+ All Categories
Home > Documents > Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i...

Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i...

Date post: 20-Nov-2020
Category:
Upload: others
View: 8 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
73
Kovy a dentální slitiny Ivan Malbohan Lenka Fialová Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky 1.LF UK 2015/2016
Transcript
Page 1: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Kovy a dentální slitiny

Ivan Malbohan

Lenka Fialová

Ústav lékařské biochemie a laboratorní

diagnostiky 1.LF UK

2015/2016

Page 2: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Stomatologické materiály

Kovové Dentální kovy a slitiny Dentální amalgamy

Nekovové Zubní sádry Zubní cementy Zubní keramické materiály Dentální pryskyřice Otiskovací hmoty Modelové materiály Modelovací materiály Brusné a leštící nástroje a prostředky

Page 3: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Úvod

Kovy patří k nejstarším dentálním materiálům.

Čisté kovové prvky se u nás ve stomatologické praxi užívají poměrně málo.

Jako hlavní materiály se nepoužívají, protože vlastnosti určitého prvku nesplňují požadavky potřebné v klinické praxi.

Někdy se používá čisté zlato, které je poměrně měkké, ke zhotovování velmi kvalitních, ale také velmi drahých inlejí. Titan se používá ve fixní protetice a jako materiál pro implantáty.

Page 4: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Požadavky na kovový materiál

Pro zhotovování protéz, ať fixních nebo snímacích, potřebujeme materiál o vyšší pevnosti, který má odpovídající tvrdost, tuhost a houževnatost, ale také tvárnost.

Zanedbatelná rovněž není ani odolnost materiálu proti opotřebování a korozi.

Důležitá je i vyhovující barva materiálu.

Oproti tomu dobrá tepelná a elektrická vodivost představuje u zubních náhrad spíše nevýhodu.

Page 5: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Požadavky na kovový materiál

Všem těmto požadavkům nejlépe vyhovují

SPECIÁLNĚ PŘIPRAVOVANÉ STOMATOLOGICKÉ

SLITINY

Page 6: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Kovová vazba

Kovová vazba je specifický typ chemické vazby, přítomný mezi atomy kovů.

Atomy kovů ve snaze vytvořit si stabilní konfiguraci odvrhují nejméně vázané elektrony. Dochází k jejich přeměně na kationty.

Valenční elektrony obklopující kovové ionty mohou volně přecházet z orbitu do orbitu a zaujímat energeticky nejvýhodnější pozice. Jsou volně sdílené všemi atomy. Vytvářejí elektronový oblak.

Page 7: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Krystalografické vlastnosti kovů

Kationty kovů, kolem nichž obíhají sdílené valenční elektrony,

jsou organizovány v krystalových mřížkách.

Většina dentálních kovů krystalizuje v těchto soustavách:

Kubická prostorově centrovaná (Cr, Mo, W)

částice jsou umístěny ve vrcholech a uprostřed elementární částice jsou umístěny ve vrcholech a uprostřed elementární buňkybuňky

Kubická plošně centrovaná (Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Cu, Co, Ni, Fe)

částice jsou umístěny ve vrcholech a uprostřed stěn částice jsou umístěny ve vrcholech a uprostřed stěn elementární buňkyelementární buňky

Hexagonální soustava (méně častá - Os, Ru, Zn, Ti)

Page 8: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Krystalografické vlastnosti Krystalograficky, pomocí mikroskopu na lomu nebo výbrusu,

sledujeme mřížkové parametry a typy krystalových mřížek a zejména poruchy krystalové mřížky.

Uspořádání krystalové mřížky není v reálných kovech zcela pravidelné.

Podle velikosti a tvaru krystalografické neuspořádanosti atomů rozeznáváme různé mřížkové poruchy:

Poruchy krystalové mřížky

Bodové Čárové Plošné Objemové

Page 9: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Krystalografické vlastnosti Bodové - chybějící částice nebo částice navíc

vakance intersticiální atom malý substituční atom velký substituční atom

Čárové (dislokace) vypadnutí části hrany, vypadnutí celé řady vysunutí atomů z pravidelných poloh krystalové mřížky

Plošné vzniknou např. odstraněním části roviny atomů nebo jejím

přidáním do struktury

Objemové Mezi objemové poruchy řadíme trhliny a precipitáty (ostrůvky

jiné krystalové struktury), přítomné v krystalu.

Page 10: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Krystalografické vlastnosti Množství a zastoupení poruch krystalové mřížky

ovlivňují mechanické vlastnosti kovů a zejména jejich slitin.

Přítomnost těchto poruch umožňuje plastickou deformaci kovu. Deformaci označujeme jako změnu tvaru mřížky, která se

navenek projevuje změnou tvaru bez vzniku trhlin.

Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace.

Page 11: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace

Krystalizace začíná při přechodu z kapalného do pevného skupenství.

Pevné skupenství kovu

Kapalné skupenství kovu

Krystalizace

Page 12: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace

Mechanismus krystalizace je zahájen vznikem

stabilních krystalových zárodků neboli jader (nukleí).

Zárodky jsou nepatrné objemy nové fáze v tavenině,

na které se připojují další atomy.

Krystalizační zárodky mají krystalovou strukturu a v

tavenině jsou orientovány libovolným směrem.

Krystalizační zárodky tuhé fáze vznikají: spontánně přímo v tavenině – homogenní nukleace na již přítomných zárodcích cizí fáze – heterogenní nukleace

Page 13: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace

Na krystalizační zárodky se postupně připojují další atomy a vzniká homogenní krystal. Ve svém růstu je krystal omezován sousedními rostoucími krystaly, a proto je tvar krystalu nepravidelný. Krystaly s nepravidelným tvarem se označují jako zrna.

Uvnitř zrn jsou částice uspořádány pravidelně, avšak

vzájemná poloha zrn je náhodná a nepravidelná.

Na hranicích zrn se mohou ukládat nečistoty a mohou se stát místem, kde začíná koroze.

Page 14: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace Počet zrn ovlivňuje vlastnosti kovu.

Lepší mechanické vlastnosti mají kovy s jemnozrnnou strukturou, která je podmíněna co největším počtem zárodků. Žádoucí je počet zrn větší než 500 na mm2 a velikost zrn 30 m a méně.

Zjemnění struktury lze dosáhnout: rychlejším ochlazováním

vnesením jemných cizorodých částic do taveniny jako heterogenních zárodků

Page 15: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace Při rychlém chladnutí se vytváří více zárodků. Vzniká jemnozrnná

struktura, která se vyznačuje lepšími mechanickými vlastnostmi.

Při pomalejším chladnutí vzniká hrubozrnná struktura.

Rychlejší chladnutí Pomalejší chladnutí

Jemnozrnná struktura

LEPŠÍ MECHANICKÉ

VLASTNOSTI (větší pevnost)

Hrubozrnná struktura

Page 16: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace

Pokud chladnutí slitiny probíhá příliš rychle, roste zrno rychleji v jedno směru - primární větev, ze které potom kolmo odstupují kratší sekundární větve. Vytváří se stromečkovité rozvětvené útvary – dendrity.

Dendrity mají odlišné složení než ostatní části slitiny a svědčí o nehomogenitě materiálu.

Dendritická struktura může oslabit mechanickou i korozní odolnost slitin.

Primární větev

Sekundární větev

Page 17: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace

Endogenní krystalizace Zárodečné krystaly vznikají rovnoměrně v celé hmotě odlitku

Vhodná pro dentální slitiny – jemnozrnné, homogenní odlitky

Au-Pt slitiny

Exogenní krystalizace Zárodečné krystaly se vytvářejí pouze na povrchu odlitku

Page 18: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Proces krystalizace

Krystalizace je vždy doprovázena smrštěním, které je nejvíce vyjádřeno v centru odlitku, kde dochází k tuhnutí nejpozději. Projevem smrštění jsou tzv. kontrakční defekty.

Au slitiny – kontrakce 1,4 %

Slitiny obecných kovů 2,3 – 2,7 %

Page 19: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny Slitina je směs kovu s dalšími kovy nebo jinými

prvky či sloučeninami, obvykle ve formě pevného roztoku.

Vhodná kombinace kovů umožňuje docílit požadovaných vlastností.

Jako legující prvky označujeme prvky, které i v malém množství významně upraví charakteristiku slitiny.

Page 20: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny kovů rozpustných navzájem v tekutém i v pevném stavu

Jsou-li prvky obsažené ve slitině navzájem zcela

rozpustné a uchovají-li si tuto vlastnost i při tuhnutí, vznikne tuhý roztok.

Charakteristika

Existuje pouze jedna fáze

V krystalové mřížce jsou přítomny nejenom atomy základního kovu, nýbrž také atomy přídavného prvku.

Základem je atomová mřížka základní složky, v níž jsou atomy přimíšeného prvku. Podle toho, kde tyto atomy jsou umístěny, rozlišujeme dva základní typy směsných krystalů.

Page 21: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny kovů rozpustných navzájem v tekutém i v pevném stavu

Substituční směsné krystaly Rozměry atomů kovů tvořících slitinu se nesmějí lišit více než o 15 %.

Atomy základního kovu jsou v jeho krystalové mřížce náhodně na několika místech nahrazeny atomy kovu přídavného.

Příklad: Binární systémy Au-Pt, Au-Ag

Uplatnění v zubním lékařství

Vměstnané směsné krystaly Kombinace atomů, které se několikanásobně liší ve velikosti

Přísadový prvek (např. N, C) je umístěn do mřížky základního kovu (velké atomy)

Page 22: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Vlastnosti dentálních slitin

Dentální kov (slitina) je charakterizována vlastnostmi:

mechanickými

fyzikálními

chemickými

biologickými

Page 23: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti

Modul elasticity (přechodná deformace)

Mez kluzu (trvalá deformace)

Pevnost (hranice, za níž dochází k „přetržení“ materiálu)

Tvrdost

Tahové zkoušky

Page 24: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti

Modul elasticity - přechodná deformace

Je mírou odolnosti slitiny při ohybu.

Větší modul elasticity menší ohyb při zátěži

Je důležitá u slitin a materiálů určených pro kovo-keramické systémy.

Větší modul elasticity menší náchylnost k odprýskávání keramiky

Page 25: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti

Mez kluzu - trvalá deformace

Udává napětí, které způsobí trvalou deformaci materiálu obvykle o 0,1 % či 0,2 %.

Větší mez kluzu vyšší odolnost vůči namáhání

Malá hodnota meze kluzu snadná deformace materiálu

Hodnocení slitin podle meze kluzu

Page 26: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti

Pevnost

Pevnost v tahu charakterizována jako maximální tah, který

materiál snese, aniž by se přetrhl

Pevnost v tlaku je maximální tlak, který materiál vydrží bez

poškození

Page 27: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti Tvrdost

je ukazatelem schopnosti slitiny odolávat lokální zátěži ve skusu

Požadavky

Tvrdost protetických slitin by neměla přesahovat tvrdost skloviny

125 kg/mm2 340 kg/mm2 (tvrdost skloviny)

Dostatečná odolnost materiálu proti zatížení

při žvýkání

Nesmí poškozovat zuby

v protilehlé čelisti

x

Page 28: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti

Testování tvrdosti Tvrdost dle Vickerse zatlačením diamantového čtyřbokého

jehlanu do studovaného materiálu

Tvrdost podle Brinella vtlačováním ocelové kuličky do studovaného

materiálu

Page 29: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Mechanické vlastnosti

Příliš tvrdé materiály bývají dosti křehké a může u nich při nárazu či vyšším tlaku docházet ke zlomení či odštípnutí. Z těchto důvodů nejsou vhodné pro použití ve stomatologii.

Tvrdé kovy Ni, Cu, Fe, Cr, Co

Page 30: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Fyzikální vlastnosti

Teplota tání a varu Všechny kovy s výjimkou rtuti a galia jsou při normální

teplotě v pevném stavu.

Teplota potřebná k přechodu kovu z pevného do kapalného skupenství se nazývá teplotou tání.

Hodnoty se pohybují ve velkém rozmezí

Vysoká teplota tání Velmi nízké teploty tání Ir, Ru, Rh, Pt, Pd Ga, Sn

Page 31: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Fyzikální vlastnosti Hustota

Podíl hmotnosti a objemu (g/cm3)

Největší hustotu mají zlaté slitiny, dále slitiny s redukovaným obsahem zlata.

Nejlehčí je titan a jeho slitiny.

Slitiny s vyšší hustotou se snáze odlévají.

Hustota ovlivňuje výslednou hmotnost celé konstrukce. Nejtěžší práce jsou zhotoveny ze zlatoplatiny.

Má vliv i na náklady na spotřebovaný materiál.

Page 32: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Chemické vlastnosti dentálních slitin

Důležité chemické vlastnosti

Koroze

Pasivita povrchu slitiny

Page 33: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Chemické vlastnosti dentálních slitin

Koroze

Koroze je postupné rozrušení materiálu vlivem chemických nebo fyzikálně chemických reakcí s okolním prostředím.

Při korozi v dutině ústní dochází k uvolňování iontů nebo jejich komplexů z dentálních slitin.

Projevem koroze může být změna barevnosti.

Slitiny s vysokým obsahem Au a slitiny Au a Pt jsou stabilní.

Slitina na bázi obecných kovů vytváří na povrchu tzv. pasivační vrstvu.

Page 34: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Chemické vlastnosti dentálních slitin

Pasivita Je to tvorba ochranné vrstvy na povrchu kovu,

zabraňující korozi.

Ochranná vrstva, označovaná jako pasivní vrstva, je tvořena zejména oxidy. Zabraňuje vylučování iontů prvků slitiny v dutině ústní.

Page 35: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Galvanické proudy

Mohou vznikat při blízkém kontaktu dvou různých kovů ve vlhkém prostředí dutiny ústní (sliny).

Vznikají na základě rozdílu elektrodových potenciálů různých slitin a kovů.

Udávají se v A.

Patologické hodnoty 5 A.

Page 36: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Biologické vlastnosti

Mimo výše uvedené vlastnosti je nutné u stomatologických slitin sledovat jejich vztah k živým tkáním.

Testujeme jejich cytotoxicitu, která se stanovuje v tkáňových kulturách fibroblastů.

Ověřuje se i přímý kontakt, zda dochází k vyluhování (eluci) složek slitiny. A také zda při kontaktu s živými tkáněmi nedochází ke změně vzhledu použitého materiálu.

Page 37: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Biologické vlastnosti dentálních slitin

Toxicita

Alergické reakce

Mutagenita a kancerogenita

Page 38: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Biologické vlastnosti dentálních slitin

Toxicita

Celková toxicita dentálních slitin nebyla

prokázána.

Lokální toxicita – malý význam.

Page 39: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Biologické vlastnosti dentálních slitin

Alergické reakce

Kovové slitiny představují cizorodý materiál v organismu. Mohou proto vyvolávat alergické reakce u pacienta, ale i u zubního technika.

Lokální projevy

Projevy v dutině ústní (např. povlak a otok jazyka, puchýřky a zčervenání dutiny ústní)

Celkové projevy

únava,

cefalea (bolest hlavy),

nausea (pocit na zvracení)

Page 40: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Biologické vlastnosti dentálních slitin

Mezi časté alergeny patří nikl, kobalt a chrom. zkřížená alergie na nikl a palladium

Projevem alergie mohou být tzv. metalické skvrny.

Page 41: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Biologické vlastnosti dentálních slitin

Mutagenita a kancerogenita slitin

Mutagenní a kancerogenní účinky Berylium a kadmium !!!

odstraněny z dentálních slitin

Mutagenní účinky Některé sloučeniny niklu jsou karcinogeny

nikl není mutagen

Šestimocný chrom ve stomatologii se užívá trojmocný chrom

Page 42: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Technologie zpracování dentálních slitin

Metoda ztraceného vosku

U nás představuje nejčastěji používanou techniku pro odlévání kovových zubních náhrad (inleje, korunky, můstky).

Voskový model opatřený vtokovým systémem se zalije do

formovací hmoty. Po jejím utuhnutí a vypálení se vosk ztratí a do vzniklé dutiny se pod tlakem (odstředivka) nalije roztavený kov.

Page 43: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Technologie zpracování dentálních slitin

Postup:

Příprava zubu (či zubů) na nasazení náhrady (broušení)

Zhotovení otisku preparovaného zubu

Zhotovení sádrového odlitku, který je přesnou replikou zubního oblouku, ze kterého mohou být vyříznuty jednotlivé části (členy)

Zhotovením voskového modelu představujícího ztracenou část zubu.

Ordinace

Laboratoř

Page 44: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Technologie zpracování dentálních slitin

Postup: Vrstva keramického

papíru Formovací

hmota

Základna

Kovový válec (kruh)

Voskový model

Základna

Kovový válec (kruh)

Voskový model

Zalití voskového modelu do formovací hmoty

Vrstva keramického papíru

Formovací hmota

Základna

Kovový válec (kruh)

Vypálení v peci – odstranění voskového

modelu

Vosková jehla

Prostor po voskovém

modelu

Vytvoření licí soustavy K voskovému modelu náhrady se připojí voskový model vtokové soustavy. Voskový model se uchytí na desku a překryje se kovovým kroužkem, který orámuje licí formu.

Page 45: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Technologie zpracování dentálních slitin

Postup:

Uvolněný odlitek očistíme a odřízneme přebytečný kov, obrousíme a naleštíme Rozbití formovací hmoty

Formovací hmota

Kovový válec (kruh)

Nalití (pod tlakem) roztaveného kovu

do dutiny po voskovém modelu Na předehřátou taveninu se

při odlévání působí odstředivou silou. Je to nutné

proto, aby se dosáhlo dokonalého odlití stěn

korunky.

Formovací hmota

Page 46: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Klasifikace dentálních slitin

Dentální slitiny rozdělujeme do tří skupin:

Slitiny s vysokým obsahem ušlechtilých kovů

Slitiny ušlechtilých kovů

Slitiny zejména obecných kovů

Složení slitin musí odpovídat příslušným normám ISO (International Organization for Standardization – mezinárodní organizace zabývající se tvorbou norem).

Page 47: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

AgAg

Vybrané součásti slitin ušlechtilých kovů

Pevnost Tvrdost

Odolnost vůči korozi

CuCu PtPt PdPd ZnZn AgAg

Křehkost slitiny

Antioxidant

Pevnost Tvrdost

Odolnost

vůči korozi Zjemňuje

zrno

Tvrdší než zlato

AuAu měkké

Page 48: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny s vysokým obsahem ušlechtilých kovů

Ušlechtilé kovy ≥ 60 %

Au ≥ 40 %

Typy „high-noble alloys“ Au-Ag-Pt

Au-Cu-Ag-Pd-I

Au-Cu-Ag-Pd-II

Page 49: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny s vysokým obsahem ušlechtilých kovů

Au; 78 Au; 76

Au; 56

Ag; 11,5Ag; 10

Ag; 25

Cu; 10,5Cu; 11,8

Pt; 9,9

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Au-Ag-Pt Au-Cu-Pd-I Au-Cu-Pd-II

Zn

Pt

Pd

Cu

Ag

Au

Žlutá Žlutá Žlutá

Au-Cu-Ag-Pd-I Au-Cu-Ag-Pd-II

Page 50: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny ušlechtilých kovů

Ušlechtilé kovy ≥ 25 %

Au obsah není specifikován

Typy „noble alloys“ Au-Cu-Ag-Pd-III

Au-Ag-Pd-In

Pd-Cu-Ga

Ag-Pd

Page 51: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny ušlechtilých kovů

Při nižším obsahu zlata pod 45 % je zvýšené riziko zbarvování a koroze. Zlato je obvykle nahrazováno palladiem.

Jsou dostatečně pevné a tvrdé.

Page 52: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny ušlechtilých kovů

Au; 40

Au; 20

Ag; 47

Ag; 38,7

Ag; 70

Cu; 7,5

Cu; 10

Pd; 21

Pd; 77

Pd; 25

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Au-Cu-Ag-Pd-III Au-Ag-Pd-In Pd-Cu-Ga Ag-Pd

Zn

Pd

Cu

Ag

Au

Žlutá Světle žlutá

Bílá Nejtvrdší

Bílá

Obsah palladia větší než 10 % dává slitině bílou barvu.

Page 53: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny zlata Zlato (Au) je nejstálejší kov, neoxiduje, nemění

se v ústní dutině.

Ryzí zlato Pro svoji měkkost a kujnost se používá jen

výjimečně (inlaye, galvanoformy)

Slitiny

Page 54: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny zlata

Poměrné množství zlata ve slitině se nazývá ryzost a vyjadřuje se v pomocí karátů nebo v procentech a tisícinách.

Karát (k) představuje 1/24 z celku. 24 karátů odpovídá

ryzímu zlatu. Příklady Karáty Procenta Tisíciny Ryzí zlato 24/24 100 1000 Slitina 18 K 18/24 75 750

Page 55: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Zlaté dentální slitiny Tradiční klasifikace rozděluje zlaté slitiny

podle tvrdosti.

Rozlišujeme 4 typy zlatých slitin: I. měkké

II. střední

III. tvrdé

IV. velmi tvrdé

Page 56: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Součásti zlatých dentálních slitin

Nejčastější kombinace

Au, Cu (Ag) Au, Pt, Cu, Zn Au, Pd, Cu Minimálně 65 % Au Minimálně 75 % Au + platinových kovů (Pt, Pd, Ir, Rh, Ru)

Ostatní přísady – Sn, Zn, Fe, In zlepšují tavicí vlastnosti slitiny Vzhledem k nízké korozní odolnosti je snaha Cu ze slitin co

nejvíce vyloučit.

Nebezpečné prvky Ni 0,1 % Be, Cd ( 0,O2 %)

Page 57: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Složení zlatých slitin

0%

20%

40%

60%

80%

100%

I. měkká II.

střední

III. tvrdá IV. velmi

tvrdá

Pt/Pd

Cu

Ag

Au

Tvrdost Pevnost

Tažnost Odolnost vůči korozi

Cu

Zvyšuje se

Snižuje se

Zvyšuje se

Page 58: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Příklady slitin s vysokým obsahem zlata

Au 22 KAR Au 18 KAR Pt Slitina s nízkou pevností Slitina v velmi vysokou pevností

Au; 91,5

Au; 74,5

Ag; 4

Ag; 8,5

Cu; 4,5

Cu; 11

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Au 22 kar Au 18 kar Pt

Pt

Pd

Cu

Ag

Au

Page 59: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Příklady slitin se sníženým obsahem zlata

Aurosa® Aurix®L

slitiny v velmi vysokou pevností

Au; 20

Au; 65

Ag; 45

Ag; 20Cu; 15

Cu; 9,6Pd; 20

Pd; 3

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Aurosa® Aurix®L

Zn

Pt

Pd

Cu

Ag

Au

Obsah zlata a platinových kovů 25 – 75 %.

Firemní názvy

Page 60: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny na bázi obecných kovů Nevýhodou zlata a i platinových kovů je vysoká cena.

Proto se vyrábějí slitiny s nižším obsahem Au nebo na bázi obecných kovů.

Chrom - tvrdost a odolnost vůči korozi

Kobalt - pevnost a tvrdost, odolnost vůči korozi

Nikl - tažnost, kujnost, snižuje pevnost, alergie

Molybden – tvrdost

Page 61: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny na bázi obecných kovů

Výhody Nižší hustota v porovnání se zlatými slitinami – lehké

konstrukce

Vykazují vysokou tvrdost a pevnost ve srovnání se slitinami ušlechtilých kovů.

Nevýhody Vysoká kontrakce při tuhnutí a chladnutí – obtížněji

se dosahuje rozměrové přesnosti práce.

Vyšší teplota tavení

Page 62: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny na bázi obecných kovů

Slitiny na bázi kobaltu – kobaltové (chrómkobaltové)

Slitiny na bázi niklu – niklové (chrómniklové)

Titan a jeho slitiny

Nerezavějící ocel (Fe, Ni, Cr, Mn,C) – ortodontické aparáty, spony protetických náhrad

Page 63: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny kobaltové a niklové

Složení ≥ 85 hmotnost. % Co, Ni a Cr

≥ 4 hmotnost. % Mo

Slitiny kobaltové ≥ 25 hmot. % Cr

obvykle pevnější a tvrdší než slitiny na bázi niklu

Slitiny niklové ≥ 20 hmot. % Cr

pro obsah niklu toxičtější (ALERGIE)

Page 64: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Čistý titan

z hlediska mechanických vlastností staven na první místo mezi dentálními kovy

Velice odolný vůči korozi

Na jeho povrchu se vytváří pasivační vrstva, která se rychle obnovuje.

Biokompatibilní

Lehký

Titan a jeho slitiny

Page 65: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Složení Cu-Al-Ni-Fe-Zn-Mn; Ag-Sn

Řada pacientů je obtížně snáší. Existují kontraindikace: např. vředová choroba žaludku a

dvanáctníku, agresivní prostředí

Neodpovídají normám.

Hliníkové bronzy

Pěkná barva • Velmi nízká korozní odolnost • Kovová pachuť v ústech (velké množství uvolněných iontů) • Alergické reakce

x

Page 66: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny pro kovo-keramické náhrady

Kovo-keramické náhrady využívají vhodných vlastností obou materiálů.

KOVOVÁ KONSTRUKCE

Mechanická odolnost X

Snížená estetika slitin

NAPÁLENÁ KERAMICKÁ VRSTVA

Vhodné estetické a biologické vlastnosti

X Křehkost

+

Page 67: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny pro kovo-keramické náhrady

Tyto slitiny musí mít teplotu tání nad 1000 °C, protože vypalování keramického materiálu se děje při 900 °C.

Je nutné též sladění tepelné roztažnosti kovové keramické složky, aby při vypalování nedošlo k jejich oddělení.

Page 68: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Slitiny pro kovo-keramické náhrady

Materiály u nás užívané Na bázi palladia: Safibond Au-Ag-Pd-Sn-In-Ga-Zn-Ru

Na bázi obecných kovů: Oralium Ceramic (na bázi kobaltu a chrómu)

Wiron 99 (na bázi chrómu a niklu)

Page 69: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Materiály pro zubní implantáty Kovové

V současné době se téměř výlučně používají materiály na bázi titanu, které vykazují vysokou pevnost a odolnost proti korozi. Obojí je dáno jejich velmi těsnou hexagonální krystalovou mřížkou.

Vynikající biokompatibilita je výsledkem velmi stabilní vrstvy oxidu na povrchu kovu (pasivační vrstva).

Pevnost titanu je vynikající (používají se i na rotory nejvýkonnějších ultracentrifug!!). Existují však i jeho speciální slitiny, které jsou ještě pevnější, ale velmi drahé.

Page 70: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Stomatologické pájky

Pájky jsou speciální slitiny, které slouží ke spojování kovových materiálů.

Pájení je proces, kdy se kovy spojují při nižších teplotách (do 425 °C), při vyšších teplotách se v technice mluví o sváření.

Ve stomatologické protetice se pájení používá pro obojí, i když většinou se pracuje při vyšších teplotách („sváří se“).

Při pájení (sváření) se používají též pasty, které očistí povrch slitiny od oxidů, které by bránily smáčení povrchu a tím správnému spojení svářených struktur. Tomu musí předcházet mechanické očištění.

Page 71: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Stomatologické pájky

Vlastní pájka musí mít bod tavení (teplotu tavení) nižší než spojované materiály. To znamená též odlišné složení, což v dutině ústní zvyšuje riziko koroze. Proto se používají hlavně pájky na bázi zlata nebo stříbra, ke kterým se přidává cín (snižuje bod tání).

Pájky na bázi zlata se používají zejména pro spojování odlitků fixních i snímacích zubních náhrad.

Pájky na bázi stříbra se užívají hlavně v ortodontických aplikacích, které se nosí omezenou dobu (stříbro v dutině ústní více koroduje).

Page 72: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Stomatologické pájky

Vzhledem k vysoké toxicitě kadmia se dnes NESMĚJÍ POUŽÍVAT DŘÍVE ZCELA BĚŽNÉ PÁJKY KADMIOVÉ. Hlavním nebezpečím jsou totiž páry kadmia, které se při pájení vytvářejí a mohou vyvolat chronickou otravu u pracovníků dentálních laboratoří.

Page 73: Kovy a dentální slitiny · Plastická deformace je změna tvaru, která zůstává zachovaná i po odstranění příčiny deformace. Proces krystalizace Krystalizace začíná

Literatura

Dostálová T.: SLITINY V ZUBNÍ PROTETICE. LKS, 2005, s. 22 – 25. [PDF]

Hubálková H., Krňoulová J.: Materiály a technologie v protetickém zubním lékařství. Galén, Praha, 2009.

Vavřičková L., Dostálová T., Vahalová D.: Dentální slitiny kovů část I.: Dělení dentálních slitin, fyzikální a chemické vlastnosti. Čes. Stomatol., 108, 2008,č. 2, s. 39 – 46.

Vavřičková L., Dostálová T., Vahalová D.: Dentální slitiny kovů část II.: Biologické vlastnosti slitin. Čes. Stomatol., 108, 2008, č. 3,s. 76 -79.

Večerek a kol.: Lékařská chemie pro stomatology I. Avicenum, Praha 1981.


Recommended