente che gli smalti, a differenza degli opalescenti, sono filtri molto potenti e hanno un effetto coprente abbastanza alto, mentre i trasparenti si lasciano attraversare quasi completamente dalla luce. La difficoltà maggiore è dare alla zona smaltata sempre lo stesso spessore ottenendo così in superficie lo stesso effetto di trasparenze. E perciò necessario lavorare molto con le dentine opache e con le dentine per ottenere, in base allo spessore che abbiamo a disposizione, la tinta ed il risultato cromatico desiderato. Tengo comunque a ribadire il fatto che da un punto di vista cromatico l occhio umano ci permette un alto range di

8 errore, anche perché se osserviamo attentamente i denti naturali, noteremo che non sono mai uguali l uno all altro. Diverso è invece il discorso della forma che è sempre un compromesso tra funzione ed estetica. Terminata la ceramizzazione, il lavoro viene lasciato sulla bocca del forno per 2-3 minuti e poi si lancia il programma di cottura con un tempo di preriscaldo di circa 10 mm. Dopo la cottura, si eseguono le rifiniture del caso e si passa alla cottura di correzione, mantenendosi sui valori della prima cottura. Lucidatura della ceramica edel titanio Quando il lavoro torna dalla prova biscotto, se tutto è ok, si può passare alla lucidatura della ceramica. Nel caso in cui fossero necessari piccoli ritocchi cromatici, questi saranno possibili utilizzando i colori universali. La lucidatura può avvenire manualmente o con auto lucentezza in forno. lo preferisco sempre fare una lucidatura mista, prima un auto lucentezza in forno (con la ceramica per titanio non è necessaria la glasure in quanto le superfici risultano già compatte dopo la cottura) per poi trattare le superfici con gomme e un impasto di Sidol, pomice e vaselina liquida, per togliere l effetto uniforme che dà l auto lucentezza e ricreare quindi quei giochi di luce presenti nel dente naturale (foto da 9 a 16). Si passa una fresa in tungsteno sul titanio da lucidare e successivamente una serie di gomme dalla grana più grossa a quella più fine. Lo scopo è quello di ottenere una superficie con una satinatura molto fine ed uniforme. Infine, con uno spazzolino morbido, lavorando in senso rotatorio si passa la pasta Tiger (Ditta Dentaurum), con una ruotina in flanella. sempre in senso rotatorio, si passa labraso Stargelans (Ditta Bredent) e si rifinisce il tutto con una ruotina in flanella pulita. Prima di sgrassare il lavoro bisogna attendere mm. per dar modo al titanio di ripassivarsi pena la perdita di brillantezza delle superfici. Conclusioni. Con questo lavoro, ho cercato d illustrare le mie esperienze maturate in 6 anni di lavorazione del titanio. Ritengo che con il titanio si possano oggi realizzare tutti i tipi di ricostruzione protesica che necessitino di supporto metallico, con buoni risultati non solo da un punto di vista funzionale ma anche estetico. Vorrei rivolgere un ringraziamento particolare alla Dentaurum Italia ed al Prof. F.Simionato che grazie alla loro disponibilità ed alla loro collaborazione, mi hanno permesso di convincermi della validità del sistema che da anni utilizzo con i miei soci e collaboratori nel nostro laboratorio con piena soddisfazione di tutti i clienti.