Время.
Практически все виды циркония спекаются за два часа при температуре от 1450 до 1550 градусов. Это правило распространяется на материалы любого производителя. По стандарту синтеризация занимает примерно восемь часов, из которых в течение трех происходит плавное нагревание циркония, и в течение такого же времени – постепенное остывание. Такую программу используют при создании мостов небольшого размера и одиночных коронок.
Для крупных конструкций со стабилизаторами (особыми подставками, предотвращающими деформацию изделия во время спекания) используется длинная программа, примерно от 18 до 20 часов. Схема такая же: два часа на пиковой температуре, и еще время для медленного нагревания и остывания. Для объемных конструкций быстрое спекание чревато деформацией и появлением трещин.
Существует и быстрый цикл продолжительностью от одного до двух часов. Температура при этом увеличивается резко, на максимальный режим отводится тридцать минут, после чего следует быстрое остывание. Для ускорения последнего предусмотрено плавное открывание печки. Этот способ нельзя назвать стандартным, к тому же он подразумевает ограничения по протяженности конструкции (до трех единиц). К этому добавляется вероятность появления нюансов, связанных с цветом и прозрачностью циркония.
Синтеризация диоксида циркония
Не все знают, что для диоксида циркония требуется процесс синтеризации после фрезеровки. Только после данного процесса цирконий обретает те свойства, благодаря которым он стал популярным в протезировании. Редакция портала DentalGEEK решила разобраться в этом вопросе и прояснить, какие технологические особенности присутствуют в данном процессе.
Известно, что прочность циркония может достигать 1200 MPa и фрезеровать такой прочный материал очень трудно и дорого. Поэтому вся фрезеровка зубных каркасов происходит из блоков прессованного порошка диоксида циркония, который легко обрабатывается, но требует процесса синтеризации.
1. Исходные данные от производителя.
На сегодняшний день существует достаточно большое количество производителей блоков и дисков из диоксида циркония для стоматологических cad cam систем. Каждый производитель использует свое сырье и определенную технологию производства. Поэтому характеристики материалов разных производителей могут отличаться друг от друга. Прежде чем приступить к фрезеровке, необходимо проверить коэффициент расширения (scael) используемого материала, который обычно указывается на самом блоке или диске, и ознакомиться с инструкцией от производителя.
2. Особенности фрезеровки диоксида циркония.
Учитывая данные расширения (scael), программа cam рассчитывает файл для фрезеровки примерно на 20-25% больше от оригинальных размеров. Именно по этой причине корректность параметров scael гарантирует точность будущей конструкции.
3. Подготовка к синтеризации.
После фрезеровки каркасы вырезают из диска и обрабатывают. Так как в большинстве случаев материалы из диоксида циркония имеют чисто белый цвет, каркасы окрашивают в цвет будущей конструкции, соответствующей натуральному цвету конкретного пациента. Обработка и окраска циркония должна осуществляться в чистых перчатках и в стерильных условиях.
После окрашивания каркасы необходимо высушить так, чтобы конструкция не содержала влаги. Это можно осуществить с помощью лампы, специального фена, духовки и синтеризационной печи. Если заготовку не просушить и начать полноценный цикл синтеризации, то в каркасе могут появиться микротрещины, которые приведут к разрушению конструкции.
4. Синтеризация.
Каждый производитель рекомендует определенную программу для синтеризации своего циркония. Некоторые производители предлагают короткие программы от 90 минут, а другие предлагают стандартные и длинные программы. Обычный цикл программы с интервалом остывания может составлять от 9 до 12 часов. Для опакового и транслюцентного циркония используются разные температурные режимы, поэтому запекать их вместе не рекомендуется. Перед запуском проверьте правильность программы в вашей печке для синтеризации. Наилучшим выбором синтеризационной печи в вашу лабораторию для спекания циркония будет та печь, которая программируется на разные температурные режимы.
Для синтеризации также вам потребуется чашка и специальные шарики для расположения на них зубных каркасов. Это неоходимо для процесса сжатия циркония. Во время синтеризации шарики компенсируют сцепление каркаса с поверхностью и дают возможность беспрепятственно достичь необходимых размеров и сохранить форму конструкции.
Процесс обработки и синтеризации диоксида циркония очень высокотехнологичен и требует досконального соблюдения технологических этапов.
Авторские права на текстовый материал данного сайта принадлежат
DentalGEEK © ООО «DigitalStom», 2014
Автор: DentalGEEK —
Выбор печи и нагревательных элементов.
Самые ходовые печи – это печи с нагревательными элементами типа SiC (карбидкремниевые) и MoSi2 (молибденовый дисилицид). В первом случае это модели наиболее бюджетные, но имеющие ряд недостатков. К ним относится повышенная чувствительность в работе, непереносимость резкого перепада температур и невозможность ускорить процесс. Если такую печь открыть, когда она не совсем остыла, возможно появление трещин или ее деформирование. Показатели рабочей температуры SiC меньше, чем у MoSi2. В таких печах также не стоит использовать для циркония красители на кислотной основе.
Если вы хотите, чтобы проблемы технического плана не отвлекали от работы, обратите внимание на печки с нагревателями MoSi2. Их поверхность защищена слоем кремния от оксидов, образующихся при нагревании, что делает элементы более надежными в работе. Дополнительное достоинство – в результате не страдает цвет материала в процессе обработки.
Рекомендация:
при длительной работе на низких температурах кремниевый слой быстро разрушается. Чтобы его восстановить, рекомендуется при максимальном нагреве включить цикл «очистки». Печи MoSi2 способны работать в экстремальном режиме для быстрой синтеризации. Чтобы элементы остывали быстрее, дверцу печи можно открыть. ВАЖНО! Быстрый цикл требует использования специальной чашки, которая выдержит резкие перепады температур. Стандартная может лопнуть.
Цена на печи с элементами MoSi2 ненамного больше цены на печи типа SiC. Советуем также приобрести средства по уходу за оборудованием, стоимость которых начинается от 25 евро и зависит от объема. К примеру, обратите внимание на nacera clean от компании Doceram. Они нужны для улучшения процесса очищения от оксидов. Это важный момент, т.к. удаление посторонних веществ и восстановление пласта защиты нагревательных элементов повышает качество обработки, не допуская изменения цвета или потери транслюцентности изделий.
Одной из важнейших особенностей следует выделить наличие в составе нагревательного элемента Вольфрама. Это упрочняет и придает надежность нагревательным элементам на порядок, при этом устраняет проблему окрашивания в желтый цвет циркона после спекания, который возникает после 1-2 лет эксплуатации тех печей, в которых отсутствует Вольфрам! Поэтому желательно выбирать печки с нагревательными элементами, в составе которых есть Вольфрам.
Технические особенности циркония как стоматологического материала
Диоксид циркония (ZrO2), или просто цирконий, — это кристаллический оксид циркония белого цвета. На данный момент он является наиболее изучаемым керамическим материалом в стоматологии. Многие специалисты внедряют этот материал в свою практику, причем с различным успехом. Главный вопрос, которым сейчас задаются все специалисты, звучит так: является ли использование циркония новой тенденцией или временной причудой?
Будет ли он использоваться в течение долгого времени или, как это уже происходило не раз, уступит место другим, более современным материалам? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо изучить реставрационные свойства циркония. Ниже приведены результаты наблюдения за 15 тысячами циркониевых монолитных конструкций в виде различных реставраций начиная с протезов на весь зубной ряд и заканчивая одиночными имплантатами и абатментами.
Структурная стабильность
Тетрагональный цирконий (после спекания) крепче и прочнее металла. В то же время он не обладает значительными гибкими свойствами и скорее подвержен раскалыванию, чем деформации. Эти свойства могут найти хорошее применение в стоматологии, а особенно в имплантологии.
Ключом к изготовлению качественной циркониевой реставрации является высокая точность. Если специалист будет следовать инструкциям, полученная реставрация будет лучше сидеть, а отсутствие гибких свойств обеспечит долговечность. Это особенно важно для реставраций с опорой на имплантаты, поскольку для эффективности и долговечности их службы огромное значение имеет пассивная посадка ввиду полной неподвижности имплантатов (рис. 1 а, б).
Рис. 1а Рис. 1б
Цирконий не деформируется под давлением, которое часто воздействует на конструкцию в ходе врачебных и зуботехнических манипуляций, а также плохо проводит тепло.
Это позволяет создавать крупные по размеру реставрации, которые не изменят форму в керамической печи так, как это происходит с традиционными реставрациями из металлокерамики. Максимальная рабочая температура циркония превышает температуру в стандартных керамических печах, что обеспечивает стабильность и сохранение формы даже после спекания нескольких слоев керамики (рис. 2 а — в).
Рис. 2а Рис. 2б Рис. 2в
Качественная эстетика
Неокрашенный тетрагональный цирконий обычно белого цвета и обладает прозрачностью, подобной прозрачности твердых тканей зуба. В последние несколько лет появился более прозрачный материал с меньшим содержанием алюминия. На окончательный внешний вид циркониевых реставраций влияют различные жидкости для окрашивания, технологии окрашивания и спекания.
Однако в целом циркониевые реставрации, особенно монолитные, могут дать отличный результат с точки зрения эстетики без ущерба для их прочности (рис. 3 а, б).
Рис. 3а Рис. 3б
В случае изготовления циркониевой конструкции с облицовкой базовая структура составляет основную часть конструкции и обладает прочностью, необходимо лишь минимальное использование облицовки для придания цвета и добавление розовой десневой керамики (рис. 4 а, б).
Рис. 4а Рис. 4б
Язычные поверхности и внутреннюю поверхность промежуточной части мостовидного протеза можно полностью оставить без облицовки, поскольку не нужно скрывать ничего, как, например, в случае с металлическим каркасом.
Монолитные циркониевые реставрации также дают хороший результат с точки зрения эстетики в ограниченном пространстве, причем не в качестве компромиссного варианта, а в качестве хорошего эстетического решения там, где в эпоху металлокерамики это было бы невозможно (рис. 5 а — г).
Рис. 5а Рис. 5б Рис. 5в Рис. 5г
Монолитный цирконий также обеспечивает консервативную подготовку.
Для хорошей эстетики объем препарирования должен составлять примерно 1 мм тканей. Это дает специалисту возможность сохранить большую часть начальной структуры зуба, что особенно важно в случае с нетронутыми зубами.
Сегодня циркониевые материалы находятся на той же стадии развития, что и керамика в 70-х гг. ХХ века, — в зародышевом состоянии. Чем больше их будут изучать и использовать, тем быстрее они будут развиваться и тем быстрее будет достигаться еще более качественный эстетический результат.
Биологическая совместимость
Свойства циркония, которые объясняются его атомными связями, делают этот материал достаточно биосовместимым. Высокая плотность (может достигать 6,1 x 10? кг/м?) и высокое химическое сопротивление обеспечивают низкое накопление бактерий на монолитных частях реставрации даже в условиях плохого состояния полости рта.
Хорошая износостойкость гарантирует высокую степень выживаемости реставрации. Согласно данным нескольких стоматологов-ортопедов из нашего района, некоторые пациенты с бруксизмом, носившие монолитные циркониевые реставрации, через какое-то время прекращают испытывать симптомы данной патологии либо ощущают их меньше, причем это происходит как раз ввиду высокой износостойкости циркония, который депрограммирует бруксизм. Это утверждение еще не подтверждено клиническими испытаниями, но уже сейчас оно звучит логично, и его можно услышать от все большего количества врачей.
Низкий коэффициент трения делает монолитные циркониевые реставрации безопасными для противоположных зубов. Несмотря на его твердость, цирконий (особенно монолитный отполированный цирконий) неабразивен, а последние исследования в данной области указывают на то, что из многочисленных реставрационных материалов монолитный цирконий наиболее безопасен для противоположных зубов, а в некоторых случаях даже более безопасен, чем естественная эмаль.
Рис. 6а Рис. 6б Рис. 7а Рис. 7б Рис. 7в Рис. 7г
Легкость внедрения в процесс реставрации современных цифровых технологий
Стоматологические клиники и лаборатории уже вошли в цифровой век. Многие процедуры уже можно проводить с помощью цифровых технологий, и с каждым годом их становится все больше. Так вышло, что изготовление циркониевых реставраций впервые стало возможным именно в цифровом виде. По мере развития цифровых технологий системы CAD для циркониевых реставраций остаются на острие прогресса.
Это позволяет с легкостью внедрить данные технологии в процесс изготовления циркониевых реставраций — от планирования (цифровые компьютерные томограммы), виртуальных слепков и дизайна (сканеры полости рта) до контроля за медицинской картой пациента (хранение и обмен файлов, связанных с историей болезни пациента).
Кроме того, цифровые технологии упрощают изготовление циркониевых реставраций. Лучшей иллюстрацией является возможность цифрового повторения точной копии временной реставрации, которая удовлетворяет нужды и врача, и пациента, а также создания точной копии окончательной циркониевой реставрации с предсказуемым результатом.
Несмотря на многочисленные положительные стороны материала, многие врачи с трудом внедряют цирконий в собственную практику, и причины этого ясны.
Дело в том, что когда цирконий только набирал популярность, в реставрациях его совмещали (как и металл) с керамикой, иногда даже по тем же правилам.
Между цирконием и керамикой нет химической связи, поэтому такие реставрации часто скалывались и трескались практически сразу после установки. Это заставило специалистов более осторожно использовать цирконий.
В настоящее время, чтобы обойти эту проблему, многие врачи прибегают к использованию монолитных циркониевых реставраций. Создание монолитных или минимально облицованных циркониевых реставраций требует обучения новым навыкам (особенно это касается зубных техников), причем эти навыки не ограничиваются лишь умением работать с цифровыми технологиями. Глубокое знание материала является ключевым фактором в создании эффективных циркониевых реставраций. Минимальные корректировки, использование водяной турбины, различные степени охлаждения и нагревания в керамических печах — вот лишь немногие из навыков, которым должны обучиться зубные техники.
Вторая причина, по которой цирконий так медленно интегрируется в стоматологические практики, кроется в отсутствии формального обучения методикам его использования. В век Интернета цирконий как стоматологический материал набрал сумасшедшую популярность благодаря онлайн-рекламе, а исследователи в данной области значительно отстали.
Долгосрочные клинические исследования, начатые 5 лет назад, устарели еще до их публикации. Статистика, касающаяся металлокерамики, не дает четких выводов, говорящих в пользу выбора монолитных циркониевых реставраций. Ввиду отсутствия клинических исследований многие врачи не хотят популяризировать материал в открытую, даже несмотря на то что они используют цирконий в своей практике. С другой стороны, компании, продающие похожую продукцию, еще больше запутывают врачей слоганами наподобие «единственный материал, который даст вам необходимый результат».
При этом у них нет ни научных доказательств, ни инструкций касательно достижения этого «необходимого результата». Отсутствие официальных образовательных программ создает массу ошибочных представлений, например о том, что цирконий разрушается при низких температурах и обладает ярко выраженными абразивными свойствами. Ни одно из этих представлений не является правдивым, однако все они заставили специалистов с подозрением относиться к цирконию. Не было выпущено ни одного пособия по использованию материала, и вряд ли кто-то найдет семинар или курс, который не был бы связан с определенным поставщиком или продуктом. В результате получается так, что многие используют цирконий, но никто не осведомлен о его свойствах.
В заключение хочу сказать, что, проработав 7 лет и установив порядка 15 тысяч монолитных циркониевых реставраций, я уверен, что цирконий — это всерьез и надолго. Вполне возможно, это тот материал, о котором мечтал каждый стоматолог. Он может удовлетворить как требованиям пациента — «без металла и серости», так и требованиям врача к прочности, долговечности и эстетической составляющей.
Без сомнения, совсем скоро цирконий станет одним из самых широко используемых материалов. Все, что сейчас нужно для успешного внедрения циркония в стоматологическую практику, — это создание обучающих материалов для специалистов.
Температурный режим
Установка рекомендуемых параметров происходит при программировании печи. Кристаллы диоксида циркония увеличиваются при синтеризации, что существенно влияет на их светопроницаемость. Чем они больше, тем меньше в коронке отражается свет от граней кристаллов. Если создать определенное давление и выставить температуру 2200-2300°С, то в результате получится фианит, прозрачностью напоминающий алмаз.
В обычном варианте нагрев для циркония около 1450-1550°С. Чем выше температура, тем более прозрачным он становится. Но данная особенность имеет и обратную сторону: за счет появления микроскопических пустот между кристаллами конструкция становится менее прочной. Так, если при нагреве 1450 °С прочность спеченного циркония примерно 1200-1400 мпа, то после увеличения режима до 1600 °С она уменьшается до 1000 мпа и более.
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что даже в условиях лабораторий и небольших центров не обойтись без нескольких печей. В первую очередь для того, чтобы не прерывать рабочий процесс. Так, при спекании подковы (происходит в течение 18 часов) остальные работы придется задержать на сутки.
От напрасных или непредвиденных трат при покупке печи можно застраховаться, если заранее учесть ряд нюансов. К примеру, нужно сразу узнать стоимость замены нагревателей, у которых есть определенный срок эксплуатации.
Известные крупные производители предлагают свою продукцию на рынке по ценам в диапазоне от 8000 до 12000 евро при стоимости нагревательных элементов 400-500 евро за штуку. Легко посчитать затраты, особенно если учесть, что для одной печи может понадобиться от 4 до 6 ед. нагревательных элементов. Можно найти качественные печи с оптимальными характеристиками эксплуатации и надежной сборкой в пределах 6000 евро, где нагреватели стоят от 150 до 250 евро. Некоторые компании используют оба варианта.
Процесс спекания
Данный процесс изменяет и преобразует структуру материала с помощью давления и тепловой энергии в более плотную форму. Причем после данного процесса прозрачность (транслюцентность) и прочность материала улучшаются.
Кристаллическая структура диоксида циркония моноклинной формы и в виде мела получается после предварительного спекания.
Чтобы добиться политетрагональной структуры необходимо поместить материал в температуру до 1200 градусов. Диоксид циркония приобретает более твердую и прочную форму.
Для предотвращения процесса усадки диоксида циркония во время спекания перед перемещением в печь материал помещается в заполненный шариками ZrO2 тигель.
У каждого производителя имеется определённые установки по процессу синтеризации циркония в печи, им нужно следовать для получения качественного изделие. Эти установки заложены в программу по спеканию и содержат указания температурного режима, интервалы времени.
Разные формы диоксида циркония, например, транслюцентный и опаковый, спекаются отдельно. Поэтому перед запуском процесса убедитесь в правильно установленной программе. Зуботехнические лаборатории, работающие с диоксидом циркония, выбирают такие печи для спекания, в которых возможна установка разных температурных режимов.
