Scienza dei materiali. Appunti per le classe 3 a e 4 a Odo. Istituto Istruzione Superiore G. Galilei - C. Contini. Oristano. Anno scolastico 2013/2014

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1 Istitut Istruzine Superire G. Galilei - C. Cntini Oristan Ann sclastic 2013/2014 Scienza dei materiali Appunti per le classe 3 a e 4 a Od Giuseppe Scilla 04/12/ p. Creative Cmmns

2 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Appunti scienza dei materiali La materia e i materiali... 3 Le caratteristiche dei materiali... 5 Le cere I materiali da imprnta I materiali per l svilupp dell imprnta I metalli Le leghe I materiali refrattari da rivestiment Le leghe nbili Le leghe nn nbili Il titani Schede di esercizi 3a Schede di esercizi 4a Appendice 1 Prerequisiti di matematica: le ptenze e la ntazine scientifica

3 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Percrs base 1 La materia La materia e i materiali L univers che ci circnda è cstituit da ggetti e da eventi (cse che accadn agli ggetti). Gli ggetti sn przini di materia, ma che cs'è la materia? La materia è tutt ciò che pssiede una massa e che ccupa un vlume. La massa di un ggett è la quantità di materia che l cstituisce. L'unità di misura della massa nel Sistema internazinale è il chilgramm (kg). Ess viene definit nel seguente md: il chilgramm è una massa uguale a quella del chilgramm campine. Il vlume è la przine di spazi ccupata da un ggett. L unità di misura fndamentale del vlume nel Sistema internazinale è il metr cub. Il metr cub è il vlume del cub che ha l spigl lung un metr. Il vlume dei liquidi e dei gas sn spess espressi mediante le unità di misura di capacità. La sua unità fndamentale è il litr. Il litr attualmente è definit uguale ad un decimetr cub. Ess nn fa parte del Sistema Internazinale, ma è tllerat cme sinnim di un sttmultipl del metr cub: il decimetr cub, appunt. 2 Caratteristiche della materia e sistemi. La materia, ltre alle due caratteristiche fndamentali che la definiscn (massa e vlume), pssiede mlte altre caratteristiche. Tra queste particlare imprtanza rivestn le grandezze intensive. Le caratteristiche intensive sn caratteristiche che nn dipendn dalla quantità di materia presa in esame. Un esempi di grandezza intensiva è la densità. Qualsiasi pezz di ferr, ad esempi, ha la stessa densità, a prescindere dalla sua grandezza. Altri esempi di caratteristiche intensive sn la temperatura di fusine, la temperatura di ebllizine, il clre, la cmbustibilità. Ni siam immersi nell'univers che ci circnda, ma è impssibile sservare e prendere in cnsiderazine tutti gli ggetti e tutti gli eventi di cui ess è cstituit. Ni riusciam a cglierne sl una piccla parte, ad esempi un cert ggett. La parte dell'univers che in un cert mment prendiam in cnsiderazine, cstituisce un sistema. Sistema una quantità di materia finita, su cui cncentriam la nstra attenzine, prende il nme di sistema. I sistemi pssn essere studiati e classificati in base alle lr caratteristiche intensive, cme la temperatura di fusine, la temperatura di ebllizine, la densità, il clre, l'dre, il sapre, la durezza, la cmbustibilità, l'acidità, In alcuni sistemi (cme ad esempi un pennarell) le caratteristiche nn sn uguali dappertutt (ad esempi il tapp del pennarell ha clre, durezza, temperatura di fusine diverse rispett a quelle dell'invlucr metallic): questi sistemi sn chiamati sistemi etergenei. Sistema etergene un sistema è dett etergene se nn ha caratteristiche chimiche e fisiche identiche in gni su punt 3

4 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Altri sistemi (cme ad esempi l'acqua cntenuta in una bttiglietta), presentan invece caratteristiche identiche in gni lr punt: questi sistemi sn chiamati sistemi mgenei. Sistema mgene un sistema è dett mgene se ha caratteristiche chimiche e fisiche identiche in gni su punt. Mlt utile nella discussine e classificazine dei sistemi è il cncett di fase. Fase è una przine di materia cn caratteristiche chimiche e fisiche identiche in gni su punt. Pertant, i sistemi mgenei ed etergenei pssn essere definiti anche nel seguente md: un sistema mgene è un sistema cstituit da una sla fase; un sistema etergene è un sistema cstituit da due più fasi. 3 I materiali. Abbiam vist che nn tutte le przini di materia sn identiche: esistn tipi di materia diversi che pssn essere distinti tra lr in base alle grandezze intensive. Questi tipi diversi di materia li chiamerem materiali. < 4

5 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Percrs base Le caratteristiche dei materiali Abbiam vist che esistn diversi tipi di materia, che abbiam indicat cn il nme di materiali, differenziabili in base alle lr caratteristiche intensive (che nn dipendn ciè dalla quantità di materia, ma sl dal tip). Vediam di seguit alcune di queste caratteristiche e la lr imprtanza in camp dentale. 1 Densità è il rapprt cstante tra massa e vlume di un stess materiale. La densità è una caratteristica imprtante per i materiali dentali, infatti a parità di altre caratteristiche, sn preferibili materiali men densi. Se il materiale è men dens ne ccrre una minr quantità in massa per realizzare la prtesi, il che cmprta i seguenti vantaggi: un minr cst, perché ccrre una massa minre di materiale, una miglire ritenzine delle prtesi relative al mascellare superire, sprattutt se particlarmente ampie. Un materiale di densità minre risulta più adatt perché la prtesi sarà più leggera, miglire sarà la sua ritenzine e quindi più facilmente essa si manterrà in psizine; miglire tllerabilità da parte del paziente. Un materiale di densità inferire cnsente la realizzazine di prtesi più leggere. Maggire è la leggerezza della prtesi, miglire la tllerabilità da parte del paziente. 2 Temperatura di fusine e di ebllizine Le sstanze hann una temperatura cstante di fusine e di ebllizine, che sn caratteristiche. Le sluzini e i miscugli sn invece caratterizzati da un intervall di fusine e di ebllizine, che dipendn dal tip di sstanze cntenute nel miscugli e dalla lr cncentrazine. Queste grandezze sn imprtanti per i materiali utilizzati per clata. Più basse sn le temperature gli intervalli di fusine, più facili da impiegare per clata risulterann i materiali. Temperatura di fusine e di ebllizine. Le sstanze hann una temperatura cstante di fusine e di ebllizine, che sn caratteristiche. Le sluzini e i miscugli sn invece caratterizzati da un intervall di fusine e di ebllizine, che dipendn dal tip di sstanze cntenute nel miscugli e dalla lr cncentrazine. Queste grandezze sn imprtanti per i materiali utilizzati per clata. Più basse sn le temperature gli intervalli di fusine, più facili da impiegare per clata risulterann i materiali. I slidi amrfi, ciè privi di struttura cristallina (cme i vetri, le ceramiche e la maggir parte delle cere e delle materie plastiche) per riscaldament rammlliscn gradualmente, diventand pastsi e sempre men viscsi. Passan pi gradatamente all stat liquid senza manifestare una temperatura di fusine ben definita Per questi materiali si indica un intervall di rammlliment, ciè l'intervall apprssimativ di temperature entr le quali si verifica quest fenmen. 3 Presenza men di caratteristiche metalliche Lucentezza metallica (imprtanza estetica) Snrità metallica; Elevata cnducibilità termica (high thermal cnductivity) è una caratteristica negativa per i materiali dentali (ad esempi: le leghe auree da clata hann una 5

6 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti cnducibilità termica 25 vlte maggire dell smalt dentale e 40 vlte superire a quell della dentina. Durante la ingestine di cibi e bevande calde, i tessuti a cntatt cn le parti metalliche delle prtesi, pssn pertant subire un frte riscaldament, cn fastidi dlre per la persna che la prta). Elevata cnducibilità elettrica (high electrical cnductivity) è una caratteristica negativa per i materiali dentali, essa è causa di crrsine elettrchimica di parti metalliche di prtesi in bcca, in particlare quand sn presenti materiali metallici di natura diversa Duttilità (facilità di riduzine in fili) (ductility) questa caratteristica è psitiva se il materiale deve essere utilizzat per stampaggi. In cas cntrari è negativa, per la scarsa resistenza che ne cnsegue. Malleabilità (facilità di riduzine in lamine) vedi cnsiderazini sulla duttilità. 4 Caratteristich rganlettiche clre (imprtanza estetica) dre sapre 1 (dre e sapre nn devn essere presenti quantmen nn essere sgradevli) 5 Ncività e tssicità La ncività può cnsistere in irritazine, allergie danni a lunga scadenza per espsizini prlungate nel temp, a dsi che nn prvcan sintmatlgie acute. La tssicità indica pssibilità di mrte anche per piccle espsizini. Le sstanze pssn essere tssiche e ncive per cntatt, per inalazine e/ per ingestine. 6 Bicmpatibilità È la caratteristica di un bimateriale di nn essere tssic e nciv e di integrarsi in md ttimale nell'rganism per svlgere la sua funzine. In particlare, un materiale bicmpatibile nn deve prvcare irritazini, allergie, rigett avvelenament. Tra i materiali dentali, quelli che presentan maggiri prblemi di bicmpatibilità, sn i metalli. Nelle leghe nn nbili i prblemi sn legati principalmente alla presenza di nichel, crm e cbalt. Infatti da statistiche sulla pplazine eurpea, il 6% delle persne è sensibile al crm, il 9% al nichel, il 3% al cbalt 2. Nelle leghe nbili il metall più prblematic è il palladi. Nnstante gli studi al riguard nn sian ancra sufficienti, quest metall sembra essere respnsabile di parecchi casi di allergie, in particlare in pazienti allergici al nichel. Si scnsiglia pertant l'us di leghe cntenenti palladi in pazienti a cui è stata diagnsticata la sensibilità al nichel. Il metall che dà le migliri garanzie è il titani, anche se nn esiste un materiale al riguard sicur al 100%. Infatti sn cnsciuti casi di allergia a tutti i metalli, r inclus (anche se la sensibilità riguarda una parte mlt ridtta della pplazine) 1 Odre e sapre sn mlt imprtanti, tra gli altri, nei materiali da imprnta. 2 «La letteratura scientifica indica chiaramente questi metalli [nichel, cadmi, berilli, crm, cbalt] cme fnte primaria di allergie ed evidenzia la pssibilità che si verifichin allergie men prbabili nei cnfrnti di altri metalli. Vi preghiam di prendere visine della cmpsizine chimica della lega che ptete trvare sulla presente scheda sulla tabella delle leghe In particlare, per i pazienti allergici al nichel (nella maggiranza dei casi di sess femminile), cnsigliam l us di leghe ad alt titl aure piché in questi sggetti sn a vlte riscntrabili allergie nei cnfrnti di altri metalli (cme il palladi)». 6

7 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti 7 Durezza - La durezza è la capacità di un materiale di resistere alla scalfittura, alla penetrazine e alle ammaccature. Resistenza alla scalfittura (scala di Mhs) La scala di Mhs rdina i materiali in base alla lr resistenza a scalfittura. Un materiale è più dur di un altr se l riga e nn ne viene rigat. La scala di Mhs è cstruita prendend 10 materiali (minerali) di riferiment, cui crrispndn i 10 gradi della scala (si va dal grad 1 per il materiale più mrbid talc al grad 10 per il materiale più dur il diamante).la durezza di un materiale qualsiasi sarà determinata individuand i due materiali cnsecutivi della scala che rispettivamente nn rigan e rigan il materiale. Quindi un materiale avrà, per esempi, durezza cmpresa tra 3 e 4. Resistenza alla penetrazine Durezza Vickers (HV) Per eseguire la prva si utilizza un penetratre cn punta di diamante a frma di piramide a base quadrata. Si applica un caric (F) e si misura la superficie della imprnta lasciata sul materiale (S). La durezza Vickers (HV) del materiale è data dal rapprt: HV = F S Il materiale di cui è cstituita la punta garantisce una buna precisine della misura, in quant il penetratre nn si defrma durante la prva. La prva Vickers è adatta per materiali mlt duri e viene usata per prve di micrdurezza, sfruttand le piccle dimensini dell imprnta. La prva risulta più labrisa, rispett ad altre analghe cme la prva Brinell, infatti, prpri per il fatt di dver misurare accuratamente piccle lunghezze, richiede che i prvini abbian una superfici lucidata e il più pssibile reglare. 8 Dilatazine termica. Abbiam parlat della dilatazine termica cme prprietà termmetrica. La dilatazine termica lineare, può essere utilizzata in lug di quella vlumica, per valutare la cmpatibilità di diversi materiali, qualra essi debban essere accppiati in un manufatt prtesic (ad esempi prtesi in metall ceramica). Questa cmpatibilità è di particlare imprtanza quand la lavrazine richieda l impieg di alte temperature, cn cnseguente dilatazine termica di entità elevata dei materiali. Il cefficiente di dilatazine termica lineare (λ) è la variazine subita dall unità di lunghezza del materiale, per gni variazine di 1 C della sua temperatura. λ= L f L i L i Δ T 9 Defrmazini Quand un ggett è sttpst a sllecitazini (ciè su di ess agiscn delle frze), ess si defrma (cambia di frma). Le defrmazini pssn essere elastiche plastiche. Defrmazine elastica Una defrmazine elastica è una defrmazine tempranea, reversibile, che scmpare riprtand a zer il caric che l'ha prvcata. Defrmazine plastica Una defrmazine plastica è una defrmazine permanente, irreversibile, che persiste anche dp aver riprtat a zer il caric che l'ha prvcata. 7

8 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti 10 Elasticità L'elasticità è la prprietà di un materiale di subire defrmazini elastiche quand è sttpst a sllecitazini. 11 Rigidità è la prprietà di un materiale di resistere alla defrmazine elastica. Un materiale più rigid, a parità di frza applicata, si defrma elasticamente ma in md men marcat. In altre parle, un materiale rigid subisce defrmazini elastiche di piccla entità, anche stt carichi elevati. 12 Plasticità (plasticity) La plasticità è la caratteristica di un materiale di subire frti defrmazini plastiche, prima di rmpersi. La duttilità e la malleabilità sn aspetti della plasticità. Duttilità (ductility) La duttilità è la plasticità (plasticity) di un materiale quand è sttpst a sllecitazini di trazine. Malleabilità La malleabilità è la plasticità (plasticity) di un materiale quand è sttpst a sllecitazini di cmpressine. 13 Fragilità La fragilità è la caratteristica di un materiale di rmpersi senza subire apprezzabili defrmazini plastiche (avvicinand i frammenti del pezz rtt si rittiene la frma riginaria). Rttura duttile e rttura fragile Si parla di rttura duttile quand un materiale si defrma plasticamente prima di rmpersi, si parla di rttura fragile quand un materiale si rmpe senza subire apprezzabili defrmazini plastiche (la rttura avviene al termine del tratt elastic). 14 Resilienza (resilience) É la prprietà di un materiale di resistere agli urti. 15 Classificazine generale dei materiali 3 Esistn tre categrie fndamentali di materiali: materiali metallici (metalli e leghe) materiali ceramici (prcellane, vetri, gessi, rivestimenti,...) plimeri rganici (plastmeri ed elastmeri) Nella tabella seguente sn riprtate e cnfrntate le caratteristiche fndamentali dei tre tipi di materiali

9 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Plimeri Materiali ceramici Materiali metallici Densità bassa medi/bassa alta Cnducibilità elettrica bassa bassa alta Cnducibilità termica bassa bassa alta Durezza bassa alta media Prprietà ttiche Resistenza meccanica bassa trasparenti facilmente mdificabili trasparenti traslucide pache facilmente mdificabili elevata a cmpressine bassa a trazine e flessine lucentezza Bicmpatibilità medi/alta alta media Cst bass alt alt alta Nn sempre questi tre tipi fndamentali di materiali hann i requisiti sddisfacenti per alcuni tipi di impieg. Quand pssibile, si cerca di vviare a questi limiti, utilizzand materiali cmpsiti, ttenuti mescland due più tipi di materiali appartenenti a categrie diversi. Tra i tipi di materiali cmpsiti utilizzati in dnttecnica, pssiam ricrdare la metall ceramica e le resine cmpsite. < 9

10 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Le cere Percrs base 1. Intrduzine Il termine cera (wax) indica un grupp di materiali, di cmpsizine chimica 4 e di rigine diverse, che hann in cmune caratteristiche simili alla cera d api (bees wax), la prima cera cnsciuta e impiegata dall um. Le cere sn materiali rganici slidi, rigidi e fragili a temperatura ambiente che, cn un mdest riscaldament rammlliscn diventand facilmente defrmabili in md plastic 5. Il passaggi dall stat rigid a quell plastic è reversibile e può avvenire un numer indefinit di vlte. Grazie a questa caratteristica, che prende il nme di termplasticità, le cere sn materiali particlarmente adatti per la mdellazine. Infatti, dp un legger riscaldament è pssibile maniplarle per far lr assumere la frma vluta, e cn il successiv raffreddament far sì che questa frma sia mantenuta. Le cere sn materiali cn resistenza meccanica mdesta e pertant nn sn adatti per realizzare prtesi dentali definitive: i mdellati in cera devn essere trasfrmati, cn le tecniche apprpriate, in prtesi ( parti di esse) definitive in metall, in resina, più raramente, in ceramica. Le cere sn sstanze inslubili in acqua e slubili, in particlare a cald, in slventi rganici. Queste caratteristiche di slubilità sn impiegate per la lr estrazine e purificazine. 2. Le cere naturali Le cere sn materiali largamente presenti in natura e, a secnda della lr rigine, pssn essere classificate in animali, vegetali e minerali Cere animali sn cere prdtte da animali estratte da parti del lr crp. La principale è la cera d api. Cera d api È la cera prdtta dalle api per la cstruzine degli alveari. Per l estrazine della cera i favi privati del miele sn trattati cn acqua bllente. La cera grezza viene schiumata e successivamente purificata per fusine mediante vapre. La cera viene mantenuta fusa per il temp necessari (una decina di re) perché le impurezze vadan a fnd raccgliendsi alla base del cntenitre. Sarann pi raschiate dai pani ttenuti per raffreddament. La cera csì purificata ha un intervall di rammlliment sui C ed un intervall di fusine cmpres tra i C. È bianca, friabile a fredd e nn mlt dura a temperatura ambiente Cere vegetali Tutte le parti esterne delle piante cntengn sstanze cerse, che hann l scp di mantenerne l equilibri idric e di prteggerle da funghi e insetti. 4 Chimicamente le cere sn definite cme esteri slidi ad alt pes mleclare cn alcli mnfunzinali ad alt pes mleclare. Tuttavia sia le cere naturali, sia le cere sintetiche, hann slitamente una cmpsizine chimica più cmplessa addirittura diversa. (Cere, in Enciclpedia della chimica USES) 5 A quest riguard bisgna ricrdare che esistn due tipi fndamentali di defrmazini: Defrmazine elastica Una defrmazine elastica è una defrmazine reversibile: il materiale riassume le dimensini riginarie riprtand il caric a zer. Defrmazine plastica Una defrmazine plastica è una defrmazine irreversibile: essa persiste anche dp che si è riprtat il caric a zer. 10

11 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti La quantità di cere presenti varia però mlt da pianta a pianta e sl alcune si prestan per la lr estrazine. Le cere vegetali più imprtanti sn: Cera carnauba viene estratta dalle fglie di una palma che cresce prevalentemente in Brasile 6. Le fglie tagliate sn essiccate: in quest md la cera indurisce e diventa fragile e può essere staccata facilmente per via meccanica. Viene purificata mediante fusine in acqua bllente. È una cera più dura e fragile rispett alla cera d api: ha un intervall di fusine cmpres tra C. Si impiega per aumentare l intervall di fusine e la durezza delle altre cere. Cera candelilla si estrae da una pianta erbacea della famiglia delle eufrbiacee 7, mediante trattament della pianta cn acqua bllente. Ha un intervall di fusine cmpres tra C. Ha caratteristiche simili alla cera carnauba, me è men dura e men cstsa e può essere usata in sua sstituzine. Si miscela slitamente alla paraffina per aumentarne la durezza e l intervall di fusine Cere minerali Queste cere nn sn materiali di rigine minerale in sens strett: sn infatti materiali fssili di rigine vegetale animale. Paraffina si ttiene per raffinazine del residu della distillazine frazinata del petrli (li cmbustibile dens). È cstituita da paraffine. Ha un intervall di fusine di C. Per aumentarne durezza e intervall di fusine pssn esserle addizinate altre cere minerali, cme la ceresina e la mntana. Ceresina (Ozkerite raffinata) È una cera minerale fssile a base idrcarburica. Viene estratta da appsiti giacimenti, in prevalenza nell est eurpe, si separa dalle impurezze mediante trattament cn acqua bllente. È simile di aspett e cmpsizine alla paraffina, ma ha un intervall di fusine cmpres tra C ed è caratterizzata da una struttura micrcristallina che ne determina un ttim ptere legante. Mntana è cstituita prevalentemente da esteri. Si estrae mediante slvente rganic da ligniti precedentemente essiccate. È dura e fragile cn intervall di fusine di circa C Cere sintetiche sn presenti in percentuali piuttst limitate nelle cere per us dentale, sn frmate da cmpsti rganici cmplessi di varia cmpsizine. Grazie alla lr rigine sintetica sn caratterizzate da prprietà cntrllate e da elevat grad di purezza. 3. Caratteristiche delle cere dentali (dental waxes) Struttura all stat slid La maggir parte delle cere sn slidi amrfi, hann ciè una struttura micrscpica disrdinata, tipica dell stat liquid. Per quest mtiv sn cnsiderati liquidi ad elevata viscsità. Intervall di rammlliment e intervall di fusine I materiali amrfi, cme le prcellane dentali, le cere, i vetri, ecc., nn hann una temperatura e nemmen un intervall ben definit di fusine. Rammlliscn prgressivamente all aumentare della temperatura, fin a diventare cmpletamente liquidi. Sl alcune cere dtate di una struttura micrcristallina hann un intervall di fusine. Riassumend: le sstanze pure hann una struttura cristallina e una temperatura di fusine cstante; le sluzini i miscugli cn struttura cristallina hann un intervall di fusine che

12 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti dipende dalla cmpsizine ltre che dai cmpnenti; i slidi amrfi hann un intervall di rammlliment ma nn presentan né una temperatura né un intervall di fusine. La temperatura di rammlliment di cmplet passaggi all stat liquid sn imprtanti perché da essi dipende la lavrabilità delle cere e il tip di impieg (vedi ad esempi cere da mdellazine invernali/estive). Cefficiente di dilatazine termic lineare (λ) Rappresenta l allungament di un campine di materiale di lunghezza unitaria, per gni grad di aument di temperatura. λ= L f L i L i Δ T Per calclare l allungament cmplessiv del campine bisgna pertant mltiplicare il cefficiente di dilatazine termic lineare per la lunghezza del campine e per l increment di temperatura. Minre è il cefficiente di dilatazine termic lineare, più precis risulterà il mdell realizzat in cera. Le cere sn il materiale dentale cn il più elevat cefficiente di dilatazine termic lineare. Resistenza all scrriment viscs La resistenza all scrriment viscs è la capacità di un materiale di resistere, stt caric cstante, al fenmen della prsecuzine della defrmazine. La resistenza all scrriment viscs dipende frtemente dalla temperatura. Nel cas delle cere viene determinat nel md seguente: un campine cilindric (diametr 10 mm, altezza 6 mm), viene sttpst ad un caric di 2 kg per un temp di 10 minuti. L scrriment viscs viene espress cme accrciament percentuale del campine. Residu al riscaldament Il residu al riscaldament è una caratteristica mlt imprtanti per le cere da impiegare nei prcessi di fusine a cera persa. Il residu a 500 C deve essere inferire all 0,1%. 4. Cmpsizine e impieghi delle cere dentali Le cere dentali 8 sn miscugli di cere di rigini diverse e di additivi, cn caratteristiche idnee ad un degli impieghi in camp dentale. Il cmpnente principale è slitamente la paraffina, sl in alcuni casi particlari è la cera d api. Le altre cere sn aggiunte per mdificare le prprietà in base al tip di impieg a cui sn destinate. Le cere dentali, in base ai lr impieghi, si pssn suddividere in: Cere per mdellati: da riprdurre in resina, mediante frmatura in muffla - Sn cstituite prevalentemente da ceresina ( paraffina), cera d api, cera carnauba, resine naturali e artificiali, cere sintetiche, li e sstanze clranti. Le più imprtanti sn le cere per placche base per mdellare le basi di prtesi mbili da riprdurre in lega, mediante fusine a cera persa per preparare mdelli da riprdurre in lega metallica (stelliti, leghe auree, ) mediante il prcediment di fusine a cera persa (lst wax technique). In base al tip di prtesi, le cere da fusine sn suddivise in : 8 dental wax a mixture f tw r mre waxes with ther additives, used in dentistry fr casts, cnstructin f nnmetallic denture bases, registering f jaw relatins, and labratry wrk. ( ) 12

13 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti cere per intarsi (dental inlay casting wax)- per mdellazine di intarsi, crne e pnti. cere da fusine (casting wax) per scheletrati (gli scheletrati nn sn mdellati cme le crne, essi si realizzan a partire da cere prefrmate, da adattare al manufatt particlare che di vlta in vlta si deve realizzare) Cere da lavrazine 9 (prcessing wax) Sn esempi di quest tip di cere le cere cllanti e le cere per sttsquadri. Cere da imprnta cme le cere crrettive e le cere da registrazine. Bibligrafia Cere da labratri a cnfrnt, Infdent 10/2005 Cere in Enciclpedia della Chimica, UTET, pp < 9 Ad esempi le cere adesive, utilizzate «per unire fra lr parti in cera, per psizinare spine e canali di fusine e per adattare elementi prefrmati» [Infdent, 10/2005 p.37] Un altr us di queste cere è per unire prvvisriamente parti metalliche da saldare. 13

14 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti I materiali da imprnta Percrs base I materiali da imprnta sn materiali adatti al rilevament dell imprnta, sn quindi in grad di riprdurre in negativ le arcate dent-alvelari e le strutture rali di interesse dntiatric. 1. Imprnta e mdell Imprnta - riprduzine fedele in negativ delle arcate dent alvelari e delle strutture rali di interesse dntiatric, ttenuta cn materiali apprpriati, detti materiali da imprnta. Mdell riprduzine fedele delle arcate dent alvelari e delle strutture rali di interesse dntiatric, ttenut per svilupp dell imprnta, cn appsiti materiali (materiali per l svilupp dell imprnta). I materiali da imprnta sn intrdtti in bcca in un stat pasts ( in alcuni casi, plastic), in cui sn facilmente defrmabili in md permanente e pssn ricevere l imprnta. Subiscn quindi una trasfrmazine che li fa indurire e che ne rende pssibile l estrazine dalla bcca, senza perdere l imprnta ricevuta. Quindi la caratteristica fndamentale di un materiale da imprnta e quella di pter passare da un stat plastic (in grad di ricevere l imprnta) ad un stat rigid elastic (in grad di mantenerla). 2. Requisiti ideali per materiali da imprnta 10 a) Odre, sapre e aspett gradevle b) Bicmpatibilità c) Facilità d'us d) Temp di presa adeguat e) Eccellente memria elastica 11 (per superare le zne di sttsquadr) f) Stabilità dimensinale g) Resistenza alla distrsine e rttura h) Precisine di riprduzine dei dettagli (anche micrfini) i) Idrfilia j) Cmpatibilità cn i materiali cn cui si realizzan i mdelli k) Cst accettabile 3. Classificazine dei materiali da imprnta In base alle lr caratteristiche chimiche e fisiche i materiali da imprnta sn slitamente classificati in elastici e nn-elastici. nn elastici gessi da imprnta, pasta all ssid di zinc eugenl; paste termplastiche, cere per imprnta; Quand un elastmer viene defrmat, al cessare della sllecitazine respnsabile della defrmazine ess nn recupera cmpletamente la frma riginale. Infatti, rimane una lieve defrmazine permanente residua. Cn recuper elastic, quindi, si intende la percentuale di ritrn alla frma riginale dp che il materiale ha subit una defrmazine 14

15 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti elastici idrcllidi (agar agar, alginati), elastmeri (plislfuri, plieteri e vinilplisilssani). La differenza sstanziale tra le due categrie di materiali e che quelli elastici pssn essere defrmati tempraneamente durante l estrazine dell imprnta dalla bcca del paziente, riacquistand successivamente la frma riginaria. Questa caratteristica è fndamentale nelle imprnte in cui sn presenti dei stt squadri: in tal cas i materiali nn elastici, durante l estrazine si rmpn si defrman in md permanente. Un altra imprtante classificazine dei materiali da imprnta si basa reversibilità men del prcess di induriment (passaggi dall stat pasts all stat rigid elastic): materiali da imprnta reversibili (ad esempi: agar agar, cere da imprnta) questi materiali, una vlta induriti pssn essere riprtati all stat pasts; materiali da imprnta irreversibili (ad esempi: gessi, alginati, elastmeri) questi materiali, una vlta induriti nn pssn più trnare all stat pasts. Inltre, in base all scrriment viscs e al lr cmprtament quand sn a cntatt cn le strutture mlli del cav rale, si distingun in: materiali da imprnta mucstatici ad elevat scrriment viscs (fluidi), che durante la presa dell imprnta nn prvcan la cmpressine delle mucse. Questa caratteristica è imprtante nel cas in cui sia necessari riprdurre cn precisine i dettagli dei tessuti mlli, cme nel cas di imprnte per prtesi rimvibili ttali. materiali da imprnta muccmpressivi a bass scrriment viscs (viscsi) che durante la presa dell imprnta, prvcan la cmpressine delle strutture mlli del cav rale. 4. Materiali da imprnta di maggir impieg I materiali da imprnta utilizzati attualmente appartengn tutti alla categria dei materiali da imprnta elastici. Tra essi, i più usati in asslut sn gli alginati, idnei per quasi tutti i tipi di imprnta (la precisine dipende anche dalla perizia dell peratre). Nei casi in cui è richiesta una maggire precisine, cme nelle imprnte per prtesi parziali fisse, in particlare in crrispndenza dei mncni, si utilizzan gli elastmeri (plislfuri, plieteri, silicni) Gli alginati Gli alginati sn degli idrcllidi, in cui la fase dispersa è cstituita da un sale slubile dell acid alginic 12, a sua vlta estratt da alcuni tipi di alghe marine. L alginat slubile è cstituit da mlecla cmplessa, quand è dispers in acqua queste mlecle dann lug ad un liquid vischis (SOL). Per reazine cn il calci si frma un sale inslubile dell acid alginic, l alginat di calci, e l idrcllide si trasfrma irreversibilmente dalla frma di SOL a quella di GEL. La massa gelatinsa ttenuta ha caratteristiche elastiche. 12 L acid alginic è un plisaccaride (plimer naturale) ttenibile per plicndensazine dell acid mannurnic 15

16 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti SOL GEL Alginat di sdi di ptassi slubili materiale defrmabile plasticamente per raccgliere l imprnta + calci (liberat dal gess) Alginat di calci inslubile materiale cn elevate caratteristiche elastiche Gli alginati sn venduti stt frma di plvere da miscelare cn acqua distillata 13. La plvere è cstituita da: % Alginat slubile ( di sdi di ptassi) Sale di calci slubile in acqua (slitamente slfat di calci biidrat) in grad di reagire cn l alginat slubile per frmare un alginat inslubile. 2 5 Ritardante di presa (fsfat trisdic carbnat di sdi) Riempitiv (terra di diatmee) cnferisce frza alla miscela accelerante per la presa del gess (utilizzat cme materiale per l svilupp dell imprnta), slitamente slfat di ptassi. Indicatri, armatizzanti, ecc. Vediam di seguit i principali pregi e difetti degli alginati. Gli alginati sn i materiali da imprnta più utilizzati, in quant: sn di semplice utilizz (sn facili da maniplare richiedn un attrezzatura mlt semplice) sn elastici presentan una buna precisine hann un cst mdest Gli incnvenienti degli alginati sn: scarsa stabilità dimensinale. Tendn a perdere facilmente acqua e a cntrarsi. è necessari sviluppare rapidamente l imprnta. men precisi degli agar e degli elastmeri, che sn più adatti per rilevare i dettagli necessari per le prtesi parziali fisse. l impssibilità di eseguire la galvanplastica delle imprnte 4.2. Gli agar - agar Gli agar, analgamente agli alginati, sn dei plisaccaridi estratti da particlari tipi di alghe, che in acqua dann rigine ad un idr cllide. Il passaggi dall stat di sl a quell di gel si ttiene per raffreddament ed il prcess è reversibile. Sn materiali 13 In base alle nrme ISO, gli alginati si suddividn in: Tip I (fast) a induriment rapid, temp di induriment massim di tre minuti a 32 C Tip II (regular) a induriment nrmale; temp di induriment fra tre e cinque minuti a 32 C 16

17 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti mlt precisi, in grad di rilevare imprnte adatte per la realizzazine di prtesi fisse. Durante la presa dell imprnta nn cmprimn i tessuti mlli: sn ciè mucstatici. Pregi: Difetti: precisi (più degli alginati) ecnmici riutilizzabili sn difficili da usare. Sn cnfezinati stt frma di gel che deve essere trasfrmat in sl, in pprtune vasche termstatate, prima dell impieg. Il passaggi da sl a gel è prvcat da un abbassament di temperatura e il lr impieg per imprnte richiede un prtaimprnte speciale, cn raffreddament ad acqua; analgamente agli alginati, hann scarsa stabilità dimensinale. Tendn a perdere facilmente acqua e a cntrarsi. È necessari pertant sviluppare rapidamente l imprnta. Impieghi attuali: sn impiegati per la duplicazine delle imprnte. Nnstante sian stati quasi cmpletamente sppiantati dagli elastmeri, alcuni peratri li impiegan ancra per imprnte finalizzate alla realizzazine di prtesi fisse, grazie alla lr elevata precisine. 5. Gli elastmeri I materiali da imprnta a base di elastmeri passan irreversibilmente dall stat pasts all stat elastic grazie ad una reazine di plimerizzazine. Gli elastmeri sn ciè dei plimeri, classificabili in base al tip di plimerizzazine 14 cn cui sn ttenuti plimeri per cndensazine la reazine di plimerizzazine avviene cn liberazine di mlecle di altre sstanze (alcl, acqua, ). Ciò cmprta una maggire instabilità in vlume del plimer ttenut. plimeri per addizine la reazine di plimerizzazine avviene senza liberazine di altre sstanze. Ciò assicura una discreta stabilità di vlume. Gli elastmeri per cndensazine dann maggiri prblemi, in quant dtati di minr stabilità di vlume e per la pssibilità di frmazine di blle all intern della massa, causati dalla liberazine di sstanze durante la plimerizzazine stessa. Gli elastmeri, in base al lr grad di fluidità (viscsità), ttenut dsand i riempitivi, sn classificati in quattr categrie: Tip 0 viscsità mlt alta (putty) Tip 1 - alta viscsità (heavy) 14 La reazine di plimerizzazine è una reazine in cui un numer anche mlt elevat di mlecle di mnmer, si uniscn a frmare una macrmlecla di plimer. «Plimerizzazine Prcess di sintesi di un plimer a partire dai mnmeri cstituenti. Esistn essenzialmente due tipi di plimerizzazine, diversi a secnda della struttura chimica dei mnmeri di partenza: la pliaddizine e la plicndensazine. La prima è una reazine a catena mlt rapida; cmprta l unine di specie chimiche cntenenti dppi tripli legami e avviene senza l eliminazine di prdtti secndari. La secnda è una reazine chimica più lenta, che invece avviene cn eliminazine di prdtti secndari, principalmente acqua. Esempi di plimeri ttenuti per pliaddizine sn plietilene e pliprpilene; i pliesteri, le pliammidi e i pliuretani sn esempi di plimeri ttenuti per plicndensazine.» ( 17

18 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Tip 2 - media viscsità (regular) Tip 3 bassa viscsità (light bdy) Gli elastmeri da imprnta sn destinati a specifici impieghi in base alla viscsità che essi presentan dp la miscelazine dei cmpnenti. I materiali a bassa viscsità vengn impiegati mediante siringa iniettandli attrn ai denti preparati, generalmente cme materiali crrettivi sfruttand il supprt ffertgli da un imprnta cn un materiale a viscsità più elevata. I materiali a media e ad alta viscsità pssn essere impiegati da sli per rilevare imprnte cmplete tramite appsiti prtaimprnta individuali, cme si è dett in cmbinazine cn materiali a bassa viscsità. I materiali a viscsità mlt alta vengn impiegati per rilevare imprnte preliminari, che fungerann quindi da prtaimprnta individuali per rilevare le imprnte finali cn materiali a viscsità più bassa. Gli elastmeri da imprnta pssn essere cnsiderati dei materiali da imprnta di tip universale, in grad ciè di rilevare svariati tipi di imprnte nel cav rale dei pazienti. In genere, la principale limitazine al lr impieg risiede nel lr cst elevat, e pertant nn vengn generalmente impiegati in quei casi nei quali sian richieste elevate quantità di materiale e sia pssibile utilizzare materiali aventi un cst più cntenut e in grad di frnire ugualmente dei risultati sddisfacenti Essi, pertant, vengn principalmente ed estesamente impiegati per il rilevament di imprnte per la cstruzine di prtesi fisse, mentre per gli altri tipi di imprnta si preferiscn i più ecnmici alginati. Attualmente sn tre i tipi di elastmeri maggirmente utilizzati: plislfuri (plimeri per cndensazine): tre gradi (bassa/media/alta viscsità) plieteri (plimeri per addizine): due gradi (bassa/media) plivinilsilssani silicni per addizine (plimeri per addizine): quattr gradi (bassa/media/alta/mlt alta) Plislfuri Sn ttenuti per plimerizzazine per cndensazine, di frman ciè prdtti secndari (tra i quali l'acqua), cn cnseguente ritir dell'imprnta, che si prtrae per parecchie re dp la sua estrazine dalla bcca del paziente. hann cmunque una buna stabilità in vlume se si usan cn prtaimprnte frat. sn i più ecnmici tra gli elastmeri I principali difetti dei plislfuri sn: scarsa memria elastica idrfbia dre e sapre sgradevli (appartengn alla categria dei mercaptani: le sstanze che impartiscn il caratteristic dre alle uva marce) 5.2. Plieteri Sn un materiale da imprnta idrfil che plimerizza per addizine. Superire ai materiali precedenti (idrcllidi, plislfuri) sia per le prprietà meccaniche sia per l assenza quasi ttale di cntrazine. 18

19 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Pregi: precisine nella riprduzine dei dettagli grazie alla idrfilia e alla stabilità dimensinale. ttima rigidità. Difetti: effett ventsa che rende difficile il distacc bicmpatibilità nn eccellente (cittssicità per alcuni dei sui cmpnenti) 5.3. Plivinilsilssani (silicni per addizine) Sn plimeri per addizine (agli inizi degli anni cinquanta eran stati intrdtti dei silicni per cndensazine: silicni tip C). Pregi: stabilità dimensinale ttima bicmpatibilità buna rigidità. Difetti: idrfb, ma ne esistn addizinati di tensiattivi per miglirarne la bagnabilità sn cstsi 6. I migliri materiali da imprnta dispnibili Fra i tanti materiali dispnibili gli unici due che pssiedn un alt numer delle caratteristiche ideali specificamente richieste per gli impianti sn i silicni per addizine plivinilsilssani e i plieteri. Nei primi la plimerizzazine avviene per unine diretta delle macrmlecle silicniche, che frman un reticl tridimensinale, senza liberazine di sstanze secndarie, la quale avviene invece nei silicni per cndensazine (per cui è pssibile la frmazine di blle l'incmpletezza della reazine di presa). 7. La disinfezine delle imprnte Le imprnte devn essere disinfettate per minimizare i pericli di trasmissine di malattie infettive dal paziente al dentista e agli dnttecnici. Tutte le imprnte, appena estratte dalla bcca, devn essere risciacquate accuratamente, quindi disinfettate. I disinfettanti e i prcessi di disinfezine nn devn danneggiare l'imprnta e, pertant, dipendn dal tip di materiale impiegat. 8. I materiali da duplicazine Quand si rende necessaria la duplicazine del mdell, si adperan i materiali da duplicazine. I principali sn: Idrcllidi I materiali più utilizzati per la duplicazine dell imprnta sn idrcllidi reversibili a base di agar - agar Elastmeri 19

20 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Si utilizzan prevalentemente plivinilsilssani e plieteri Gel rganici termplastici a base di pliclrur di vinile (PVC) Bibligrafia F.Siminat, Scienza dei materiali dentali, Piccin pp Infdent 6-7/2006, Plieteri e plislfuri Infdent 5/2005 Silicni per addizine < 20

21 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti I materiali per l svilupp dell imprnta Percrs base 1. I materiali per l svilupp dell imprnta sn i materiali cn cui si realizza il mdell, a partire dall imprnta. I principali materiali per l svilupp dell imprnta sn: gessi materiali metallici resine refrattari I gessi Il gess è di gran lunga il materiale più utilizzat per l svilupp dell imprnta e per la realizzazine del mdell. tip frmula chimica densità (g/cm 3 ) Slubilità (g/100g di sluzine) Gess naturale CaSO 4 2H 2 O 2,31 0,21 Gess semiidrat α CaSO 4 1/2H 2 O 2,75 0,67 β CaSO 4 1/2H 2 O 2,63 0,88 Anidrite III CaSO 4 2,58 si cnverte in semi-idrat Anidrite II CaSO 4 2,97 0,27 Tabella 1 - Caratteristiche principali tipi di gess 2.1. La cttura del gess La materia prima da cui si parte è la pietra da gess (gess naturale, cstituit da slfat di calci bi-idrat CaSO 4 2H 2 O). Il tip di prdtt che si ttiene dipende dalle cndizini in cui avviene la cttura, principalmente la temperatura. La cttura della pietra da gess a temperature cmprese tra 110 C e 130 C, all apert, prta alla frmazine del slfat di calci semi-idrat nella frma β: t =120 all ' apert CaSO 4 2 H 2 O βcaso4 1/2 H 2 O La cttura della pietra da gess alla stessa temperatura, ma in autclave, prta alla frmazine di cristalli di maggiri dimensini di slfat di calci semi-idrat. Benché nn vi sia nessuna differenza strutturale (al di là della dimensine dei cristalli), quest prdtt è indicat cme frma α t =120 autclave CaSO 4 2 H 2 O α CaSO4 1/2 H 2 O La cttura in recipiente chius (autclave), ma in presenza di una sluzine al 30% di clrur di calci, cnsente di ttenere un slfat di calci semi-idrat alfa mlt 15 Per crne a giacca in ceramica integrale. Dp la cttura della prcellana il mncne in refrattari viene eliminat cn sabbiatura. 21

22 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti più dens e cmpatt, dett α mdificat Per ctture a temperature superiri si ttengn gessi idraulici di impieg nn dentale Presa e induriment del gess Il gess semi-idrat nelle frme β, α e α mdificat è un materiale idraulic. Ess ciè, macinat e impastat cn acqua fa presa e indurisce 17. Durante la presa e l induriment ess si ritrasfrma in slfat di calci biidrat (ciè l stess cmpst che cstituisce la pietra da gess). I slfati alcalini acceleran il prcess di presa (anche la presenza di CaSO 4 2H 2 O che funge da nucle di accresciment dei cristalli, accelera la presa). Invece l amid, la clla di pesce, ecc., fungn da ritardanti della presa. La resistenza meccanica del manufatt ttenut dipende dalla micrstruttura del slid. Quest ultima, a sua vlta è influenzata dalla quantità di acqua di impast utilizzata: una ntevle quantità di acqua libera che può evaprare, infatti, diminuisce ntevlmente le prprietà meccaniche (vedi tabella). Rapprt in massa acqua/semi-idrat tip di semi idrat Resistenza a cmpressine (N/mm 2 ) 0, α CaSO 4 1/2H 2 O 31,9 0, β CaSO 4 1/2H 2 O 30,4 0,450 β CaSO 4 1/2H 2 O 18,1 0,600 β CaSO 4 1/2H 2 O 16,4 0,800 β CaSO 4 1/2H 2 O 11,3 Tabella 2 - Resistenza del gess in funzine della quantità di acqua di impast 2.3. La classificazine dei gessi dentali per tiplgia di impieg I gessi impiegati cme materiali dentali sn stati classificati dalla ADA (e dalla ISO, nrma n 6873) in quattr categrie 19, La cttura a temperature superiri a 180 C prta ad ulterire perdita di acqua di cristallizzazine, cn frmazine di slfat di calci anidr (anidrite III). L anidrite ha prprietà idrauliche, ma il su temp di presa è ntevlmente più lent rispett al slfat di calci semi-idrat. L anidrite III è slitamente usat per i gessi da intnac. CaSO 4 2 H 2 O t 180 CaSO 4 ( Anidrite III ) La temperatura nn deve superare i 300 C; in cas cntrari si frma una anidrite di diversa struttura cristallina (anidrite II), più cmpatta, che nn è più in grad di far presa cn l acqua (gess bruciat) 17 Il gess semi-idrat, sia nella frma α sia nella frma β, è mlt più slubile del slfat di calci bi-idrat (vedi tabella). Quand l si impasta cn acqua si frma una sluzine satura rispett al CaSO 4 1/2H 2 O, ma sprasatura rispett al CaSO 4 2H 2 O. Di cnseguenza, precipita il slfat di calci bi-idrat, stt frma di cristalli aghifrmi intrecciati che dann cnsistenza e resistenza al manufatt. La sluzine è mantenuta satura dal slfat di calci semi-idrat che cntinua a scigliersi. 18 Questa è la quantità stechimetrica, ciè la quantità minima indispensabile per la reazine di idratazine da semi-idrat a bi-idrat. 19 Infdent 11/2007 p.38 (miscelatri_gess.pdf ) 22

23 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti Tip 1 gess tener per imprnte Questi gessi sn utilizzati per eseguire imprnte nel cav rale del paziente. Sn gessi che richiedn la maggire quantità di acqua per la lr miscelazine e pertant dp la presa sn i men resistenti. Tip 2 gess tener per mdelli Questi gessi sn impiegati principalmente per la cstruzine di mdelli di studi. Essi sn impiegati anche per il mntaggi dei mdelli in articlatre, e mesclati cn gess dur, per la preparazine delle frme nelle muffle per la frmatura delle resine per prtesi ttali e per prtesi parziali rimvibili; per questi scpi, cmunque, sn dispnibili anche gessi appsiti. Richiedn una quantità di acqua minre dei precedenti e, pertant, dp la presa sn più resistenti. Tip 3 gess dur Questi gessi sn impiegati principalmente per la cstruzine di mdelli utilizzati per realizzare prtesi ttali e prtesi parziali rimvibili in resina, apparecchi rtdntici, placche-base ecc. Richiedn una quantità di acqua ntevlmente minre dei precedenti e dp la presa sn pertant più resistenti. Tip 4 gess extra dur Questi gessi sn impiegati principalmente per la cstruzine di mdelli utilizzati per la realizzazine di prtesi fisse, di prtesi cmbinate, e di prtesi parziali rimvibili. Sn i gessi che richiedn la minre quantità di acqua di tutti e risultan pertant i più resistenti dp la presa. Tip Denminazine Tip di semi-idrat Impieg I Impressin plaster β CaSO 4 1/2H 2 O Imprnta II Plaster β CaSO 4 1/2H 2 O Mdelli (di studi) III Stne α CaSO 4 1/2H 2 O Mdelli (per prtesi mbile in resina apparecchi rtdntici) IV Extra - stne α CaSO 4 1/2H 2 O (mdificat) Mdelli (per prtesi fisse, cmbinate, parziali rimvibili) Tabella 3 - Caratteristiche principali dei gessi dentali 2.4. Temp di lavrabilità e temp di presa Nel prcess di presa ed induriment del gess si distingun un temp di lavrabilità ed un temp di presa. Il temp di lavrabilità è il temp entr cui il gess può essere lavrat, a partire dal mment in cui viene miscelat. Il temp di lavrabilità è una frazine del temp iniziale di presa (vedi esempi riprtat negli apprfndimenti) temp di presa iniziale è il limite di lavrabilità della miscela; la massa assume un grad di cnsistenza tale da nn pter essere più maniplat. Entr quest temp il gess per mdelli deve essere lavrat e clat. temp di presa finale è il temp necessari affinché il gess indurisca cmpletamente. Trascrs quest temp, il manufatt può essere utilizzat per le lavrazini previste. Il temp finale di presa per i gessi da mdell è di circa L puscl Gessi dentali (file: gessi.pdf) dell industria Zingardi, facend riferiment alla nrmativa ISO/FDIS(E) 6873: 1997, riprta anche un: Tip 5 gess extra dur cn elevata espansine per mncni, ma cn una espansine più elevata. 23

24 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti minuti. Tuttavia, in genere è pprtun attendere minuti prima di prcedere alla separazine del mdell dall imprnta. Le nrme ISO stabiliscn un temp di presa finale di 4 minuti per i gessi da imprnta e di 10 minuti per i gessi per l svilupp dell imprnta Determinazine del temp di presa. Il temp di presa è il temp che trascrre tra l inizi della miscelazine e l istante in cui un ag nn penetra più all intern dell impast. In base al diametr dell ag utilizzat ed al caric ad ess applicat, pssiam distinguere tre prve: Misura Diametr ag (mm) Caric (g) temp iniziale (Gillmre) 2,1 113,4 temp finale (Gillmre) 1,05 453,6 temp finale (Vicat) Cntrll del temp di presa Per reglare il temp di presa, i prduttri di gessi pssn agire sui seguenti fattri: grad di finezza del gess il temp di presa diminuisce all aumentare della finezza; rapprt acqua/gess il temp di presa aumenta al diminuire della percentuale di acqua impiegata. metd di miscelazine temperatura dell acqua fin a 37 C la il temp di presa diminuisce (la presa è più velce), dai 37 C ai 100 C la presa rallenta prgressivamente (il temp di presa aumenta). us di additivi: acceleranti (es. K 2 SO 4, CaSO 4 2H 2 O) 21 ritardanti (es. H 3 BO 3 ), cllidi (ad esempi agar e alginati) Resistenza a cmpressine dei gessi La prva principale eseguita sui gessi per valutarne le caratteristiche meccaniche è la prva a cmpressine. Alla resistenza a cmpressine sn infatti legate anche la durezza e la resistenza all abrasine. La resistenza a cmpressine viene misurata sia ad umid (a fine temp di presa), sia a secc (quand il materiale è cmpletamente asciugat, dp re ) Tabella 4 - Resistenza a umid e a secc dei gessi Tip di gess Resistenza a cmpressine (N/mm 2 ) 21 «La presenza di una certa quantità di bi-idrat, (che può essere aggiunta può essere già presenta a causa di cttura incmpleta) prduce una ntevle azine di accelerazine. Il bi-idrat già presente si cmprta infatti da germi di cristallizzazine, rendend più velce il prcess di nucleazine» [gess, in Enciclpedia delle Chimica, USES, p.114] 24

25 G. Scilla Scienza dei materiali dentali. Appunti a umid a secc tener β CaSO 4 1/2H 2 O 14,4 23,1 dur α CaSO 4 1/2H 2 O 25 63,1 extra dur α CaSO 4 1/2H 2 O mdificat 44,5 88,1 Cme si può ntare, la resistenza a cmpressine a secc è ntevlmente superire a quella a umid. Apprfndiment: Esempi di una scheda tecnica di gess tip IV 22 Gess extra dur tip IV, cnfrme alle nrme ISO 6873, addizinat cn resine sintetiche Caratteristiche tecniche: Clri dispnibili: Rapprt di miscelazine: Temp di miscelazine: Temp di lavrazine: Temp di presa iniziale: Temp di presa finale: avri, albiccca, grigi 20 ml. di H 2O x 100 g. di plvere manuale 60 sec miscelatre 30 sec 7-8 min 8-9 min min (Vicat) Espansine di presa (2 h.): 0,06% Resistenza alla cmpressine a secc: Mpa Bibligrafia Gess, in Enciclpedia della chimica, USES, pp Infdent 11/2007 Una miscelazine perfetta. Miscelatri per gess a cnfrnt ZETA Industria Zingardi, Gessi dentali (file gessi.pdf) <