Santos, Miria Pinheiro – Ligas Metálicas Odontolólgicas

1
MIRIA PINHEIRO SANTOS
LIGAS METÁLICAS ODONTOLÓGICAS
São José do Rio Preto
2010
2
MIRIA PINHEIRO SANTOS
LIGAS METÁLICAS ODONTOLÓGICAS
Trabalho
de
Conclusão
de
Curso
apresentado pela aluna Miria Pinheiro
Santos ao Curso Técnico em Prótese
Dentária na ETEC Philadelpho Gouvêa
Netto como requisito para conclusão do
curso.
Professor Orientador: Gustavo Cosenza B.
Nogueira.
São José do Rio Preto
2010
3
Dedico este trabalho a minha mãe Helena, com amor, admiração e gratidão por sua
presença em minha vida.
.
4
Agradeço a Deus pela força e perseverança que tive ao longo deste curso para que
eu pudesse concluí-lo com sucesso;
Aos professores do curso Técnico em Prótese Dentária que colaboraram para minha
formação profissional;
Aos amigos do curso, pois em momentos de dificuldade consegui superara-las.
5
“Se um homem tem um talento e não tem capacidade de usá-lo, ele fracassou. Se
ele tem talento e usa somente a metade deste, ele fracassou parcialmente. Se ele
tem um talento e de certa forma aprende a usá-lo em sua totalidade, ele triunfou
gloriosamente e obteve uma satisfação e um triunfo que poucos homens
conhecerão”.
Thomas Wolf
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RESUMO
Há algumas décadas, vários tipos de ligas odontológicas vêm sendo introduzidas no
mercado odontológico como utilização alternativa ao ouro, devido ao aumento do
custo das ligas nobres.
As ligas dentárias foram devidamente classificadas de acordo com suas
características e cada uma possui uma indicação. Com novas descobertas na área
da odontologia, algumas ligas são raramente usadas em alguns tipos de
restaurações. Ligas para coroas totalmente metálicas, ligas de metais altamente
nobres para restaurações metalocerâmicas e ligas metálicas para próteses parciais
são exemplos de indicações de ligas.
O objetivo deste trabalho é mostrar um breve estudo sobre itens como os tipos de
metais e suas características, tipos de ligas usadas em vários tipos de restaurações,
suas propriedades gerais e a biocompatibilidade das ligas odontológicas para
fundição.
Palavras-Chave: Ligas odontológicas, biocompatibilidade das ligas odontológicas
ABSTRACT
For some decades, various types of dental alloys have been introduced in the dental
market as an alternative to use gold due to the increased cost of noble alloys.
The dental alloys were properly classified according to their characteristics and each
has a statement. With new discoveries in the field of dentistry, some alloys are rarely
used in some types of restorations. Alloys for crowns, metal, high noble metal alloys
for ceramic restorations and metal alloys for partial dentures are examples of
indications of alloys.
The objective is to show a brief study on such things as the types of metals and their
characteristics, types of alloys used in various types of restorations, their general
properties and biocompatibility of dental alloys for casting.
Keywords: dental alloys, biocompatibility of dental alloys.
LISTA DE ABREVIAÇÕES
ADA- American Dental Association
Ag- Prata
Ag-Pd- Prata-Paládio
Ag-Pd-Cu- Prata-Paladio-Cobre
Au- Ouro
Be- Berílio
BeO- Óxido de berílio
C- Carbono
CET- Coeficiente de expansão térmica
Co- Cobalto
Co-Cr
Cr- Cromo
Cu- Cobre
Cu-Sn- cobre-estanho
Fe- Ferro
Ga- Gálio
HV- Hardness Vickers
In- Índio
Ir- Irídio
Mg- Magnésio
Mn- Manganês
Mo- Molibdênio
N- Nobre
NA- Altamente Nobre
Nb- Nióbio
NDV- Número de Dureza de Vickers
Ni- Níquel
Ni-Cr- Níquel-Cromo
Ni-Cr-Be- Níquel-Cromo-Berílio
Ni-Co-Cr- Níquel-Cobalto-Cromo
Pd- Paládio
Pd-Cu- Cobre-Paládio
Pd-Co- Paládio-Cobalto
Pd-Ga-Ag- Paládio-Gálio-Prata
PMB- Predominante de Metais Básicos
PPF- Prótese Parcial Fixa
Pt- Platina
Sn- Estanho
Ta- Tântalo
Ti- Titânio
Ti-Al-V
W- Tungstênio
Zn- Zinco
Zr- Zircônio
LISTA DE FIGURAS
Figura 01- Metal Ouro.
Figura 02- Metal Prata.
Figura 03- Exemplo de cor de uma liga; cor branca e amarela.
Figura 04- Máquina para alongar a liga.
Figura 05- Temperatura de fundição.
Retiradas do livro: Atualização em Prótese Dentária - 11º Congresso Internacional
de técnicos em prótese dentária. Outubro/Novembro 2009.
SUMÁRIO
Introdução..........................................................................................................12
Ligas Metálicas..................................................................................................14
Classificação das Ligas Odontológicas para Fundição.....................................18
Propriedades Gerais das Ligas Odontológicas.................................................26
Biocompatibilidade das Ligas Odontológicas....................................................30
Conclusão.........................................................................................................33
Referências Bibliográficas.................................................................................34
INTRODUÇÃO
A história das ligas odontológicas para fundição tem sido influenciada por
três fatores principais: (1) as mudanças tecnológicas das próteses dentárias; (2) os
avanços metalúrgicos; e (3) as variações de preços de metais nobres desde 1968.
Em 1907, a apresentação de Taggart, no New York Odontological Group,
sobre a fabricação de restaurações fundidas, foi conhecida como a primeira
aplicação relatada da técnica da cera perdida em odontologia. Logo, o sucesso da
técnica para restauração foi levado para fundição de restaurações como onlay,
coroas, próteses parciais fixas e estruturas para próteses removíveis.
Em 1932, o grupo de materiais dentários do National Bureau of
Standards, classificou as ligas que estavam sendo usadas como: Tipo I (macia:
número de dureza de Vickers [NDV] entre 50 e 90), Tipo II (média: NDV entre 90 e
120), Tipo III (dura: NDV entre 120 e 150), Tipo IV (extradura: NDV ≥ 150).
Nos anos seguintes, surgiram varias patentes para ligas contendo paládio
como
substituto
da
platina.
Em
1948,
com
composições
especialmente
diversificadas de metais básicos, a tendência ao manchamento das ligas originais
aparentemente tinha desaparecido.
Com o avanço na tecnologia odontológica, no final dos anos 50, descobriu
o recobrimento da subestrutura de um metal com porcelana odontológica, pois até
aquela época, a porcelana tinha um coeficiente de expansão térmica baixo e
diferente daquele das ligas de ouro. A zona de fusão da liga foi elevada
suficientemente para permitir a cocção da porcelana sobre a liga à base de ouro à
temperatura de 1.040ºC (1.900ºF) sem deformar a subestrutura metálica.
Nos anos 30, foram introduzidas as ligas de metais básicos para
estruturas das próteses parciais removíveis que até então, os metais utilizados para
essas estruturas eram os metais extraduros. Sendo assim, as vantagens das ligas
de metais básicos eram peso e os custos reduzidos. Por estas razões, as ligas de
metais nobres têm sido substituídas pelas ligas à base de níquel quanto as à base
de cobalto. Com o sucesso dessas ligas básicas, despertou-se o interesse na
aplicação dessas mesmas ligas para confecção de outros tipos de restaurações.
No final dos anos de 1970, durante a alta do preço do ouro, as ligas de
metais básicos como as ligas de níquel-cromo e cromo-cobalto naturalmente tornam-
se possíveis alternativas para outros tipos de aplicações odontológicas. Elas foram
desenvolvidas de forma a superar as ligas nobres e altamente nobres em vários
aspectos. O resultado foi o aparecimento de novas ligas.
Devido à grande variedade de ligas para fundição de composições
amplamente diversificadas e aplicações variadas, é difícil idealizar um sistema de
classificação flexível para enquadrar novas formulações ou alterações dos sistemas
existentes à medida que estas surgem, sem uma constante revisão na classificação.
DESENVOLVIMENTO
LIGAS METÁLICAS
Os metais apresentam propriedades diferentes de outras substâncias.
Experiências com raios X levam a crer que os retículos cristalinos dos metais sólidos
constituem em um agrupamento de cátions fixos, rodeados por um verdadeiro mar
de elétrons.
Esse tipo de estrutura é responsável pela forma cristalina dos metais e
explica sua grande capacidade de conduzir corrente elétrica, tanto no estado sólido
como no líquido (fundição).
Todos os metais apresentam o chamado aspecto metálico (cinza
brilhante), menos o cobre e o ouro, que são, respectivamente, avermelhado e
dourado. Os metais apresentam muitas propriedades como a maleabilidade
(capacidade de produzir lâminas, chapas finas), ductibilidade (capacidade de
produzir fios) e a formação de ligas metálicas.
Os metais geralmente são utilizados na forma de ligas. As ligas resultam
da mistura de dois ou mais metais e odontologia elas contém pelo menos quatro
metais e mais freqüentemente seis ou mais.
Atualmente as bases das ligas estão entre: ouro, paládio, prata, cobalto,
níquel ou titânio e os elementos complementares são os mais variados.
Os dez metais mais freqüentemente encontrados nas ligas odontológicas
são: ouro (Au), prata (Ag), paládio (Pd), platina (Pt), níquel (Ni), cromo (Cr), cobalto
(Co), molibdênio (Mo), berílio (Be) e titânio (Ti).
Ouro: Entre todos os minerais, o ouro é o metal mais desejado entre os
homens. Desde os primórdios da História, é um dos responsáveis pela conquista de
terras e por muitos combates. O ouro exerceu papel muito importante na evolução
das ciências, como a química.
É um metal amarelo, brilhante, dúctil, maleável, condutor de eletricidade e
de calor, resistente à corrosão, e o mais inerte de todos os metais. Biocompatível
com o meio bucal. Densidade: 19,3g/cm3; ponto de fusão: 1.063ºC.
Figura 01 – Metal ouro
Prata: A prata é um metal branco, brilhante, dúctil e maleável, manchado
muitas vezes de castanho ou de preto-acinzentado. É um bom condutor de
eletricidade e um elemento estável quando exposto ao ar e à água. Sua principal
desvantagem é a perda gradativa do seu brilho. Densidade: 10,5g/cm3; ponto de
fusão: 906,8ºC.
Figura 02 – Metal prata
Paládio: Com a aparência de aço, e não muda de cor em contato com o
ar. O paládio (Pd) é um metal branco-acinzentado, estável ao ar, mole e dúctil. A sua
presença nas ligas aumenta, consideravelmente, a dureza e resistência. O ouro
pode ser descolorido com o paládio, sendo chamado então ouro branco. Densidade:
12g/cm3; ponto de fusão: 1.554ºC.
Platina: A origem da palavra vem do espanhol e significa “pequena
prata”. A platina é um metal prateado, brilhante e não perde o brilho quando exposta
ao ar. É maleável e dúctil como todos os metais preciosos, não pode ser atacada por
simples ácidos. Hoje, a platina possui maior valor que o ouro. Ela se torna
magnética, quando ligada ao ferro (Fe). Densidade: 21,1g/cm3; ponto de fusão:
1769ºC.
Níquel: É um dos elementos mais comuns alergênicos e o mais potente
sensibilizador de todos os metais. Verificando a incidência de alergia ao níquel,
notou-se a porcentagem de incidência em mulheres é de dez vezes superiores à
incidência em homem. Segundo testes realizados, uma liga contendo níquel
somente perde suas propriedades alergênicas com um conteúdo mínimo de 20% de
cromo, tornando-se, então, estável e suficientemente resistente à corrosão no
ambiente bucal.
De maneira geral, alergia ao níquel somente pode ocorrer no primeiro
mês, durante o qual os íons emanados são reduzidos a 80%. É pouco provável que
um paciente volte após seis meses com alergia ao níquel. Este metal é conhecido
carciogênico para os técnicos que trabalham constantemente com ele. Densidade:
8,9g/cm3; ponto de fusão: 1.455ºC.
Cromo: A palavra cromo vem do grego Chroma, que significa “cor”,
porque os seus compostos apresentam grave variedade de cores. É um metal
prateado, brilhante, com grau de dureza elevado e quebradiço. Apresenta um
comportamento magnético fraco; à temperatura ambiente, não sofre ação de
agentes corrosivos. Numa liga, a função principal do cromo é a de aumentar a
resistência contra a corrosão e a pigmentação, podendo ser comparado à pintura do
carro. Densidade: 7,2g/cm3; ponto de fusão: 1.907ºC.
Cobalto: Este mineral foi usado na Idade Média para colorir vidros e era
odiado pelos operários que o utilizavam, por ser muito tóxico. A sua grande toxidade
e a sua propriedade de produzir belas cores no vidro eram consideradas obras do
demônio e daí a razão de seu nome, do alemão Kobold.
De cor cinza-brilhante, com matizes azulados, o cobalto é um metal duro,
embora quebradiço, de aparência semelhante ao ferro e ao níquel. Devido à sua
elevada permeabilidade magnética, ele é empregado na produção de ligas
magnética. O cobalto é um elemento fundamental para proporcionar dureza,
resistência e rigidez numa liga. densidade: 8,9g/cm3: ponto de fusão: 1.495ºC.
Molibdênio: O molibdênio é um metal branco-prateado, duro e muito
resistente. Tem elevado módulo de estabilidade e, entre os metais mais comuns,
somente o tungstênio (W) e o tântalo (Ta) têm ponto de fusão mais alto. A sua
toxidade é considerada pequena. O molibdênio, em função de partículas menores,
torna uma liga mais densa, compacta. Densidade 10,2g/cm3; ponto de fusão:
2.610ºC.
Berílio: O uso do berílio, em odontologia é relativamente recente. Ele é o
metal mais leve utilizado e melhora as propriedades mecânicas das ligas. Reduz a
temperatura de fusão, melhora a união entre o metal e a cerâmica e facilita o
polimento, gerando uma superfície brilhante após a fundição, correspondendo ao
óxido de berílio (BeO). Os vapores de berílio, durante a fundição são extremamente
tóxicos, podendo causar doenças pulmonares graves, como a beriliose. Para a
manipulação requer cuidados especiais. Numa liga, quando o teor de berílio (Be)
ultrapassa 0,02%, ele deve ser manipulado. A quantidade máxima de berílio
autorizada numa liga é de 2%. Densidade: 1,8g/cm3; ponto de fusão: 1.285ºC.
Titânio: De cor cinza-prateado, o titânio apresenta pouco brilho quando
polido. É particularmente leve, duro e quebradiço. A fundição do titânio deve ser feita
a vácuo, com projeção de gás argônio (Ar). A Alfa-case, uma camada formada
durante o processo de fundição, deve ser totalmente removida durante o polimento,
para possibilitar a aplicação da cerâmica e para que o metal seja suficientemente
resistente a corrosão. Ele apresenta biocompatibilidade com o tecido ósseo. Devido
à sua excelente resistência à corrosão, o titânio é usado para marcapassos,
componentes de válvulas cardíacas, contenções ósseas e implantes dentários.
Outros componentes, como carbono (C), cobre (Cu), estanho (Sn), ferro
(Fe), gálio (Ga), índio (In), irídio (Ir), magnésio (Mg), manganês(Mn), nióbio (Nb),
zinco (Zn) e zircônio (Zr), são presentes nas ligas odontológicas. Eles são
relativamente menos influentes sobre as propriedades físicas e a biocompatibilidade
das ligas pelo fato de estarem em menores quantidades.
Na odontologia, poucos metais são utilizados no seu estado puro. O ouro
(Au) e o titânio (Ti) são as raras exceções.
Uma liga metálica é identificada pelos elementos predominantes. Os
componentes são listados em ordem decrescente de decomposição. Em uma liga
para Prótese Parcial Removível, a denominação Cr-Co (Cromo Colbalto) não é a
correta, pois o metal predominante na liga é o cobalto (Co), presente em torno de
60% nesta liga. A denominação mais adequada é Co-Cr (Cobalto Cromo), porque a
base do metal é o Cobalto (Co).
As ligas podem ser encontradas no mercado em formas de cilindro,
blocos, folhas, pelotas ou lágrimas.
CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS ODONTOLÓGICAS PARA FUNDIÇÃO
Em 1984, a ADA (American Dental Association) classificou as ligas
odontológicas em três categorias: altamente nobre(AN), nobre(N), e predominante
de metais básicos (PMB). As descrições preciosas e semipreciosas são termos
inespecíficos e devem ser evitados.
As ligas podem ser classificadas de acordo com a sua composição, seu
uso odontológico ou o nível relativo que a prótese irá suportar.
As quatro classes de ligas para próteses totalmente metálicas ou próteses
metaloplásticas podem ser definidas como:
TIPO I (MOLE): Usada para fundições que serão submetidas a pequenas
tensões. É facilmente brunida, e de baixa resistência.
TIPO II (MÉDIA): Para fundições que serão submetidas a tensões
moderadas (Exemplo: inlays, onlays e próteses unitárias totais). Possui média
resistência.
TIPO III (DURA): Para fundições que serão submetidas a altas tensões
como onlays, casquetes finos, pônticos, prótese unitária e selas. Possui alta
resistência.
TIPO IV (EXTRADURA): Para fundições que serão submetidas a tensões
muito altas como selas, barras, grampos, casquetes, certas próteses unitárias e
estruturas de próteses parciais removíveis. Possui resistência extra-alta.
A classificação das ligas odontológicas é útil para estimar o custo relativo
das ligas, uma vez que o mesmo depende de tanto do conteúdo de metal nobre
quanto da densidade da liga.
Metais Nobres: A tabela periódica mostra oito metais nobres: ouro, os
metais do grupo da platina (platina, paládio, ródio, rutênio, irídio, ósmio) e prata.
Entretanto, a prata é mais reativa na cavidade oral e não é considerada um metal
nobre. Metais nobres têm sido usados para inlays, coroas, pontes e ligas
metalocerâmicas pela sua virtuosa resistência ao manchamento e à corrosão. Pelos
critérios odontológicos, dos sete metais considerados nobres, somente o ouro, o
paládio e a platina são considerados os metais de maior importância nas ligas
odontológicas para fundição.
Ligas predominantemente de Metais Básicos: São ligas baseadas em
menos de 25% de metais nobres ou de 75% ou mais de elementos metálicos
básicos. Metais básicos são elementos sem valor das ligas dentais, devido ao seu
baixo custo e à sua importância no peso, dureza, rigidez e formação de óxidos. São
mais reativos com seu meio bucal comparados com os metais nobres. Os termos
metal básico e predominantemente de metal básico são usados recíprocamente
porque os metais nobres não são incluídos em muitas das ligas de metais básicos
usados.
Ligas para coroas totalmente metálicas e coroas tipo veener em resina
Ligas
de
Prata-Paládio
(Ag-Pd):
Estas
ligas
são
brancas
e
predominantemente compostas de prata, mas com quantidade substancial de
paládio (pelo menos 25%) que fornece nobreza e promove a resistência ao
manchamento da prata. Elas podem ou não conter cobre e uma pequena quantidade
de ouro. As ligas de Ag-Pd livres de cobre podem conter de 70 a 72% de prata e
25% de paládio, e ter propriedades físicas de uma liga de ouro tipo III. Outras ligas à
base de prata podem conter cerca de 60% de prata, 25% de paládio e cerca de 15%
de cobre, assim podendo ter propriedades mais parecidas com as ligas de ouro tipo
IV. A principal limitação das ligas de prata-paládio (Ag-Pd) e prata-paladio-cobre
(Ag-Pd-Cu) é o potencial para manchamento e a corrosão. Elas não podem ser
confundidas com as ligas de Pd-Ag que são indicadas para restaurações
metalocerâmicas.
Ligas de Níquel-Cromo e Cromo-Cobalto: Elas são raramente usadas
para restaurações totalmente metálicas. Estas ligas estão mais detalhadas na seção
de próteses parciais e metalocerâmicas.
Titânio e Ligas de Titânio: Estes metais são indicados para restaurações
totalmente metálicas, restaurações metalocerâmicas, e para estruturas de próteses
parciais removíveis, não sendo usadas com muita freqüência nas duas primeiras
aplicações. Suas propriedades estão descritas na seção de próteses parciais.
Ligas de Alumínio Bronze: O bronze pode ser tradicionalmente definido
como uma liga de cobre-estanho (Cu-Sn) rica em cobre com ou sem outros
elementos como o zinco e o fósforo. A família das ligas de alumínio bronze pode
conter entre 81 e 88% de cobre, 7 a 11% de alumínio, 2 a 4% de níquel e 1 a 4% de
ferro. Poucos dados clínicos sobre essas ligas odontológicas e alumínio bronze.
Existe um potencial das ligas de cobre em reagir com o enxofre para formar sulfeto
de cobre, que pode manchar a superfície da liga do modo que o sulfeto de prata
escurece as ligas à base de ouro ou de prata que apresentam conteúdo significante
de prata.
Ligas de metais altamente nobres para restaurações metalocerâmicas
As ligas originais para metalocerâmica continham 88% de ouro e eram
muito macias para restaurações submetidas a grandes tensões como as PPFs. Sem
evidências sobre a união química entre essas ligas e a cerâmica, a retenção
mecânica e o embricamento eram usados para evitar o deslocamento da camada de
cerâmica. Se uma falha ocorresse nas restaurações, provavelmente as falhas eram
na interface porcelana-metal. Com isso, adicionando menos que 1% de elementos
oxidantes como ferro, índio e estanho em uma liga com alto conteúdo de ouro, a
força coesiva do metal à cerâmica é melhorada três vezes mais. Este 1% de adição
de metais básicos produz um pequeno filme de óxido na superfície da subestrutura
de modo a alcançar um nível de força coesiva que ultrapasse a resistência à coesão
da própria porcelana. Este novo tipo de liga tornou-se o padrão para restaurações
metalocerâmicas. Apesar das inúmeras composições químicas diferentes todas as
ligas que enquadram nas categorias altamente nobre, nobre e metais básicos,
devem compartilhar três características comuns: (1) ter potencial de união à
cerâmica; (2) possuir coeficiente de contração térmica compatível com os das
cerâmicas; e (3) suas temperaturas do solidus são suficientemente altas para
permitir a aplicação das cerâmicas de baixa fusão. Quanto mais alta for a
temperatura de fusão do metal, menor será o coeficiente de expansão térmica
(CET).
Ligas metalocerâmicas à base de ouro: Ligas PFM contendo mais de
40% de outro, pelo menos 60% de metais nobres (ouro mais platina e paládio e ou
outros metais nobres) são geralmente classificados como altamente nobres.
Ligas de Ouro-Platina-Paládio: Estas ligas têm um conteúdo de ouro
que vai ate 88% com variadas quantidades de paládio, platina e pequenas
quantidades de metais básicos. Algumas dessas ligas são de cor amarela. As ligas
desse tipo são susceptíveis à deflexão, e as PPFs precisam ser restritas a prótese
com três elementos, cantiléveres anteriores ou coroas.
Ligas de Ouro-Paládio-Prata: Estas ligas à base de ouro contêm entre
39 e 77% de ouro, até 35% de paládio e níveis de prata podendo chegar até 22%. A
prata aumenta o coeficiente de contração térmica, mas também tem tendência para
descolorir algumas cerâmicas.
Ligas de Ouro-Paládio: Um conteúdo de ouro variando entre 44 a 55% e
um nível de paládio de 35 a 45% estão presentes nesta liga metalocerâmica, que
tem se popularizado apesar do seu custo ser relativamente alto. A carência de prata
resulta na diminuição do coeficiente de contração térmica e na isenção da
descoloração de prata da porcelana. As ligas desse tipo precisam ser usadas com
porcelanas que tenham um coeficiente de contração térmica baixo, para impedir o
desenvolvimento da tensão axial e circunferencial (anel) na porcelana durante parte
do resfriamento do ciclo de queima da porcelana.
Ligas de metais nobres para restaurações metalocerâmicas
Ligas à base de Paládio: De acordo com a classificação da ADA, as
ligas nobres precisam conter pelo menos 25% de ouro, mas não necessariamente
conter qualquer parte de ouro. A classificação nobre geralmente refere-se a todas as
ligas à base de paládio que contenham entre 54 e 88% de paládio, mas também
descreve as ligas Ag-Pd para restaurações totalmente metálicas ou coroas veener
em resina contenham somente 25% de paládio. As ligas nobres à base de paládio
apresentam entre as ligas de ouro altamente nobres e as ligas predominantemente à
base de metais básicos. O preço por onça de uma liga de uma liga de paládio é
geralmente de metade a 1/3 do preço de uma liga de ouro. A densidade das ligas à
base de paládio é a intermediária entre aquela das ligas de metais básicos e as
altamente nobres. As ligas à base de paládio oferecem um preço moderado quando
comparado com o das ligas de ouro, com funcionabilidade semelhante ao ouro e
preço inferior.
Ligas de Prata-Paládio: As ligas de Ag-Pd foram introduzidas nos 70,
devido ao descontentamento com a fundibilidade, adesão da porcelana e problemas
operacionais com as ligas de metais básicos. Sua popularidade decaiu um pouco
nos últimos anos devido à sua tendência a descolorir a porcelana durante a queima,
o esverdeamento, como popularmente é denominado. O vapor da prata escapa da
superfície dessas ligas durante a queima da cerâmica, difunde a prata iônica dentro
da cerâmica, e é reduzido para formar a prata metálica coloidal na camada
superficial da porcelana. Nem todas as porcelanas são susceptíveis à descoloração
pela prata porque, aparentemente, não contêm os elementos necessários para
reduzir a prata iônica. Outras ligas de paládio contêm de 75 a 90% de paládio e
nenhuma quantidade de prata para eliminar o problema do esverdeamento. Devido
ao fato do paládio ser mais caro que a prata, a eliminação da prata e sua
substituição pelo paládio nessas ligas naturalmente resulta no fato dessas ligas
serem mais caras que as de Pd-Ag.
Encontra-se de 53 a 61% de paládio e 28 a 40% de prata na composição
das ligas Pd-Ag. O estanho ou o índio ou ambos são usualmente adicionados para
aumentar a dureza da liga e promover a formação de óxidos para uma adequada
adesão da porcelana. A aderência da cerâmica é considerada aceitável para muitas
das ligas de prata-paládio. Nódulos de Pd-Ag podem se desenvolver na superfície
assegurando a retenção da cerâmica por adesão mecânica melhor do que por
adesão química. Para todas as ligas, é necessário consultar o fabricante para
determinar qual cerâmica pode ser incompatível com uma liga.
Ligas de Cobre-Paládio: Este tipo de liga é comparável em custo com as
ligas Pd-Ag. Como ligas desse tipo são recentes no mercado odontológico, é
necessário obter experiência inicial com unidades simples em vez de PPFs.
Devido à sua baixa escala de fusão de aproximadamente 1.170ºC a
1.190º, espera-se que essas ligas sejam susceptíveis à deflexão a elevadas
temperaturas de queima. Então, é preciso cautela no uso dessas ligas para próteses
parciais fixas de longa extensão com conectores relativamente pequenos. Apesar da
alteração volumétrica e da distorção potencial da subestrutura metálica não serem
conhecidas, esses tipos de ligas têm sido associados a tais problemas.
Essas ligas contêm cerca de 74 a 80% de paládio e 9 a 15% de cobre,
sendo possível a contribuição do cobre para a descoloração da cerâmica.
As ligas de Pd-Cu possuem valores de alongamento de 5 a 11% e valores
de durezas tão altos quanto os de algumas ligas de metais básicos. Então, essas
ligas parecem ter um potencial pobre para o brunimento, exceto quando as áreas
marginais são relativamente finas. Podem ser ligas de fácil manipulação como ligas
de metais básicos. Apesar da incompatibilidade térmica não ser considerada a
preocupação principal, a distorção de subestruturas ultrafinas (0,1 mm) tem sido
ocasionalmente relatada. Relaxamento da tensão elástica contribuindo para
solidificação, polimento e jato de areia, que ocorre durante os procedimentos
subseqüentes de aquecimento podem ser fatores que podem causar distorção.
Ligas de Paládio-Cobalto: Este grupo de ligas é comparável em custo
com as ligas de Pd-Ag e de Pd-Cu. Podem ser ligas livres de ouro, de níquel, de
berílio e de prata. Como muitos metais nobres, essas ligas têm um grão de tamanho
pequeno para minimizar o calor dilacerante do processo de solidificação. Este grupo
Pd-Co é o mais resistente à deformação sob alta temperatura de todas as ligas de
metais nobres.
O conteúdo de metal nobre (à base de paládio) varia de 78 a 88%. O
conteúdo de cobalto varia de 4 a 10%. Uma liga comercial contém 8% de gálio.
Estas ligas devem apresentar boas características de manipulação. Devido à
presença do cobalto, é possível a descoloração da cerâmica, mas não é um
problema significante, pois falhas na técnica de mascarar totalmente a cor escura do
óxido metálico com porcelana opaca, sendo um resultado estético inaceitável.
Nenhuma cobertura metálica é requerida para mascarar a cor do óxido ou para
promover aderência à cerâmica. É esperado que as ligas de Pd-Ag e Pd-Cu sejam
mais compatíveis com cerâmicas de maior expansão por geralmente ter coeficiente
de contração térmica relativamente alta.
Ligas de Paládio-Gálio-Prata e Paládio-Gálio-Prata-Ouro: Estas ligas
são as mais recentes de metais nobres. Possui a tendência a ter óxido de cor
ligeiramente mais clara que os das ligas de Pd-Cu e Pd-Co e é termicamente
compatível com cerâmicas de menor expansão. O conteúdo de prata é relativamente
baixo (5 a 8%), insuficiente para causar o esverdeamento. Poucas informações
sobre a resistência coesiva do metal à cerâmica e sobre a compatibilidade térmicas
estão disponíveis. Essas ligas de Pd-Ga-Ag geralmente tendem a ter um coeficiente
de contração térmica relativamente baixo e é esperado que elas tenham mais
compatibilidade com porcelanas de menor expansão.
Ligas metálicas para próteses parciais
Ligas de metais básicos: De acordo com a classificação da ADA,
qualquer liga que contenha menos de 25% dos metais nobres como o ouro, platina e
paládio são considerados uma liga predominantemente de metal básico. Ligas nesta
categoria incluem: Co-Cr, Ni-Cr, Ni-Cr-Be, Ni-Co-Cr e Ti-Al-V. O titânio puro é um
elemento metálico básico, mas não é uma liga de metal básico.
As ligas à base de cobalto e de níquel e o titânio puro apresentam menor
custo, menor densidade, maior rigidez, maior dureza e comparável resistência clínica
ao manchamento e à corrosão, comparadas com as ligas de ouro do tipo IV. O
cromo é essencial para dar passividade e resistência à corrosão.
Os elementos de algumas ligas de metais básicos têm uma alta afinidade
com o oxigênio, mas a película de óxido formada pode funcionar como camada
protetora contra oxidação e corrosão posteriores. Essa formação de uma película
protetora por uma substância reatora reativa é denominada passividade. Três metais
são bem conhecidos pelo seu potencial de passividade: o alumínio, o cromo e o
titânio. O titânio é o metal mais resistente à corrosão, é usado em implantes,
estruturas de próteses parciais e mais em coroas e pontes. As ligas de metais
básicos são mais resistentes ao manchamento e a corrosão pela sua passividade
produzida pela camada de cromo.
Quando as ligas de metais básicos foram introduzidas, eram inferiores às
ligas de ouro quanto a sua fundibilidade. A presença do berílio em ligas de Ni-Cr
melhora sensivelmente a fundibilidade de pequenos detalhes. Em ligas para
metalocerâmicas, melhora a qualidade da camada de óxido, um aspecto essencial
para a ligação com a cerâmica.
Titânio puro: O titânio é um metal de peso leve com uma densidade de
4,51 g/cm3 comparado com a densidade de 7,6 g/cm3 para as ligas de Ni-Cr e Co-Cr.
Tem um ponto de fusão relativamente baixo e um baixo coeficiente de expansão
térmica. Para aplicações odontológicas gerais, o titânio apresenta um potencial de
passividade, fornecendo um alto grau de resistência ao ataque de muitos ácidos
minerais ou cloretos. Para o tratamento de pacientes com hipersensibilidade
comprovada ao níquel, o titânio puro representa uma excelente alternativa para ligas
de metais básicos que contêm níquel.
Ligas de Titânio: A liga mais simples para propósitos odontológicos e
clínicos é a de composição Ti-6AI-4V. Os benefícios principais da mistura são a
significante resistência e a estabilização da liga contra a formação tanto da fase α
(através da adição de alumínio) quanto da fase β (através da adição de cobre,
paládio ou vanádio). As ligas de fase α são as mais resistentes ao creep em altas
temperaturas,
que
é
a
propriedade
mais
importante
para
aplicações
metalocerâmicas. Devido ao fato dessas ligas não serem sensíveis ao tratamento
térmico, são mais sujeitas à soldagem. As ligas de fase β são menos resistentes à
deformação pelo creep em elevadas temperaturas, mas podem ser reforçadas e
tornadas significativamente mais resistentes. Atualmente, o titânio puro e as ligas de
Ti-Sl-V tem sido indicados para restaurações metalocerâmicas.
PROPRIEDADES GERAIS DAS LIGAS ODONTOLÓGICAS
Cor: A cor da liga geralmente é determinada de cor branca para as ligas
não preciosas, assim como para as de prata e paládio e cor amarela para as ligas
preciosas contendo alta porcentagem de ouro.
As ligas brancas com alta porcentagem de ouro são chamadas de ouro
branco, descolorido pelo paládio. O titânio apresenta cor mais acinzentada e com
menos brilho que o cromo.
Figura 03- Exemplo de cor de uma liga; cores branca e amarela.
Peso específico ou densidade (g/cm3): O peso específico determina a
densidade da substância que constitui um corpo, a relação do corpo e o seu volume.
A densidade de um metal é proporcional à soma dos pesos dos átomos e moléculas
presentes na liga, e ao espaço entre eles.
O peso específico é importante para calcular a quantidade de metal
necessária para fundir um determinado padrão de cera. Assim, o peso da cera com
os sprues é multiplicado pelo peso específico da liga para se saber a quantidade
exata de metal necessária para a fundição. O peso obtido já inclui os sprues.
Dureza Vickers (HV): A dureza vickers corresponde à dureza de
superfície, à resistência à abrasão, ao desgaste ou à penetração de um material em
outro. Sendo assim, quanto maior o valor, mais resistente é a sua superfície.
Para medir a dureza Vickers, é empregada uma pirâmide de diamante de
base quadrada. Ela é forçada por uma carga preestabelecida, sobre a superfície da
peça a ensaiar. A forma de impressão é a de um losango regular, cujas diagonais
são medidas por um microscópio. Tabelas fornecem o valor em função das
diagonais da impressão formada e da carga utilizada. O valor é dado em HV,
Hardness Vickers, geralmente entre 120 e 420 para as ligas odontológicas.
Dependendo da dureza do material, a mudança de carga muitas vezes é necessária
para obter uma impressão regular. Assim, é aplicada uma carga de 50N (HV5) para
metais preciosos, e de 100N (HV10) para metais não preciosos.
Módulo de elasticidade (MPa ou N/mm2): O módulo de elasticidade é a
medida da resistência do material, maior será o seu módulo de elasticidade, ou seja,
maior a força necessária para deformar este material. Para uma prótese parcial
removível, por exemplo, o ideal seria um módulo de elasticidade alto, para evitar
grampos muitos flexíveis. O valor do módulo de elasticidade é determinado pela
força necessária a um alongamento de 0,2%. Uma máquina de teste universal é
empregada para alongar a liga.
Figura 04- Máquina para alongar a liga.
Limite elástico (MPa): Também chamado de limite de alongamento, de
dilatação ou de escoamento. Corresponde à força necessária para a transição entre
uma simples deformação elástica e uma deformação plástica definitiva.
A deformação elástica de uma liga permite que após a remoção da força,
o metal retome sua forma original. Uma deformação plástica, mesmo após a
remoção da força, é permanente. O parâmetro de medida é de 0,2%, determinando
a transição entre uma deformação elástica e uma deformação plástica. Em caso de
uma prótese parcial removível, um valor alto evita deformações definitivas dos
grampos em ação.
Alongamento até fratura (%): Chamado também de flexibilidade dúctil,
corresponde ao alongamento máximo de um material, até ruptura. O valor, por ser
expresso em porcentagem, é independente do diâmetro da peça ensaiada.
Aumentando a força aplicada corresponde a um estágio avançado da deformação
plástica.
Coeficiente de expansão térmica (10-K6-1): O coeficiente de expansão
térmica corresponde à lei da termodinâmica. Quando um material tem sua
temperatura elevada, o espaço intertômico aumenta. Este fenômeno provoca
expansão, chamada expansão térmica.
Os comportamentos térmicos do metal e da porcelana devem ser
ajustados de modo que, durante o período de resfriamento da temperatura de
queima até a temperatura ambiente, as tensões residuais sejam suficientemente
baixas e propriamente direcionadas, para evitar trincas na porcelana. O coeficiente
de expansão térmica do metal deve ser ligeiramente maior, para contrair
ligeiramente mais que a porcelana durante o resfriamento. Esta diferença em
coeficiente deixa a porcelana em porcelana em compressão residual e fornece
resistência adicional.
Temperatura de pré-aquecimento (°C): Corresponde à temperatura final
do forno à qual o anel de revestimento deve ser mantido antes da fundição. Esta
temperatura varia em função da liga a ser fundida. O tempo de estabilização a esta
temperatura depende do tamanho do anel, e pode variar de 20 minutos até uma
hora e meia.
Intervalo de fusão (ºC): O intervalo de fusão é determinado por duas
temperaturas, a mais baixa, solidus, corresponde ao estado sólido do metal, e a
mais alta, liquidus, correspondente ao estado líquido do metal. Neste intervalo
variável de 30º a 130º, dependendo da composição, o material encontra-se pastoso.
Algumas partículas encontram-se líquidas enquanto outras ainda são sólidas.
Fig. 05- Tempertatura de fundição
Temperatura de fusão (ºC): Quando a temperatura atinge o ponto
liquidus, a totalidade da liga encontra-se líquida. Ao interromper o aquecimento,
imediatamente inicia-se o processo de solidificação de algumas partículas. Por isso,
a temperatura de fundição ultrapassa em aproximadamente 50ºC a 150ºC (7 a 15%)
a temperatura liquidus, permitindo ao metal preencher totalmente o anel de fundição,
enquanto líquido.
BIOCOMPATIBILIDADE DAS LIGAS ODONTOLÓGICAS
Devido à complexidade e diversidade das ligas dentais, explica-se a
dificuldade da biocompatibilidade das ligas odontológicas, pois idealmente, nenhum
outro elemento da composição deve ser liberado e influenciar o organismo. Contudo
com a rápida evolução nem todas as propriedades biológicas das ligas são
conhecidas.
A composição de uma liga odontológica pode ser expressa de duas
maneiras distintas: em porcentagem do peso específico ou em quantidade de
átomos de cada componente presente na liga, ou seja, em porcentagem do peso
atômico. A primeira é a mais utilizada, contudo, a segunda permite entender melhor
as propriedades biológicas. O peso específico e o peso atômico podem diferir muito
um do outro; um metal leve contém muitos átomos, e um metal pesado contém
poucos átomos. O peso atômico prevê melhor a quantidade de átomos que podem
ser liberados e afetar o corpo humano. Porém, os fabricantes geralmente
apresentam a composição de uma liga por porcentagem do peso específico.
Todas as ligas odontológicas liberam elementos na cavidade bucal, mas
não necessariamente em concentração proporcional à sua composição. A
quantidade de elementos liberados é diretamente proporcional às diversidades de
ligas presentes na boca. Podem ocorrer efeitos galvânicos entre tipos diferentes de
liga no mesmo ambiente oral. Na maioria dos casos, a quantidade de elementos
liberados pelas ligas odontológicas é bem inferior à quantidade ingerida pela dieta
alimentar.
Elementos devem ser liberados para causar alergia. Em resposta, os
tecidos gengivais apresentam inflamação significante. Estudos mostram que alergias
a ligas odontológicas somente podem ocorrer em presença de corrosão e liberação
de íons metálicos. É sempre difícil de determinar se uma resposta inflamatória a íons
metálicos é mediada por um mecanismo alérgico ou tóxico, ou mesmo por uma
combinação dos dois. Normalmente, as respostas alérgicas são caracterizadas
independentemente da dose aplicada.
Corrosão é uma propriedade química que tem conseqüências para outras
propriedades da liga como: estética, resistência e biocompatibilidade. A corrosão
ocorre quando elementos dentro da liga ionizam então os elementos descarregados
dentro da liga perdem elétron e tornam-se íons positivamente carregados pois estão
liberados dentro da solução. A corrosão é um fenômeno extremamente complexo e
depende de uma variedade de fatores físicos e químicos.
A presença de íons em quantidade suficiente pode alterar ou desabilitar
totalmente o metabolismo celular dos tecidos gengivais vizinhos, mas não se
garante que danos vão ocorrer. Quanto maior for o tempo de exposição das células
aos íons metálicos, menos concentrados encontram-se os efeitos biológicos.
Identificar e quantificar os elementos liberados estão relacionados aos
efeitos biológicos adversos como: toxidade, alergia ou mutagenicidade. A resposta
para o elemento liberado depende de qual foi este elemento liberado, da quantidade
liberada, da duração de exposição aos tecidos, etc.
Esses efeitos biológicos locais devidos à liberação de elementos ainda
são motivo de intensos debates. A questão central é saber se sua liberação é
suficiente para comprometer o funcionamento biológico normal dos tecidos
adjacentes às ligas.
As ligas não necessariamente liberam elementos na quantidade existente
em sua composição. Uma liga altamente nobre, fase única, deve ter 50% de ouro
mas menos do que 2% do total do volume liberado é ouro. Por outro lado somente
32% dos átomos dentro da liga são cobre, contudo 85% do volume liberado é cobre.
Geralmente ligas com fases múltiplas devem liberar mais volume. Alguns elementos
apresentam maior tendência para se liberarem das ligas e esta tendência é referida
como instabilidade. Elementos como prata, cobre, níquel, gálio e zinco tem maior
tendência para ser liberado comparado com elementos como ouro e paládio, por
esta razão ligas altamente nobres ou nobres sofrem menor influência da corrosão. A
prata tem moderada instabilidade e terá menor tendência para ser liberado. Ouro,
paládio e platina têm baixa instabilidade e são improváveis de serem liberados em
alto nível. O mais resistente à corrosão é o titânio.
A instabilidade dos elementos não é absoluta, pois alguns elementos
instáveis podem ser alterados por outros elementos da liga. O paládio contribui na
redução da instabilidade do cobre na ligas à base de ouro. A condição ambiental da
liga também poderá afetar a liberação de elementos. A redução do ph e o efeito do
ácido na liga dental são relevantes na biocompatibilidade.
Os efeitos biológicos dos metais dependem da via de acesso ao
organismo. Existem pontos chaves sobre a questão da toxicidade sistêmica das
ligas dentais. Metais liberados não podem entrar no organismo. Este fato é verdade
tanto na toxicidade local como sistêmica. Elementos que são liberados pela liga na
cavidade oral ganham acesso para dentro do organismo pelo epitélio do intestino,
pela gengiva ou outros tecidos orais; para elementos que formam vapor como o
mercúrio o meio de entrada é o pulmão.
Elementos que são liberados pelos implantes dentais dentro do tecido
ósseo em volta dos implantes estão, por definição, dentro do organismo. A liberação
de elementos em implantes é mais crítica biologicamente do que a liberação a partir
de restaurações coronárias. Titânio foi encontrado no fígado de pacientes portadores
de implantes. Os elementos liberados nas regiões cervicais, entre a coroa e a
gengiva marginal, assim como os liberados nas partes internas das Próteses
Parciais Removíveis são altamente concentrados, porque não são diluídos pela
saliva.
Estudos mostram que 15% da população apresentam sensibilidade ao
níquel (Ni), 8% ao cobalto (Co) e 8% ao cromo (Cr). A concentração de prata (Ag)
diminui sensivelmente as atividades celulares. Íons de ouro (Au) não integram com
os tecidos de maneira a provocar respostas alérgicas. Estudos mostram que os
pacientes sensíveis ao paládio (Pd) são quase sistematicamente sensíveis ao níquel
(Ni). A razão de alguns íons metálicos provocarem alergias, e outros não, não são
conhecidos.
O sobreaquecimento de uma liga conduz a uma formação de óxidos, nem
sempre sensíveis. A saliva, composta de aproximadamente 99% de água, assim
como o bicarbonato de sódio, cloro, cálcio, magnésio e fosfato, têm grande poder
corrosivo sobre estes óxidos.
Como dito anteriormente, ainda não possível conhecer os efeitos
biológicos das ligas odontológicas. A escolha de uma envolve dados financeiros,
legais, técnicos e a satisfação do paciente.
A escolha na maioria das vezes é
filosófica com base em possíveis riscos biológicos. O aconselhável é empregar ligas
odontológicas provenientes de fabricantes constituídos de setores de pesquisas e
desenvolvimento. A avaliação deveria sempre envolver provas de corrosão e teste
de biocompatibilidade básico para determinar se a liberação de elementos é
biologicamente significante.
CONCLUSÃO
Por fim, concluímos que, para a aplicação das ligas odontológicas, os
metais e as ligas devem possuir características mínimas como:
- A natureza química das ligas não deve produzir efeitos tóxicos danosos
ou alérgicos no paciente ou no operador;
- As propriedades químicas devem apresentar resistência à corrosão e a
alterações físicas quando em contato com os fluidos orais;
- Os metais que as compõem precisam apresentar resultados satisfatórios
em relação a propriedades físicas e mecânicas tais como:
•
Condutibilidade térmica;
•
Temperatura de fundição;
•
Coeficiente de expansão térmica;
•
Contração de solidificação;
•
Mínima reatividade com os revestimentos;
•
Resistência ao desgaste;
•
Resistência à corrosão e ao manchamento;
•
Resistência à deflexão (ligas metalocerâmicas);
•
Soldagem e polimento;
•
Alta dureza
- A experiência técnica para a confecção e o seu uso deve ser de fácil
execução tanto para o dentista e o técnico laboratorial;
- Os metais, as ligas e os materiais para a confecção devem ser
relativamente baratos e bem acessíveis.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. ANUSAVICE, Kenneth J. Phillips Materiais Dentários, 10ª Edição, Guanabara
Koogan
2. ANUSAVICE, Kenneth J. Phillips Materiais Dentários, Tradução 11ª Edição,
Elsevier,
3. BIOCOMPATIBILIDADE DAS LIGAS DENTAIS - Resumo baseado no artigo:
Biocompatibility
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dental
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A
review
Wataha
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Biocompatibility of dental casting alloys: a review.J Prosthetic Dentistry
2002;87:351-363.
<www.reabilitacaooral.com/.../download.php?...biocompatibilidade_das_ligas
_dentais>
4. ATUALIZAÇÃO EM PRÓTESE DENTÁRIA - 11º Congresso Internacional de
técnicos em prótese dentária. Outubro/Novembro 2009, Editora Altana,
São Paulo,2009.
5. PHILLIPS, Ralph W. Skinner Materiais Dentários, 9ª Ediçao,
6. SALVADOR, Edgard; USBERCO, João. Química Essencial, São Paulo: Editora
Saraiva 2001.