La ricerca metallurgica ha sviluppato una notevole serie di leghe idonee alla costruzione di sottostrutture per protesi in metallo ceramica. Principali vantaggi: questa tipologia di lega presenta un'ottima unione con la ceramica una buona fusibilità. Esse sono caratterizzate da una facilità di rifiniture e di lucidature. Principali svantaggi: le leghe a base Oro-Platino-Palladio sono caratterizzate da una bassa resistenza allo scorrimento viscoso a caldo che potrebbe causare distorsione dei ponti estesi durante la cottura della ceramica o deformazioni dei margini sottili delle corone. Questa tipologia di lega avendo una resistenza meccanica ed un modulo di elasticità alquanto bassi, non risulta adeguata per ponti estesi, a meno che non si usino spessori notevoli specialmente nei connettori (3x3 mm).
Le leghe Oro - Palladio- Argento hanno un effetto sulla ceramica in corrispondenza dei margini sottili provocando una variazione di colore. Principali vantaggi: le leghe a base di palladio-argento presentano una densità inferiore delle precedenti e sono caratterizzate da un costo minore. Presentano proprietà meccaniche simili o leggermente maggiori delle precedenti e possono essere impiegate per i medesimi scopi. Principali svantaggi: a causa della presenza massiccia di palladio potrebbe aumentare l' assorbimento di idrogeno nelle leghe durante le fusioni e l’elevato contenuto di argento potrebbe causare delle variazioni di colore(dal verdastro al giallo o all’arancio con l’aumentare dell’argento assorbito nella ceramica) nella ceramica, soprattutto in corrispondenza dei suoi margini e ciò dipende dalla composizione di quest’ultima dai cicli di cottura. Quando si raggiunge la temperatura di cottura della ceramica l'argento raggiunge un'elevata tensione di vapore liberandone parte di esso sotto forma gassosa disperdendosi nel forno e condensa nelle zone più fredde. Dopodìduringle sucessive cotture , l'argento, precedentemente evaporato, evapora nuovamente condensandosi nelle parti più fredde del forno e sulle protesi. Grazie alla sua alta attività in prossimità delle superfici della lega, l'argento gassoso, è facilmente assorbibile dalla ceramica.
Rientrano in questa categoria le leghe che contengono almeno l’85% di cromo, cobalto e nichel; si tratta principalmente di leghe a base di acciaio. Ogni lega deve sempre essere segnalata la presenza di elementi pericolosi come cadmio e berillio (in concentrazioni massime rispettivamente dello 0,02% e 0,01%).
Grazie alle tecniche CAD-CAM oggi è possibile realizzare le strutture in lega non nobile (leghe vili) sia per fresatura che per fusione. Queste tipologie di leghe risultano adatte al mondo dentale in quanto sono caratterizzate da un'alta resistenza alla corrosione. Da citare come caratteristica importante è quella che tra i materiali non si creeranno crepe in quanto il coefficiente di dilatazione termica è molto simile a quello dei rivestimenti dei componenti dentali in ceramica. Dure ma allo stesso tempo caratterizzate da un'elevata elasticità (doppia rispetto ai metalli nobili), sono anche resistenti a corrosione e acidi anche ad alte temperature. Lo scheletrato dentale è una protesi parziale con la possibilità di essere rimossa. La ragione dell' ampio utilizzo di questa tipologia di lavorazione è dato da un rapporto qualità/prezzo ottimale. La protesi rimovibile necessita di esser rimossa frequentemente dal cavo orale, specialmente a fine pasto, per ottenere un'adeguata igiene orale. Essa rappresenta un'alternativa all’implantologia nel caso fosse impossibile a causa di motivazioni cliniche.
Nel mondo in continua evoluzione dell'odontoiatria, le leghe dentali svolgono un ruolo indispensabile. Non solo sono una pietra miliare per il ripristino della funzione e dell'estetica in campo odontoiatrico, ma sono anche una testimonianza dei progressi della scienza e della tecnologia dei materiali. La scelta e l'applicazione corretta di questi materiali consente ai dentisti di fornire trattamenti durevoli, compatibili ed esteticamente gradevoli. Questo articolo approfondisce l'argomento, evidenziando i diversi tipi di leghe dentali, le loro proprietà, le applicazioni e gli ultimi sviluppi che stanno ridefinendo i confini della cura dentale.
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Le leghe di metalli preziosi in odontoiatria, soprattutto quelle a base di oro, platino e palladio, sono caratterizzate da un'eccellente resistenza alla corrosione e biocompatibilità. Queste leghe sono tradizionalmente apprezzate per la loro lunga durata e la bassa usura, che le rendono il materiale preferito per inlay, onlay, corone e ponti. Leleghe d'oro sono particolarmente apprezzate per la loro lavorabilità e le loro qualità estetiche. Sono facili da lucidare e si adattano al colore naturale del dente, offrono un'ottima vestibilità e riducono al minimo il rischio di corrosione e di accumulo di placca. Leleghe di platino e palladio offrono una maggiore resistenza e durezza, rendendole ideali per restauri sottili in cui si desidera preservare al massimo la struttura del dente. Il loro utilizzo contribuisce a mantenere l'integrità strutturale del materiale da restauro, pur mantenendo un'estetica elevata.
1.1.2 Leghe metalliche non preziose: Le leghe di nichel-cromo e di cobalto-cromo offrono un'alternativa economica ai metalli preziosi. Queste leghe sono note per la loro eccezionale resistenza e durezza, che le rende ideali per le applicazioni strutturali in odontoiatria. Le leghe di nichel-cromo sono ampiamente utilizzate nella produzione di basi per protesi e strutture metalliche, anche se possono causare reazioni allergiche in una minoranza di pazienti. Le leghe di cobalto-cromo sono caratterizzate da un'eccellente resistenza alla corrosione e biocompatibilità, che le rendono una scelta preferenziale per i pazienti allergici al nichel.
1.1.3 Leghe ceramica-metallo: La combinazione di metallo e ceramica nelle leghe ceramica-metallo (PFM) consente un perfetto equilibrio tra aspetto estetico e resistenza meccanica. Queste leghe sono particolarmente preziose per i restauri dei denti anteriori, dove l'estetica è di estrema importanza.
1.1.4 Nuovi sviluppi: Lo sviluppo di nuove leghe, tra cui il titanio e i materiali bioriassorbibili, riflette i progressi della scienza dei materiali. Le leghe di titanio sono preferite in implantologia per la loro eccezionale resistenza e biocompatibilità. Le leghe bioriassorbibili offrono nuove possibilità nella medicina rigenerativa, fornendo funzioni di supporto temporaneo e dissolvendosi poi in modo sicuro nell'organismo.
1.2.1 Proprietà meccaniche: Le proprietà meccaniche delle leghe dentali, tra cui resistenza, durezza ed elasticità, sono fondamentali per la loro funzionalità e durata. Queste proprietà influenzano la capacità di una lega di resistere alle sollecitazioni quotidiane della bocca, dalle forze di masticazione alle fluttuazioni di temperatura.
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1.2.2 Biocompatibilità: La compatibilità delle leghe dentali con i tessuti corporei è un aspetto critico che viene attentamente considerato prima di scegliere un materiale per impianti e altre applicazioni a lungo termine. La ricerca si concentra sempre più sulla minimizzazione delle reazioni allergiche e sul miglioramento della compatibilità tissutale.
1.2.3 Estetica: Le proprietà estetiche delle leghe dentali, in particolare la loro capacità di adattarsi al colore e al design estetico, svolgono un ruolo fondamentale nella produzione di restauri che si integrano perfettamente con il sorriso naturale del paziente. Le leghe moderne offrono opzioni migliori per l'abbinamento dei colori e la finitura, rendendole particolarmente preziose per i restauri dei denti anteriori.
1.2.4 Resistenza alla corrosione: La resistenza alla corrosione è un criterio importante per la scelta delle leghe dentali, poiché influisce sull'integrità del restauro e sulle sue prestazioni a lungo termine nel cavo orale. Le leghe dentali di alta qualità sono progettate per resistere agli effetti corrosivi della saliva e del cibo.
1.3.1 Metodo di produzione: La produzione di leghe dentali comporta una serie di processi specializzati volti a soddisfare i requisiti precisi e individuali dei restauri dentali. Tecniche di fusione: Le tecniche di fusione tradizionali e moderne consentono di produrre forme complesse per corone, ponti e altri componenti protesici. La precisione del processo di fusione influenza direttamente l'adattamento e la funzionalità del restauro finito. Sistemi CAD/CAM: L'introduzione della progettazione assistita da computer e della produzione assistita da computer (CAD/CAM) nella tecnologia dentale ha rivoluzionato la produzione di leghe dentali. Queste tecnologie consentono la produzione rapida e precisa di restauri dentali direttamente dalle scansioni digitali della bocca del paziente, con conseguente miglioramento dell'adattamento e riduzione dei tempi di attesa per i pazienti. Stampa 3D: Recentemente, la stampa 3D delle leghe dentali ha acquisito importanza. Questa tecnologia consente la produzione strato per strato di strutture metalliche, offrendo una libertà di progettazione ancora maggiore e la possibilità di produrre geometrie complesse che non erano possibili con i metodi tradizionali.
1.3.2 Controllo qualità: Il controllo qualità svolge un ruolo fondamentale nella produzione di leghe dentali, per garantire che i prodotti finali siano sicuri, affidabili e conformi agli standard internazionali. Standard internazionali: Le leghe dentali devono soddisfare una serie di standard e norme di qualità stabiliti da organizzazioni come l'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO). Questi standard definiscono i requisiti per la composizione, le proprietà meccaniche e la biocompatibilità delle leghe dentali. Procedure di test: Per garantire la conformità a questi standard, le leghe dentali vengono sottoposte a una serie di test, tra cui prove meccaniche, prove di resistenza alla corrosione e prove di biocompatibilità. Questi test garantiscono che ogni lega sia adatta all'uso in odontoiatria.
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1.3.3 Tecnologie di produzione innovative: Il continuo sviluppo di nuove tecniche di lavorazione dei materiali e l'integrazione di processi produttivi ecocompatibili sono alla base delle innovazioni nella produzione di leghe dentali. Nuove tecniche di lavorazione dei materiali: I progressi nella scienza dei materiali stanno portando allo sviluppo di leghe con proprietà migliorate, come una maggiore resistenza e migliori qualità estetiche. Queste innovazioni stanno ampliando le possibilità di realizzare restauri dentali personalizzati e funzionalmente superiori. Sostenibilità nella produzione: L'industria dentale sta esplorando sempre più processi di produzione più ecologici per ridurre la propria impronta ambientale. Ciò include l'ottimizzazione dei processi produttivi per ridurre al minimo gli scarti di materiale e l'utilizzo di materiali riciclabili o ecocompatibili.
1.4.1 Protesi: Le leghe dentali sono alla base dell'odontoiatria protesica, dalle corone single alle strutture complesse di ponti e impianti, nonché alle protesi fisse e rimovibili combinate. La loro scelta si basa su una serie di fattori, tra cui le proprietà meccaniche, l'estetica e la biocompatibilità. Corone e ponti: Le leghe dentali forniscono la resistenza e la durata necessarie per restauri a lungo termine. La scelta della lega dipende dalla posizione del restauro, dalla funzione masticatoria e da considerazioni estetiche. Impianti: Il titanio e le leghe di titanio sono i materiali preferiti per gli impianti dentali grazie alla loro eccellente biocompatibilità e osteointegrazione. Il loro utilizzo ha migliorato significativamente le percentuali di successo degli impianti e fornisce ai pazienti soluzioni permanenti alla perdita dei denti.
1.4.2 Ortodonzia: In ortodonzia, le leghe sono essenziali per la produzione di brackets, fili e altri dispositivi utilizzati per correggere i denti disallineati. La scelta del materiale si basa sulla trasmissione della forza, sulla flessibilità e sul comfort del paziente.
1.5 Tendenze future e ricerca: Il futuro delle leghe dentali è promettente, con una continua attenzione allo sviluppo di nuovi materiali che offrono proprietà migliori e una maggiore soddisfazione del paziente. I progressi della scienza dei materiali: I progressi nella scienza dei materiali e nelle nanotecnologie offrono il potenziale per lo sviluppo di leghe dentali con proprietà ineguagliabili, tra cui una maggiore resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e qualità estetiche. Materiali ecologici: La ricerca si sta concentrando sempre più sullo sviluppo di leghe dentali sostenibili che possono essere prodotte in modo ecologico e sono riciclabili. Personalizzazione: Con i progressi dell'odontoiatria digitale, dell'odontotecnica e delle tecnologie di produzione, la personalizzazione dei restauri dentali continuerà ad aumentare per offrire soluzioni personalizzate e adatte alle esigenze anatomiche ed estetiche di ciascun paziente.
La ceramica usata per rivestire le leghe metalliche è la feldspatica, che fa parte delle ceramiche a matrice vetrosa. La ceramica feldspatica si lega con gli ossidi prodotti dalle leghe metalliche, ma può essere utilizzata anche in forma monolitica per la realizzazione di faccette e cementata adesivamente allo smalto dopo essere stata mordenzata con acido fluoridrico. Fra i materiali oggi più utilizzati nel campo delle ceramiche integrali c’è un’altra ceramica sintetica a matrice vetrosa: il disilicato di litio. La matrice vetrosa ne consente la mordenzatura e di conseguenza la possibilità di cementazione con tecnica adesiva; è molto più resistente della ceramica feldspatica (resistenza alla flessione 400 contro 80 MPa) e perciò indicata in un maggior numero di situazioni cliniche: faccetta, onlay, corona sia anteriore che posteriore, ponte di tre elementi fino al secondo premolare. Limite che invece non ha la zirconia, principale rappresentante del gruppo delle ceramiche policristalline. A differenza di quanto accade con le leghe metalliche, la zirconia non sviluppa un legame chimico con la ceramica di rivestimento, rendendo quindi più debole l’interfaccia fra i due materiali. Oggi è utilizzata anche per strutture monolitiche sia su denti che su impianti, consentendo di condurre flussi di lavoro completamente digitali.
Sulle fasi di laboratorio della realizzazione di ponti nel webinar Protocolli di laboratorio analogici e digitali per la realizzazione di restauri in metallo-ceramica utilizzando il metodo di preparazione verticale. Le leghe multicomponenti sono ampiamente utilizzate nelle protesi dentali. E tutto grazie alle loro caratteristiche fisiche e meccaniche uniche: non sono soggetti a corrosione; avere il punto di fusione richiesto; caratterizzato da un ritiro volumetrico insignificante; può essere malleabile ed elastico.
La formazione di tali leghe si basa sulla capacità dei singoli metalli di dissolversi reciprocamente e sulla formazione di legami chimici tra loro. Leghe d'oro: l'oro naturale è un metallo piuttosto tenero che nella sua forma pura non può essere utilizzato in odontoiatria ortopedica. Ma se si aggiungono determinati componenti all'oro in un determinato rapporto, si forma una lega che ha le caratteristiche necessarie per realizzare una protesi. In odontoiatria vengono utilizzate diverse leghe, tutte differiscono per il contenuto di oro. Vale la pena notare che l'oro puro ha una finitura 1000 e in odontoiatria ortopedica vengono utilizzate le seguenti leghe: 900 fine, 750 fine. La lega 900 contiene 90% oro, 6% rame, 4% argento e altre impurità in piccole quantità; è di colore giallo, non suscettibile alla corrosione, ha viscosità moderata, è plastica e presenta fluidità allo stato fuso. Lo svantaggio è la scarsa resistenza all'abrasione.
La seconda lega è contrassegnata dallo standard 750, contiene oro - 75%, platino - 9%, argento - 8%, rame - 7,8%. Questa lega ha una tonalità giallo chiaro dovuta al platino, che insieme al rame ne aumenta la durezza e l'elasticità. Le leghe di argento-palladio hanno caratteristiche simili alle leghe d'oro; contengono anche oro, rame, zinco, nichel e cadmio. Il palladio conferisce durezza e aumenta il punto di fusione; l'argento ne aumenta la durezza e l'oro migliora le proprietà di fusione. Le leghe con 25% di palladio sono destinate alle corone, quelle con 19% si usano per intarsi e strutture di ponte. La saldatura delle leghe argento-palladio richiede saldatura in oro.
Acciaio inossidabile: è la lega a base di ferro più popolare in odontoiatria protesica. Per la produzione di protesi si usa acciaio a basso tenore di carbonio (<0,15% C). Il ferro è circa 72%; la lega include cromo per resistenza alla corrosione e nichel per duttilità. L'acciaio inossidabile ha punto di fusione elevato (~1400°C) ed è impiegato per ponti, corone, dispositivi ortodontici e ganci. Le leghe cobalto-cromo sono molto apprezzate per la loro resistenza e biocompatibilità, impiegate in protesi dentali e ortopediche.
Le leghe per saldatura devono presentare caratteristiche come: proprietà meccaniche prossime al metallo da saldare, punto di fusione inferiore, struttura simile, buona resistività alla corrosione, bagnabilità superficiale e abbinamento cromatico. La saldatura in oro è impiegata per leghe di base a oro e argento-palladio.
Le leghe multicomponenti sono ampiamente utilizzate nelle protesi dentali grazie alle loro proprietà fisiche e meccaniche uniche: resistono alla corrosione, hanno punto di fusione adeguato, ritiro volumetrico minimo, possono essere malleabili ed elastici. La scelta della lega dipende dalla posizione del restauro, dagli obiettivi estetici, dalle condizioni di salute del paziente e dalle esigenze di laboratorio, con una evidente tendenza verso l'integrazione digitale (CAD/CAM e stampa 3D) e una sempre maior sostenibilità ambientale nella produzione.
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