Katedra i Zakład Protetyki Stomatologicznej

Katedra i Zakład Protetyki Stomatologicznej

z Pracownią Implantologii Stomatologicznej

z Pracownią Implantologii Stomatologicznej

i Pracownia Zaburzeń Czynnościowych Narządu

i Pracownia Zaburzeń Czynnościowych Narządu

Żucia AM w Lublinie

Żucia AM w Lublinie

Ćwiczenia z materiałoznawstwa.

Ćwiczenia z materiałoznawstwa.

I rok/II sem.

I rok/II sem.

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie 4

Opracowanie: dr n. med. Iwona Kuroń-Opalińska

Opracowanie: dr n. med. Iwona Kuroń-Opalińska

Temat ćwiczenia.

Temat ćwiczenia.



Metale i stopy stosowane w protetyce

Metale i stopy stosowane w protetyce

stomatologicznej

stomatologicznej



Czysty tytan jako alternatywny

Czysty tytan jako alternatywny

materiał stosowany w protetyce

materiał stosowany w protetyce

stomatologicznej

stomatologicznej

Demonstracja

Demonstracja



Wymodelowanie wkładu koronowego

Wymodelowanie wkładu koronowego

z wosku

z wosku



Zatopienie wkładu w masie

Zatopienie wkładu w masie

osłaniającej

osłaniającej



Odlanie i opracowanie wkładu

Odlanie i opracowanie wkładu

Ćwiczenia praktyczne

Ćwiczenia praktyczne



Wymodelowanie wkładu koronowego

Wymodelowanie wkładu koronowego

z wosku

z wosku



Zatopienie wkładu w masie

Zatopienie wkładu w masie

osłaniającej

osłaniającej

Metale i stopy metali w

Metale i stopy metali w

stosowane protetyce

stosowane protetyce



Podziały metali i stopów:

Podziały metali i stopów:

1. Szlachetne

1. Szlachetne

2. Nieszlachetne

2. Nieszlachetne

I.Podstawowe – te, z których składa się proteza

I.Podstawowe – te, z których składa się proteza

stomatologiczna

stomatologiczna

II.Pomocnicze – te, które używane są w czasie

II.Pomocnicze – te, które używane są w czasie

procesu wykonywania protezy.

procesu wykonywania protezy.



Czyste metale nie mogą być

Czyste metale nie mogą być

stosowane w protetyce klinicznej jako

stosowane w protetyce klinicznej jako

materiały podstawowe ze względu na

materiały podstawowe ze względu na

niskie właściwości:

niskie właściwości:

- technologiczne (np. lejność)

- technologiczne (np. lejność)

- wytrzymałościowe

- wytrzymałościowe

Stopy dentystyczne

Stopy dentystyczne



W protetyce stosowane są

W protetyce stosowane są

mieszaniny pierwiastków

mieszaniny pierwiastków

metalicznych utworzone w procesie

metalicznych utworzone w procesie

wspólnego przetapiania tj.

wspólnego przetapiania tj.

stopy

stopy

o

o

właściwościach fizykochemicznych

właściwościach fizykochemicznych

lepszych niż średnie właściwości

lepszych niż średnie właściwości

składników stopu.

składników stopu.



Stopy podobnie jak metale mają

Stopy podobnie jak metale mają

budowę krystaliczną

budowę krystaliczną

Składniki stopów

Składniki stopów



Szlachetne: złoto (Au), pallad (Pd), platyna

Szlachetne: złoto (Au), pallad (Pd), platyna

(Pt), oraz srebro (Ag), miedź (Cu), cyna

(Pt), oraz srebro (Ag), miedź (Cu), cyna

(Sn), ind (In)

(Sn), ind (In)



Nieszlachetne: kobalt (Co), chrom (Cr),

Nieszlachetne: kobalt (Co), chrom (Cr),

nikiel (Ni) molibden (Mo), tytan (Ti), żelazo

nikiel (Ni) molibden (Mo), tytan (Ti), żelazo

(Fe), oraz domieszki wolframu, magnezu,

(Fe), oraz domieszki wolframu, magnezu,

berylu, kadmu czy metaloidu krzemu i

berylu, kadmu czy metaloidu krzemu i

niemetalu węgla

niemetalu węgla

Podział stopów

Podział stopów



Jednorodne (homogenne):

Jednorodne (homogenne):

-obok siebie występują atomy różnych

-obok siebie występują atomy różnych

metali

metali

-zbudowane z jednego typu kryształów

-zbudowane z jednego typu kryształów



Niejednorodne (niehomogenne):

Niejednorodne (niehomogenne):

-metale tworzą odrębne kryształy

-metale tworzą odrębne kryształy

-mają gorsze właściwości

-mają gorsze właściwości

fizykochemiczne i biologiczne ( np.

fizykochemiczne i biologiczne ( np.

mogą ulegać korozji)

mogą ulegać korozji)



Wymagania stawiane metalom i

Wymagania stawiane metalom i

stopom protetycznym:

stopom protetycznym:

1.

1.

obojętność dla ustroju – brak

obojętność dla ustroju – brak

szkodliwego działania miejscowego i

szkodliwego działania miejscowego i

ogólnego na ustrój

ogólnego na ustrój

2.

2.

niezmienność właściwości chemicznych

niezmienność właściwości chemicznych

w środowisku jamy ustnej- odporność

w środowisku jamy ustnej- odporność

na korozję

na korozję

3.

3.

odpowiednia wytrzymałość

odpowiednia wytrzymałość

mechaniczna

mechaniczna

4.

4.

brak smaku i zapachu

brak smaku i zapachu

Właściwości stopów:

Właściwości stopów:



Zakres temperatury topnienia

Zakres temperatury topnienia



Gęstość

Gęstość



Wytrzymałość

Wytrzymałość



Twardość

Twardość



Podatność na korozję

Podatność na korozję

Temperatura topnienia

Temperatura topnienia



Przedział temperatury topnienia stopu od

Przedział temperatury topnienia stopu od

stanu stałego (solidus) do stanu

stanu stałego (solidus) do stanu

całkowitego upłynnienia (liquidus)zależy od

całkowitego upłynnienia (liquidus)zależy od

temperatury topnienia poszczególnych

temperatury topnienia poszczególnych

składników.

składników.



Podział stopów:

Podział stopów:

1.

1.

Stopy średniotopliwe 850-1200

Stopy średniotopliwe 850-1200

º

º

C-

C-

wysokoszlachetne i szlachetne

wysokoszlachetne i szlachetne

2.

2.

Stopy wysokotopliwe 1275-1700

Stopy wysokotopliwe 1275-1700

º

º

C-

C-

nieszlachetne

nieszlachetne

Wytrzymałość mechaniczna

Wytrzymałość mechaniczna



Ma znaczenie kliniczne ze względu

Ma znaczenie kliniczne ze względu

na cykliczne odkształcenia i

na cykliczne odkształcenia i

naprężenia elementów protezy

naprężenia elementów protezy

wywołane siłami żucia.

wywołane siłami żucia.



Jest charakterystyczna dla danego

Jest charakterystyczna dla danego

stopu i określona modułem

stopu i określona modułem

sprężystości podłużnej ( modułem

sprężystości podłużnej ( modułem

Younga)

Younga)

Podatność na korozję

Podatność na korozję



Korozja – chemiczny lub elektrochemiczny proces

Korozja – chemiczny lub elektrochemiczny proces

niszczenia ciał stałych rozpoczynający się na ich

niszczenia ciał stałych rozpoczynający się na ich

powierzchni

powierzchni



Każdy metal cechuje potencjał elektrochemiczny-

Każdy metal cechuje potencjał elektrochemiczny-

zależnie od wartości potencjału w stosunku do

zależnie od wartości potencjału w stosunku do

elektrody wodorowej stopy ułożono w tzw. szereg

elektrody wodorowej stopy ułożono w tzw. szereg

napięciowy

napięciowy



Każdy metal ma zdolność wytrącania z roztworu i

Każdy metal ma zdolność wytrącania z roztworu i

osadzania na sobie metalu zajmującego wyższe

osadzania na sobie metalu zajmującego wyższe

miejsce w szeregu napięciowym.

miejsce w szeregu napięciowym.



Metal zajmujący niższe miejsce wysyła swoje jony

Metal zajmujący niższe miejsce wysyła swoje jony

do elektrolitu zawierającego jony metalu

do elektrolitu zawierającego jony metalu

uszeregowanego wyżej

uszeregowanego wyżej



W warunkach jamy ustnej ze względu

W warunkach jamy ustnej ze względu

na obecności śliny może zachodzić

na obecności śliny może zachodzić

korozja elektrochemiczna

korozja elektrochemiczna



Metale szlachetne mają wysoki

Metale szlachetne mają wysoki

potencjał elektrochemiczny, metale

potencjał elektrochemiczny, metale

nieszlachetne niski

nieszlachetne niski



Korozja zachodzi wówczas, gdy w

Korozja zachodzi wówczas, gdy w

jamie ustnej znajdują się dwa różne

jamie ustnej znajdują się dwa różne

metale lub ich stopy o różnym

metale lub ich stopy o różnym

potencjale elektrochemicznym, co

potencjale elektrochemicznym, co

powoduje częściowe rozpuszczenie

powoduje częściowe rozpuszczenie

się metalu o niższym potencjale

się metalu o niższym potencjale



Korozja może wystąpić także w

Korozja może wystąpić także w

obecności jednego rodzaju stopu w

obecności jednego rodzaju stopu w

wyniku tworzenia ogniwa lokalnego-

wyniku tworzenia ogniwa lokalnego-

dotyczy to stopów heterogennych lub

dotyczy to stopów heterogennych lub

homogennych w przypadku

homogennych w przypadku

niewłaściwej obróbki cieplnej i

niewłaściwej obróbki cieplnej i

mechanicznej stopu.

mechanicznej stopu.



Obecność prądów galwanicznych

Obecność prądów galwanicznych

może być przyczyną zmian

może być przyczyną zmian

patologicznych zwanych

patologicznych zwanych

elektrometalozami, które są jedna z

elektrometalozami, które są jedna z

postaci stomatopatii protetycznych

postaci stomatopatii protetycznych



Kurczliwość metali podczas zastygania

Kurczliwość metali podczas zastygania

wynosi 1-2%. Jest to różnica między formą

wynosi 1-2%. Jest to różnica między formą

a stężałym metalem wypełniającym

a stężałym metalem wypełniającym

formę. Masa osłaniająca zawiera składniki

formę. Masa osłaniająca zawiera składniki

wyrównujące kurczliwość metalu podczas

wyrównujące kurczliwość metalu podczas

zastygania tzn. wpływające na ekspansje

zastygania tzn. wpływające na ekspansje

termiczną (rozszerzalność) masy

termiczną (rozszerzalność) masy

Dentystyczne stopy złota

Dentystyczne stopy złota



Zawierają metale szlachetne: Au, Pt, Pd, Ir

Zawierają metale szlachetne: Au, Pt, Pd, Ir

oraz nieszlachetne: Ag, Cu, Ni (dodatki

oraz nieszlachetne: Ag, Cu, Ni (dodatki

stopowe nie mogą przekroczyć 25% masy

stopowe nie mogą przekroczyć 25% masy

stopu)

stopu)



Najniższa dopuszczalna karatowość stopu

Najniższa dopuszczalna karatowość stopu

złota do stosowania w jamie ustnej to 18

złota do stosowania w jamie ustnej to 18

karatów (=próba 750)

karatów (=próba 750)



Uważane za materiał najbardziej

Uważane za materiał najbardziej

uniwersalny

uniwersalny



Zastosowanie: wszystkie typy protez

Zastosowanie: wszystkie typy protez

stałych i niektóre elementy ruchomych

stałych i niektóre elementy ruchomych



Ze względu na zawartość składników

Ze względu na zawartość składników

stopowych wyróżniamy stopy:

stopowych wyróżniamy stopy:

-

Miękkie

Miękkie

-

Średnio twarde

Średnio twarde

-

Twarde

Twarde

Dodatek Pt (3-10%) i Pd zwiększa

Dodatek Pt (3-10%) i Pd zwiększa

twardość i sprężystość stopu

twardość i sprężystość stopu

Zawartość złota w stopie to tzw. próba

Zawartość złota w stopie to tzw. próba

złota, określana jest:

złota, określana jest:

1. systemem karatowym

1. systemem karatowym

2. systemem tysięcznym

2. systemem tysięcznym

Karatowość stopu złota:

Karatowość stopu złota:



Czyste złoto jest 24-karatowe

Czyste złoto jest 24-karatowe



Jeżeli na 24 części wagowe stopu

Jeżeli na 24 części wagowe stopu

przypada 20 części złota, to jest on

przypada 20 części złota, to jest on

20-karatowy

20-karatowy

Próba złota w systemie tysięcznym:

Próba złota w systemie tysięcznym:



Próba 960 oznacza, że na 1000

Próba 960 oznacza, że na 1000

części wagowych stopu jest 960

części wagowych stopu jest 960

części czystego złota

części czystego złota



Przeliczenie próby karatowej na

Przeliczenie próby karatowej na

tysięczną:

tysięczną:

24:100 = 20:x

24:100 = 20:x

Stopy srebro-palladowe

Stopy srebro-palladowe



Pełnią rolę zastępczych stopów złota

Pełnią rolę zastępczych stopów złota



O ich szlachetności decyduje 30%

O ich szlachetności decyduje 30%

zawartość Pd

zawartość Pd



Odporność na korozje zbliżona do 18-

Odporność na korozje zbliżona do 18-

karatowego złota

karatowego złota



Średniotopliwe, o niskim ciężarze

Średniotopliwe, o niskim ciężarze

właściwym

właściwym



Zastosowanie: protezy stałe

Zastosowanie: protezy stałe



Np.Palliag, Spall

Np.Palliag, Spall

Podział stopów dentystycznych

Podział stopów dentystycznych

wg ANSI-ADA

wg ANSI-ADA



Wysokoszlachetne: zawierają co

Wysokoszlachetne: zawierają co

najmniej 60% metali szlachetnych, w

najmniej 60% metali szlachetnych, w

tym co najmniej 40% złota

tym co najmniej 40% złota



Szlachetne: zawierają co najmniej

Szlachetne: zawierają co najmniej

25% metali szlachetnych, bez

25% metali szlachetnych, bez

ilościowego określenia złota

ilościowego określenia złota



Nieszlachetne: zawierają głównie

Nieszlachetne: zawierają głównie

metale nieszlachetne i poniżej 25%

metale nieszlachetne i poniżej 25%

metali szlachetnych

metali szlachetnych

Stal dentystyczna chromo-niklowa

Stal dentystyczna chromo-niklowa



Stal stopowa kwasoodporna

Stal stopowa kwasoodporna



Zawiera 72-74% żelaza

Zawiera 72-74% żelaza



Zawartość węgla max. 1,7%

Zawartość węgla max. 1,7%



Wykazuje wysoki potencjał

Wykazuje wysoki potencjał

elektrochemiczny- jest odporna na korozję

elektrochemiczny- jest odporna na korozję



Plastyczna, daje się kuć i walcować

Plastyczna, daje się kuć i walcować



Przy prawidłowej obróbce tworzy

Przy prawidłowej obróbce tworzy

jednorodne kryształy austeniczne

jednorodne kryształy austeniczne



Zastosowanie: jako drut do klamer i

Zastosowanie: jako drut do klamer i

sprężyn, tłoczonych płyt podniebiennych

sprężyn, tłoczonych płyt podniebiennych

Stopy chromo-niklowe

Stopy chromo-niklowe



Na bazie niklu i chromu, o różnej twardości

Na bazie niklu i chromu, o różnej twardości



Pod względem płynności, łatwości topienia

Pod względem płynności, łatwości topienia

i miękkości ułatwiającej obróbkę zbliżone

i miękkości ułatwiającej obróbkę zbliżone

do stopów metali szlachetnych

do stopów metali szlachetnych



Zastosowanie: każdy typ protez stałych,

Zastosowanie: każdy typ protez stałych,

także do napalania porcelany

także do napalania porcelany



Np.Wirolloy, Wiron

Np.Wirolloy, Wiron

Stopy chromo-kobaltowe

Stopy chromo-kobaltowe



Zawierają ok. 50% kobaltu, nie zawierają

Zawierają ok. 50% kobaltu, nie zawierają

żelaza

żelaza



Noszą nazwę stellitów

Noszą nazwę stellitów



Odporne na działanie wysokich temperatur

Odporne na działanie wysokich temperatur

i czynników chemicznych

i czynników chemicznych



Wysokotopliwe, o małej gęstości,

Wysokotopliwe, o małej gęstości,

wytrzymałe, twarde i sprężyste, kurczliwe

wytrzymałe, twarde i sprężyste, kurczliwe

(2,4%)

(2,4%)



Zastosowanie: protezy szkieletowe i

Zastosowanie: protezy szkieletowe i

szynoprotezy

szynoprotezy



Np.Witallium, Wironit

Np.Witallium, Wironit

Remanium 380,700,cs

Wiron 99, Wironit

Tytan

Tytan



Jeden z najpowszechniej występujących

Jeden z najpowszechniej występujących

na Ziemi pierwiastków, odkryty w 1795

na Ziemi pierwiastków, odkryty w 1795

roku przez niemieckiego chemika Martina

roku przez niemieckiego chemika Martina

Heinricha Klaprotha.

Heinricha Klaprotha.



Wykorzystywany w ortopedii

Wykorzystywany w ortopedii

(endoprotezy stawów), implantologii

(endoprotezy stawów), implantologii

(implanty zębowe),chirurgii (klipsy

(implanty zębowe),chirurgii (klipsy

naczyniowe), protetyce (uzupełnienia

naczyniowe), protetyce (uzupełnienia

stałe i ruchome)

stałe i ruchome)

Cechy tytanu:

Cechy tytanu:



biokompatybilność (osteointegracja)

biokompatybilność (osteointegracja)



niewielkie przewodnictwo cieplne

niewielkie przewodnictwo cieplne



wysoka temp. topnienia – 1700

wysoka temp. topnienia – 1700

°

°

C

C



współczynnik twardości 6,0 w skali Mohsa

współczynnik twardości 6,0 w skali Mohsa



obojętność smakowa, chemiczna i

obojętność smakowa, chemiczna i

elektrochemiczna- bez efektu

elektrochemiczna- bez efektu

galwanicznego

galwanicznego



wytrzymałość na rozciąganie

wytrzymałość na rozciąganie



całkowita odporność na korozję

całkowita odporność na korozję



lekkość

lekkość



stosunkowo niska cena metalu/bardzo

stosunkowo niska cena metalu/bardzo

droga obróbka

droga obróbka

Wady tytanu:

Wady tytanu:



droga i skomplikowana obróbka -

droga i skomplikowana obróbka -

konieczność odlewania w osłonie argonu lub

konieczność odlewania w osłonie argonu lub

warunkach próżniowych (łatwo się utlenia)

warunkach próżniowych (łatwo się utlenia)



wykazuje znaczny skurcz przy przejściu z

wykazuje znaczny skurcz przy przejściu z

fazy ciekłej w stałą

fazy ciekłej w stałą



topi się w b. wysokiej temperaturze (1700

topi się w b. wysokiej temperaturze (1700

º

º

C)

C)



ze względu na twardość utrudniona obróbka

ze względu na twardość utrudniona obróbka

frezowaniem

frezowaniem



Wymaga specjalnej kwarcowej masy

Wymaga specjalnej kwarcowej masy

osłaniającej

osłaniającej

Koniec

Koniec