A ciência por detrás das propriedades superiores dos produtos

Atualmente, os utilizadores de zircónia dentária têm muito por onde escolher. Inúmeros fabricantes oferecem materiais de zircónia que diferem nas suas propriedades mecânicas e ópticas e na gama de indicações. O que não é evidente à primeira vista é que os produtos disponíveis também diferem no que respeita à qualidade da oferta dos materiais CAD/CAM em bruto. A qualidade dos materiais em bruto depende muito da qualidade das matérias-primas e é afetada por diferentes aspetos durante o processamento, prensagem e pré-sinterização. Isto tem um impacto enorme na qualidade da superfície, na estabilidade das margens, no ajuste e nos requisitos de processamento das restaurações fresadas.

Produção de matérias-primas

A zircónia dentária pré-colorida é normalmente constituída por óxidos metálicos, incluindo óxido de zircónio, óxido de ítrio e óxido de alumínio, e também aditivos como aglutinantes e pigmentos ou iões coloridos. A maioria dos fabricantes de zircónia dentária obtém o pó pré-fabricado a partir de um parceiro externo da indústria, sendo a opção mais popular a Tosoh Corporation. Ao contrário, a Kuraray Noritake Dental baseia‑se num processo interno do princípio ao fim. Isto inclui a produção e adição dos componentes que formam a inovadora tecnologia multicapa da empresa para uma obter uma estrutura policromática em bruto e - no caso da "KATANA™ Zirconia" YML - obter translucidez adicional e gradação da resistência à flexão.

Na Kuraray Noritake Dental, o pó é produzido internamente.

Uma vez que mais etapas de produção de pó são realizadas internamente, a empresa tem controlo total sobre a qualidade das matérias-primas, sobre o tamanho de grão e a pureza da formulação. Isto também permite um alinhamento exato das propriedades mecânicas e ópticas do produto para conseguir uma transição suave de uma capa para a seguinte. O resultado é uma estrutura de cores sem descontinuidades e uma excelente correspondência das cores dos discos policromáticos com as cores do guia de cores VITA clássico A1-D4.

Nos materiais que combinam diferentes concentrações de ítria numa única peça em bruto, podem ser tomadas medidas internas adicionais de alinhamento. No caso do "KATANA™ Zirconia" YML, foi desenvolvida uma matéria-prima completamente nova para proporcionar uma taxa de contração uniforme e coeficientes harmonizados de expansão térmica em toda a peça em bruto e, assim, levar à perfeição a gradação da resistência à flexão.

As propriedades das restaurações de zircónia que são afetadas pela qualidade e composição do pó incluem a translucidez e o aspeto da cor, a resistência à flexão, o comportamento de envelhecimento e o desempenho da sinterização.

Prensagem do material em bruto

Os discos e blocos de zircónia utilizados para o processamento CAD/CAM são normalmente produzidos por prensagem uniaxial e isostática. No processo de compactação uniaxial, a pressão é aplicada ao pó a partir de uma direção (uniaxial) ou de duas direções (biaxial), enquanto o processo de compactação isostática envolve uma pressão praticamente igual aplicada de todos os lados. Por conseguinte, a prensagem isostática resulta normalmente numa distribuição mais uniforme da densidade em toda a peça em bruto e numa maior homogeneidade do material. Estes fatores são pré-requisitos para um comportamento previsível de processamento e sinterização e afetam o ajuste da restauração final. Para obter propriedades mecânicas e ópticas ótimas do material de zircónia, é essencial evitar grandes porosidades, bolsas de ar e impurezas causadas por partículas transportadas pelo ar que ficam presas durante a prensagem.

Na Kuraray Noritake Dental, um processo de prensagem único e extremamente meticuloso consegue uma distribuição uniforme da pressão e um baixo risco de contaminação por partículas transportadas pelo ar. Este procedimento específico reduz as forças de gravitação e contribui para uma densidade tão elevada quanto possível do material de zircónia. Todos os processos de preparação de alto nível, desde a produção da matéria-prima até à prensagem, são responsáveis pela elevada estabilidade das margens e pela qualidade da superfície das restaurações fresadas a partir de "KATANA™ Zirconia".

Pré-sinterização

O procedimento de pré-sinterização é necessário na medida em que confere aos blocos prensados a estabilidade necessária para poderem ser maquinados com ferramentas de fresagem. O perfil de temperatura selecionado e a duração do ciclo de pré-sinterização determinam a resistência do material e as propriedades de processamento e têm impacto no processo de sinterização final.

O procedimento único de pré-sinterização efetuado nas unidades de produção da Kuraray Noritake Dental produz peças em bruto que são estáveis no seu estado pré-sinterizado. Embora mais estável, o "KATANA™ Zirconia" pré-sinterizado é maquinável com ferramentas de fresagem comuns com revestimento de diamante, sem qualquer risco acrescido de quebra ou maior desgaste da ferramenta.

Sinterização rápida no laboratório

O procedimento único tem um impacto positivo na suavidade da superfície após a fresagem e pode reduzir significativamente os tempos de sinterização. No laboratório de prótese dentária, os tempos de sinterização podem ser reduzidos para 54 minutos* para restaurações unitárias e pontes de até três elementos - uma opção interessante para casos urgentes e repetições.

*O material é retirado do forno a 800 °C.

O YML "KATANA™ Zirconia" foi sinterizado rapidamente (programa de sinterização de 90 minutos), enquanto os discos dos concorrentes foram sinterizados utilizando programas de sinterização típicos de um dia para o outro, adequados para o material específico. Mesmo com uma sinterização de 90 minutos, o KATANA™ Zirconia YML apresenta propriedades ópticas superiores em comparação com os principais concorrentes.

São oferecidos programas de sinterização uniformes para toda a série multicapas "KATANA™ Zirconia"

Visão geral dos protocolos de sinterização recomendados.

Sinterização rápida no consultório

Ao utilizar o bloco "KATANA™ Zirconia" com o sistema CEREC da Dentsply Sirona, é possível sinterizar coroas unitárias ou pontes de até três elementos em 18-30 minutos sem comprometer as propriedades mecânicas ou ópticas.

Os blocos "KATANA™ Zirconia" apresentam propriedades ópticas superiores após 18 minutos de sinterização em comparação com amostras de matérias-primas dos principais concorrentes após programas de sinterização de 30 e 60 minutos concebidos pela Kuraray Noritake Dental, com base nas recomendações do fabricante.

Propriedades únicas da "KATANA™ Zirconia"

Em conjunto, estes esforços realizados pela Kuraray Noritake Dental para produzir zircónia dentária de alta qualidade fazem toda a diferença. A série "KATANA™ Zirconia" - "KATANA™ Zirconia" Yttria Multi Layered (YML), Ultra Translucent Multi Layered (UTML), Super Translucent Multi Layered (STML), High Translucent Multi Layered Plus (HTML Plus) e KATANA™ Zirconia High Translucent Mono Layered (HT) - tem uma estrutura homogénea de alta densidade com baixa porosidade e um elevado nível de pureza. Além disso, o "KATANA™ Zirconia" YML oferece uma estrutura contínua, sem linhas de transição, apesar da gradação da resistência à flexão. Todas estas propriedades otimizam o desempenho das peças em bruto durante a maquinação.

Imagens MEV de "KATANA™ Zirconia" não polida e de um material da concorrência com uma ampliação de 33×. As quatro imagens de cada material mostram a estrutura da superfície em diferentes áreas de uma coroa de um molar. Em todas as áreas, a superfície da restauração feita com o material da concorrência é mais áspera e apresenta mais porosidade do que a superfície da coroa de "KATANA™ Zirconia" diretamente após a fresagem, de acordo com os resultados da investigação do Dr. Josef Kunkela. Um dos fatores que contribui para este resultado da "KATANA™ Zirconia" é o disco em bruto mais densamente prensado e com tamanhos de grão mais pequenos. (Cortesia da Academia de Investigação Kunkela pelo Dr. Josef Kunkela).

Rugosidade da superfície

Um comportamento otimizado durante o processamento produz margens de restauração regulares, superfícies lisas e um ajuste preciso das restaurações. Este último aspeto deve-se ao facto de o comportamento de fresagem e a contração volumétrica durante a sinterização final serem altamente previsíveis, de modo que um utilizador que projete um espaço para o cimento de 20 μm obterá exatamente o que deseja. Graças ao grande controlo das propriedades ópticas e à excelente correspondência com as cores VITA clássicas A1-D4, o "KATANA™ Zirconia" é considerado uma das opções de zircónia dentária mais estéticas disponíveis no mercado.

Excelente ajuste marginal

Imagens MEV que mostram o ajuste de restaurações realizadas com dois materiais diferentes (dissilicato de lítio e "KATANA™ Zirconia" Block STML) num pilar dentário. A restauração de "KATANA™ Zirconia" mostra uma margem mais regular e um ajuste mais preciso (com um espaço para o cimento de 19-21 μm) do que a coroa de dissilicato de lítio (espaço para o cimento 26-45 μm). (Cortesia da Academia de Investigação Kunkela pelo Dr. Josef Kunkela).

Margens extremamente regulares de uma coroa de "KATANA™ Zirconia" após a fresagem, o que também é um resultado da estrutura favorável do material.

Para garantir todas as propriedades desejadas do material, incluindo a estética e a resistência, uma coisa é essencial: a maquinação efetuada no laboratório de prótese dentária - fresagem e sinterização - tem de respeitar os protocolos recomendados. Isto significa que a máquina de fresagem e o forno devem ser limpos e calibrados regularmente, o que proporciona as condições para um processamento otimizado da zircónia desde o pó até à restauração dentária final, fiel à realidade.

Mathias Fernandez Y Lombardi

Gestor Científico da UE Cerâmica dentária e materiais CAD/CAM

Kuraray Europe GmbH

• 17 de out de 2023