Apuntes de Biomateriales odontológicos II by Daniel Bautista

APUNTES DE BIOMATERIALES ODONTOLÓGICOS II

Daniel Bautista Q. B.Sc., Estudiante de Odontología U N I V E R S I D A D D E C H I L E

Semestre de primavera 2010

Apuntes de Biomateriales Odontológicos II

Índice 1.

AMALGAMAS DE USO ODONTOLÓGICO 1.2

FASES METALÚRGICAS .......................................................................................................................... 4

1.3

AMALGAMACIÓN Y MICROESTRUCTURAS ......................................................................................... 5

1.4

ESTABILIDAD DIMENSIONAL ............................................................................................................... 9

1.5

RESISTENCIA .........................................................................................................................................10

1.6

ESCURRIMIENTO ..................................................................................................................................12

1.7

CUALIDADES CLÍNICAS .......................................................................................................................13

1.8

INDICACIONES ......................................................................................................................................13

GENERALIDADES DE IMPRESIÓN Y VACIADO 2.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................14

2.2

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE IMPRESIÓN ....................................................................14

MATERIALES DE YESO 3.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................18

3.2

YESOS Y PIEDRAS DENTALES ..............................................................................................................18

3.3

FRAGUADO ............................................................................................................................................18

3.4

PRUEBAS Y TIEMPOS DE FRAGUADO Y TRABAJO ............................................................................19

3.5

CONTROL DEL TIEMPO DE FRAGUADO ............................................................................................20

3.6

EXPANSIÓN DE FRAGUADO ................................................................................................................21

3.7

RESISTENCIA .........................................................................................................................................21

3.8

TIPOS DE PRODUCTOS DE YESO.........................................................................................................22

MATERIALES DE IMPRESIÓN HIDROCOLOIDES 4.1

AGAR ......................................................................................................................................................24

4.2

ALGINATO .............................................................................................................................................25

4.3

CONSIDERACIONES DE LAS IMPRESIONES DE HIDROCOLOIDES .................................................28

MATERIALES DE IMPRESIÓN ELASTÓMEROS NO ACUOSOS 5.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................30

5.2

POLISULFUROS .....................................................................................................................................30

5.3

SILICONAS DE POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN ...............................................................33

5.4

SILICONAS DE POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN .............................................................................35

5.5

MATERIALES DE IMPRESIÓN DE POLIÉTER ......................................................................................37

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MATERIALES DE IMPRESIÓN NO ELASTÓMEROS 6.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................40

6.2

MODELINA ............................................................................................................................................40

6.3

PASTAS DE ÓXIDO DE ZINC – EUGENOL (ZOE) .............................................................................41

CERAS DE USO ODONTOLÓGICO 7.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................43

7.2

COMPOSICIÓN ......................................................................................................................................43

7.3

CLASIFICACIÓN ....................................................................................................................................43

7.4

PROPIEDADES .......................................................................................................................................44

7.5

CERAS PARA INCRUSTACIONES .........................................................................................................46

7.6

OTRAS CERAS DE USO ODONTOLÓGICO .........................................................................................47

RESINAS COMPUESTAS DE APLICACIÓN INDIRECTA 8.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................48

8.2

PARÁMETROS ........................................................................................................................................48

8.3

SISTEMAS DE RESINAS COMPUESTAS INDIRECTAS .........................................................................48

8.4

CEMENTACIÓN .....................................................................................................................................50

CERÁMICAS DENTALES 9.1

GENERALIDADES ..................................................................................................................................51

9.2

CLASIFICACIÓN ....................................................................................................................................51

10. ALEACIONES METÁLICAS PARA COLADOS 10.1

ANTECEDENTES HISTÓRICOS .............................................................................................................54

10.2

PROPIEDADES DESEABLES ..................................................................................................................54

10.3

CLASIFICACIÓN ....................................................................................................................................54

10.4

CONSIDERACIONES .............................................................................................................................55

11. CONFECCIÓN DE COLADOS 11.1

TÉCNICA DE LA CERA PERDIDA .........................................................................................................58

11.2

COMPENSACIÓN DE LA CONTRACCIÓN...........................................................................................59

11.3

OCURRENCIA DE DEFECTOS...............................................................................................................60

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 62

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1. Amalgamas de uso odontológico 1.1 COMPOSICIÓN DE LA ALEACIÓN Según la especificación N°1 de la American Dental Association (ADA), se exige que las aleaciones para amalgamas dentales estén constituidas en su mayoría por plata y estaño, admitiéndose en concentraciones menores y no especificadas elementos como oro, mercurio, zinc y cobre, entre otros. En cuanto al contenido de zinc, se denominan como aleaciones con contenido de zinc para amalgamas dentales aquellas que presenten una concentración mayor al 0,01%, mientras aquellas que presentan 0,01% o menos se denominan como aleaciones sin contenido de zinc. No existe una especificación concreta respecto al contenido de cobre. Las amalgamas de uso dental se obtienen mezclando una aleación pulverizada o atomizada con mercurio. Históricamente, esta aleación presenta, al menos, un 65% en peso de plata, un 29% de estaño y menos del 6% de cobre, proporción similar a la recomendada por Black en 1896. Sin embargo, a partir de la década de 1970 se diseñaron nuevas amalgamas que emplean aleaciones que presentan entre 6 y 30% en peso de cobre, por lo que se les denomina amalgamas de alto contenido de cobre. Estas amalgamas ricas en cobre son mejores en múltiples aspectos respecto de aquellas con un bajo contenido de cobre. El polvo de aleación empleado en las amalgamas dentales se obtiene mediante torneado o pulverizado de un lingote colado de aleación o bien mediante atomizado de la aleación líquida, con lo cual se obtienen, mediante el primer método, partículas irregulares, y mediante el segundo, partículas esféricas u oblongas. El polvo de aleación se puede presentar como una mezcla de partículas obtenidas mediante pulverizado y atomización y suele ser suministrado como un comprimido. En la consulta, la amalgama dental se obtiene mediante la mezcla del polvo de aleación con mercurio en un proceso denominado trituración, con lo que se obtiene una masa plástica. En la trituración, el mercurio disuelve la superficie de las partículas de aleación, formándose fases nuevas, las que deben presentar puntos de fusión muy superiores a las temperaturas que se puedan encontrar en boca. Luego de la aplicación, condensación y bruñido de la masa plástica polvo-mercurio, se sucede un proceso de fraguado luego del cual la amalgama adquiere dureza conforme el mercurio reacciona con el polvo y forma las nuevas fases. El éxito clínico en la aplicación de una amalgama dental depende de diversos factores, los cuales son controlados por el profesional y por el fabricante, como se muestra a continuación: Factores determinantes de la calidad de una restauración de amalgama Controlados por el profesional Controlados por el fabricante  Selección de la aleación  Composición de la aleación  Proporción mercurio/polvo  Tratamiento térmico  Proceso de trituración  Características de las partículas  Técnica de condensación  su Tratamiento superficial  Integridad marginal  Forma de presentación  Características anatómicas  Acabado final

1.2 FASES METALÚRGICAS Las fases metalúrgicas obtenidas en la formación de una amalgama dental se denotan empleando letras griegas, como sigue:

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Fases obtenidas en el fraguado de amalgamas dentales Fase Fórmula γ Ag3Sn γ1 Ag2Hg3 γ2 Sn(7-8)Hg ε Cu3Sn η Cu6Sn5 Eutéctico Ag-Cu Ag-Cu El estudio del sistema plata-estaño (fase γ) cobra especial relevancia dado que constituye la mayor parte de una amalgama de uso dental. En sus presentaciones comerciales, las amalgamas dentales presentan una composición que no corresponde exactamente al compuesto Ag 3Sn, es decir no se ubican con exactitud en el punto C de diagrama de equilibrio del sistema Ag-Sn, sino que más bien se ubican en rango delimitado por los puntos B y C. Considerando las temperaturas a las que se trabaja en clínica, si la abundancia de estaño supera el 26,8% en peso se obtiene una aleación consistente en la mezcla de fase γ y estaño (γ + Sn). De este modo, al aumentar la abundancia de estaño, al preparar la amalgama se incrementa la magnitud de la fase γ2 (Sn(7-8)Hg), la cual carece de resistencia a la corrosión y constituye el componente más débil de la amalgama, aunque exhibe un bajo valor de expansión. Las aleaciones formadas exclusivamente por plata y estaño son quebradizas, por lo cual su proceso de trituración es muy complejo. Para solucionar este problema es que se sustituye una porción de plata por cobre, la que alcanza hasta el 4 o 5% en peso, con lo que se consigue una amalgama menos soluble, más dura y resistente. En cuanto a la adición de zinc al polvo de aleación para amalgamas, ésta nunca supera el 1% en peso, dado que las aleaciones de zinc son más quebradizas y ofrecen menor plasticidad para la condensación y modelado. El zinc desempeña un papel antioxidante y se le han conferido efectos positivos en cuanto a corrosión temprana e integridad marginal, así como impedir la formación de óxidos en la síntesis de la aleación. Sin embargo, la presencia de zinc determina en el largo plazo una dilatación de la restauración de amalgama por un efecto de incorporación de agua durante la condensación.

1.3 AMALGAMACIÓN Y MICROESTRUCTURAS 1.3.1

Aleaciones con bajo contenido de cobre

Al mezclar el polvo de aleación con mercurio en la trituración ocurre un fenómeno denominado amalgamación, el cual consiste en la disolución de las partículas de polvo en el mercurio. En un primer momento, el mercurio disuelve la plata y el estaño de la superficie de las partículas y penetra hacia el interior, lo que constituiría una primera etapa en la reacción, antes de los cambios químicos propiamente tales y de la formación de nuevas fases. Dado que el mercurio presenta solubilidades limitadas para la plata (0,035% en peso) y el estaño (0,6% en peso), al ser excedidas se produce precipitación en el mercurio de los compuestos binarios metálicos formados por la disolución: Ag2Hg3 (γ1) y Sn(7-8)Hg (γ2). Dado que la solubilidad de la plata en mercurio es menor que la del estaño el primer compuesto en precipitar corresponde a la fase γ1.

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Inmediatamente después de la trituración coexisten partículas de polvo de aleación con mercurio líquido, lo que determina una masa plástica. Conforme avanza el tiempo, el mercurio continúa disolviendo la plata y el estaño de las partículas de polvo hasta consumirse totalmente, momento en el cual la amalgama endurece. Dado que la trituración se hace con una proporción de polvo/mercurio de 1:1 aproximadamente, no existe una cantidad suficiente de mercurio para disolver totalmente las partículas de polvo, por lo cual conforme se verifica la disolución y la precipitación de los compuestos binarios formados, los cristales formados precipitan rodeando las partículas de polvo. De este modo, la amalgama con bajo contenido de cobre adquiere una microestructura de configuración típica consistente en partículas de polvo de aleación rodeadas por cristales sólidos de las fases γ1 y γ2 (en su mayoría de γ1). En una microfotografía electrónica de una amalgama con bajo contenido de cobre se pueden observar partículas de aleación remanentes (β+γ), distinguibles como zonas grises de mayor tamaño, denominadas P; partículas de la fase ε (Cu3Sn), oscuras y denominadas E; zonas formadas por las fases γ1 y γ2, denominadas G1 y G2 respectivamente y espacios vacíos denotados por V, formados durante el crecimiento de los cristales de las fases γ1 y γ2:

De este modo, podemos definir de forma esquemática la reacción de amalgamación del siguiente modo: Partículas de polvo originales (β+γ) + Hg → γ1 + γ2 + (β+γ) Partículas de polvo remanentes En cuanto a las propiedades de las amalgamas con bajo contenido de cobre, éstas dependen de la abundancia relativa de sus fases componentes. Como podría esperarse, la resistencia mecánica y la dureza de la amalgama endurecida serán tanto mayores cuanto más partículas Ag-Sn (γ) sin consumir se presenten. Las durezas de las fases componentes de una amalgama con bajo contenido de cobre siguen la siguiente relación: γ > γ1 > γ2 Asimismo, la fase γ2 presenta la menor estabilidad ante la corrosión, siendo las fases γ y γ1 relativamente estables en el medio bucal, aunque la segunda puede producir cierta pérdida de estaño.

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Otro aspecto importante es que el refuerzo de la amalgama será efectivo solamente cuando los cristales de la fase γ1 establezcan interacciones eficientes con las partículas de polvo.

1.3.2

Aleaciones con alto contenido de cobre

En comparación con las amalgamas tradicionales de bajo contenido de cobre, estas son preferidas por sus mejores propiedades mecánicas, mejor comportamiento ante la corrosión, la mayor integridad marginal y los mejores resultados obtenidos en ensayos clínicos. Existen dos tipos de aleaciones con alto contenido de cobre: las de aleación mixta o mezclada y las de composición única. Aleaciones mixtas Desarrolladas en 1963 por Innes y Youdelis, surgieron por la adición de partículas esféricas de la aleación eutéctica de plata y cobre (71,9% y 28,1% en peso respectivamente) al polvo de aleación de bajo contenido de cobre obtenido por torneado. Su denominación de mixtas o mezcladas se debe a la mezcla de partículas obtenidas por torneo y por atomización. Las mejoras observadas se fundamentan en el mecanismo denominado reforzamiento por dispersión, el que establece que la resistencia de un material compuesto aumenta con la resistencia del material de relleno empleado. Así, las partículas adicionadas de plata y cobre, al presentar mayor resistencia que las de plata y estaño, mejoran el comportamiento mecánico de las amalgamas con alto contenido de cobre, además del aumento de la abundancia de partículas remanentes y disminución de la matriz dispersante. Los polvos de aleación mixta contienen, por lo menos, un 30 a 55% en peso de polvo esférico rico en cobre, lo que resulta en un contenido total de 9 a 20% en peso de cobre en la aleación mixta. Las fases que presentan las amalgamas ricas en cobre obtenidas con aleaciones mixtas varían de acuerdo a la composición. El polvo de aleación Ag-Cu presenta dos fases: una rica en plata y otra rica en cobre, aunque cada una presenta una pequeña fracción del otro elemento que, luego del atomizado, resultan en la obtención de granos grandes, unos compuestos fundamentalmente por la fase rica en plata y otros por la fase rica en cobre. Cuando se realiza la trituración, la plata, proveniente de los granos Ag-Cu y Ag-Sn, difunde por el mercurio y reacciona para formar la fase γ1 (Ag2Hg3). Simultáneamente, desde los granos de aleación Ag-Sn difunde estaño en el mercurio pero, a diferencia de lo que ocurre en las aleaciones con bajo contenido de cobre, parte de ese estaño reaccionará con el cobre para formar una nueva fase denominada η (Cu6Sn5), además de las fases γ y ε. De este modo, se forma al rededor de las partículas remanentes de Ag-Cu una capa formada por cristales de la fase η y en menor medida por cristales de la fase γ1. Así, la amalgama adquiere una configuración estructural consistente en partículas remanentes de Ag-Cu rodeadas por cristales de la fase η y partículas remanentes de Ag-Sn, todo esto embebido en una matriz formada mayoritariamente por cristales de la fase γ1.

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La reacción de amalgamación se puede resumir como sigue: (β+γ) + Ag-Cu + Hg → γ1 + η + (β+γ) + Ag-Cu Partículas de polvo originales Eutéctico Partículas de polvo remanentes Si bien ocurre la formación de la fase γ2, ésta es sustituida por la fase η. La ausencia o baja abundancia de la fase γ2 es un indicador para establecer si la aleación es rica en cobre, lo que se logra con concentraciones de 12% o más de cobre. Aleaciones de composición única Surgidas de la investigación sobre las aleaciones mixtas, las partículas del polvo que componen estas aleaciones presentan una misma composición química, de ahí su denominación, formada por plata, estaño y cobre (en proporciones de 60%, 27% y 13% en peso, respectivamente). Las aleaciones de composición única más recientes presentan una abundancia relativa de cobre de hasta un 30%, además de pequeñas cantidades de indio y paladio. Las fases identificables en las partículas de polvo de las aleaciones ricas en cobre de composición única son la fase β (AgSn), γ (Ag3Sn) y ε (Cu3Sn), aunque también se puede presentar la fase η (Cu6Sn5). Al triturar con mercurio, se disuelven la plata y el estaño de la fase β, formándose cristales de la fase γ1 y en mucha menor medida de la fase γ2. Asimismo se forman cristales de la fase η dispuestos como un reticulado de cristales prismáticos en torno a las partículas de aleación, así como algunos dispersos en la matriz. Esta conformación reticular de los cristales de la fase se podría deber a que el cobre se disuelve en una muy baja proporción, por lo cual la formación de la fase η (Cu6Sn5) debe ocurrir en asociación íntima a las partículas del polvo. Se muestra una microfotografía de un corte de amalgama con alto contenido de cobre formada con polvo de composición única, dónde P denota las partículas de polvo de aleación remanentes, G1 a la matriz de cristales de fase γ1 y H a los cristales de la fase η. Al analizar una microfotografía electrónica de barrido de una amalgama del mismo tipo poco tiempo luego de su condensación se pueden observar cristales poliédricos de la fase γ1 (A), cristales prismáticos de la fase η formando un reticulado que rodea las partículas remanentes (B) y aquellos cristales de la fase η que quedan embebidos en la fase γ1 (C). Estos últimos refuerzan la unión entre la matriz conformada por la fase γ 1 y las

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partículas remanentes. Asimismo, los cristales de la fase η dispersos mejoran la interacción entre los granos que conforman la matriz γ1, mejorando la resistencia de la amalgama a la deformación:

La reacción de amalgamación en este caso se puede resumir como sigue: Partículas de aleación Ag-Sn-Cu + Hg → γ1 + η + Ag-Sn-Cu Partículas de polvo remanentes Hay que tener presente que eventualmente se puede formar cierta cantidad de fase γ2, indeseable, sobre todo cuando el tratamiento del polvo atomizado no es el adecuado.

1.4 ESTABILIDAD DIMENSIONAL En teoría, una amalgama de uso dental debería fraguar sin experimentar variaciones dimensionales en el proceso, como así tampoco en el largo plazo. Sin embargo, una serie de factores determinan la ocurrencia de variaciones dimensionales en los tiempos inmediatos a su aplicación como en el largo plazo.

1.4.1

Cambio dimensional

Dependiendo de la manipulación, una amalgama puede experimentar expansión o contracción. Una contracción elevada puede provocar microfiltraciones en la restauración, así como acumulación de placa bacteriana y favorecer así la ocurrencia de caries secundaria. Por otro lado, una expansión excesiva puede provocar extrusión de la restauración y ejercer presión dentinopulpar, determinando sensibilidad postoperatoria.

1.4.2

Teoría del cambio dimensional

La mayoría de las amalgamas de uso dental empleadas en la actualidad experimentan un proceso de contracción que se prolonga por los primeros 20 minutos luego de la trituración, para posteriormente experimentar una expansión variable. La contracción inicial se debe a la formación de los cristales de la fase γ 1 por la incorporación de átomos disueltos en el mercurio. Se ha determinado que al final de la preparación de una amalgama, el volumen total que ocupa la fase γ1 es menor que la suma de los volúmenes de plata y mercurio iniciales. De este modo, la contracción de la amalgama se produce conforme crece la cantidad de la fase γ1. Esta contracción presenta una velocidad decreciente en el tiempo debido a que una vez que los granos de la fase γ1 han crecido lo suficiente, comienzan a encontrarse con sus vecinos hasta que en un cierto punto, dado el crecimiento de los granos en contacto, determina una detención de la contracción y, dependiendo de las condiciones de la amalgama, determina el inicio

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de un período de expansión que puede contrarrestar a la contracción producida. Esto se puede producir cuando existe mercurio suficiente para continuar con el crecimiento de los granos de la fase γ1 luego de que éstos ya se han puesto en contacto entre sí. Conforme se consume el mercurio, por una parte se pierde la plasticidad de la amalgama y ésta adquiere rigidez. Una vez que el crecimiento de los granos ha consumido el mercurio disponible en los intersticios se competa la reacción de amalgamado. Así, según este modelo, si existe una cantidad suficiente de mercurio se producirá expansión; de lo contrario sólo se producirá la contracción inicial luego del triturado. De este modo, podemos concluir que una menor relación mercurio/aleación y la aplicación de grandes presiones durante la condensación limitan la ocurrencia de expansión, ya que ambos factores determinan una menor disponibilidad de mercurio en la amalgama. Asimismo, en la confección de la aleación, un menor tamaño de las partículas del polvo, la ocurrencia de eventos que favorecen la cristalización (y por ende la formación de cristales γ1) y una trituración prolongada favorecerán la contracción. Comparativamente, las amalgamas modernas, a diferencia de sus predecesoras, presentan una contracción neta, sin llegar a presentar una expansión neta o la compensación de la contracción inicial, lo que se debe a la menor proporción mercurio/aleación, al menor tamaño de las partículas en las amalgamas modernas y al aumento del tiempo de trituración por el empleo de dispositivos amalgamadores mecánicos o vibradores.

1.4.3

Efecto de la humedad

A pesar de que es un hecho que una restauración de amalgama puede experimentar expansión incluso a los 2 años luego de su aplicación, lo que puede deberse al reemplazo de la fase γ2 en aquellas que emplean aleaciones ricas en cobre, aunque empleando la técnica correcta las restauraciones no debieran experimentar expansiones notables luego las 24 horas. Sin embargo, aquellas amalgamas que contienen zinc, ya sean de alto o bajo contenido de cobre, son susceptibles de experimentar una expansión considerable producto de la contaminación con agua. Esta expansión por contaminación con agua se produce luego de 3 o 5 días desde su aplicación y se puede extender por meses y se conoce como expansión retardada o secundaria. La expansión retardada se produce por la reacción de agua con zinc, lo que genera hidrógeno como producto, el cual no se incorpora a la amalgama, sino que se acumula produciendo un aumento de la presión interna en la restauración que provoca el escurrimiento de la amalgama. Esta contaminación puede ocurrir en la preparación de la cavidad, por una mala aislación del campo operatorio o por la presencia de saliva durante la condensación o trituración. Si la amalgama entra en contacto con el agua luego de su condensación no se producirá expansión retardada, por lo cual la buena práctica operatoria y la buena manipulación y preparación de la amalgama son fundamentales.

1.5 RESISTENCIA Como material restaurador, las amalgamas de uso odontológico deben cumplir como requisito fundamental ofrecer una suficiente resistencia a la fractura, las cuales pueden determinar el fracaso clínico de la restauración, sobre todo si ocurren en zonas marginales. Los defectos por fracturas de gravedad en amalgamas se asocian fundamentalmente a un diseño inadecuado de la restauración y las deficiencias más comunes son aquellas que se presentan en los márgenes, lo que puede determinar, junto con una higiene deficiente, la ocurrencia de caries secundaria. De hecho, se piensa que es la acumulación de placa bacteriana y no la filtración marginal la que intervendría con mayor fuerza en el surgimiento de caries secundarias, por lo que se procede con un criterio conservador en cuanto al reemplazo de restauraciones de amalgama con defectos marginales.

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Mediante mediciones estandarizadas de resistencia compresiva de amalgamas, se ha establecido como valor satisfactorio mínimo los 310MPa, aunque con una manipulación correcta se alcanzan valores superiores. COMPARACIÓN DE RESISTENCIA Y ESCURRIMIENTO Resistencia traccional al cabo Escurrimiento Al cabo de 7 días de 24 hrs. [MPa]

Resistencia compresiva [MPa] Amalgama

Al cabo de 1 hr.

De bajo contenido de cobre De composición mixta De composición única

145

343

2,00%

137

431

0,40%

262

510

0,13%

Es conveniente tener en cuenta que en preparaciones cavitarias destinadas a la restauración con amalgamas se debe preservar la mayor cantidad posible de dentina subyacente, ya que por su bajo módulo elástico es susceptible a la separación de la restauración ante fuerzas suficientemente intensas.

1.5.1

Factores determinantes de la resistencia

Trituración Tanto una infratrituración como una sobretrituración, así como la velocidad de vibración en el proceso son factores que pueden afectar negativamente la resistencia de la restauración. Contenido de mercurio El contenido de mercurio de la amalgama es determinante en la resistencia resultante de la restauración. Un déficit de mercurio dará como resultado una masa granular seca que al ser condensada presentará una superficie rugosa y con imperfecciones que la predispondrán a la corrosión, además de disminuir la resistencia compresiva, mismo efecto que se logra con un exceso de mercurio debido a que se logra un aumento de la abundancia de la matriz en desmedro del tamaño de las partículas remanentes de aleación, las cuales confieren la mayor parte de la resistencia. La cantidad de mercurio empleada en la trituración debe ser suficiente para que se moje cada fragmento de la aleación a fin de conseguir una amalgamación completa, pero no debe ser excesiva para evitar la formación de fases indeseables, como ocurre con la formación de la fase γ 2 en las amalgamas ricas en cobre. Condensación En el proceso de condensación, la presión empleada para la condensación del material en la preparación cavitaria tiene efectos directos sobre la resistencia de la restauración, ya que determina la cantidad de mercurio exprimido desde la masa plástica. De este modo, para las amalgamas preparadas con aleaciones obtenidas por pulverización o torneado la aplicación de presiones suficientemente elevadas permite retirar cierta cantidad de mercurio, lo que aumenta la abundancia de partículas remanentes sobre la matriz, influyendo positivamente en la resistencia final de la amalgama. Por otro lado, en la condensación de amalgamas preparadas con aleaciones obtenidas mediante atomización es conveniente ejercer presiones más ligeras para obtener resistencias adecuadas, ya que la forma de las partículas determina una mayor facilidad para

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exprimir el mercurio desde la masa plástica en comparación con aquellas preparadas con aleaciones pulverizadas. Porosidad Todas las amalgamas endurecidas, las de alto y bajo contenido de cobre, presentan porosidades en su microestructura final. La presencia de porosidades, si bien es inevitable, ejerce un efecto negativo en la resistencia de la obturación y su ocurrencia y magnitud se relaciona directamente con la plasticidad de la masa obtenida en la trituración. La plasticidad de las amalgamas decrece conforme se prolonga el tiempo entre la trituración y la condensación, así como una trituración deficiente también disminuye la plasticidad. Ante pérdidas de plasticidad aumenta la presencia de porosidades y vacíos en el espesor de la amalgama, lo que va en detrimento de la resistencia. Como ya se mencionó, en la condensación de amalgamas que emplean aleaciones pulverizadas o torneadas es posible mejorar la resistencia mediante la aplicación de presiones suficientes, lo que también ayuda a eliminar ciertas porosidades y vacíos. Por otro lado, en amalgamas que emplean aleaciones atomizadas no es necesaria la aplicación de grandes presiones. Velocidad de endurecimiento Luego de la condensación de la amalgama, ésta no adquiere una resistencia suficiente en el corto plazo, lo que determina la ocurrencia de pequeñas imperfecciones aún algunos minutos u horas luego de culminado el procedimiento. Es altamente probable que la mayoría de las fracturas y agrietamientos de las obturaciones de amalgama se produzcan al poco tiempo de su aplicación. De hecho, al cabo de 20 minutos la resistencia compresiva alcanza sólo un 6% de la obtenida al cabo de una semana. Como se muestra en la tabla inmediatamente anterior, las amalgamas de alto contenido de cobre de composición única ofrecen los mayores valores de resistencia que las otras. Sin embargo, aún cuando una amalgama sea de rápido endurecimiento, sus valores de resistencia son relativamente bajos, por lo cual es necesario recomendar al paciente no someter la restauración a fuerzas altas hasta pasadas, al menos, 8 horas desde su aplicación. Al cabo de este período de tiempo la amalgama adquiere cerca de 70% de su resistencia final.

1.6 ESCURRIMIENTO Entendiendo por escurrimiento la deformación permanente experimentada por un material producto de la aplicación de una carga inferior a su límite proporcional en función del tiempo, se sabe que éste fenómeno es determinante en el éxito clínico de las restauraciones de amalgama, en las cuales está directamente relacionado con la ocurrencia de defectos marginales en amalgamas tradicionales con bajo contenido de cobre. En el caso de las amalgamas con alto contenido de cobre, el escurrimiento no es un indicador predictivo de la ocurrencia de desajustes marginales, dado que presentan bajos valores de escurrimiento que van de un 0,4% hacia abajo. La especificación N°1 de la ADA/ANSI (American National Standards Institute) establece como valores prudentes de escurrimiento 3% o menos.

1.6.1

Efecto de la microestructura

Se sabe que la abundancia relativa de las fases γ1 y γ2 aumenta directamente el escurrimiento de amalgamas con bajo contenido de cobre. Asimismo, el tamaño de los granos de la fase γ 1 influye de forma inversa en el escurrimiento.

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En el caso de amalgamas ricas en cobre que emplean aleaciones de composición única, además de la relativa ausencia de la fase γ2, la presencia de los prismas η dificulta la deformación de la matriz. Las consideraciones de manipulación que tienen como efecto un aumento de la resistencia de las amalgamas influyen disminuyendo el escurrimiento de la restauración: baja relación mercurio/aleación y presión suficiente en la condensación en el caso de amalgamas de aleación obtenidas por pulverizado o torneado y en general una trituración y condensación adecuadas.

1.7 CUALIDADES CLÍNICAS Como ocurre con todos los materiales restauradores, un buen sellado marginal es una preocupación fundamental, y teniendo en cuenta que las restauraciones de amalgama sólo interactúan con los tejidos dentarios mediante fenómenos mecánicos, la filtración marginal adquiere gran relevancia. Dada la imposibilidad de establecer interacciones químicas con el diente es que se emplean barnices cavitarios previos a la aplicación de amalgama y se estudia la aplicación de adhesivos dentinarios junto con amalgamas. Sin embargo, dada la producción de productos de corrosión en las zonas marginales de las restauraciones de amalgama se logra un mejoramiento del sellado marginal conforme la amalgama permanece en boca. Este fenómeno autosellante se produce con mayor rapidez en amalgamas convencionales de bajo contenido de cobre. Las amalgamas dentales son susceptibles también de experimentar decoloración y empañamiento, lo que está determinado fundamentalmente por el medio bucal del paciente. Como se mencionó, existe un proceso de corrosión activa que otorga la característica autosellante de las restauraciones de amalgama, sin embargo cuando los procesos de corrosión se verifican en la superficie de la restauración, esta experimenta cambios en su apariencia, especialmente ennegrecimiento dado por el sulfuro de plata. Para minimizar la corrosión en la superficie expuesta de la amalgama hay que tener el cuidado de dejar una superficie lisa y homogénea. Los procesos de corrosión que experimentan las amalgamas cuando están presentes otras restauraciones metálicas se dan principalmente por la participación de la fase γ 2, la cual participa como ánodo en la corrosión, por lo cual también es importante la proporción aleación/mercurio para controlar la corrosión ulterior.

1.8 INDICACIONES Las restauraciones de amalgama se indican preferentemente en pacientes con alto riesgo cariogénico, como así en pacientes que ya presenten restauraciones de amalgama. También se indican amalgamas en pacientes de difícil manejo en la consulta en los que no se puede proveer un aislamiento óptimo del campo operatorio, como así en aquellos que presenten signos de enfermedad periodontal avanzada. Por el contrario, las amalgamas se contraindican en pacientes que presenten restauraciones metálicas diferentes a la amalgama, como así en restauraciones del sector anterior por sus bajas cualidades estéticas.

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2. Generalidades de impresión y vaciado 2.1 GENERALIDADES Los denominados materiales de impresión, como su nombre lo indica, corresponden a materiales plásticos fraguables o endurecibles empleados para registrar las dimensiones y situación espacial de los tejidos orales, es decir para registrar una impresión de éstos para luego a partir del molde obtenido hacer un troquelado o modelado que replique lo registrado. En otras palabras, los materiales de impresión se emplean para la obtención de una impresión negativa, a partir de la cual se obtendrá una impresión positiva. Esta última se obtiene mediante el empleo de materiales de vaciado, que corresponden a materiales fraguables determinados, como el yeso piedra, por ejemplo. De este modo es posible obtener modelos que van desde una porción de una pieza dentaria hasta un cuadrante de la boca o una arcada completa. En general, un material de impresión debe satisfacer las siguientes características, a saber:

        

Facilidad de manejo y economía; Adecuada fluidez; Características y tiempo de fraguado adecuados; Resistencia suficiente para su extracción; Exactitud dimensional; Seguridad en cuanto a toxicidad o efectos nocivos; Resistencia a procesos de desinfección; Compatibilidad con materiales de vaciado, y Buen comportamiento en su almacenamiento.

Los materiales de impresión empleados se pueden clasificar según el modo de endurecimiento, distinguiéndose aquellos fraguables o que endurecen por la verificación de una reacción química y aquellos que lo hacen por factores físicos como la temperatura, por lo que se les denomina termoplásticos. Los materiales fraguables y los termoplásticos presentan un comportamiento distinto, lo que los hace apropiados para distintos objetivos según lo requiera el profesional. Al endurecer y dependiendo del tipo de material, la impresión obtenida puede presentar cierto rango de elasticidad, lo que determinará la facilidad de su extracción y su capacidad para registrar zonas retentivas. Finalmente, para el éxito de la impresión hay que considerar diversos aspectos propios de la composición y comportamiento físico de los materiales empleados, como la ocurrencia de cambios dimensionales por polimerización, la presencia de componentes volátiles, las variaciones dimensionales térmicas y otras que pueden distorsionar la impresión y disminuir su fidelidad.

2.2 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE IMPRESIÓN El criterio de clasificación más comúnmente empleado en materiales de impresión corresponde a su mecanismo de endurecimiento, distinguiéndose así los materiales reversibles y los irreversibles. Se denominan como materiales de impresión irreversibles aquellos incapaces de recuperar la plasticidad original luego de endurecer y corresponden a aquellos que endurecen mediante reacciones químicas o de fraguado. Ejemplo de materiales de impresión irreversibles son el hidrocoloide de alginato y óxido de zinc-eugenol (ZOE), incluyéndose en este grupo también aquellos que endurecen por reacciones de polimerización.

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Por otro lado, los materiales de impresión reversibles son aquellos que pueden recuperar su plasticidad original, lo que se logra con el aumento de la temperatura, razón por la cual se les denomina también como termoplásticos. Se clasifican en este grupo los denominados hidrocoloides reversibles y los compuestos o composites para impresión, que corresponden a mezclas de resinas, ceras y relleno inorgánico.

2.2.1

Materiales de impresión hidrocoloides

Generalidades de los sistemas coloidales Los coloides corresponden a mezclas que se sitúan entre las mezclas homogéneas o soluciones verdaderas y las mezclas heterogéneas y están formadas por una fase dispersa y otra dispersante, homólogas al soluto y al solvente de las soluciones. Los sistemas o dispersiones coloidales se denominan soles y pueden ser de diversos tipos dependiendo del estado de agregación de la fase dispersante, distinguiéndose los aerosoles, liosoles y suspensiones sólidas o espumas para los estados gaseoso, líquido y sólido respectivamente. Dependiendo de la afinidad entre las fases se distinguen los coloides liofílicos y liófobos, dónde los primeros corresponden a aquellos en los que existe afinidad entre las fases. La denominación de hidrocoloides hace referencia a aquellos coloides en los que la fase dispersante corresponde a agua. Gelificación Dependiendo de la concentración de la fase dispersa de un hidrocoloide, éste puede experimentar transición desde un estado semilíquido, denominado sol, a uno semisólido denominado gel en un fenómeno denominado gelificación. El estado de gel es resultado de la agregación de las partículas de la fase dispersa formando cadenas o fibrillas denominadas micelas. Estas fibrillas, dependiendo de la estructura química de las partículas dispersas, pueden presentar ramificaciones y entrecruzamientos. Dos hidrocoloides son especialmente empleados en Odontología: el agar y el alginato. El primero, también denominado Agar-Agar (Agarosa-Agaropectina) es un hidrocolide en el que la fase dispersa corresponde a cadenas polisacáridas de un sulfato de galactosa que interactúan entre sí mediante interacciones débiles, las que se encuentran fundamentalmente determinadas por la temperatura del sistema coloidal. Cuando la temperatura desciende de unos 37°C se hacen posibles estas interacciones y por tanto la gelificación, por lo que a dicha temperatura se le denomina Temperatura de gelación. Dado que al aumentar la temperatura por encima del valor de gelación las interacciones químicas secundarias entre las cadenas de polisacárido se deshacen, la gelificación del agar es reversible, por lo que el agar es un hidrocoloide reversible, más precisamente, uno termoplástico. Por otro lado, el alginato, un hidrocoloide cuya fase dispersa corresponde a un derivado del ácido algínico (un ácido carboxílico), más precisamente a un polímero de ácido β-desmanurónico anhidro. La presencia de grupos carboxilo, que se presentan en su forma ionizada de carboxilato (COO-) determina que en presencia de cationes polivalentes las cadenas de alginato interactúen mediante interacciones fuertes por quelación de cationes, es decir que se produce gelificación mediante una reacción química, lo que convierte al alginato en un hidrocoloide irreversible. Además es termofijo, ya que la gelificación no se revierte por acción de la temperatura.

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Características generales Resistencia del gel Los geles se caracterizan por presentar una resistencia tangencial considerable, siempre y cuando las tensiones tangenciales sean aplicadas rápidamente. La resistencia y la rigidez del gel dependen directamente de las interacciones entre las partículas o fibrillas de la fase dispersa. Así, en general, cuanto mayor sea la densidad de las partículas o fibras de la fase dispersa, mayor será la ocurrencia de las interacciones que otorgan la resistencia y la rigidez. De este modo, para un hidrocoloide reversible, como el caso del agar, la resistencia y rigidez aumenta cuanto más baja sea la temperatura del sistema coloidal, ya que se reduce la energía cinética de las fibrillas y por ende aumentan las interacciones débiles entre ellas. Tanto para los geles de hidrocoloides reversibles como irreversibles, la resistencia puede ser aumentada mediante la adición de diversos compuestos, como los rellenos finos inertes. La adición de polvos finos inertes permite que se rellenen los espacios entre las fibrillas de las micelas, lo que aumenta considerablemente la resistencia y la rigidez del gel. Efectos dimensionales Los geles de hidrocoloides son susceptibles de perder o ganar líquido, lo que determina una pérdida o aumento de sus dimensiones, respectivamente. Al producirse gelación, dado que las fibrillas de las micelas se aproximan entre sí, se puede producir pérdida de líquido, fenómeno denominado exudación o sinéresis, lo que determina una contracción del material. Asimismo, los geles son susceptibles de experimentar pérdida de líquido, y por ende contracción, por evaporación de líquido desde la fase dispersante. El fenómeno contrario a la pérdida de líquido se denomina imbibición y corresponde a la ganancia de líquido por parte del gel, lo que determinará su hinchamiento. Dado que el profesional no puede controlar el fenómeno de sinéresis, se recomienda el vaciado inmediato en la impresión o, en su defecto, conservar la impresión en una envoltura humedecida para crear un ambiente de 100% de humedad, teniendo cuidado de no mojar demasiado para evitar que se produzca imbibición.

2.2.2

Elastómeros no acuosos

Corresponden a materiales sintéticos desarrollados para reemplazar el hule y cuya denominación corresponde a Materiales de impresión dental elastómeros no acuosos. Los elastómeros no acuosos, o simplemente elastómeros, corresponden a materiales formados por grandes cadenas poliméricas entrecruzadas que conforman una red tridimensional denominada gel. Se denominan elastómeros dado que pueden experimentar deformaciones elásticas por un estiramiento hasta cierto límite, el cual se encuentra determinado por el grado de entrecruzamiento de las cadenas poliméricas. Los primeros elastómeros sintéticos se obtuvieron mediante vulcanización del hule o curación, lo que consiste en un proceso de entrecruzamiento de las cadenas poliméricas mediante la condensación de grupos mercaptanos de sulfuro (HS-R1 + HS-R2 + S → R1–S–S–R2), por lo cual a estos primeros elastómeros se les denominó como polisulfuros. A partir de estos polisulfuros se desarrollaron otros elastómeros como la silicona de polimerazión por condensación, silicona de polimerización por adición y el poliéter. Todos estos elastómeros tienen una presentación comercial consistente en dos pastas que al mezclarse y espatularse determinan la ocurrencia de fraguado, ya sea este por polimerización de alargamiento de cadenas (por condensación o adición), por entrecruzamiento o su combinación.

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Manejo El tiempo de trabajo de un elastómero corresponde al tiempo transcurrido desde la mezcla de las pastas hasta que la mezcla es colocada en boca. Un elastómero aceptable admite en dicho tiempo la mezcla, el llenado de la jeringa o carga de la cubeta, la inyección de la mezcla en la cubeta y su colocación en boca. Luego, el tiempo de fraguado, no confundir con el tiempo de curación, es aquel comprendido entre la formación de la mezcla y la adquisición de un comportamiento elástico tal que permite la remoción de la cubeta con una distorsión insignificante de la impresión. Por lo general, para prevenir la distorsión de la impresión en su retiro, se recomienda exceder ligeramente el tiempo de permanencia en boca de la cubeta. Luego de que la mezcla ha alcanzado un comportamiento elástico aceptable aún se verifica polimerización luego del fraguado, denominada como polimerización residual. Características La gran exactitud que ofrecen los elastómeros como material de impresión se basan fundamentalmente en sus propiedades reológicas, especialmente la viscoelasticidad que adquiere luego del fraguado. El comportamiento viscoelástico del material fraguado requiere que el profesional retire la cubeta con el material de forma rápida para evitar la ocurrencia de deformaciones permanentes y aprovechar la resistencia al desgarro. En general, las siliconas y el poliéter presentan la ventaja de no presentar olores y son de coloración superior, además de presentar un manejo más limpio. Sin embargo, en comparación con el poliéter y los polisulfuros, las siliconas presentan el menor tiempo de vida útil.

2.2.3

Materiales no elásticos para impresión

Como su nombre lo indica, son aquellos que presentan deformaciones elásticas insignificantes o nulas ante el ejercicio de tensiones. Presentan además una alta tendencia a la fractura sin que experimenten deformaciones plásticas previamente. Entre los materiales para impresión no elásticos se incluyen el ZOE (óxido de zinc-eugenol) el yeso (Yeso de París) y el material compuesto para impresión o modelina. Dada su baja o nulo rango de deformación previo a la pérdida de continuidad ante el ejercicio de tensiones elevadas, su uso como materiales de impresión es muy acotado, empleándose mayormente en la toma de impronta de preparaciones cavitarias individuales y no se emplean en la toma de impresiones de estructuras de configuración retentiva.

2.2.4

Vaciado

El material más ampliamente empleado para la obtención de modelos o troquelados a partir de las impresiones o negativos es el yeso y sus variedades. La elección de éstas dependerá del destino final del modelo: diagnóstico o de trabajo, debiendo presentar un adecuado comportamiento mecánico en este último caso y, en general, debe se resistente a influencias externas como la presencia de agua y otros solventes, además de conservar las dimensiones conferidas por el negativo.

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3. Materiales de yeso 3.1 GENERALIDADES El yeso corresponde a un material mineral extraído de la tierra o que puede ser obtenido como producto de múltiples procesos químicos. En Odontología se emplea el yeso que corresponde al dihidrato de sulfato de calcio (CaSO4 • 2 H2O) prácticamente puro en la elaboración de modelos de estudio y de trabajo en la consulta o por la combinación con sílice para la elaboración de revestimientos destinados a la confección de incrustaciones por colado.

3.2 YESOS Y PIEDRAS DENTALES 3.2.1

Producción de hemihidrato de sulfato de calcio

El hemihidrato de sulfato de calcio (CaSO4 • ½ H2O) se obtiene mediante la calcinación del dihidrato de sulfato de calcio y posterior pulverización. La obtención de hemihidrato a partir de yeso (dihidrato) se verifica a temperaturas que oscilan entre los 110 y los 130°C. Si la temperatura se eleva por sobre esos valores se obtendrán anhidros de sulfato de calcio, como indica la reacción 1): CaSO4 • 2 H2O → (110 a 130°C) → CaSO4 • ½ H2O → (130-200-1000°C) → CaSO4 Los componentes principales del denominado Yeso de París y Yeso Piedra es el hemihidrato de sulfato de calcio. Dependiendo del proceso de calcinación, es posible obtener dos formas de hemihidratos a partir de dihidratos. Estas formas se denominan de forma convencional como hemihidratos y -hemihidratos, lo que no hace referencia a diferencias mineralógicas, sino que denotan diferencias en cuanto al tamaño de los cristales, su superficie y su grado de perfeccionamiento: la forma  consiste en fragmentos irregulares de formas prismáticas, mientras que la forma  corresponde a un agregado fibroso de cristales finos capilarizados. Esto determina la mayor densidad, mayor resistencia y menor necesidad de agua de la forma  en comparación a la forma . 3.2.2

Productos comerciales de yeso

Los diferentes yesos y piedras dentales disponibles en el comercio corresponden por lo general a hemihidratos a los que se las ha adicionado impurezas como sales, formas anhidras de sulfato de calcio u otros yesos para controlar el proceso de fraguado.

3.3 FRAGUADO La reacción mostrada para la obtención de hemihidrato por calcinación de dihidrato es reversible mediante la siguiente reacción 2): (CaSO4)2 • ½ H2O + 3 H2O → 2 CaSO4 • 2 H2O + Calor El producto de esta reacción es yeso (dihidrato de sulfato de calcio) y el calor liberado es equivalente al calor empleado en la calcinación.

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3.3.1

Reacciones de fraguado

Por lo general, los diversos hidratos de sulfato de calcio presentan bajas solubilidades en agua, con excepción de los di y hemihidratos. La solubilidad en agua del hemihidrato es cuatro veces mayor a la del dihidrato a 20°C, lo que determina la siguiente reacción de fraguado:

1. Al mezclarse hemihidrato de sulfato de calcio con agua éste se forma una suspensión líquida manejable.

2. Dada su alta solubilidad, el hemihidrato se disuelve en el agua para formar una solución saturada.

3. La solución de hemihidrato se sobresatura y se verifica la formación de dihidrato 4.

(mediante la reacción 2). A medida que se forma dihidrato a partir de hemihidrato, la solución de éste último baja su saturación, por lo cual continúa disolviéndose. De forma paralela, la formación de dihidrato forma una solución saturada lo que, junto con su menor solubilidad, determina su precipitación. De este modo se obtiene la formación de cristales (o el crecimiento de cristales preexistentes) de dihidrato a partir de hemihidrato. No se verifica la formación de las formas anhidras en medio acuoso.

3.3.2

Proporción Agua/Polvo

Un factor importante del proceso de fraguado es la proporción agua/polvo (A:P) y determina de forma importante las propiedades físicas, mecánicas y químicas del producto final de yeso. Altas proporciones A:P (exceso de agua) determinan un pobre comportamiento mecánico y un aumento del tiempo de fraguado. La proporción A:P correcta depende del tipo de producto de yeso a emplear, lo que se ilustra mediante el gráfico de la resistencia compresiva en función de la proporción A:P.

3.4 PRUEBAS Y TIEMPOS DE FRAGUADO Y TRABAJO



Tiempo de mezclado: Es el tiempo transcurrido entre la adición del agua al polvo hasta la formación de la mezcla. El proceso de mezclado mecánico del yeso de París y del yeso piedra se complete entre 20 y 30 segundos. El mezclado manual suele prolongarse hasta por un minuto, por lo general.

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

Tiempo de trabajo: Corresponde al tiempo disponible para el empleo de la mezcla formada luego del tiempo de mezclado para, por ejemplo, su vaciado en moldes de impresiones. Generalmente se considera como adecuado un tiempo de trabajo de tres minutos.



Tiempo de fraguado: Para que la reacción de formación de dihidrato se verifique se requiere de un tiempo que se prolonga desde la mezcla del polvo con el agua hasta el endurecimiento. Es posible determinar el tiempo de fraguado de un material de yeso mediante pruebas de penetración.



Prueba de pérdida de brillo: Dado que conforme se verifica la reacción de formación de dihidrato se consume agua, lo que determina la pérdida de brillo de la mezcla. En el punto de pérdida de brillo, que por lo general se produce a los 9 minutos desde el inicio del mezclado, la mezcla no adquiere una resistencia considerable, por lo cual no se recomienda sacarla del molde.



Prueba de Gillmore para fraguado inicial: Constituye una prueba de penetración en la cual una vez ocurrida la pérdida de brillo se registra el tiempo en el cual la aguja no deja impresión. Al tiempo registrado se le denomina tiempo de fraguado inicial.



Prueba de Vicat para el tiempo de fraguado: Es básicamente el mismo procedimiento que el de la prueba de Gillmore para fraguado inicial empleando ahora el instrumento Vicat. Por lo general el tiempo registrado, denominado tiempo de fraguado, coincide con el obtenido mediante la prueba de Gillmore.



Prueba de Gillmore para fraguado final: Es la prueba de penetración en la cual se registra el tiempo en que la aguja deja una impresión apenas perceptible en la superficie. El tiempo registrado se denomina tiempo de fraguado final y no suele emplearse como indicador.

Por lo general se emplea como criterio para establecer que la mezcla es manejable el tiempo en el cual alcanza el 80% de la resistencia compresiva que alcanza en una hora. Por lo general, los productos de yeso alcanzan dicho valor de resistencia al cabo de 30 minutos aproximadamente.

3.5 CONTROL DEL TIEMPO DE FRAGUADO Existen tres métodos de control del tiempo de fraguado, a saber:

1. Manejando la solubilidad del hemihidrato empleado, con lo que se consigue acelerar o bien ralentizar el tiempo de saturación de la solución de hemihidrato.

2. Controlando el número de centros de cristalización para la formación de cristales de 3.

dihidrato en su precipitación. Aumentando la cantidad de centros de nucleación se reduce el tiempo de endurecimiento, y viceversa. El control del tiempo de endurecimiento de la mezcla determina también el control del tiempo de fraguado.

El operador y el fabricante pueden emplear estos métodos de control del tiempo de endurecimiento y de fraguado controlando los siguientes factores:



Impurezas: Las impurezas presentes en la mezcla, ya sea por su adición o por una calcinación incompleta, constituyen centros de nucleación.



Fineza: Una mayor fineza de las partículas de hemihidrato, por una parte, facilita su disolución y la saturación de la saturación, acelerándose la formación de dihidrato, y por otra, aumenta el número de centros de nucleación.

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

Proporción A:P: Aumentando el volumen de agua empleado en la mezcla, la cantidad de centros de nucleación por unidad de volumen disminuye, con lo que se prolonga el tiempo de fraguado.



Mezclado: Un proceso de mezclado de mayor tiempo y rapidez determina la ruptura de cristales de dihidrato ya formados, cuyos fragmentos se constituyen como centros de nucleación, con lo cual aumentando el tiempo y la velocidad de mezclado se acelera el proceso de fraguado.



Temperatura: De modo general, cuando la temperatura de mezclado supera los 50°C se evidencia un retardo en el endurecimiento, llegando incluso a prolongarse indefinidamente al aproximarse a los 100°C.



Retardadores y aceleradores: Los agentes químicos reconocidos como retardadores, como la goma o la gelatina, actúan formando una capa que absorbe los cristales de hemihidrato, disminuyendo su solubilidad o bien formando sales de calcio poco solubles, aumentando así el tiempo de fraguado. Por el contrario, los aceleradores actúan de modo inverso, facilitando la disolución de hemihidrato, por ejemplo.

3.6 EXPANSIÓN DE FRAGUADO Prácticamente en todos los tipos de yeso se evidencia un fenómeno de expansión lineal en el fraguado. Esto se explica por el encuentro de cristales de dihidrato en crecimiento desde centros de nucleación adyacentes, lo que determina el ejercicio de tensiones internas que culminan en la expansión. De este modo, luego de encontrarse los cristales en crecimiento, se forman microporosidades entre estos cristales que, en un principio, contienen el exceso de agua. Conforme el agua retenida entre los cristales es consumida estas porosidades quedan vacías, otorgando la consistencia porosa al yeso endurecido. El fenómeno de expansión de fraguado puede ser controlado mediante el manejo de la proporción A:P, con lo que se controla indirectamente la densidad de centros de nucleación y con ello la probabilidad de encuentro de cristales de dihidrato en crecimiento. Sin embargo, dado que la variación de la proporción A:P repercute directamente en el comportamiento mecánico del producto es que se prefiere controlar la expansión mediante la adición de agentes químicos. Bajo el mismo razonamiento anterior, es posible explicar el fenómeno de expansión higroscópica del fraguado. Como su nombre lo indica, su ocurrencia se debe a la presencia de un exceso de agua en la mezcla. Este exceso determina que ocurra continuamente la disolución de hemihidrato, y con ella la formación continua de cristales de dihidrato, con lo cual aumenta la probabilidad de su encuentro. Como ya se dijo, si se encuentran cristales en crecimiento, se producirá una expansión. En los casos extremos de fraguado bajo el agua, la expansión higroscópica puede doblar la expansión normal de fraguado.

3.7 RESISTENCIA Por lo general, para los productos de yeso la medición de la resistencia corresponde a la medición de su resistencia compresiva. Si bien la teoría del fraguado postula que la resistencia compresiva aumenta rápidamente conforme el material endurece, se verifica que la presencia de agua libre en el yeso produce un aumento significativo de la resistencia del material fraguado. Por esto es que se distinguen dos mediciones de resistencia: una denominada resistencia húmeda y otra resistencia seca. La primera se verifica cuando el agua libre presente disponible para proseguir con la disolución del hemihidrato permanece como tal. La distinción entre las resistencia húmeda y seca adquiere importancia por el hecho de que la primera puede incluso duplicar a la segunda. El aumento de la resistencia compresiva es especialmente notorio entre las primeras 8 a 24 horas de iniciado el

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fraguado. Es importante también aclarar que la resistencia adquirida durante este período se mantiene conforme avanza el secado. Esto se explica porque la presencia de agua, una vez que ya han precipitado la enorme mayoría de los cristales de dihidrato, posibilita la precipitación de los últimos cristales de dihidrato sobre el entramado ya formado, lo que refuerza los cristales formados durante la primera etapa del fraguado. Otra consideración importante en cuanto a la resistencia de los materiales de yeso es su dependencia con la porosidad del material. Cuanto mayor sea el grado de porosidad del material fraguado tanto menor será su resistencia a la compresión. De este modo, elevadas proporciones A:P, al producir una porosidad mayor, desmejorarán la resistencia compresiva, y vice versa. Asimismo, el proceso de espatulado también determina la resistencia compresiva final del material dado que un espatulado por un tiempo excesivo romperá el entramado de cristales de dihidrato formado haciéndolo menos resistente. Usualmente los niveles de resistencia pueden ser llevados al límite con una correcta proporción A:P y con un espatulado manual que no exceda al minuto. El control del tiempo de fraguado mediante la adición de aceleradores o retardadores también influye negativamente sobre la resistencia del material, ya que, por lo general el compuesto adicionado corresponde a una sal adulterante que afecta la cohesión del entramado cristalino de dihidrato.

3.8 TIPOS DE PRODUCTOS DE YESO 3.8.1

Yeso para impresión (Tipo I)

Corresponden generalmente a yesos con aditivos modificadores del tiempo y expansión de fraguado. El yeso para impresión dental está en franco desuso por su reemplazo por hidrocoloides y otros elastómeros de impresión elásticos. Su uso se restringe a impresiones finales en la confección de dentaduras totales. 3.8.2

Yeso para modelado (Tipo II)

También llamados como yesos de taller o de París son obtenidos mediante calcinación en seco y presentan cristales porosos, lo que determina que se empleen con proporciones A:P mayores a otros tipos de yeso, pero menores a los de tipo I. Se emplea fundamentalmente como relleno en la confección de dentaduras. 3.8.3

Yeso piedra (Tipo III)

También denominado como Escayola dura o yeso piedra, se obtienen mediante calcinación en condiciones de autoclave (bajo presión de vapor). Están destinados mayoritariamente a la confección de modelos de trabajo para dentaduras completas y está formado por cristales hexagonales. 3.8.4

Yeso piedra de alta resistencia (Tipo IV)

Conocido también como yeso extraduro, densita, yeso piedra mejorado o yeso para troquel, está formado por partículas de -hemihidrato de densita de forma cuboidal y baja porosidad, lo que otorga al material alta resistencia, buen endurecimiento y mínima expansión de fraguado, por lo cual se emplea en la confección de modelos de trabajo. Se obtiene mediante calcinación en solución de cloruro de calcio CaCl2 al 30%.

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3.8.5

Yesos sintéticos de alta resistencia (Tipo V)

Se obtienen mediante la adición de productos derivados del proceso de fabricación del ácido fosfórico y sus propiedades son iguales o superiores que sus predecesores, aunque sus costos son muy elevados en comparación.

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4. Materiales de impresión hidrocoloides 4.1 AGAR 4.1.1

Composición

El agar o Agar-Agar, es un coloide hidrofílico orgánico formado en un 80% en peso de agua y en un 20% por un polisacárido, más precisamente a un polímero lineal de unidades de éter sulfúrico de galactosa obtenido de las paredes celulares de algas rojas. A esta composición básica es posible agregarle bórax (borato o tetraborato de sodio Na2B4O7 • 10H2O) como relleno para aumentar la resistencia del gel de agar, sin embargo hay que tener presente para el proceso de vaciado que esta sal constituye un retardador del proceso de fraguado. Además, dado que el agar presenta un elevado porcentaje de agua, también influye retardando el fraguado. Para contrarrestar estos efectos retardantes es que se puede adicionar el acelerador sulfato de potasio. Existen una gran variedad de aditivos para el agar que actúan como relleno para conferir mayor resistencia, plastificantes, modificadores de la viscosidad, bactericidas, pigmentos y saborizantes. 4.1.2

Gelificación

El proceso de gelificación corresponde a la solidificación del hidrocoloide reversible y es un cambio físico determinado por la temperatura consistente en la transición del estado sol a gel, y vice versa. Cuando la temperatura del agar sobrepasa la temperatura de gelación (35 a 70°C) pasa del estado sol al gel, y por el contrario cuando desciende por debajo de dicho nivel transita de gel a sol. El valor de la temperatura de gelación está gobernado por factores como el peso molecular de las unidades poliméricas del agar, la pureza del material y la presencia de aditivos. 4.1.3

Manipulación

La correcta manipulación de un material hidrocoloide reversible como el agar contempla un proceso de tres etapas básicas: una preparación previa, una preparación inmediata antes de hacer la impresión y la toma de impresión. Este proceso se denomina acondicionamiento y requiere de un dispositivo especializado que consiste básicamente en tres receptáculos con agua a determinadas temperaturas, uno para cada paso. Preparación del material La presentación comercial del agar-agar corresponde a recipientes con agar para portaimpresiones y jeringas en estado de gel para la aplicación por inyección. El primer paso para el empleo del material para portaimpresiones es revertir su estado al de sol, lo que se hace mediante dispositivos acondicionadores especializados que funcionan a base de calentamiento de agua que permiten la licuación del gel. Se recomienda mantener el gel de agar en agua hirviendo por, al menos, 10 minutos. Posterior a la licuación del material, éste se almacena en su forma de sol hasta que se requiera para inyección en la preparación o para cargar un portaimpresiones. Desde la porción de almacenamiento del sol de hidrocoloide a 55°C se carga el portaimpresiones para luego someterlo

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a templado, lo que corresponde al enfriamiento hasta los 45°C por unos 10 minutos, luego de lo cual el agar tiene una viscosidad y temperatura adecuadas para su aplicación en boca. En el caso del material para jeringa, éste no se somete a templado, dado que la inyección permite su enfriamiento a temperaturas tolerables y le confiere una viscosidad adecuada. Impresión El material de jeringa se toma desde el dispositivo de almacenamiento, sin templar, y se aplica en las cavidades preparadas hasta cubrir el diente por completo. Inmediatamente se procede a poner el portaimpresiones con el material acondicionado. Es importante no ejercer demasiada presión para evitar un escurrimeinto excesivo del material de jeringa sobre el de cubeta, lo que limita los detalles de la impresión. Luego, se hace circular agua fría por la cubeta para acelerar el proceso de gelificación, llevando la temperatura hacia aproximadamente los 20°C por tres a 5 minutos, luego de lo cual el material puede ser retirado sin mayor riesgo de fractura. 4.1.4

Exactitud de la impresión

Por lo general, los materiales hidrocoloides reversibles presentan altos índices de exactitud de impresión, siempre y cuando se vigilen los siguientes factores: Viscosidad del sol Luego de su licuación, el sol debe ser lo suficientemente viscoso como para obtener la impresión sin fluir fuera del portaimpresiones al ser invertido, como así hay que tener precaución con la mordida del paciente, ya que éste puede perforar el agar. Por esta razón es que se suelen emplear hidrocolides reversibles con la técnica de bandeja triple (impresión maxilar, de la relación oclusal y mandibular). Viscoelasticidad Dado que el agar presenta un comportamiento viscoelástico es que su comportamiento tensión-deformación depende de la velocidad con la son ejercidas las tensiones. De este modo, tensiones aplicadas en un corto intervalo de tiempo producirán una deformación elástica y recuperable, no así cargas aplicadas lentamente. Por esto se recomienda retirar el portaimpresiones sólo con un movimiento rápido para evitar deformaciones permanentes. 4.1.5

Distorsión durante la gelación

Durante el proceso de transición al estado de sol se ejercen tensiones internas que determinan cierta contracción en la gelificación. Dado que el agar no es buen conductor térmico, la contracción asociada a gelificación puede iniciarse en los sitios de enfriamiento de la bandeja, lo que puede generar distorsión. Por esto no se recomienda hacer circular por la bandeja agua muy fría, sino que en torno a los 20°C.

4.2 ALGINATO 4.2.1

Composición

El alginato es un hidrocoloide irreversible correspondiente a una suspensión acuosa del polímero lineal de alginato o ácido algínico (ácido anhidro--d-manurónico). Su uso y desarrollo

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tomó auge luego del inicio de la segunda guerra mundial, dado que Japón era el principal proveedor de agar. De este modo, el alginato es el material de impresión hidrocoloide de mayor uso en la actualidad, lo que ha sido determinado por su economía, su fácil manipulación y porque son muy poco desagradables para el paciente. La capacidad de reproducción de detalles es del orden de los 75m. Se distinguen dos tipos de Alginato, dependiendo del tiempo de gelificación: Tipo I o rápido (gelifica de 60 a 120s) y Tipo II o lento (gelifica de 2 a 4,5 minutos). El material de impresión alginato corresponde a sales de ácido algínico, especialmente las sales de sodio, potasio y amonio, solubles en agua. La presentación comercial del material corresponde a un polvo cuyos componentes se muestran en la siguiente tabla: Fórmula del polvo de alginato Función Abundancia (en peso) Alginato Alginato de potasio 15% soluble Sulfato de calcio Reactivo 16% Óxido de zinc Relleno 4% Fluoruro de titanio Acelerador 3% potásico Tierra de diatomeas Relleno 60% Fosfato de sodio Retardador 2% Componente

Como se puede observar, la mayor parte del polvo de la presentación comercial del material de impresión corresponde a relleno inorgánico, el cual confiere resistencia y rigidez al gel de alginato para la extracción y manipulación de la impresión, controla sinéresis o pérdida de agua y evita que el gel adquiera una consistencia pegajosa poco manejable, además de influir en el tiempo de trabajo. 4.2.2

Tiempo de vida

El tiempo que puede ser almacenado el polvo de alginato está determinado por dos factores principalmente: la temperatura y la humedad de almacenamiento. A temperaturas elevadas (65°55°C) el alginato experimenta despolimerización, lo que afecta gravemente el proceso de gelificación, inhabilitándolo para su uso clínico. Asimismo, dada la composición química del alginato y sus aditivos, el material de impresión es muy sensible a la contaminación por la humedad ambiental, por lo cual deben preferirse aquellas presentaciones predosificadas individualmente o, en su defecto, se debe exponer el menor tiempo posible al ambiente. 4.2.3

Gelación

Básicamente, la reacción de gelificación de alginato consiste en la reacción entre la sal soluble de alginato (alginato de potasio o de sodio) con el reactivo sulfato de calcio, de la que se obtiene la sal insoluble alginato de calcio: K2nAlg + n CaSO4 → n K2SO4 + CanAlg Para prolongar el tiempo transcurrido entre la formación de la sal insoluble y el inicio del mezclado con el agua es que se adicionan retardadores como el fosfato de sodio. Este retardante actúa reaccionando con el reactivo sulfato de calcio antes de que éste lo haga con el alginato soluble: 2 Na3PO4 + 3 CaSO4 → Ca3(PO4)2 + 3 Na2SO4

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4.2.4

Estructura del gel

La estructura del gel es conferida por la formación de sales insolubles de alginato (como alginato de calcio) en cuya formación intervienen algunos grupos carboxilato de cadenas poliméricas vecinas, con lo que se obtiene un entrecruzamiento: ...-Alg-COO-Na Na-COO-Alg-...-Alg-COO-Na Na-COO-Alg-...

↓ ...-Alg-COO-Na Na-COO-Alg-...-Alg-COO-Ca-COO-Alg-... Dado que no todos los iones de sodio son reemplazados por los de calcio, el gel adquiere una conformación en la que el sol remanente (la sal de alginato de sodio) queda encapsulado en un entramado del gel formado (alginato de calcio). 4.2.5

Tiempo de gelificación

Se denomina tiempo de gelificación o de gelación a aquel transcurrido desde la mezcla del agua y el polvo hasta la formación del gel. En este intervalo de tiempo el profesional u operador debe ser capaz de mezclar, cargar el portaimpresiones y aplicarlo en la boca del paciente. El retiro del portaimpresiones se debe realizar cuando la gelación ha finalizado para evitar pérdida de continuidad y distorsión. El tiempo para el retiro viene especificado por el fabricante, aunque se recomienda mantenerlo en boca por un tiempo adicional. El tiempo de gelación puede verse influido por factores como la proporción de agua y polvo mezclados, la temperatura del agua y del ambiente. A mayor proporción agua/polvo el tiempo de gelación aumenta y vice versa. Del mismo modo, temperaturas elevadas del agua en el mezclado aceleran la reacción de formación de la sal insoluble de alginato, disminuyendo el tiempo de gelación. Sin embargo, el modo más efectivo de control del tiempo de gelación consiste en la adición de retardadores o aceleradores, según se requiera, aunque con repercusiones en el comportamiento mecánico de la impresión. 4.2.6

Manipulación

Preparación de la mezcla La mezcla se hace de acuerdo a la proporción agua/polvo indicada por el fabricante, de hecho en las presentaciones comerciales de los productos de alginato suelen incorporarse los dosificadores tanto para el polvo como para el agua con las medidas preestablecidas. El agua se incorpora al polvo en una taza de goma limpia y seca para proceder al mezclado con una espátula metálica o una especial de plástico para el Alginato, procurando aplastar la mezcla contra la taza para minimizar la presencia de grumos como así evitando el atrapamiento de aire, todo esto con movimientos vigorosos durante el tiempo de mezclado preestablecido por el fabricante. Es de vital importancia respetar cuidadosamente el tiempo de mezclado preestablecido, ya que influye en gran medida en la resistencia del gel. El resultado debe ser una masa cremosa y homogénea que no debe caer al voltear la taza o la espátula. Una consideración adicional es evitar la inhalación del polvo de alginato, ya que el relleno puede ocasionar daños a la salud, por lo cual los alginatos de última generación han incorporado glicerina como aglutinante para evitar el esparcimiento del polvo en el mezclado o en la manipulación previa, presentaciones que se denominan como libres de polvo o dust free.

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Sistema de impresión Luego de cargar la masa en el portaimpresiones ésta no debe fluir para evitar que el paciente trague o se ahogue con la masa. También se debe asegurar que el material de impresión se adhiera adecuadamente al portaimpresiones para evitar problemas en su retiro, por lo cual se emplean bandejas perforadas, o adhesivos en el caso de emplear bandejas rim-lock o de plástico. El grosor de alginato que queda entre los tejidos y la bandeja no debe ser inferior a los 3mm. La resistencia del material aumenta a una gran tasa inicialmente, llegando a duplicarse durante los primeros cuatro minutos desde el inicio de la gelación, luego de lo cual adquieren una consistencia elástica, lo que permite retirar la impresión sin perder los detalles de las cavidades retentivas. Tensión Para evitar que se produzcan distorsiones al retirar la impresión, se requiere que el gel alcance su máxima resistencia y elasticidad. Tanto la resistencia como el comportamiento elástico del gel de alginato dependen directamente de los factores de manipulación, mezclado y aplicación. 4.2.7

Indicaciones

De modo general, las impresiones con materiales de alginato se emplean para la obtención de modelos de estudio en los que no se requieren altos niveles de precisión, ya que la exactitud que proveen las impresiones de alginato es inferior a la de los elastómeros no acuosos y del agar, por lo cual se contraindican en la obtención de impresiones para procedimientos de confección de prótesis fija o en la toma de impronta de preparaciones cavitarias. Así, las impresiones con alginato se emplean en la obtención de modelos de estudio en ortodoncia, en desdentados parciales o totales, para la confección de prótesis removibles y para el duplicado de modelos de estudio.

4.3 CONSIDERACIONES DE LAS IMPRESIONES DE HIDROCOLOIDES 4.3.1

Desinfección

Dado que las impresiones de hidrocoloides deben ser vaciadas en un corto tiempo desde su obtención se deben emplear desinfectantes específicos que no provoquen variaciones dimensionales de la impresión, como yodóforos, blanqueador o glutaraldehído. En el caso de hidrocolides irreversibles se recomienda inmersión o rociado con hipoclorito de sodio o glutaraldehído por no más de 10 minutos. Debe considerarse que los diversos agentes antimicrobianos suelen desmejorar la dureza del modelo de yeso a afectar su exactitud de reproducción. Formulaciones más recientes incorporan en la fórmula agentes antimicrobianos como clorhexidina. 4.3.2

Estabilidad dimensional

Los geles de hidrocoloides experimentan invariablemente cambios dimensionales por fenómenos de sinéresis, evaporación o imbibición, por lo cual la impresión de gel de hidrocoloide debe ser expuesta al ambiente el menor tiempo posible. Asimismo, hay que tener cuidado con la sinéresis que pueda experimentar la masa al aplicar presión sobre el portaimpresiones, como así la impresión puede experimentar cambios dimensionales por enfriamiento (desde la boca al ambiente) o calentamiento (desde la bandeja refrigerada al ambiente).

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En caso de que no sea posible el vaciado inmediato, se debe almacenar la impresión en condiciones herméticas que aseguren un 100% de humedad para evitar la pérdida o ganancia de líquido.

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5. Materiales de impresión elastómeros no acuosos 5.1 GENERALIDADES Se denomina elastómeros a un grupo de materiales de impresión similares al hule, consistentes en grandes moléculas poliméricas unidas por entrecruzamiento, por lo cual adquieren una conformación tridimensional a modo de red, a la cual comúnmente se le denomina gel. Su denominación de elastómeros hace referencia al comportamiento elástico, el cual es conferido por la capacidad de desenrrollamiento reversible de las moléculas poliméricas, capacidad que, como es de suponer, depende del entrecruzamiento de las cadenas. 5.1.1

Descripción

De acuerdo a su composición química, se distinguen cuatro tipos de elastómeros no acuosos: 1) polisulfuros, 2) siliconas de polimerización por condensación, 3) siliconas de polimerización por adición y 4) poliéter. En su mayoría, estos elastómeros tienen una presentación comercial consistente en dos pastas, una base y otra activadora o reactiva. Al mezclarlas se producen procesos de polimerización por alargamiento de cadenas y entrecruzamiento de cadenas mediante adición o condensación. 5.1.2

Manejo

El tiempo de trabajo de un elastómero se mide desde el mezclado de las pastas hasta poco antes de que el material desarrolle su comportamiento elástico. Este tiempo de trabajo debe ser suficiente para efectuar el mezclado, la carga en el portaimpresiones o la jeringa, la inyección del material y la toma de la impresión. Como en la mayoría de los materiales de impresión, se recomienda al profesional sobrepasar levemente el tiempo en boca recomendado por el fabricante para asegurar que el material desarrolle su comportamiento elástico y minimizar así las distorsiones al extraer la impresión. Se debe tener en cuenta que el tiempo de endurecimiento del material no corresponde al tiempo de curación, ya que la polimerización prosigue por un tiempo considerable, lo que se denomina como polimerización residual. 5.1.3

Características

La gran exactitud obtenida con estos materiales depende en gran medida de sus propiedades reológicas. Se aplican en boca como un líquido muy viscoso y se extraen como un sólido de notable comportamiento viscoelástico. Este comportamiento viscoelástico determina que, como ocurre en general con los materiales de impresión, su extracción sea con un movimiento rápido y certero para evitar la distorsión. La exactitud del registro con elastómeros también se ve influenciada por la temperatura, las cargas ejercidas en el proceso de vaciado y afecciones de las reacciones de polimerización.

5.2 POLISULFUROS 5.2.1

Características químicas

La unidad química de los polisulfuros, como su nombre lo indica, es un polímero orgánico ramificado polisulfúrico. A menudo la presencia de agentes oxidantes como el dióxido de plomo desencadenan la reacción de condensación mediante la cual reaccionan los grupos sulfhidrilos (R-

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SH) para formar puentes disulfuro (R-S-S-R'), lo que determina la ocurrencia de alargamiento de cadenas y el entrecruzamiento. Al mezclar las pastas base y activadora (o reactiva) se sucede la polimerización para el alargamiento de cadenas, lo que determina un aumento de la viscosidad de la mezcla. Seguidamente, se produce el entrecruzamiento, por lo cual la masa, conforme avanza el espatulado, presenta un comportamiento elástico creciente. La velocidad del curado alcanza su máximo cuando finaliza el espatulado y se ha comenzado con la construcción de la red tridimensional elástica por el entrecruzamiento de las cadenas elongadas. La reacción de polimerización de los polisulfuros es exotérmica y por lo general se ve acelerada por el calor y la humedad y dado que el producto de la reacción es agua, su pérdida ejerce un efecto sobre la estabilidad dimensional. Tanto la presencia de agua y otros fluidos, como un aumento de la temperatura aceleran el proceso de fraguado, acortando el tiempo de trabajo. 5.2.2

Composición

La pasta base se compone de polímero de polisulfuro, relleno (litofono y dióxido de titanio) para dar resistencia, un plastificante (dibutilftalato) y azufre (0,5%) para promover la reacción de los grupos -SH. La pasta activadora, catalizadora o aceleradora contiene mayoritariamente dióxido de plomo, lo que le confiere el color marrón característico. Esta pasta contiene también el mismo relleno y plastificante que la de base además de retardadores como ácido oleico o esteárico. 5.2.3

Manipulación

Las pastas se dispensan sobre una superficie no absorbente, seca e idealmente fría. Los tubos de cada pasta presentan aberturas de diámetro establecido que aseguran que la proporción de mezcla sea la idónea al dispensar las pastas en longitudes iguales. Luego de dispensar las pastas, se procede a mezclarlas espatulando hasta obtener una masa de color uniforme. Este espatulado se hace raspando y alisando de forma repetitiva por el tiempo establecido por el fabricante. 5.2.4

Tiempos de trabajo y fraguado

Como ya se dijo, aumentos de la temperatura aceleran la reacción de polimerización en los polisulfuros, por lo cual se ven acortados los tiempos de trabajo y de fraguado. De este modo, el enfriamiento del instrumental y de la superficie de mezclado se pueden emplear como técnica de aumento del tiempo de trabajo. Asimismo la humedad favorece la reacción, por lo cual la adición o contaminación con agua u otros como desinfectantes acortan ambos tiempos. Se ha observado que algunos materiales polisulfuros ven afectados sus tiempos de manejo y fraguado al variar la proporción pasta base/pasta activadora. 5.2.5

Elasticidad

Conforme avanza el tiempo, la mezcla adquiere un comportamiento elástico por el entrecruzamiento de cadenas. De esta forma, manteniendo el material de impresión por más tiempo en boca, al desarrollar sus cualidades elásticas, se minimiza la ocurrencia de distorsiones producto de su extracción. Asimismo, se ha observado que los polisulfuros son susceptibles de experimentar distorsión al aplicar deformaciones a baja velocidad, es decir presentan cierto comportamiento viscoelástico.

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En comparación con otros elastómeros no acuosos, los polisulfuros presentan una mayor tendencia a experimentar deformaciones permanentes, así como a una recuperación elástica más lenta. Por el contrario, presentan mayor resistencia al rasgado en su extracción. 5.2.6

Reología

El material de polisulfuro, en comparación con otros elastómeros, presenta una baja rigidez, la que es compensada por su elevada viscosidad antes de endurecer. Esto permite mayor comodidad para el paciente al tomar la impresión y la necesidad de menos fuerza al remover el material de la boca. 5.2.7

Energía de rasgado

Si bien los materiales de polisulfuros presentan una alta tendencia a la distorsión, presentan la más alta resistencia al rasgado. Para evitar tanto la distorsión como el rasgado, la impresión de polisulfuro debe ser retirada con un sólo movimiento rápido y certero. 5.2.8

Estabilidad dimensional

Para impresiones de polisulfuros se recomienda realizar el vaciado inmediatamente después de la obtención de la impronta. En general, son fuentes de variaciones dimensionales en los polisulfuros:

   

Contracción en la polimerización; Pérdida de agua como producto de la polimerización por condensación; Absorción de líquidos y Recuperación elástica incompleta por su viscoelasticidad.

En comparación a los hidrocoloides, los polisulfuros pueden ser almacenados expuestos al ambiente sin que experimenten una considerable variación dimensional, aunque todos los elastómeros presentan ciertas distorsiones al ser expuestos al ambiente. Es por esto que se recomienda realizar el vaciado con yeso cuanto antes, idealmente durante los primeros 30 minutos luego de la extracción de la impresión. 5.2.9

Biocompatibilidad

Los elastómeros polisulfúricos presentan las menores tasas de citotoxicidad. Asimismo es posible aplicarlo en repetidas ocasiones sin que se observen efectos adversos en la cavidad oral, aunque es de cuidado la retención de material en el surco gingival, ya que de seguro determinará un proceso inflamatorio. Dado el contenido plomo, los materiales elastómeros polisulfúricos presentan una radiopacidad que los hace detectables en las radiografías. 5.2.10

Manejo del portaimpresiones

Se recomienda que la cantidad de material sea la mínima requerida, por lo cual se suelen emplear polisulfuros en portaimpresiones individuales de acrílico. El empleo de un mínimo de material minimiza la ocurrencia de distorsiones asociadas a la pérdida de subproductos, a la contracción de polimerización y a la deformación en el retiro de la impresión. 5.2.11

Técnica de impresión

Mediante el empleo conjunto de polisulfuros de cuerpo ligero y de consistencia de masilla es posible obtener una impresión de múltiples piezas dentales. El polisulfuro de cuerpo ligero,

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aplicado mediante inyección, presenta la misma composición global descrita anteriormente, sin embargo presenta una menor abundancia de relleno, lo que aumenta la contracción de polimerización y la susceptibilidad a variaciones asociadas a cambios térmicos, por lo cual no resulta recomendable emplear el material de cuerpo ligero de forma única. Para la técnica conjunta de material de consistencia ligera y de masilla se recomienda aplicar en los dientes y su vecindad el material de jeringa para luego asentar el portaimpresiones con la masilla, siempre teniendo en cuenta el tiempo de trabajo, ya que ambos materiales deben fraguar de forma sincronizada. Asimismo, en la elaboración de troqueles sucesivos en impresiones de polisulfuros se debe considerar que la exactitud disminuye desde la obtención del primer modelo.

5.3 SILICONAS DE POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN 5.3.1

Características químicas

La unidad polimérica consiste en --hidroxipolidimetilsiloxano. Éste se obtiene mediante polimerización por condensación de moléculas de silicatos alquílicos tri y tetrafuncionales, como ortosilicato tetraetílico, en presencia de octoato estañoso. El elastómero se obtiene mediante entrecruzamiento de cadenas, dónde el agente de entrecruzamiento corresponde al silicato alquilo. Producto de la reacción de condensación en el entrecruzamiento de cadenas se produce etanol. 5.3.2

Composición

La presentación comercial de las siliconas de condensación depende de la consistencia. Las de consistencia de masilla (Putty) consisten en una pasta base de consistencia y viscosidad apreciable, y una pasta activadora de baja viscosidad. La consistencia de la pasta base es otorgada por el relleno inorgánico que presenta, el cual confiere viscosidad y mejora la integridad de la pasta, ya que mejora las interacciones entre los componentes, además de conferir resistencia al material de impresión final. Las siliconas de cuerpo ligero (Light body o siliconas livianas) emplean el mismo activador que la de consistencia de masilla, y la pasta de base es de alta fluidez, dada por la menor proporción de relleno inorgánico. Al igual que ocurre con los polisulfuros, dada la mayor proporción relleno/polímero, las siliconas de masilla experimentan menor contracción por polimerización y por efectos térmicos que las de cuerpo ligero. El rango de reproducción de detalles es del orden de los 20m para las de cuerpo ligero, mientras que es del orden de los 70m para la de masilla. 5.3.3

Manipulación

El fabricante entrega las dosis preestablecidas para las mezclas de la pasta o masilla de base y la activadora. La pasta activadora y la masilla presentan coloraciones muy distintas para identificar fácilmente el progreso del mezclado, el cual se completa cuando se adquiere una masa de color uniforme sin vetas del activador. Las últimas presentaciones comerciales, correspondientes a la masilla y la pasta activadora, hacen posible un mezclado manual, el que debe ser realizado sin guantes para que los compuestos sulfurados de éstos no interfieran con la polimerización. 5.3.4

Tiempos de trabajo y de fraguado

Como ocurre de forma general con las reacciones de condensación, el calor aumenta la velocidad de la reacción, por lo cual en el caso de las siliconas de condensación un aumento de la

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temperatura acelerará su endurecimiento, acortando el tiempo de trabajo y de fraguado. También influye en buena medida la proporción base/activador empleada, aumentando los tiempos de trabajo y fraguado altos valores de dicha proporción. 5.3.5

Elasticidad

Las siliconas de polimerización por condensación son más elásticas que los polisulfuros y tienen una menor tendencia a experimentar deformaciones permanentes. Una similitud con los polisulfuros es, dado su comportamiento elástico final, la facilidad de la remoción de la impresión de sitios retentivos. 5.3.6

Reología

Al igual que otros materiales de impresión, las siliconas de condensación presentan un comportamiento viscoelástico: ante tensiones de aplicación rápida y transitoria presentan un comportamiento elástico, mientras que ante tensiones de aplicación lenta y sostenida se comportan como un material plástico. De este modo, como hemos visto para otros materiales de impresión, la remoción de la impresión debe ser con un movimiento rápido y certero para evitar la distorsión. 5.3.7

Energía de rasgado

Al endurecer, las siliconas de condensación presentan una alta tendencia al rasgado, aunque menor que la de los hidrocoloides. Dado el comportamiento viscoelástico, el riesgo de rasgado será menor cuando se aplique una fuerza rápida y certera. 5.3.8

Estabilidad dimensional

La producción de etanol como producto de la polimerización afecta negativamente la estabilidad dimensional de la impresión. Esto, por una parte, dada su volatilidad y, además, por su gran tamaño molecular, con lo cual al volatilizarse se produce una mayor pérdida de volumen a la que ocurre, por ejemplo, con la pérdida de agua en los hidrocoloides o polisulfuros. Esto adquiere especial relevancia considerando el hecho de que la polimerización continúa aún después que el material ha endurecido lo suficiente para su extracción. De este modo se recomienda hacer el vaciado de inmediato (no más de 30 minutos luego de retirarlo). 5.3.9

Biocompatibilidad

Al igual que los polisulfuros, dada su baja afinidad con medios acuosos, las siliconas presentan un bajo riesgo de toxicidad para los tejidos bucales, sino que los efectos no deseados se asocian principalmente a irritaciones e inflamaciones derivadas de remanentes en el surco gingival. 5.3.10

Técnica de manejo

Las siliconas de condensación se emplean en sus consistencias de masilla y ligera de forma conjunta en una técnica denominada de masilla lavada. Esta técnica consiste en la toma de una impresión preliminar con silicona de condensación, la cual una vez endurecida se carga con silicona liviana para asentarla nuevamente en boca y así capturar el máximo de detalles. Esta técnica también se puede efectuar cargando una jeringa con silicona liviana para inyectarla en torno a los dientes y tejidos a impresionar con la silicona pesada. Dado que la silicona liviana es mucho más fluida que la pesada hay que tener cuidado en la presión ejercida al tomar la impresión para evitar que ésta fluya en demasía sin quedarse en las cavidades a impresionar. Las principales desventajas en el empleo de siliconas de condensación es su baja estabilidad dimensional luego de tomar la impresión, así como su técnica de manejo es más sensible que la de

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otros materiales. Además, las siliconas son más susceptibles a experimentar distorsiones que los polisulfuros, además de ser más costosas.

5.4 SILICONAS DE POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN 5.4.1

Características químicas

También se denominan como Polivinilsiloxanos o Polisiloxanos de vinilo. Como su nombre lo indica, la polimerización que experimentan corresponde a una reacción de adición mediada por sales de platino sobre grupos vinilo (-CH=CH2). Como en todas las reacciones de adición, no se generan subproductos siempre y cuando no existan impurezas y se empleen los reactivos de forma adecuada, por lo que las proporciones usadas de pasta de base y activadora son cruciales. Cuando las proporciones de las pastas son inadecuadas o cuando se presentan impurezas en la mezcla tiene lugar la formación de gas hidrógeno, cuya acumulación puede llegar a producir variaciones dimensionales milimétricas. Actualmente se añaden sales de metales nobles para reducir al mínimo la formación de H2, o bien se recomienda prolongar por aproximadamente una hora entre la extracción de la impresión y el vaciado, sin que se produzcan distorsiones detectables. 5.4.2

Composición

Ambas pastas, activadora y base, contienen relleno y prepolímeros de siliconas de vinilo. Por lo general, la pasta activadora contiene las sales de platino que inician la reacción de adición por lo que la pasta de base debe contener tanto sus prepolímeros propios como los de la activadora. Asimismo, es la pasta activadora la que contiene los agentes retardadores. Dado que la silicona es un compuesto hidrófobo, presenta ciertos inconvenientes en la humectación de tejidos blandos y en el proceso e vaciado, por lo cual las nuevas formulaciones incluyen siliconas más hidrofílicos y agentes tensioactivos. 5.4.3

Manipulación

La presentación comercial de las siliconas de adición de cuerpo ligero y mediano es de dos tubos, uno de pasta base y el otro del activador. La apertura de los tubos presenta un diámetro establecido que permite una correcta proporción de mezclado de ambas pastas al dosificarlas en igual longitud. A diferencia de las siliconas de condensación, el activador y la pasta de base de las siliconas de adición presentan viscosidades similares, lo que facilita el espatulado. Últimamente se han desarrollado sistemas de jeringa doble que mezclan las pastas en el acto, evitando el proceso de espatulado. El mezclado debe realizarse sobre una superficie lisa y no absorbente, espatulando hasta obtener una mezcla de color homogéneo y reduciendo en lo posible el atrapamiento de aire. Al igual que ocurre con las siliconas de condensación, el uso de guantes puede contaminar la silicona por adición y afectar significativamente su funcionalidad. 5.4.4

Tiempos de trabajo y fraguado

La velocidad de endurecimiento de las siliconas de adición es especialmente sensible a la acción de retardantes como a la temperatura, viéndose acelerada la reacción de adición por efectos de ésta última. Por ello se puede controlar el tiempo de trabajo refrigerando las pastas o la superficie de mezclado.

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5.4.5

Elasticidad

Presentan mayor elasticidad que los materiales de polisulfuros y que las siliconas de condensación. Dada esta alta elasticidad la ocurrencia de distorsión en la extracción es mínima. Sin embargo para aprovechar al máximo el comportamiento elástico y la viscosidad de la silicona se debe sincronizar su preparación con la de la silicona pesada en la técnica de masilla lavada. Asimismo, este mayor comportamiento elástico aumenta la ocurrencia de distorsiones por efectos de recuperación elástica dados por la compresión excesiva y mantenida del material de impresión sobre los dientes. Además, las últimas formulaciones presentan un comportamiento tixotrópico, lo que mejora su retención en los dientes antes de aplicar el portaimpresiones con la silicona de masilla. 5.4.6

Reología

Las siliconas de adición, si bien son más fluidas que las de condensación, se caracterizan por presentar un comportamiento pseudoplástico, el cual consiste en un comportamiento fluido sólo ante presiones lo suficientemente grandes. Esto permite inyectar la silicona con una jeringa y que ésta luego no fluya en los tejidos a impresionar. 5.4.7

Energía de rasgado

Al igual que el común de los materiales de impresión, las siliconas de adición presentan un comportamiento viscoelástico. Estas siliconas per sé presentan buena resistencia al rasgado, la cual es máxima cuando se ejercen sobre ellas fuerzas rápidas. De este modo se minimiza la probabilidad de rasgado en la extracción con un retiro firme y certero. 5.4.8

Estabilidad dimensional

Dada la ausencia de productos de la reacción de polimerización susceptibles de eliminarse, las siliconas de adición son más dimensionalmente más estables que las de condensación y que otros materiales de impresión. Los cambios dimensionales de este material están asociados fundamentalmente a variaciones térmicas en su aplicación. Esto permite tener más tiempo entre la obtención de la impresión y la realización del vaciado. Además, esta gran estabilidad dimensional y la gran elasticidad permiten obtener varios modelos o troqueles de yeso a partir de una sola impresión. 5.4.9

Biocompatibilidad

Al igual que las siliconas de condensación, las adición presentan son muy bien toleradas y sus efectos negativos se asocian a residuos en el surco gingival. 5.4.10

Técnica de manejo

Si bien las siliconas de adición presentan muy buena estabilidad dimensional, la aplicación de presiones excesivas en la toma de impresión determina que, debido a su muy buen comportamiento elástico, se produzcan inexactitudes al retirar el material. Asimismo, en la técnica de masilla lavada, si la impresión de silicona lavada no deja espacio suficiente para la silicona de adición se pueden producir distorsiones. Siempre es conveniente tener en cuenta que, dado el menor contenido de relleno del material de cuerpo ligero o mediano éstos son más susceptibles a la contracción en la polimerización. En cuanto a la desinfección, dado su carácter hidrófobo no presenta inconvenientes en la inmersión en glutaraldehído o hipoclorito de sodio por hasta 15 minutos.

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En comparación a los otros materiales de impresión, incluyendo las siliconas de condensación, las de adición presentan las ventajas de su enorme exactitud, su gran estabilidad dimensional, su amplio tiempo de almacenamiento (hasta 2 años), su corto tiempo de fraguado y su baja susceptibilidad a experimentar distorsión. Sin embargo presenta desventajas como la posibilidad de presentar burbujas de hidrógeno, el mayor riesgo de que ocurra recuperación elástica y su costo elevado. Las últimas formulaciones de los polivinilsiloxanos incluyen la adición de metales nobles para disminuir la formación de gas hidrógeno, como sí emplear siliconas menos hidrofóbicas para mejorar la reproducción de detalles. Asimismo, se ha ampliado el uso de dispensadores de mezcla automática mediante jeringas duales.

5.5 MATERIALES DE IMPRESIÓN DE POLIÉTER 5.5.1

Características químicas

Son polímeros correspondientes a un poliéter ramificado, dónde al cabo de cada ramificación se encuentra un anillo de aziridina. Son estos anillos los que reaccionan por la acción de un éster de sulfonato aromático para entrecruzar las cadenas, lo que determinan el fraguado en una reacción denominada de polimerización catiónica. 5.5.2

Composición

Se presentan en dos pastas: una base y una aceleradora. La primera consiste en una mezcla de polímero de poliéter, sílice coloidal como relleno y un plastificante (glicoéter o ftalato). La pasta aceleradora contiene el sulfonato alquilo aromático y el mismo relleno y plastificante que la pasta base. 5.5.3

Manipulación

Al mezclar la pasta de base y la aceleradora mediante el mismo mecanismo que el empleado para las siliconas de adición y polisulfuros se obtiene una masa pseudoplástica, lo que permite su aplicación con jeringa o mediante un portaimpresiones. La dosificación de las pastas es la misma que la empleada para polisulfuros y siliconas livianas. 5.5.4

Tiempos de trabajo y fraguado

El tiempo de fraguado y de trabajo de los materiales de poliéter son menos sensibles a los cambios térmicos que los anteriores y suelen ser controlados mediante variaciones en la proporción de mezcla de la pasta base y aceleradora, o bien mediante el uso de disolventes adecuados o retardantes sin que se vean afectados gravemente la contracción de polimerización o la elasticidad. 5.5.5

Elasticidad

Los poliéteres son ligeramente menos elásticos que las siliconas de polimerización mediante adición. 5.5.6

Reología y energía de rasgado

Proveen gran exactitud y facilidad en su aplicación por su comportamiento pseudoplástico, lo que permite su aplicación mediante lavado o por inyección con jeringa o bien mediante portaimpresiones.

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En cuanto a la energía de rasgado, los poliéteres son más resistentes a este que las siliconas, pero menos resistentes que los polisulfuros. 5.5.7

Estabilidad dimensional

Al igual que ocurre con las siliconas de adición, al no generarse productos en la polimerización catiónica, los cambios dimensionales en los poliéteres se asocian fundamentalmente a variaciones térmicas. Asimismo, dado que es un compuesto hidrófobo, el vaciado se puede realizar inmediatamente o luego de varios días. Sin embargo, dada la presencia de átomos de oxígeno de los enlaces éter y de plastificantes hidrófilos es que se recomienda que el almacenamiento de las impresiones con este material sea en un ambiente seco. 5.5.8

Biocompatibilidad

Se han reportado casos de irritación por contacto con poliéteres y presentan niveles de citotoxicidad mayores a los otros elastómeros no acuosos. También se asocia un riesgo a la permanencia de residuos en el surco gingival. 5.5.9

Técnica de manejo

Hay que tener en consideración la existencia de materiales de poliéter de viscosidad única o múltiple, lo que les ha permitido competir con el uso de siliconas. Los de viscosidad única se aplican mediante un portaimpresiones y mediante una jeringa directamente en la preparación. Los de viscosidad múltiple tienen un manejo similar al de la técnica de masilla lavada de las siliconas. En cuanto a la desinfección, dado su cierto carácter hidrófilo son susceptibles de experimentar distorsiones por inmersión excesiva en el agente desinfectante. Presentan un muy buen comportamiento en el vaciado con yesos. Las ventajas de este material son, principalmente, su rápido fraguado, su gran exactitud, su alta resistencia, larga vida útil, baja susceptibilidad a la distorsión en la remoción y su mejor interacción con el medio bucal por su menor hidrofobicidad. Sus desventajas con su alto costo, su mal sabor, su mala estabilidad dimensional (lo que determina un vaciado inmediato) y su rigidez (la que eventualmente dificulta su extracción).

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Material Polisulfuros

Siliconas de condensación

Siliconas de adición (de consistencia única o monofásica)

Siliconas de adición (para técnica de masilla lavada)

Poliéteres

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COMPARACIÓN DE ELASTÓMEROS NO ACUOSOS PARA IMPRESIÓN Ventajas Desventajas Susceptible a distorsiones Buen tiempo de trabajo Alta hidrofobicidad Alta resistencia al rasgado Mal olor y color Requiere cubeta individual Buen tiempo de trabajo Mayor contracción de polimerización Masilla para bandeja común Subproducto volátil Permite vaciado inmediato Baja resistencia al rasgado Limpio y agradable Requiere vaciado inmediato Gran estabilidad dimensional y Alta hidrofobicidad exactitud Permite dispensador automático Material único Idealmente elástico Alta hidrofobicidad Sin subproductos Eventuales problemas de flujo Permite vaciado repetitivo y tardío Dificultad para el vaciado Limpio y agradable Alto costo Gran estabilidad dimensional y exactitud Alta hidrofobicidad Masilla para portaimpresiones Eventuales problemas de común desplazamiento del material de Material ligero permite dispensador cuerpo ligero por la masilla automático Complejidad de técnica Limpio y agradable Dificultad para el vaciado Permite vaciado repetitivo y tardío Alto costo Fraguado rápido Limpio y agradable Alta rigidez Menor hidrofobicidad Capacidad de absorción de líquidos Alta estabilidad dimensional Alto costo Alta vida útil Eventuales reacciones adversas Permite vaciado repetitivo

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6. Materiales de impresión no elastómeros 6.1 GENERALIDADES Son aquellos materiales de impresión que carecen casi totalmente de comportamiento elástico, por lo cual presentan indicaciones muy acotadas. En este grupo de materiales de impresión destacan el denominado compuesto para modelar, modelina o godiva, el yeso de París y las pastas de óxido de zinc-eugenol, también denominadas pastas zinquenólicas o ZOE.

6.2 MODELINA 6.2.1

Composición

La modelina es un compuesto rígido a temperatura ambiente que se emplea para tomar ciertas impresiones mediante su ablandamiento por calor. Está formado por ceras (7%), resinas termoplásticas (40%), relleno inorgánico (50%) y colorantes. Puede presentar aditivos de función plastificante, como ácido esteárico y gutapercha para facilitar su manejo. La presencia de relleno inorgánico confiere consistencia y resistencia al compuesto a temperatura ambiente, ya que la cera y las resinas por sí solas carecen de un buen comportamiento mecánico, aún a temperatura ambiente. 6.2.2

Propiedades

Conductividad térmica y contracción Dado su alto contenido de cera, la modelina presenta una muy pobre conductividad térmica, por lo cual se requiere que en su ablandamiento sea expuesta durante un tiempo suficiente para lograr una disminución uniforme de la viscosidad. El ablandamiento uniforme es requisito fundamental para cargar el portaimpresiones. Asimismo es necesario esperar un tiempo prudente para que el enfriamiento y el endurecimiento del material en boca sea de carácter uniforme y suficiente antes de extraer la impresión, por lo cual usualmente se emplean bandejas refrigeradas. También por el alto contenido de cera, la modelina es altamente susceptible a la ocurrencia de distorsiones por variaciones térmicas como por la liberación de tensiones. Ablandamiento El ablandamiento o suavizado de las barras de modelina puede hacerse mediante su exposición a llama, procurando siempre evitar que se quema o que ebulla. También se pueden ablandar las barras sumergiéndolas en agua caliente teniendo cuidado de no ablandarlo por un tiempo muy prolongado. El suavizado por inmersión se hace cuando se requieren cantidades mayores. Deformaciones Para evitar la ocurrencia de deformaciones se recomienda no retirar el material de modelar hasta que esté totalmente frío y endurecido. Asimismo, dada las distorsiones que puede sufrir por su alto contenido de cera, el vaciado debe realizarse de forma inmediata a la obtención de la impresión.

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6.2.3

Clasificación y presentaciones

Godiva tipo I Es aquella empleada para el registro de impresiones propiamente tal. Presenta en su composición un porcentaje más elevado de ceras y resinas termoplásticas para disminuir la temperatura de fusión hasta unos 45°C. Se presentan en barras o lápices. Godiva tipo II Es aquella denominada como de alto punto de fusión, y se emplea en la confección de cubetas individuales. Se presentan panes o placas, a diferencia de los de tipo I. 6.2.4

Indicaciones

Los compuestos de modelar se indican para la obtención de impresiones de arcadas desdentadas, para la confección de rodetes para placas de relación mandibular-maxilar, para la toma de impresiones de canales radiculares tratados, como así para retocar impresiones del mismo material y para individualizar cubetas.

6.3 PASTAS DE ÓXIDO DE ZINC – EUGENOL (ZOE) 7.2.1

Composición

Los materiales de impresión correspondientes a pastas de óxido de zinc – eugenol se presentan comercialmente en dos pastas: una de base y otra aceleradora. En la siguiente tabla se muestra la composición de cada una de ellas y la función de sus componentes.

Pasta de base

Pasta aceleradora

7.2.2

COMPOSICIÓN DE LAS PASTAS ZOE Función Reactivo Plastificante, Suavizante de la acción del eugenol, ayuda al fraguado Reactivo Aumenta la velocidad de la reacción y confiere suavidad y homogeneidad Relleno, confiere consistencia

Compuesto Óxido de zinc Aceite mineral o vegetal Eugenol Goma o rosina polimerizada Relleno (tipo sílice) Lanolina

Abundancia 87%

Resina balsámica

10%

Confieren fluidez y facilitan el mezclado

CaCl2, acetato de zinc u otros

Acelerador de la reacción

13% 12% 50% 20% 3%

Manipulación

Sobre una superficie no absorbente se dispensan ambas pastas de modo tal de obtener porciones de igual longitud, del mismo modo como se dispensan las pastas de las siliconas de adición y condensación. Asimismo, se mezclan las porciones de cada pasta con una espátula hasta obtener una pasta de color uniforme durante el tiempo que indique el fabricante para el mezclado. 7.2.3

Clasificación

Se distinguen dos tipos de pastas zinquenólicas: I y II según la dureza (no resistencia) que adquieren luego de fraguar. Las de tipo I se denominan pastas duras dada la mayor dureza que

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adquieren al finalizar el fraguado, el cual se completa en unos 10 minutos desde realizada la mezcla. Las de tipo II, denominadas suaves o blandas, como su nombre indica, exhiben una menor dureza al fraguar, lo que lleva alrededor de 15 minutos. 7.2.4

Tiempo de fraguado y su control

Se describen un tiempo de fraguado inicial, correspondiente al tiempo de trabajo, y uno final, correspondiente al tiempo de fraguado propiamente tal. El tiempo de fraguado inicial contempla desde la preparación de la mezcla, la carga del portaimpresiones y s colocación en boca. Por otro lado, el tiempo de fraguado final corresponde a aquel entre la mezcla y el endurecimiento de ésta. El tiempo inicial, por lo general, oscila entre 3 y 6 minutos, mientras que el tiempo de fraguado final puede llegar hasta los 10 o 15 minutos, dependiendo del tipo de pasta zinquenólica. Dado que la reacción de formación de eugenolato de zinc se ve acelerada por la presencia de agua y por la temperatura, estos dos factores son los que gobiernan mayoritariamente, además de la proporción pasta de base/pasta activadora, el tiempo de fraguado. Así, el operador puede manejar el tiempo de trabajo de una pasta ZOE mediante:  Adición de agua o de un agente acelerador para reducir el tiempo de fraguado;  Enfriar la superficie de mezclado y el instrumental para aumentar el tiempo de fraguado;  Alterar las proporciones predefinidas de pasta de base/pasta aceleradora;  Añadir aceites inertes o ceras para prolongar el tiempo de fraguado, aunque pueden provocar pérdida de homogeneidad y de resistencia y  Alterar el tiempo de mezclado. Por lo general, al prolongar el espatulado el tiempo de fraguado se reduce, aunque no es una forma muy efectiva para controlar el tiempo de trabajo del material 7.2.5

Indicaciones y consideraciones

De modo general, las pastas zinquenólicas se indican en la impresión de zonas desdentadas, ya sean del paciente o bien de un modelo a reproducir, siempre evitando zonas retentivas. Estas impresiones se toman con una técnica similar a la de masilla lavada de las siliconas: sobre una bandeja individual de modelina o acrílico o sobre una impresión previa de modelina. La impresión con pastas ZOE debe ser removida sólo cuando ésta haya endurecido, luego de lo cual se caracteriza por un buen grado de reproducción de detalles y por su alta estabilidad dimensional, lo que permite que el vaciado con yeso pueda hacerse inmediatamente, o no. Dada la presencia de eugenol, el empleo de pastas zinquenólicas puede ocasionar reacciones adversas como irritaciones o alergias en el paciente, por lo cual se han desarrollado presentaciones que reemplazan el eugenol con ácidos carboxílicos. El más empleado en la práctica profesional es el ácido o-etoxibenzoico (EBA). Asimismo, es posible la adición de agentes bactericidas y otros agentes medicamentosos sin afectar de modo considerable el desempeño del material. Otros usos de las pastas zinquenólicas corresponden a la elaboración de apósitos quirúrgicos luego de cirugía periodontal y para el registro de la relación oclusal dado que ofrecen mayor resistencias que las ceras para el mismo propósito.

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7. Ceras de uso odontológico 7.1 GENERALIDADES Las ceras corresponden a materiales orgánicos de amplio uso en procedimientos odontológicos, especialmente en aquellos de restauración indirecta, como son la confección de incrustaciones metálicas o de resina. Las ceras se caracterizan por su gran facilidad de modelado. De modo general, las ceras, tanto las de uso odontológico como las de uso cotidiano e industrial, son una mezcla de hidrocarburos que constituyen una masa termoplástica sólida a la temperatura ambiente y que, dependiendo de su composición, pueden presentar amplios rangos en los que se encuentra su temperatura de fusión. Dada su composición básica, las ceras en general son insolubles en solventes polares. A grandes rasgos, las ceras comparten muchas propiedades con las grasas ya que sus moléculas constituyentes pueden corresponder a derivados de múltiples ácidos grasos. Sin embargo, dado que entre los constituyentes de las ceras se incluyen moléculas que presentan grupos funcionales ésteres, se establecen entre las moléculas vecinas interacciones químicas secundarias del tipo dipolo-dipolo, lo que unido al mayor peso molecular de sus constituyentes, determina su mayor punto de fusión.

7.2 COMPOSICIÓN Como ya se dijo, las ceras se constituyen como una mezcla de moléculas hidrocarbonadas, las cuales se obtienen de varias fracciones de la destilación de petróleo o bien de fuentes naturales (animales, vegetales o minerales), por lo cual sus moléculas constituyentes presentan diversos tamaños y pueden presentar múltiples ramificaciones. Asimismo las ceras presentan en su composición múltiples ésteres, por lo cual es posible que se establezcan interacciones débiles entre las moléculas, del tipo dipolo-dipolo estables o fluctuantes. El establecimiento de estas interacciones débiles entre las cadenas hidrocarbonadas y los ésteres explican en gran medida las propiedades termoplásticas características de las ceras. De este modo, la abundancia relativa de estos ésteres, al determinar el comportamiento termoplástico, varía de acuerdo el uso de la cera.

7.3 CLASIFICACIÓN Las ceras de uso odontológico se clasifican según tres grandes criterios: su origen, su composición química y su uso. 7.3.1

Según origen

Bajo este criterio podemos distinguir dos grandes grupos: las ceras de origen natural y las de origen sintético. Ceras naturales Las ceras naturales son aquellas obtenidas a partir de fuentes animales, vegetales y minerales. En el caso de las ceras naturales de origen vegetal y animal pueden ser obtenidas mediante por extracción directa, mientas que las de origen mineral se obtienen mediante el proceso de destilación fraccionada de petróleo.

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Ceras sintéticas Las ceras sintéticas, a diferencia de las de origen natural, se caracterizan por presentar una composición química muy variada, como así por su muy elevado grado de pureza, dado que en su obtención se emplean diversos métodos de refinamiento. Esto determina que, en comparación con las de origen natural, las ceras sintéticas exhiban mejores propiedades mecánicas y temperaturas de fusión también mucho mayores, llegando incluso a temperaturas superiores a los 100°C. Entre los constituyentes más habituales de las ceras sintéticas se encuentran el polietileno, polioxietilenglicol, los hidrocarburos halogenados, ésteres de ácidos grasos, alcoholes y ceras hidrogenadas. 7.3.2

Según composición química

Al analizar según su composición, se pueden distinguir las ceras formadas mayoritariamente por hidrocarburos y aquellas formadas por ésteres. Como ya se mencionó, la presencia de los átomos de oxígeno en los grupos ésteres confiere la capacidad de conformar interacciones dipolodipolo permanente. De este modo, aquellas ceras formadas mayoritariamente por cadenas hidrocarbonadas sólo pueden establecer interacciones dipolo-dipolo transitorias, lo que disminuye sus propiedades mecánicas en comparación a aquellas ricas en ésteres. Asimismo, los rangos de temperatura en los que se encuentra el punto de fusión suelen ser más bajos para las ceras hidrocarbonadas. Por lo general, excluyendo las ceras sintéticas, aquellas naturales de origen mineral corresponden a ceras hidrocarbonadas, mientras que aquellas de origen vegetal y animal corresponden a una mezcla abundante en ésteres, dado que se sintetizan a partir de la reacción de ácidos grasos con alcoholes. 7.3.3

Según uso

De acuerdo al uso que se le dé en la consulta o en el laboratorio, se distinguen tres tipos de ceras: para patrones, auxiliares y para impresiones. Las primeras se usan en la elaboración de incrustaciones y bases metálicas (de colado) o acrílicas (llamadas de base). Las ceras auxiliares se emplean en el encofrado para vaciado, para adherir y otros usos, mientras que las ceras para impresión se usan en la corrección de impresiones y en el registro de la mordida.

7.4 PROPIEDADES Para su aplicación en Odontología, tres propiedades de las ceras son de especial relevancia: 1) el denominado rango de fusión, 2) su coeficiente de variación dimensional térmico y 3) la susceptibilidad de experimentar distorsiones. 7.4.1

Rango de fusión

Dado que las ceras se constituyen como mezclas de diversos componentes, no es factible hablar de su temperatura de fusión como un punto térmico determinado, sino que más bien presentan un rango de temperatura en el cual experimentan fusión, dependiendo de las temperaturas de fusión de sus componentes. Aspectos como las interacciones intermoleculares, y por tanto la composición, el peso molecular y la estructura de la cera intervienen en este rango de fusión, siendo mayo para aquellas ceras cuyos componentes son moléculas con capacidad para establecer interacciones dipolo-dipolo permanetentes y que presentan alto peso molecular, como así presentan una estructura ramificada.

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La existencia de este rango de fusión determina en gran medida la facilidad de trabajo de las ceras en Odontología, ya que es posible de cierto modo obtener diversos grados de plasticidad de la cera en dicho rango de temperatura, sin que ésta experimente una transición al estado líquido e una pequeña fracción de tiempo y de temperatura. 7.4.2

Coeficiente de variación dimensional térmica

Las ceras se destacan por sus altos valores para este coeficiente, es decir, que experimentan grandes variaciones dimensionales ante variaciones relativamente pequeñas de temperatura. Estos valores oscilan entre los 300 y los 400∙10-6/°C Incluso se afirma que las ceras presentan los mayores valores para el coeficiente dentro de los materiales de uso odontológico. Los altos índices de variaciones dimensionales por cambios de temperatura es un aspecto a tener en cuenta en la técnica empleada para las ceras, sobre todo en su técnica de aplicación directa, ya que el material es sometido a cambios térmicos desde el ambiente al medio bucal, y vice versa. 7.4.3

Distorsiones

La susceptibilidad de experimentar distorsiones luego de solidificar es el mayor inconveniente que presentan las ceras en su aplicación odontológica, incluso más que su elevada variación dimensional por efecto de la temperatura. Estas distorsiones se producen por efecto de la liberación de tensiones en la estructura de la cera asociada a su enfriamiento, a la retención de aire, el modelado, el tallado, la remoción desde el troquel y su tiempo de conservación. Si bien las distorsiones de las ceras se pueden producir por múltiples factores, dos de ellos son los principales: 1) la liberación de tensiones y 2) el fenómeno de escurrimiento o flow. Por liberación de tensiones La liberación de tensiones hace referencia a un fenómeno o propiedad de ciertos materiales denominada memoria elástica y que representa la tendencia del material modelado de retornar a su forma original o en la cual las tensiones son mínimas, lo que determina la distorsión. En las ceras ocurren estas distorsiones por la tendencia de sus moléculas constituyentes a recuperar su disposición original conforme avanza el enfriamiento. Por esto es altamente recomendable modelar con cera cuando su fluidez es máxima, procurando evitar modelara mediante deformación en su fase de masa sólida reblandecida. De este modo existen tres grandes formas de minimizar el ejercicio de tensiones en la cera, lo que a su vez minimizará su liberación durante el enfriamiento y sus consecuentes distorsiones: 1) trabajar la cera aplicando las mínimas presiones posible, lo que se logra modelando la cera en su estado líquido o de mayor fluidez posible; 2) minimizando el tiempo de uso del patrón de cera y 3) disminuyendo la energía cinética de las moléculas de la cera, lo que impedirá la liberación de tensiones y lo que se puede conseguir mediante refrigeración del material. Por flujo o escurrimiento Recordando, el flujo o escurrimiento es la capacidad de los materiales de experimentar deformaciones plásticas ante e ejercicio de tensiones cuya intensidad es inferior a la de su límite proporcional. Las ceras presentan una alta capacidad de flujo o escurrimiento, lo que las hace susceptibles de experimentar deformación, incluso, por la acción de su propio peso. Esta susceptibilidad aumenta conforme la temperatura del material se aproxima a su rango de fusión, y también aumenta con el tiempo durante el cual es ejercida la(s) tensión(es).

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De modo similar a las deformaciones por liberación de tensiones, las asociadas a escurrimiento se pueden controlar mediante la reducción del tiempo de conservación del patrón de cera como así con su refrigeración.

7.5 CERAS PARA INCRUSTACIONES Las ceras para incrustaciones se caracterizan por presentar un buen manejo en un amplio rango de temperatura, lo que las hace ideales para aplicarlas mediante la adición de capas, como así para moldear bajo presión y para hacer correcciones sin que pierdan continuidad o se descamen fácilmente. La cera para incrustación puede ser de tipo duro o blando, empleándose la primera para procedimientos directos y la segunda para procedimientos indirectos. La ADA clasifica como de tipo I las ceras para incrustaciones medianas o duras de técnica directa y de tipo II las blandas para aplicación indirecta. 7.5.1

Composición

Existen múltiples fórmulas para las ceras destinadas a la confección de incrustaciones donde el componente principal, de un 40 a un 60% en peso, es la parafina seguida de ceras naturales como la caranuba, la cera de candelilla, la goma dammara, la cera de abejas y una variedad de ceras sintéticas. En la tabla 1 se muestran los principales componentes de las ceras de uso odontológico y las propiedades que confieren al material. COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS CERAS DE USO ODONTOLÓGICO Componente Propiedades Es el componente base de la cera. El peso molecular de sus Parafina componentes determina en mayor medida los valores del rango de fusión. Mejora la lisura de la cera, otorga apariencia lustrosa y Goma Dammara mejora su comportamiento mecánico (confiere rigidez y resistencia a la fractura y escamado). Mejora en mayor medida la lisura y lustrocidad de la cera. Cera caranuba Confiere un olor agradable y aumenta la dureza superficial. Contribuya a disminuir el escurrimiento. Puede reemplazar a la cera caranuba, aunque confiere Cera de candelilla menor dureza superficial y tiene menor punto de fusión. Pueden reemplazar parcialmente a la cera caranuba. Ceras sintéticas Confieren un comportamiento uniforma a la cera. 7.5.2 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Propiedades deseables

Presentar un ablandado uniforme, determinado por una mezcla homogénea de ceras; El color debe ofrecer un contraste claro con el troquel o diente, lo que facilita el acabado de los márgenes; Al ser moldeada o doblada no se debe escamar; Luego de su enfriamiento, la cera debe permitir su tallado sin escamarse o perder continuidad; En el descerado, no debe dejar residuos en el investimento para no dificultar el colado, y El patrón de cera obtenido debe ofrecer estabilidad dimensional, no obstante se deben considerar su alto coeficiente de variación térmica lineal y la ocurrencia de distorsiones.

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7.6 OTRAS CERAS DE USO ODONTOLÓGICO 7.6.1

Para la confección de bases metálicas

Similares en composición a las ceras para incrustaciones, aunque de mayor adhesividad, menor rigidez y dureza, ya que presentan mayor abundancia de cera de abejas, resinas y otras ceras sintéticas, se presentan preformadas como alambres o rejillas cuyo color indica distintos grados de dureza. Dado que la confección de bases metálicas se hace mediante la técnica de cera perdida, al igual que las ceras para incrustaciones, las de base metálica deben evaporarse totalmente en el proceso de descerado para no interferir en el colado, como así deben ser dúctiles y no resquebrajarse al enfriarse. 7.6.2

Para la confección de bases acrílicas

Se emplean como base temporal para posicionar los dientes de acrílico y para delimitar la futura prótesis. Su presentación comercial más recurrente es la de láminas rectangulares de cera rosada. 7.6.3

Auxiliares

En este grupo se cuentan las ceras para encajonado o encofrado en el vaciado con yeso de impresiones, las deben presentar superficies lisas luego del flameado y ablandamiento, como así presentar buena adhesividad. También se cuentan las ceras adhesivas que, como su nombre indica, se emplean para unir temporalmente dos estructuras, metálicas o acrílicas mediante investimento. Se caracterizan por su muy alta adhesividad el estar fundidas y por su gran dureza y fragilidad en el estado sólido. Por último están las ceras empleadas en la corrección de impresiones, las que se caracterizan por su alta fluidez a temperatura bucal, y las de registro de mordida.

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8. Resinas compuestas de aplicación indirecta 8.1 GENERALIDADES En el éxito clínico de una restauración juega un papel fundamental la ocurrencia de percolación y filtración marginal, lo que está determinado en mayor medida por las variaciones dimensionales térmicas del material restaurador. En el caso de las resinas compuestas de aplicación directa, al coeficiente de variación dimensional térmica supera en unas cuatro veces al de los tejidos dentarios. Las propiedades de una restauración de resina compuesta queda determinada en gran medida por el sistema de activación del proceso de polimerización. Específicamente, factores como la resistencia mecánica, la variación dimensional térmica y la abundancia de monómero residual dependen en gran parte del sistema de activación empleado, ya sea mediante agentes físicos, como calor o luz o mediante agentes químicos. La abundancia de monómero residual y las otras propiedades mencionadas son menores cuando la polimerización de la resina se activa mediante agentes químicos y es mayor cuando se activa por calor. La fotopolimerización alcanza cualidades intermedias entre las anteriores. Sólo en la confección de restauraciones de resina compuesta de modo indirecto es posible emplear resinas de termopolimerización, además de las de fotopolimerización.

8.2 PARÁMETROS En el caso de la fotopolimerización, es crucial contar con un tiempo de exposición a la luz suficiente para lograr el agotamiento de los agentes inhibidores para así superar la fase de activación hacia la fase de propagación. El proceso de fotoactivación está descrito mediante un parámetro denominado número cuántico de iniciación, y corresponde al número de moléculas activadas por la incidencia de un fotón proveniente de la lámpara de fotocurado. Lo ideal es que el valor de este número sea 1, es decir, que un fotón active sólo una molécula de activador para que ésta genere una única y larga cadena polimérica. Un segundo parámetro del proceso de polimerización es la cantidad de moléculas de monómero que se unen a cada molécula activada, lo que informa sobre el peso molecular final de la cadena polimérica formada. A diferencia del número cuántico de activación, la cantidad de moléculas de monómero que se unen a cada molécula activada puede ser controlada mediante el aporte energético entregado al material, aporte energético que puede ser energía lumínica para las resinas fotopolimerizables, y energía térmica para las de termocurado. De este modo, las resinas compuestas activadas por calor ofrecen una ventaja comparativa en cuanto a la exhibición de un mejor comportamiento general, ya que las variables del proceso de polimerización pueden ser controladas mediante el aporte de calor. Otra ventaja apreciable es que los procesos de contracción de polimerización son apreciables en un modelo de estudio, disminuyendo la ocurrencia de fracaso clínico por esta causa.

8.3 SISTEMAS DE RESINAS COMPUESTAS INDIRECTAS 8.3.1

SR-Isosit®

Fue el primero en ser desarrollado y se basa en el empleo de resinas compuestas de microrrelleno activadas mediante aplicación de calor y presión, lo que contribuye a lograr un material de alto grado de polimerización y densidad, lo que mejora de forma sustantiva la

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resistencia mecánica y disminuye de forma apreciable el coeficiente de variación dimensional térmica. Además, dada la presencia de microrrelleno, presenta alta resistencia a la abrasión. Posteriormente, se desarrollaron sistemas que emplean materiales denominados Cerómeros, los que en realidad corresponden a resinas compuestas, ya que se definen como un material resinoso reforzado con un material cerámico. Estos cerómeros presentan en su composición monómeros tetra o penta funcionales, a diferencia de las resinas compuestas clásicas cuyos monómeros son bifuncionales. Entre estos monómeros destacan Bis-GMA y dimetacrilato de uretano (UEDMA). El primer sistema de cerómeros desarrollado fue el denominado ArtGlass®, seguido por el BelleGlass®, Targis-Vectris® y SR Adoro®. 8.3.2

Art-glass®

Este sistema emplea actualmente resinas compuestas fotopolimerizables de relleno microhíbrido, aunque en sus inicios empleaba de relleno híbrido. La fotoactivación requiere de un dispositivo llamado cámara de luz estroboscópica, la que permite una exposición a la luz de modo uniforme y completo. Dado el empleo de relleno microhíbrido, presente una menor de resistencia a la abrasión en comparación a las resinas de microrrelleno, como SR-Isosit®. Además, dado el empleo de fotopolimerización, presenta un menor grado de polimerización, lo que también determina un comportamiento mecánico y dimensional inferior a las resinas de termopolimerización, como así una mayor abundancia de monómero residual. Las restauraciones de resinas compuestas del sistema ArtGlass® son indicadas para la confección de incrustasiones y de prótesis fija libre de metal singular y plural. 8.3.3

Targis/Vectris®

De la misma firma de SR-Isosit®, es un sistema de resinas microhíbridas de fotopolimerización, lo que representó un retroceso en cuanto a la resistencia a la abrasión y las propiedades asociadas al grado de polimerización. Este sistema emplea la resina microhíbrida (Targis™) en conjunto con fibra de vidrio (Vectris™). Esta fibra de vidrio permite la confección de estructuras a modo de puentes sobre las que se aplican las restauraciones de resina, indicándose así en la confección de prótesis fija libre de metal unitaria y plural de hasta tres unidades, además de la confección de carillas e incrustaciones. Para revertir el desmejoramiento en cuanto al menor grado de polimerización y a la menor resistencia a la abrasión, la firma descontinuó este sistema y desarrolló el denominado SR- Adoro® en su reemplazo. 8.3.4

SR-Adoro®

Es un sistema que emplea resinas compuestas de microrrelleno y polimerizadas mediante activación inicial por luz complementada por activación térmica. Al igual que el precedente, emplea el sistema de fibra de vidrio Vectris™ de forma conjunta en su aplicación, lo que permite indicarlo en la confección de incrustaciones, carillas, prótesis libres de metal unitaria y plural de hasta tres unidades. 8.3.5

BelleGlass® NG

Forma parte de una nueva generación en sistemas de restauraciones indirectas de resina compuesta. Emplea resinas compuestas de microrrelleno en combinación con un sistema de fibras de polietileno a modo de casquete (similar al sistema Vectris™). La mayor innovación de estos

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sistemas NG radica en el proceso de polimerización, el cual emplea una activación combinada por luz y calor en ausencia de oxígeno y bajo presión de nitrógeno. Presenta cualidades estéticas muy superiores, siendo difícil distinguirlo de una porcelana, por ejemplo. Asimismo, alcanza altos valores de densidad y grado de polimerización, lo que le confiere mayor resistencia mecánica y a la abrasión. Sin embargo su técnica es notoriamente más compleja que los sistemas anteriores. Las indicaciones de estos sistemas incluyen la confección de incrustaciones, de prótesis fija libre de metal plural anteriores y posteriores y la confección de férulas.

8.4 CEMENTACIÓN Para la cementación de incrustaciones de resina compuesta se emplean adhesivos que corresponden, básicamente, a resinas compuestas de bajo contenido de relleno. Dado el alto grado de polimerización de las restauraciones de resinas compuestas indirectas, la unión química entre la restauración y el adhesivo es virtualmente imposible, por lo cual la retención se hace por fenómenos mecánicos, específicamente por retención micromecánica. Es por esto que las resinas compuestas de aplicación indirecta requieren ser acondicionadas para su adhesión mediante la formación de estructuras microrretentivas, lo que se logra mediante un proceso denominado de microarenado. Los materiales de cementación para resinas compuestas de aplicación indirecta pueden ser activados mediante foto o autoactivación, o su combinación.

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9. Cerámicas dentales 9.1 GENERALIDADES Las porcelanas dentales, dado que corresponden a materiales cerámicos, están formadas principalmente por óxidos metálicos y se caracterizan por las presentes propiedades:  Dada la ausencia electrones libres, en ausencia de aditivos presentan translucidez;  Por la presencia de interacciones químicas primarias iónicas y covalentes presentan alta fragilidad, alta rigidez y baja resiliencia;  Bajos coeficientes de expansión dimensional térmica y  Alta resistencia compresiva y baja resistencia traccional. Las porcelanas de uso odontológico corresponden a materiales cerámicos formados por una fase vítrea o amorfa que actúa como dispersante de una fase cristalina. Esta fase vítrea se obtiene mediante el fundido de un material cristalino.

9.2 CLASIFICACIÓN Se pueden clasificar de acuerdo a su manejo y manipulación, distinguiéndose así las porcelanas sinterizadas, coladas, inyectadas, infiltradas y maquinadas. Asimismo, se pueden clasificar según su uso, con lo que se distinguen las cerámicas convencionales, para núcleos, reforzadas, las vitrocerámicas y las cerámicas mecanizadas. 8.3.6

Según su uso

Cerámicas convencionales Son aquellas empleadas en la técnica combinada con metal. El uso conjunto con metal se justifica por su baja resistencia mecánica. De este modo es la estructura metálica la que confiere resiliencia o la capacidad de absorber energía para evitar la fractura del material cerámico. Se emplean fundamentalmente para dar un acabado estético mediante sinterizado. Este acabado suele estar dado por la formación de vidrio feldespático. Cerámicas para núcleo Son cerámicas de alta resistencia en comparación con las convencionales y se emplean con éstas en la confección de coronas mediante técnica conjunta, dónde la cerámica para núcleo reemplaza la estructura metálica subyacente a la corona. Estas cerámicas se caracterizan por su gran opacidad, por lo cual el resultado estético dependerá de su recubrimiento con la cerámica convencional. Cerámicas reforzadas Corresponden a las cerámicas aluminosas y, como su nombre lo indica, corresponden a cerámicas feldespáticas o convencionales reforzadas con alúmina u otros compuestos como la leucita. La técnica de confección de coronas con cerámicas reforzadas, dado su mejor comportamiento mecánico, permite prescindir del casquete de metal o de cerámica para núcleo. Sin embargo, presentan una alta fragilidad, por lo cual se indican en coronas del sector anterior.

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Vitrocerámicas Son materiales cerámicos fundidos e inyectados en un investimento mediante la técnica de cera perdida para la confección de una base sobre la que se dispondrá el recubrimiento de cerámica convencional, la cual dará el acabado estético. Cerámicas mecanizadas Son bloques cerámicos presinterizados modelados por torneado o fresado mediante sistemas automatizados de alta precisión 8.3.7

Según composición

Cerámicas feldespáticas Llamadas así porque se componen fundamentalmente de feldespato (78 a 85%), además de cuarzo (12 a 22%) y caolín (3 a 4%). Son las más ampliamente utilizadas, ya que no requieren una técnica muy sofisticada para su aplicación ni hornos muy poderosos para el sinterizado. Se trabajan mediante su aplicación en capas sucesivas, cada una sinterizada antes de la aplicación de la siguiente, siempre sobre un casquete de metal o bien sobre un núcleo cerámico, ya que presentan bajos valores de resistencia. El feldespato, un aluminosilicato de sodio y potasio que conforma la fase vítrea amorfa, mejora la manipulación del material cerámico disuelto y mejora las propiedades ópticas. El cuarzo o sílice conforma la fase dispersa o cristalina, y como tal, confiere la resistencia mecánica al material, como así, eleva la temperatura de fusión. Por último, el caolín, una arcilla blanca fina, confiere plasticidad a la cerámica disuelta, lo que la hace moldeable y manejable y contribuye a la opacidad del material. Como ya se mencionó, las cerámicas convencionales o feldespáticas presentan amplias ventajas en cuanto a la implementación y complejidad de su técnica de manejo, como así al acabado estético que consiguen, sin embargo, estos materiales son los más débiles entre las porcelanas dentales, por lo cual es imprescindible el empleo de un casquete o núcleo y, al ser expuestas, determinan abrasión de la pieza antagonista, por lo cual también es necesario un acabado de glaseado. Cerámicas aluminosas Estas cerámicas resultan del reemplazo del sílice por alúmina como material de relleno. Dado que el sílice presenta un mayor módulo de elasticidad, presenta un mejor comportamiento mecánico, sobre todo en lo que respecta a la resistencia. Por el contrario, la alúmina no permite un acabado estético como el de las cerámicas con sílice, ya que da como resultado materiales de alta opacidad. Estas cerámicas aluminosas presentan además óxidos metálicos como el óxido de magnesio y de zirconio. Presentan cerca del doble de la resistencia de las cerámicas convencionales y se caracterizan por la gran contracción en su procesamiento.

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8.3.8

Según manejo y tratamiento

Cerámicas de sinterizado El sinterizado consiste básicamente en la exposición de un material cerámico a un tratamiento térmico a una temperatura adecuada que permita, sin llegar a fundir el material, lograr formar una fase vítrea dispersante de partículas cristalinas remanentes. Las cerámicas convencionales son tratadas mediante sinterizado y pueden corresponder a cerámicas feldespáticas o aluminosas. Se indican en la confección de incrustaciones, carillas y confección de coronas sobre casquetes metálicos o núcleos de porcelana. En la confección de carillas con soporte metálico, se requiere que el casquete tenga una capa de óxidos solubles que interactúen con los componentes de la fase vítrea disuelta, procurando una buena humectación de esta capa de óxidos. Cerámicas de colado Es un procedimiento básicamente similar al de colado de una aleación metálica. El material cerámico corresponde a un vidrio dispuesto en un cuerpo preformado, el cual se funde y se cuela en un molde de investimento obtenido mediante la técnica de cera perdida. Con esto se obtiene un casquete de vidrio sobre el cual se aplican cerámicas convencionales de sinterizado para dar el acabado óptico. Es por este procedimiento que se obtienen las vitrocerámicas. Cerámicas de inyección (IPS Empress) También similar al proceso de colado. Su diferencia radica en que el material cerámico, correspondiente, por lo general, a una cerámica feldespática con alto contenido de leucita provisto como un bloque cilíndrico se somete a temperatura pero, a diferencia del colado, se persigue el ablandamiento y no la fusión del material. Este material ablandado es introducido a un molde investido obtenido mediante cera perdida por la presión ejercida por un émbolo, razón por lo cual se les denomina como de inyección. Al igual que con la técnica de colado, se obtiene un patrón de cerámica sobre el cual se deben aplicar capas de cerámica convencional de sinterizado para lograr el acabado final. Cerámicas de infiltración (In-Ceram) Esta técnica consiste en la confección parcial de una restauración mediante moldeo de una pasta obtenida con un polvo especial de cristales de alúmina, lo que le confiere gran resistencia, sin embargo no presenta un buen acabado estético, razón por lo cual no toda la restauración se confecciona con esta masa de aluminosa. La restauración parcial obtenida con esta masa se somete a sinterizado, obteniéndose un material poroso sobre el cual se aplica un recubrimiento de polvo de vidrio para someterlo a fusión, dónde este vidrio penetra o se infiltra en las porosidades del material de aluminosa, formando un recubrimiento vítreo sobre el cual se logrará el acabado final con cerámicas convencionales. Cerámicas de maquinado También denominadas de torneado, consisten básicamente en el modelado de un bloque preformado de cerámica guiado mediante la obtención de un sistema computacional, previa obtención de una impresión digital. Sobre esta impresión digital, un operador puede realizar el diseño de la restauración, procedimiento conocido como diseño guiado por computadora o CAD. En un segundo paso, un torno guiado por el diseño digital del operador tornea o modela el bloque cerámico en un procedimiento llamado maquinado asistido por computadora o CAM. De este modo, las cerámicas de maquinado se obtienen mediante la técnica denominada de CAD-CAM.

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10. 10.1

Aleaciones metálicas para colados

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Las primeras aplicaciones documentadas de la técnica para la confección de incrustaciones metálicas mediante la técnica conocida como de cera perdida datan de la primera década de 1900. En un primer momento se empleaban aleaciones de alto contenido de oro para confeccionar restauraciones indirectas del tipo inlay, onlay y overlay. Sin embargo, dado que el oro no ofrece un comportamiento mecánico suficiente, se comenzaron a emplear aleaciones de oro reforzadas con cobre plata y platino. En 1932 ocurre la primera sistematización en cuanto a la clasificación de las aleaciones de uso odontológico, la cual comprende cuatro tipos: I, II, III y IV, según la dureza que ofrecían, siendo las de menor dureza las del tipo I y las de mayor dureza las del tipo IV. A estas alturas ya era conocida la ocurrencia de pigmentaciones en algunas aleaciones de bajo contenido de oro (inferior al 75%). A hacia finales de la década de 1940 se patentaron aleaciones que incluían en su formulación ciertas cantidades de platino, llegando incluso a reemplazar a la plata, ya que ésta era sindicada como la principal causante de las pigmentaciones. Hacia finales de los años 30’ se introdujeron las primeras aleaciones de metales no nobles para la confección de bases en prótesis removibles, destacándose las formulaciones de níquel-cromo y especialmente las de cobalto-cromo. El desarrollo de estas aleaciones ha reemplazado el uso de aleaciones tipo IV de alto contenido oro, dada su menor densidad, mejores propiedades mecánicas y menor costo. Hasta finales de la década de 1950 había sido imposible emplear aleaciones metálicas de forma conjunta con porcelanas dentales dada la gran diferencia de sus coeficientes de variación dimensional térmica. Hasta el descubrimiento de que se podía reducir el coeficiente de variación dimensional térmica de las aleaciones de oro con la adición de determinadas cantidades de paladio y platino no se había logrado compatibilidad física entre las porcelanas y los materiales metálicos en odontología. Este descubrimiento abrió un abanico de posibilidades en materia de restauraciones estéticas mediante el desarrollo de la técnica metal-cerámica. En la actualidad existen numerosas aleaciones de empleo en Odontología, lo que ha hecho difícil una clasificación clara y sistemática.

10.2

PROPIEDADES DESEABLES

Actualmente, las aleaciones metálicas son empleadas en el laboratorio dental para la confección de coronas, incrustaciones, postes endodónticos, bases protésicas, puentes metal-cerámicos y junto con resinas. Dados los múltiples usos, las aleaciones deben cumplir con los requisitos de biotolerancia, facilidad de manejo, buena resistencia mecánica, estabilidad dimensional y química.

10.3 10.3.1

CLASIFICACIÓN Especificación N°5 de la A.D.A.

La especificación número 5 de la A.D.A., luego de su actualización de 1989, establece un sistema de clasificación de las aleaciones según su dureza en cuatro tipos de forma independiente a su composición. Más precisamente, los cuatro tipos reconocidos (I, II, III y IV) se clasifican de acuerdo a los valores de dureza registrados mediante el sistema Vickers. En la tabla siguiente se muestra la clasificación de esta especificación y sus indicaciones:

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Tipo I II

Denominación Suave Mediana

III

Dura

Extra dura

10.3.2

Clasificación de las aleaciones para colado (A.D.A.) Resistencia [MPa] Indicaciones 140 o menos Inlays sometidas a bajas presiones 140 a 200 Overlays sujetas a presión moderada Overlays, coronas y prótesis fija unitaria 200 a 300 sometidas a presiones altas Postes endodónticos, base de prótesis 340 o más removible, prótesis fija plural y coronas sometidas a presiones extremas

Según composición

Un sistema de clasificación, cada vez más en desuso, es el hecho en base a la composición de las aleaciones, según lo cual se distinguen las aleaciones denominadas como nobles y no noble. Las primeras corresponden a aquellas que contienen más del 50% de metales denominados nobles (Oro, Plata, Paladio y Platino, principalmente) y las no nobles la que presentan estos metales en menores proporciones. Empleando ambos sistemas de clasificación, es posible distinguir aleaciones nobles y no nobles de tipos I, II, III y IV. En la tabla siguiente se muestra la composición de las aleaciones nobles de los diversos tipos según la A.D.A.: PRINCIPALES ALEACIONES NOBLES Composición (%) Aleación Au Cu Ag Pd Tipo I a base de oro 83 6 10 0,5 Tipo II a base de oro 77 7 14 1 Tipo III a base de oro 75 9 11 3,5 Tipo IV a base de oro 56 14 25 4 Tipo IV a base de plata 15 14 45 25

10.4

CONSIDERACIONES

Hay que tener en cuenta que las aleaciones nobles presentan ventajas en cuanto a su manejo dado los menores puntos de fusión que exhiben. Sin embargo, dada su alta densidad, los elementos confeccionados con estas aleaciones, fundamentalmente las de alto contenido de oro, son pesados, por lo cual han sido reemplazadas por aleaciones no nobles en la confección de aparatos extensos, como las bases de prótesis removibles. Las primeras aleaciones nobles de bajo contenido de oro fueron las de paladio-plata, aunque han caído en el desuso dado que se ha demostrado que inducen la decoloración de la porcelana durante el sinterizado, forman óxidos en el espesor de la aleación y no en su superficie, dónde sirven de enlace con la porcelana, lo que determina además la presencia de nódulos que empobrece aún más el enlace con las porcelanas. Para subsanar este problema se idearon las aleaciones nobles de alto contenido de paladio (hasta un 90%), las cuales carecen de plata, con lo que se solucionan los problemas estéticos asociados a su pobre estabilidad química. Sin embargo, estas nuevas aleaciones de paladio sin plata presentan el inconveniente de formar una capa de óxidos oscura que empobrece el acabado estético de la restauración, siendo difícil de disimular incluso con cerámica. Hay que añadir que las aleaciones nobles ricas en paladio se caracterizan por su alto costo. Otra consideración importante de tener en cuenta es que las aleaciones nobles, especialmente las de alto contenido de oro más que las hechas en base a plata o paladio, presentan valores de contracción menores que las aleaciones no nobles al efectuar el colado, como se muestra en la tabla siguiente:

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CONTRACCIÓN DURANTE EL COLADO Aleación Contracción Noble a base de oro (tipo I) 1,56% Noble a base de oro (tipo II) 1,37% Noble a base de oro (tipo III) 1,42% No noble Ni-Cr-Mo-Be 2,3% No noble Co-Cr-Mo 2,3% Esta contracción ocurre en tres etapas: en primer lugar ocurre contracción de la aleación líquida a medida que se enfría desde la temperatura a la que se ha calentado hasta su punto de fusión, en segundo lugar por la transición del estado líquido al sólido y finalmente por el enfriamiento de la aleación solidificada. De etas tres contracciones, la que tiene efectos más marcados es la última, por lo cual se ha desarrollado la técnica denominada técnica compensada para colados, la cual compensa dicha contracción mediante la dilatación del molde antes de efectuar el colado de la aleación. En relación con lo anterior, dado que los metales no nobles presentan puntos de fusión más elevados que los nobles, las aleaciones no nobles, al requerir mayor calentamiento, sufren contracciones térmicas más marcadas que las nobles. Sin embargo, presentan la ventaja de la menor densidad, lo que permite desarrollar dispositivos de menor peso y menor costo. Corrosión y pigmentación Las aleaciones nobles, especialmente las de alto contenido de oro más que las de alto contenido de plata, dada la baja reactividad de sus componentes principales presentan una muy baja susceptibilidad a experimentar pigmentación, oxidación y a la corrosión en general. Por otro lado, las aleaciones no nobles no presentan estos bajos índices reactividad, por lo cual son susceptibles de pigmentarse, oxidarse y corroerse. Sin embargo, gracias al fenómeno denominado pasivación, estas aleaciones forman una capa de óxido muy poco porosa de crecimiento autolimitado. Este crecimiento autolimitado permite que esta capa de óxidos proteja a la aleación subyacente de experimentar nuevas oxidaciones y corrosiones, por lo cual mediante pasivación se minimiza la ocurrencia de estos defectos en las aleaciones no nobles. Tres son los metales que presentan alta tendencia a la pasivación: aluminio, titanio y cromo. Específicamente, en las aleaciones no nobles empleadas en el laboratorio dental, esta capa autolimitada de óxido está formada por óxido de cromo Cr2O3, por lo cual se diseñan con un contenido de cromo de 12% como mínimo. Colado En un principio, las aleaciones no nobles, como las de Ni-Cr o Co-Cr, presentaron resultados deficientes en el proceso de colado, sobre todo por la existencia de discrepancias dadas por la ocupación incompleta del molde en bordes agudos o estrechos. El desarrollo de técnicas más depuradas permitió subsanar este inconveniente y, en particular para las aleaciones de Ni-Cr, la adición de ciertas cantidades de berilio permite que sean empleadas en moldes complejos y con muchos márgenes agudos, aunque el berilio puede tener efectos nocivos para la salud del operador, sobre todo por sus efectos carcinogénicos. Módulo de elasticidad El módulo de elasticidad informa sobre la dureza o rigidez de un material. En el caso de las aleaciones, ésta propiedad mecánica juega un papel fundamental en la elección de las aleaciones para la confección de soportes de prótesis removibles. Las aleaciones no nobles para estos fines, principalmente las de Co-Cr, presentan módulos de elasticidad muy superiores a aleaciones nobles de alto contenido de oro de alta dureza, llagando

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incluso a duplicar el de aleaciones nobles tipo IV. Esto permite que el armazón metálico presente un comportamiento mecánico adecuado empleando menor cantidad de material, con lo que se consiguen dispositivos más delgados y livianos con un buen desempeño funcional.

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11. 11.1

Confección de colados

TÉCNICA DE LA CERA PERDIDA

La confección de incrustaciones por colado de aleaciones metálicas para inlays, onlays y overlays se hace mediante la técnica denominada como de la cera perdida. Esta técnica consiste en el colado de una aleación en un molde o negativo realizado en un material cerámico refractario denominado investimento. El procedimiento comienza con la fabricación de un modelo de trabajo mediante vaciado con yeso extraduro o densita empleando una impresión de alta reproducción de detalles, como lo son las siliconas y los elastómeros no acuosos en general. Luego de obtenido el modelo de trabajo, se obtiene un troquel de la pieza con la preparación cavitaria a la cual será destinada la incrustación. Sobre esta preparación se confeccionará un patrón de cera, o bien sobre un modelo de trabajo de una arcada o hemiarcada se realiza un patrón de cera correspondiente a la base de prótesis requerida. Una vez obtenido el patrón de cera mediante su tallado se le adhiere uno o más cilindros de cera denominados vástagos o bebederos, el cual luego de la pérdida de la cera dejará un canal por el cual fluirá la aleación fundida hacia el negativo dejado por el patrón de cera de la preparación. El patrón de cera con su(s) bebedero(s) se adhieren a un molde cónico denominado formador de crisol, el cual conducirá la aleación fundida hacia los bebederos. Hay que considerar que el o los vástagos deben ser adheridos a la porción de mayor sección transversal o grosor del patrón de cera con un ángulo que facilite el ingreso de la aleación.

Patrón de cera Bebedero Formador de crisol

Luego, en torno al formador de crisol, se dispone en un molde cilíndrico, con lo cual se forma un receptáculo en el cual quedan incluidos el patrón y su(s) bebedero(s). En este receptáculo se verterá el material cerámico llamado investimento, el cual es una masa fraguable a base de un material cerámico, uno refractario y agua. A esta etapa se le denomina investido o revestido. 11.1.1 Investido Antes de verter el material de investimento, es necesario que el patrón de cera cuente con una superficie limpia de residuos oleosos, para lo cual se pueden emplear limpiadores de patrones disponibles en el comercio o agentes tensioactivos genéricos. Es deseable que permanezca una película del agente tensioactivo en torno a la preparación de cera para mejorar su interacción con el material de investimento, para ello se debe eliminar el agua mediante secado con aire.

Investimento fraguado Anillo para colados Formador de crisol

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El material de investimento, según su presentación comercial, se hace mezclando el polvo que dispone el fabricante junto con un líquido especial, en el caso de los investimentos de fosfato, o bien con agua destilada en el caso de aquellos de yeso o cristobalita. Se procede a mezclar teniendo cuidado de minimizar el atrapamiento de aire para evitar que queden porosidades en el material fraguado, por lo cual es preferible un mezclado automatizado y al vacío, de ser posible. El fraguado del investimento toma alrededor de una hora, el molde cilíndrico se reemplaza por un anillo metálico denominado anillo para colados, luego de lo cual se extrae el formador de crisol. Luego, se procede a la eliminación de la cera.

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11.1.2

Descerado

El descerado consiste en la eliminación de la cera mediante aplicación de calor. Para ello se emplean hornos especializados que se caracterizan por un aumento gradual y controlado que permite evaporar y quemar la cera sin que ésta ebulla, evitando así la ocurrencia de distorsiones en el material de investimento. Una vez eliminada la cera se obtiene el negativo o molde de la preparación en el investimento, también denominado cámara para colado. También en el descerado se consigue el calentamiento del anillo, con lo cual se busca evitar que al ingresar la aleación fundida ésta se enfríe y solidifique antes de completarse el colado. Asimismo, en esta etapa se consigue la expansión térmica del material de investimento, que constituye la base de la técnica compensada para colados. 11.1.3

Colado

Luego de la eliminación de la cera se procede a fundir la aleación para colarla en la cámara de colados. Dado que el investimento se contrae conforme se enfría luego del descerado, es conveniente minimizar los tiempos entre su retiro del horno de descerado y el colado de aleación para evitar discrepancias dimensionales posteriores. Sin embargo, la mala conductividad térmica del material de investimento, unido al calentamiento del anillo permite que no se observen cambios apreciables a menos que ocurra una demora considerable entre el término del descerado y el inicio del colado. La aleación metálica se funde mediante flama, o bien en hornos de inducción o eléctricos convencionales. El fundido a flama es el más empleado y el combustible y comburente empleado dependerá de la temperatura de fusión de la aleación. Para aleaciones nobles, exceptuando aquellas destinadas para la técnica metal-cerámica, se procede con llama de soplete aire/propanobutano, que permite alcanzar temperaturas del orden de los 800°C. También se pueden emplear sopletes de oxígeno/propano-butano para lograr temperaturas entre los 1000 y 1300°C. Para aleaciones no nobles o nobles destinadas a la técnica metal-cerámica, la fundición se hace con sopletes oxígeno/acetileno, que permiten alcanzar hasta unos 1700°C. Hay que considerar que la aleación debe mantenerse en la zona azul de la llama, o zona reductora, para evitar la contaminación con carbono y optimizar el calentamiento. La aleación fundida se coloca en un crisol de arcilla, carbono y cuarzo, el cual se dispone en los dispositivos rotatorios para colados. Una vez fundida la aleación, se emplean maquinarias centrífugas para que ésta ocupe la cámara de colados, aunque también se puede hacer mediante vacío o inyección a presión de la aleación. Mediante los dispositivos rotatorios es conveniente modular la velocidad de giro para impedir que la aleación ingrese a la cámara con una fuerza excesiva que pueda afectar el investimento. Finalmente, una vez que la aleación, el anillo y el material de investimento se han enfriado lo suficiente, éste se retira, con lo que se obtiene el colado, el cual requiere un tratamiento previo de decapado, consistente en la remoción de la capa de óxidos depositados durante el colado, el que se puede hacer mediante agentes químicos como ácidos o bien mediante mecanismos físicos abrasivos, como el arenado.

11.2

COMPENSACIÓN DE LA CONTRACCIÓN

Dado que existe una contracción de la aleación conforme ésta se enfría, solidifica y continúa enfriándose, se hace necesario aprovechar las propiedades de los materiales de investimento en cuanto a su expansión para contrarrestar dicha contracción. La expansión del material de investimento pude conseguirse de dos formas: 1) mediante la expansión de fraguado o 2) mediante su expansión térmica. Los materiales de investimento se clasifican en dos tipos según su mecanismo principal de expansión empleado en el laboratorio, siendo los del grupo I aquellos que se expanden por calentamiento y los del tipo II los que lo hacen por expansión de fraguado o expansión higroscópica.

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Los investimentos más ampliamente utilizados corresponden a los del tipo I, y pueden ser materiales de investimento aglutinados con yeso o bien con fosfato. Estos últimos requieren temperaturas superiores a los aglutinados con yeso, por lo cual son empleados en el colado de aleaciones de alta temperatura de fusión, como las no nobles en general. 11.1.4

Investimento aglutinado con yeso

Los materiales de investimento aglutinados con yeso consisten en una mezcla de cristobalita (una forma alotrópica de sílice) y sílice (SiO2) dispersos en una matriz de yeso α-hemihidrato. Como su nombre lo indica, el yeso actúa enlazando los otros componentes, dónde el sílice corresponde al material refractario. La presencia de sílice permite minimizar la contracción de los cristales de cristobalita durante el calentamiento del investimento, como así para regular su expansión térmica. Además permite controlar la marcada contracción del yeso al enfriarse. Se presentan comercialmente como un polvo para mezclar con agua destilada. 11.1.5

Investimento aglutinado con fosfato

Estos investimentos constan de material refractario consistente básicamente en sílice en sus formas de cristobalita y cuarzo que dispersan en una matriz de fosfato de magnesio amoniacal. A diferencia de los revestimientos aglutinados con yeso, los aglutinados con fosfato no se mezclan con agua, o no solamente con agua, sino que el fabricante provee un líquido especial predosificado consistente en una solución coloidal de sílice. Los investimentos aglutinados con fosfato resisten mayores temperaturas que los aglutinados con yeso antes de experimentar descomposición, por lo cual se usan en el colado de aleaciones de alto punto de fusión, generalmente no noble y nobles para la técnica metal-porcelana.

11.3

OCURRENCIA DE DEFECTOS

Mayoritariamente, los defectos en los dispositivos obtenidos mediante la técnica de colados son atribuibles a los operadores que intervienen en el procedimiento. De modo general, los defectos observados pueden ser clasificados como distorsiones, irregularidad superficial, porosidad y falta de detalles y colados incompletos. 11.1.6

Distorsión

Las distorsiones considerables en un dispositivo obtenido por colado tienen su origen en las distorsiones sufridas por el patrón de cera, ya sea durante la confección del patrón sobre el troquel o bien durante el proceso de investimento. Ya se analizaron las distorsiones propias de la manipulación de la cera anteriormente. Las ocurridas durante el investido se deben a deformaciones del patrón, sobre todo en sus porciones más delgadas, producto de la expansión del investimento por el proceso de fraguado, o bien por expansión higroscópica. 11.1.7

Irregularidad superficial

La aspereza de la superficie del colado se puede explicar por la mala interacción entre la superficie del patrón y el material de investimento, quedando numerosas burbujas pequeñas entre ellos que determinan una superficie rugosa. Esto puede ocurrir por no haber aplicado un agente tensioactivo a la superficie del patrón de cera o bien por la presencia de porosidades en el investimento. La presencia de imperfecciones localizadas más notables, como los nódulos, también se explican por una inadecuada interacción entre la superficie del patrón de cera y el material de

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investimento. Más específicamente por la presencia de burbujas grandes entre ambos materiales. Esto se puede deber a una incorrecta manipulación durante el mezclado del investimento, por lo cual se recomienda seguir las indicaciones del fabricante en la relación líquido/polvo y preferir el mezclado mecánico y, en lo posible, al vacío. Asimismo, la elección incorrecta de un material de investimento determina la ocurrencia de imperfecciones notables. También una mala humectación del patrón de cera determina la presencia de imperfecciones como aletillas o solevantamientos en el colado dada la presencia de una película de agua, la que también se puede producir por un exceso de líquido en la mezcla o por la separación de éste del material por movimientos antes de su fraguado. También el calentamiento del material de investimento influye en la ocurrencia de imperfecciones. Un calentamiento demasiado rápido puede provocar resquebrajamientos en la cámara de colados. Asimismo, si el investimento es sometido a temperaturas excesivas, puede producirse su descomposición, determinando imperfecciones en la cámara, además de una posible contaminación de la aleación. Estas imperfecciones en la cámara de colado también pueden ser ocasionadas por una excesiva fuerza centrífuga durante el ingreso de la aleación fundida, por lo cual hay que cuidar la posición y orientación de los bebederos para no afectar las partes más lábiles de la cámara, como así por una temperatura demasiado alta de la aleación. 11.1.8

Porosidad

La presencia de depresiones en la superficie de un dispositivo obtenido mediante colado se puede deber a una alimentación deficiente de la cámara con aleación fundida. Dado que las aleaciones tienen una marcada contracción al enfriarse, si no se dispone de un suministro continuo de aleación, la ocurrencia de contracción en la aleación que ya ocupa su lugar produce depresiones superficiales. Esto se conoce como defecto de contracción localizada, y se evitan asegurando un buen suministro de aleación para evitar que la contracción provoque estas depresiones. También una mala distribución del calor en la cámara de colados determina la ocurrencia de porosidades y depresiones. En este caso se generan zonas de mayor temperatura, denominadas sitios calientes, los cuales serán los últimos en enfriarse y, por ende, los últimos en contraerse. Dado que su contracción ocurre cuando la aleación de los bebederos carece de fluidez, no puede ser compensada, generándose los defectos denominados como de rechupado, porosidad por succión o por retropresión. Las porosidades en el espesor del colado tienen su origen en el atrapamiento de gas durante el ingreso de la aleación, donde también influye la afinidad de los componentes de la aleación por los gases, como ocurre de hecho con el paladio, por ejemplo. 11.1.9

Falta de detalles y colados incompletos

Una primera explicación para la falta de reproducción de detalles en un colado es una deficiente eliminación de la cera o de sus productos de combustión, lo que determina la imposibilidad de que la aleación fundida penetre en los bordes y detalles agudos. Otra explicación es una aleación fundida con una fluidez inadecuada, lo que la predispone a acumularse en los sitios dónde la cámara presenta angostamientos, Por lo general, la falta de grandes porciones del colado se debe a la retención de aire en la cámara, lo que concurre además con una fluidez insuficiente de la aleación fundida. Sin embargo, también se puede deber al empleo de cantidades insuficientes de aleación.

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Bibliografía AMALGAMAS DE USO ODONTOLÓGICO

MATERIALES DE IMPRESIÓN ELASTÓMEROS NO ACUOSOS

Anusavice, K. 1998. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición. México D.F.: McGraw Hill Interamericana. Págs. 375-427.

Anusavice, Kenneth J. 1998. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición. México D.F.: McGraw Hill Interamericana. págs. 143-183.

Macchi, Ricardo Luis. Materiales dentales. Tercera edición. Buenos aires: Editorial médica Panamericana, 2000. págs. 183-199.

MATERIALES DE IMPRESIÓN NO ELASTÓMEROS

GENERALIDADES DE IMPRESIÓN Y VACIADO Anusavice, K. 1998. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición. México D.F.: McGraw Hill Interamericana. Págs. 115-119, 143-148, 185. Macchi, R. Materiales dentales. Tercera edición. Buenos aires : Editorial médica Panamericana, 2000. págs. 203-206, 219.

Anusavice, Kenneth J. 1998. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición. México D.F.: McGraw Hill Interamericana. págs. 185-192. CERAS DE USO ODONTOLÓGICO Baeza, R., Bader M. 1998. Unidad de ceras dentales. Facultad de Odontología, Universidad de Chile. Anusavice, Kenneth J. 2004. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Undécima edición. España: Elsevier. págs. 283-293.

Craig, G., O'Brien W.J. y Powers, J. M. Materiales dentales. Sexta edición. Buenos aires : Editorial Mosby, 1996. págs. 136-139.

RESINAS COMPUESTAS DE APLICACIÓN INDIRECTA

MATERIALES DE YESO

Henostroza H., Gilberto y otros. 2000. Estética en odontología restaruadora. Primera edición. Madrid: Ripano S.A.. págs. 354-373.

Anusavice, Kenneth J. 1998. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición. México D.F.: McGraw Hill Interamericana. págs. 193-218.

CERÁMICAS DENTALES

Astorga M., Cristian, y otros. 2004. Texto de Biomateriales odontológicos. Primera edición. Santiago : Área de Biomateriales Odontológicos, Facultad de Odontología - Universidad de Chile, 2004. págs. 128-129. Vol. I.

Anusavice, Kenneth J. 2004. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Undécima edición. España: Elsevier. págs. 609-647. Macchi, Ricardo Luis. Materiales dentales. Tercera edición. Buenos aires : Editorial médica Panamericana, 2000. págs. 287-305.

Macchi, Ricardo Luis. Materiales dentales. Tercera edición. Buenos aires : Editorial médica Panamericana, 2000. págs. 223-224.

ALEACIONES METÁLICAS PARA COLADOS

MATERIALES DE IMPRESIÓN HIDROCOLOIDES

Anusavice, Kenneth J. 2004. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Undécima edición. España: Elsevier. págs. 441-480.

Anusavice, Kenneth J. 1998. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición. México D.F.: McGraw Hill Interamericana. págs. 120-142.

CONFECCIÓN DE COLADOS Anusavice, Kenneth J. 2004. Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Undécima edición. España: Elsevier. págs. 481-548.

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Diciembre de 2010 DANIEL BAUTISTA QUIROZ, B.Sc.

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