ES2216871T3 - Procedimiento para fabricar piezas medicas, odontologicas, de tecnica dental y tecnicas de ceramica. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para fabricar piezas de moldeo de cerámica, que presenta los siguientes pasos: prensado de un material de cerámica en bruto en forma de polvo formando una pieza de cerámica en verde (4); moldeo del contorno interior y/o del contorno exterior de las piezas de moldeo (6) mecanizando la pieza de cerámica en verde (4) mediante procedimientos de remoción; y sinterización de la pieza de cerámica en verde (4) mecanizada formando una pieza moldeada de cerámica de alta resistencia, caracterizado porque antes de ser mecanizada, la pieza de cerámica en verde (4) se embute en un soporte de pieza (1) mediante una masa de embutición (3), en el que esta masa de embutición (3) no daña la pieza de cerámica en verde (4) ni reacciona químicamente con la misma.

Description

Procedimiento para fabricar piezas médicas, odontológicas, de técnica dental y técnicas de cerámica.

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar piezas de moldeo de cerámica, especialmente para fines médicos u odontológicos.

En la técnica médica, la odontología o la técnica dental, las piezas protésicas se fabrican, hasta ahora, principalmente a partir de aleaciones de metales nobles y aleaciones de cobalto-cromo de alta calidad y, en parte, también de titanio. Debido a la biocompatibilidad necesaria de este tipo de productos médicos, las superficies metálicas de estas piezas protésicas se recubren, generalmente, con sustratos cerámicos. En la odontología o la técnica dental, principalmente por razones estéticas, frecuentemente se realiza un recubrimiento con porcelanas dentales, especialmente en la zona de los dientes frontales.

Desde hace tiempo se están haciendo esfuerzos por sustituir estas aleaciones metálicas por sistemas totalmente compuestos por cerámica. Esto, sin embargo, requiere el uso de cerámicas técnicas perfeccionadas tales como, en la cerámica técnica, se usan en parte en piezas de fabricación industrial en serie. Al contrario que las piezas cerámicas de fabricación industrial, sin embargo, en las piezas protésicas fabricadas en la técnica médica o la técnica dental se trata de piezas únicas, de manera que, por razones de economía, de técnica de materiales y de técnica de procedimiento, no pueden aplicarse los procedimientos de producción industriales conocidos. Otro problema conocido de este tipo de cerámicas técnicas perfeccionadas es la pérdida en parte fuerte de las masas de cerámica durante la sinterización, que puede ascender al 20%. Este tipo de alteraciones dimensionales, sin embargo, son intolerables en las piezas de moldeo de la técnica dental, ya que, por ejemplo, en trabajos de puentes, las distancias entre los pilares (troncos) o la posición de altura de los puntos de contacto con respecto al antagonista han de cumplirse en un orden micrométrico.

Por esta razón, ha habido varios intentos de fabricar las piezas protésicas a partir de bloques cerámicos (semiproductos) totalmente sinterizados, mediante el mecanizado con arranque de virutas con cuchillas de geometría definida, mediante el mecanizado con arranque de virutas con cuchillas de geometría indefinida o mediante el desprendimiento mediante erosión por ultrasonido o láser.

En la práctica, sin embargo, se ha impuesto - aunque sólo en medida limitada - el lijado o fresado de piezas cerámicas con la ayuda de herramientas de diamante, por ejemplo en el llamado procedimiento CAD-CAM. En este procedimiento se realiza, en primer lugar, la medición del tronco dental y, a continuación, de la corona prevista sobre el mismo, que está disponible, por ejemplo, como modelo de cera. Entonces, los datos se introducen en un programa CAD que controla una fresadora. Esta fresadora mecaniza entonces automáticamente el bloque cerámico sinterizado de alta resistencia. Sin embargo, el gasto de ello es extraordinariamente alto, pues el bloque cerámico ya sinterizado es extremadamente duro. Por ejemplo, cuando se lijan cerámicas técnicas perfeccionadas como el óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) o el óxido de circonio (ZrO_{2}), las herramientas de diamante se desgastan muy rápidamente, con la consecuencia de tolerancias de geometría en la herramienta, ya que la geometría y el diámetro de las herramientas cambian durante el mecanizado. Además, en puntos críticos de las piezas protésicas como, por ejemplo, en los bordes de coronas, pueden producirse roturas de material o microfisuras. Otro problema consiste en el largo tiempo de lijado, puesto que se puede trabajar sólo con bajas velocidades de desprendimiento y a una reducida velocidad de avance, porque en caso contrario pueden producirse grandes tensiones en el material que, a su vez, pueden conducir a fisuras capilares y similares. Además, hace falta un paso de separación, en el que al final del mecanizado, la corona fresada se separa del resto del bloque cerámico. Durante este procedimiento manual de separación y de lijado, pueden producirse tanto errores de geometría como roturas de material, en cuyo caso la pieza fabricada de forma costosa puede quedar inutilizable. Finalmente, el mecanizado de cerámicas técnicas perfeccionadas requiere unas máquinas de lijado o de fresado caras y que trabajen de forma automática, ya que el técnico dental o el operario de la máquina ya ni pueden dominar manualmente los parámetros de mecanizado (avance, aproximación). Aunque alternativamente a las cerámicas técnicas perfeccionadas pueden emplearse también cerámicas dentales modificadas que permiten un mecanizado por lijado aún económico, pero estas cerámicas modificadas presentan sólo reducidos valores de resistencia.

Por esta razón, como alternativa al mecanizado de bloques cerámicos de alta resistencia, sinterizados, se desarrollaron procedimientos en los que las piezas moldeadas de cerámica se fabrican a partir de un material bruto cerámico aún no sinterizado o de un material presinterizado. En dos procedimientos conocidos, del tronco dental mecanizado se toma primero una impresión y, a continuación, se realiza un modelo positivo que, a su vez, se compone de un material refractario, especialmente cerámico. Sobre este tronco positivo se moldea una corona dental de cera que simula la forma final de la corona. A continuación, el tronco positivo con la corona de cera situada sobre el mismo se coloca sobre una base de goma que forma el fondo hacia un anillo de goma, rodeando dicho anillo de goma el tronco positivo con la corona de cera con una separación. En el molde de mufla formado de esta manera se introduce entonces una masa líquida o plástica de embutición que rodea el tronco positivo con la corona de cera exceptuando un canal de entrada. Este canal de entrada es formado, por ejemplo, por un cono de cera comunicado con la corona de cera.

Después del endurecimiento de la masa de embutición, se separan la base de goma y el anillo de goma, de modo que la masa de embutición con el cono de cera de llenado esté a libre disposición. A continuación, esta unidad se introduce en un horno de eliminación de cera y de precalentamiento, de tal forma que la cera de la corona de cera se expulse por encima de la tubuladura de llenado. De esta manera, en la masa de embutición queda formado un espacio hueco correspondiente a corona de cera.

La masa de embutición con el espacio hueco situado en ella, así como una pieza en bruto de porcelana se introducen entonces juntas en un horno de precalentamiento y se calientan a aprox. 800ºC. A esta temperatura, la pieza en bruto de porcelana sinterizada se vuelve plástica, mientras que la masa de embutición en sí se endurece. Después de extraer la masa de embutición y la pieza en bruto de porcelana del horno, la porcelana que ahora es plástica se introduce, a través del orificio de llenado, en el espacio hueco, mediante un dispositivo de presión. Esta introducción a presión se realiza en un horno especial de introducción a presión. Después del enfriamiento de la masa de porcelana, la masa de embutición se destruye quedando libre la corona con la tubuladura de llenado situada dentro de la misma. Como paso final, finalmente, se realiza la separación de la corona de la tubuladura de llenado originada en el canal de llenado, así como un mecanizado exterior final.

También en este procedimiento existe el peligro de que al separar la corona de porcelana de la tubuladura de llenado pueden producirse grietas en la corona. El uso de una pieza en bruto de porcelana ya sinterizada garantiza que en la corona ya no se produzca ninguna contracción cuando ésta se vuelva a cocer posteriormente en el horno de quemado. Al contrario de la cerámica, la porcelana ya sinterizada se puede volver a plastificar con un calentamiento a aprox. 800ºC, lo que en las cerámicas ya no es posible ni siquiera a temperaturas extremadamente altas. No obstante, la cerámica presenta una estabilidad a la flexión sensiblemente mayor que la porcelana. La fabricación de dos o varias coronas unidas entre sí a través de un alma de unión, por ejemplo, no es posible con la porcelana, ya que se rompería el alma de unión. Por ello, este tipo de piezas moldeadas complicadas de la técnica dental pueden fabricarse sólo con material cerámico. Esta es la razón porque la porcelana generalmente se usa sólo para inlays, onlays o coronas individuales.

El procedimiento más extendido actualmente en la técnica dental para fabricar coronas de cerámica es el llamado procedimiento de barbotina. En éste, del tronco dental se hace primero una impresión y, después, se confecciona una estructura metálica especialmente de oro, titanio o similar. Dicha estructura metálica se compone de una fina capa que se adapta al tronco dental, resultando finalmente una pieza en forma de copa. Sobre esta estructura se aplica entonces un material cerámico en forma plástica (barbotina), en varias capas, realizándose después de la aplicación de cada capa una cochura de la estructura metálica con la barbotina cerámica aplicada. De esta manera, la corona se recubre de forma irregular en el lado exterior y se adapta a la dentadura. La barbotina cerámica se aplica con un pincel sobre la estructura metálica, lo que sin embargo tiene el inconveniente de que contiene un alto porcentaje de líquido, especialmente agua, que durante la cochura conduce a una contracción del material. La contracción es difícil de calcular, por lo que la masa cerámica tiene que aplicarse en varias capas.

Otro procedimiento para fabricar piezas cerámicas dentales, en el que se tiene en cuenta la contracción del material cerámico, se describe en el documento EP0389461B1. Aquí, se propone fabricar, en primer lugar, mediante una impresión, una copia negativa de la superficie del tronco dental tratado y mecanizar, a continuación, una pieza cerámica en verde, compactada de forma isostática, mediante fresado copiador. Durante el fresado copiador se tiene en cuenta la contracción durante la sinterización, aumentando algo la superficie de la pieza en verde mecanizada, para compensar la contracción subsiguiente. Mediante el fresado copiador se mecaniza, sin embargo, sólo el lado inferior de la pieza cerámica en verde; el lado superior se reviste, después de la sinterización, además de una capa de porcelana y se pone en la forma definitiva. De manera similar, también en el documento EP0375647B1 se propone mecanizar una pieza cerámica en verde por fresado antes de la sinterización.

No obstante, el mecanizado de una pieza en verde de este tipo resulta bastante difícil, porque el material compactado es muy frágil. Los dos documentos mencionados anteriormente no contienen ninguna información sobre cómo se pueden dominar estas dificultades. Por lo tanto, según una variante, en el documento EP0580565A2 se propone compactar el material cerámico en bruto en forma de polvo contra la superficie de una copia positiva del tronco dental a tratar. También aquí, la copia positiva se amplía con respecto al tronco dental para compensar la contracción. También en este caso, la superficie de la pieza moldeada cerámica se reviste con una capa de porcelana.

Para evitar esta contracción difícilmente calculable de la cerámica durante la sinterización, en el documento EP0030850 se propone el uso de un material cerámico libre de contracción. Para ello, el material en bruto en forma de polvo o en forma líquida se introduce a presión o por colada en un molde de colada prefabricado, cuya estructura corresponde sustancialmente a la forma de la pieza cerámica a realizar, o se presiona a su vez contra un molde macho que es una copia exacta del tronco dental. Por lo tanto, al igual que en los otros procedimientos, se requiere primero la fabricación bastante complicada de un molde de colada correspondiente.

Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento sencillo y económico para fabricar piezas moldeadas de cerámica, que pueda ser realizado por ejemplo por un dentista o técnico dental, directamente en un laboratorio médico, en un laboratorio de consulta o en un laboratorio profesional.

El objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. En el procedimiento según la invención, en primer lugar, el material en bruto de cerámica en forma de polvo se transforma a presión en una pieza de cerámica en verde y, entones, esta pieza de cerámica en verde se mecaniza mediante procedimientos con arranque de virutas y, a continuación, se sinteriza formando una pieza moldeada de cerámica de alta resistencia, siendo embutida la pieza en verde, antes del mecanizado, en un soporte de pieza mediante una masa de embutición que no puede dañar la pieza en verde ni reaccionar químicamente con la misma. El material cerámico en bruto en forma de polvo, primero, se pone a presión en un estado en el que pueda ser mecanizado. El estado de la pieza en verde cerámica se parece al de la greda, es decir que, en comparación con los bloques cerámicos ya sinterizados, se deja mecanizar de forma mucho más fácil, más rápida y con menos abrasión en las herramientas y, por consiguiente, de forma mucho más precisa. Por el embutición según la invención, la pieza cerámica en verde es fijada y apoyada durante el mecanizado, de modo que no se puedan romper paredes finas u producirse otros daños, pudiendo mecanizarse por tanto de forma efectiva y precisa. Otra ventaja de este procedimiento consiste en que el exceso de material en bruto que se quita fresando durante el mecanizado de la pieza cerámica en verde, se puede recuperar y reutilizar, de manera que se reduce sensiblemente el gasto de material. Debido a que también las herramientas de mecanizado se someten a menores esfuerzos y, por tanto, alcanzan una mayor duración de vida, el procedimiento según la invención se puede considerar como mucho más rentable frente a los procedimientos conocidos en los que se mecanizan bloques de cerámica que ya están sinterizados. Según el procedimiento de la invención, en la medicina, la odontología y la técnica dental se pueden fabricar de forma económica piezas de implante biocompatibles, inlays, coronas parciales, coronas, puentes, bases para prótesis o piezas auxiliares, de forma exacta y con una alta resistencia mecánica, adaptada al uso previsto. En particular, en este procedimiento existe la posibilidad de dar la forma deseada a una pieza cerámica en verde, cuya forma original no tiene nada en común con la estructura final de la pieza cerámica de moldeo que ha de fabricarse, exclusivamente mediante el mecanizado mediante procedimientos con arranque de virutas, sin introducir el material a presión en un moldeo o presionarlo contra un molde macho - como se hace en los procedimientos conocidos.

Algunas variantes de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas. Un aspecto esencial del procedimiento consiste en la selección del material cerámico bruto. Este debe contraerse lo menos posible durante la sinterización, o ser libre de contracción en el caso ideal. Un material cerámico que cumple estos requisitos es, por ejemplo, el circonio (ZrSiO_{4}), cuyas características se describirán más detalladamente en adelante. Sin embargo, también sería posible usar las cerámicas ya conocidas y de uso frecuente, el óxido de circonio (ZrO_{2}) o el óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}). Éstas se contraen hasta cierto punto durante la sinterización. La pieza cerámica en verde comprimida generalmente formando un cubo o una caja, presenta sin embargo una densidad de material muy homogénea, de modo que cabe esperar que el material se contraiga de forma homogénea y, por tanto, de forma previsible durante la sinterización. Al contrario de los procedimientos conocidos, en los que, por ejemplo, el polvo se introduce a presión en un molde de colada o se vierte bajo presión, y en los que por ello muchas veces no es posible evitar una distribución poco homogénea de la densidad del material en bruto, el proceso de contracción se puede tener en cuenta de forma muy sencilla en el procedimiento según la invención y compensarse fabricando piezas de moldeo más grandes antes de la sinterización.

Las características de las demás reivindicaciones subordinadas se dedican a formas de realización ventajosas del procedimiento de mecanizado de la pieza cerámica en verde. Preferentemente, la pieza cerámica en verde se mecaniza con la ayuda de una máquina de remoción - como por ejemplo una fresadora, un torno, una taladradora o una lijadora - pudiendo realizarse el mecanizado de forma automática. Los comandos de control correspondientes para la máquina de remoción pueden estar contenidos en un programa de remoción especial que se crea, por ejemplo, a base de un modelo positivo, medido de forma tridimensional, del tronco dental y de la corona dental. Al crear el programa de remoción pueden considerarse parámetros como, por ejemplo, un ancho de intersticio de cemento deseado o un posible factor de contracción del material cerámico en bruto. Como masa de embutición puede utilizarse, por ejemplo, una cera adecuada para el fresado. El mecanizado de la pieza en verde puede realizarse en varios pasos, en los que se mecanizan respectivamente determinadas zonas de la pieza en verde, en donde las zonas mecanizadas anteriormente de la pieza en verde se vuelven a envolver con la masa de embutición y a estabilizar de esta forma. De este modo, es posible proteger las paredes laterales muy finas de las coronas cerámicas durante el mecanizado. Por la fusión de la cera de fresado, después del mecanizado de la pieza cerámica en verde se puede volver a separar de la embutición. También esta cera para fresado o masa de embutición se puede recoger durante el mecanizado de la pieza en verde y reutilizarse.

Ahora, se describen las características de tres materiales cerámicos de uso preferible.

El óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) que se usa frecuentemente se conoce también bajo el nombre de corundio. Aparte de las múltiples posibilidades de aplicación de este material en la industria (por ejemplo, como abrasivo para el soplado con granalla o para el lijado, como material refractario), el óxido de aluminio es un óxido de uso frecuente en los minerales arcillosos y cerámicas más diversos, que encuentran aplicación en las prótesis dentales cerámicas, pero también en floreros o tazas de café. El óxido de aluminio es un material especialmente apropiado para las prótesis dentales, ya que tiene un aspecto del color de los dientes, una alta resistencia a la abrasión, resistencia química, compatibilidad biológica y un tacto agradable, además de superficies cerámicas cocidas al brillo o pulidas. Otra ventaja consiste en que el óxido de aluminio es trasluciente a los rayos X y de que las coronas dentales compuestas por el mismo no causan artefactos durante las exploraciones por rayos X, que puedan provocar interpretaciones erróneas de la imagen de rayos X.

El óxido de circonio (ZrO_{2}) puede aparecer en diversas modificaciones cristalinas distintas. Dado que los óxidos de circonio presentan los mayores valores de resistencia a la rotura por flexión y a la tracción de entre los materiales cerámicos conocidos, una alta resistencia al desgaste y estabilidad a la corrosión, así como una baja termoconductividad, han adquirido una creciente importancia en los últimos años en el ámbito técnico y médico. Por sus excelentes propiedades, las cerámicas de óxido de circonio se usan de forma preferente para componentes de alta resistencia mecánica. Además, el óxido de circonio presenta sólo un encogimiento relativamente reducido durante la sinterización.

A partir del óxido de circonio (ZrO_{2}), con la ayuda de un procedimiento de sinterización reactiva, se pueden fabricar cerámicas de ZrSiO_{4} que prácticamente no presentan ninguna contracción. Esto se consigue de tal forma que un componente reactivo contenido en la pieza de cerámica en verde en bruto aumenta su volumen durante la sinterización, compensando de esta forma la contracción de los demás componentes. Un procedimiento de este tipo, adecuado para los óxidos de circonio, se describe, por ejemplo, en el artículo "Verfahren zur Herstellung schrumpffreier ZrSiO_{4}-Keramiken" en la revista de cerámica Keramische Zeitschrift 50(4) 1998. Como componente reactivo se emplea, en este caso, un compuesto intermetálico (disiliciuro de circonio, ZrSi_{2}). Adicionalmente, como coadyuvante de prensado se usa polisiloxano, un llamado aglutinante 'low-loss', que durante la sinterización con el disiliciuro de circonio y el óxido de circonio reacciona formando la cerámica (ZrSiO_{4}) deseada. La ventaja esencial de este procedimiento de reacción consiste en que la contracción a esperar durante la sinterización, que es una función de la parte de los distintos componentes reactivos, puede estimarse con la ayuda de un cálculo sencillo. De esta forma, es posible calcular la parte necesaria del componente reactivo, es decir del disiliciuro de circonio (ZrSi_{2}), con el que se produce una contracción del 0%, prácticamente.

Gracias a las propiedades antes descritas, con esta cerámica de ZrSiO_{4} se pueden fabricar unos componentes constructivos microestructurados, cuyas dimensiones son idénticas antes y después de la sinterización. Entones, ya no es necesario ningún repaso mecánico que con las estructuras de detalle muy pequeñas muchas veces ni siquiera es posible sin dañar la pieza. Por las mismas razones, por lo tanto, esta cerámica resulta también excelente para la fabricación de piezas odontológicas o de técnica dental, especialmente de coronas dentales con paredes finas.

Los tres materiales cerámicos mencionados anteriormente resultan especialmente apropiados en el ámbito odontológico, gracias a sus características. Sin embargo, el procedimiento según la invención no se limita a estos materiales, pudiendo emplearse también en otros materiales cerámicos, por ejemplo en el óxido de magnesio (MgO), en el titanato de aluminio (AlTi) o en piezocerámicas (PZ), no solamente en el ámbito médico, sino también en ámbitos técnicos. Aunque, para ello, el uso del material cerámico libre de contracción resulta especialmente ventajoso, no es ni mucho menos imprescindible, porque - como ya se ha mencionado - por la compresión homogénea del material formando la pieza en verde, se logra una distribución homogénea de la densidad y, por consiguiente, una contracción uniforme y, por tanto, controlable de la pieza de moldeo durante la sinterización.

A continuación, la invención, se describe detalladamente con la ayuda del dibujo adjunto que representa los distintos pasos de un procedimiento según la invención para la fabricación de una corona dental. Muestran:

la figura 1 una pieza en verde insertada en un soporte de pieza;

la figura 2 la realización del lado interior de la corona;

la figura 3 la realización de la primera zona del lado exterior de la corona;

la figura 4 la nueva embutición del lado que ya se ha mecanizado;

la figura 5 el soporte de pieza, girado 180º;

la figura 6 la realización de la segunda zona del lado exterior de la corona; y

la figura 7 la separación de la pieza en verde de la embutición.

Una ventaja del procedimiento que se describe a continuación consiste en que, en principio, es muy similar a los procedimientos conocidos hasta ahora para la fabricación de coronas dentales y, por tanto, a un protésico dental le resulta muy fácil realizarlo.

Para ello, un protésico dental realiza primero, por ejemplo sobre la base de una impresión como fundamento de su trabajo protésico, un modelo positivo del tronco dental tratado, de yeso o de otro material apropiado para el modelo. A continuación, este modelo positivo se mide de forma tridimensional en un dispositivo de medición, de manera mecánica, óptica o según otro procedimiento. Entonces, mediante un software especial se genera un programa de fresado o de remoción para fabricar el lado interior de la corona, cuya estructura corresponda a la forma del tronco dental, y se carga al control de una fresadora automática. El protésico dental puede introducir parámetros adicionales como, por ejemplo, un ancho de intersticio de cemento necesario, para que sean considerados por el software al crear el programa de fresado. Además, para cerámicas que se contraigan durante la sinterización se pueden tener en cuenta factores de corrección correspondientes para compensar la contracción mediante la fabricación de piezas de moldeo ligeramente más grandes.

Como se muestra en la figura 1, entonces el protésico dental inserta en un soporte de pieza 1, provisto de un eje de giro 2, una pieza de cerámica en verde 4 comprimida de forma isostática, por ejemplo de un material cerámico libre de contracción, de óxido de aluminio (Al2O_{3}), de óxido de circonio (ZrO_{2}) o de otra cerámica técnica perfeccionada. La fijación de la pieza en verde 4 al soporte de pieza 1 se realiza mediante su embutición con un material de embutición 3 preferentemente colable, que fije la pieza en verde 4 de forma mecánica, pero que no dañe el conjunto comprimido de cerámica ni modifique el material cerámico en bruto por cualquier influencia química. Como material de embutición 3 económico que se pueda fresar bien y que sea apropiado como cuerpo de apoyo puede utilizarse, por ejemplo una cera especial para el fresado.

En el siguiente paso que está representado en la figura 2, el soporte de pieza 1 se inserta en el soporte de una fresadora y se inicia el procedimiento de fresado, realizándose en el presente caso, en primer lugar, el fresado del lado interior de corona de la pieza 6. Preferentemente, el control de la fresadora 5 se realiza de forma totalmente automática con la ayuda del programa de fresado o de remoción. Si se usa una cerámica libre de contracción, sin embargo, también sería posible realizar el fresado manualmente, por ejemplo mediante la copia directa del modelo positivo del tronco. En este caso, sin embargo, el modelo positivo debería recubrirse con un barniz distanciador o ser provisto con una caperucita de lámina para mantener el ancho necesario del intersticio de cemento.

Si el procedimiento de fresado se realiza de forma totalmente automática, el protésico dental mientras tanto puede moldear en cera, de la manera habitual, la corona u otro trabajo técnico dental. El trabajo moldeado - asentado sobre la base de trabajo (el tronco dental o del modelo positivo) - se vuelve a medir de forma tridimensional en el dispositivo de medición para determinar la estructura necesaria de la corona dental acabado.

Entonces, igual que antes, con la ayuda del software se genera un programa de fresado para fabricar el lado exterior de la corona y se carga al control de la fresadora. En el ejemplo representado, entonces el programa de fresado se divide en dos pasos, en los que se fabrican las zonas que llegan hasta el ecuador de la corona (desde el borde de la corona hasta el ecuador o desde el lado oclusal hasta el ecuador). El primer paso de dicho programa de fresado, en el que se fabrica el lado exterior de la corona desde la parte inferior de la corona hasta el ecuador, está representado en la figura 3. El lado de la corona 6 que hasta ese momento aún no se ha fabricado sigue siento sujetado durante ello por la masa de embutición 3, de manera que se evite que la pieza en verde 4 se pueda caer del soporte de pieza 1. Una vez acabada la fabricación del lado inferior de la pieza 6, ésta se vuelve a colar con la masa de embutición 3 (figura 4). También sería posible volver a llenar el lado interior de la corona, fresado anteriormente, con la cera de fresado 3, antes de fabricar esta primera zona del lado exterior de la corona, para proteger las paredes laterales de la corona. A continuación, girando el soporte de pieza 1 180º, el lado superior de la corona, que queda por fabricar, se vuelve a posicionar en una posición adecuada para el fresado (figura 5).

Entonces, según la representación de la figura 6, en el segundo paso del programa de fresado se fresa la parte superior exterior de la corona, desde la superficie oclusal hasta el ecuador. La cara inferior de la pieza, que en este estado es inestable y muy frágil, es sujetada también durante este paso de mecanizado de forma segura por la nueva embutición en la cera de fresado 3, quedando apoyada en los puntos críticos (las paredes laterales en parte muy finas) de la pieza 6, de modo que no se pueden producir roturas de material o daños de la pieza 6. Además, por la nueva colada del lado primario de la pieza en verde con la masa de embutición 3 se evita la caída de la pieza 6.

Durante todos los trabajos, el material removido por el fresado de la pieza en verde y de la embutición se puede recoger aspirando. En un dispositivo de aspiración de polvo, configurado de manera correspondiente, el material suelto y en forma de polvo de la pieza en verde puede separarse de la cera para fresar 3 y recuperarse. Entonces, a partir de este material recuperado, el protésico dental podrá volver a prensar nuevas piezas en verde en un dispositivo apropiado, pudiendo conseguir un rendimiento óptimo en materia de piezas de moldeo cerámicas a partir del material cerámico base.

Una vez finalizado el procedimiento de fresado, la pieza 6 realizada a partir de la pieza en verde se separa de la embutición. Si se usa cera para fresar, este paso de trabajo se realiza, por ejemplo, mediante un secador de aire caliente, en un horno de calentamiento o en un aparato de eliminación de cera especial, representado en la figura 7. Para ello, el soporte de pieza 1 con la pieza 6 realizada a partir de la pieza en verde, que se sigue sujetando por la parte restante de la masa de embutición 3, se coloca sobre una estera de fluencia 7 que forma el lado superior de una bandeja de recogida 8. Durante el suministro de calor, la cera de fresar se funde y pasa goteando por la estera de fluencia 7 a la bandeja de recogida 8, de forma que al final, la pieza 6 realizada a partir de la pieza en verde se encuentra sin ninguna embutición sobre la estera de fluencia 7. La cera para fresar fundida, recogida en la bandeja de recogida, se puede reutilizar igual que el material cerámico en bruto en forma de polvo, recuperado anteriormente.

En un horno de cerámica adecuado se realiza, entonces, en el laboratorio la sinterización de la pieza 6 fresada, convirtiéndola en la pieza protésica de alta resistencia.

El procedimiento descrito anteriormente constituye una forma de realización especialmente ventajosa de la invención. Los distintos pasos están concebidos de tal forma que la pieza en verde sea tratada de la forma más cuidadosa posible para evitar la rotura de material o fisuras. Sin embargo, también son posibles variantes del procedimiento representado. Por ejemplo, también se podría intercambiar el orden del tratamiento del lado interior y del lado exterior de la corona. Asimismo, sería posible fabricar sólo los contornos interiores o exteriores de las piezas y seguir tratándolos de otra forma. Preferentemente, sin embargo, la forma de la pieza en verde acabada corresponde a la forma final de la pieza cerámica moldeada (especialmente en el caso de cerámicas libres de contracción), o bien en cerámicas que se contraigan hasta cierto grado, este factor de contracción se tiene en cuenta de tal forma que la pieza en verde se contraiga durante la sinterización de tal manera que la pieza moldeada acabada presente la forma final deseada, suprimiéndose un repaso complicado y poco rentable desde el punto de vista económico. Si, no obstante, fuese deseable o necesario por razones estéticas, es posible, por ejemplo, realizar con la ayuda del procedimiento sólo los contornos parciales de la forma final, en cuyo caso los contornos definitivos se realizan mediante el revestimiento con porcelana o con otro material adecuado. Finalmente, según la forma de la pieza cerámica de moldeo a fabricar, en lugar de la fresadora o adicionalmente a la misma pueden usarse también otras máquinas de remoción, por ejemplo tornos, taladradoras o lijadoras.

La ventaja esencial del procedimiento consiste en que mediante la fabricación de una pieza a partir de una pieza en verde que se deja mecanizar de forma fácil y seguro, se reducen considerablemente las grandes problemáticas de mecanizado conocidas hasta ahora - el elevado desgaste de herramientas, la precisión y los requisitos en cuanto a la fresadora y, por consiguiente, también los gastos de fabricación. Esto resulta ventajoso especialmente cuando han de realizarse piezas protésicas odontológicas o de técnica médica que son piezas únicas y, por tanto, no se pueden fabricar en grandes cantidades. No obstante, este procedimiento según la invención ofrece grandes ventajas también para la fabricación de piezas técnicas, ya que permite fabricar incluso piezas muy pequeñas con una precisión inalcanzada hasta ahora.

Claims (21)

1. Procedimiento para fabricar piezas de moldeo de cerámica, que presenta los siguientes pasos: prensado de un material de cerámica en bruto en forma de polvo formando una pieza de cerámica en verde (4); moldeo del contorno interior y/o del contorno exterior de las piezas de moldeo (6) mecanizando la pieza de cerámica en verde (4) mediante procedimientos de remoción; y sinterización de la pieza de cerámica en verde (4) mecanizada formando una pieza moldeada de cerámica de alta resistencia, caracterizado porque antes de ser mecanizada, la pieza de cerámica en verde (4) se embute en un soporte de pieza (1) mediante una masa de embutición (3), en el que esta masa de embutición (3) no daña la pieza de cerámica en verde (4) ni reacciona químicamente con la misma.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se usa un material de cerámica en bruto que durante la sinterización no presente ninguna o casi ninguna contracción.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el material de cerámica en bruto contiene óxido de circonio (ZrO_{2}).

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el material de cerámica en bruto contiene otras sustancias que durante la sinterización reaccionan con el óxido de circonio (ZrO_{2}) formando ZrSiO_{4}.

5. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el material de cerámica en bruto contiene óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como masa de embutición se usa una cera para fresar (3).

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque después de mecanizar la pieza de cerámica en verde (4) se separa de la embutición mediante la fusión de la cera para fresar (3) que quede.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mecanizado de la pieza de cerámica en verde (4) se realiza en varios pasos en los que se mecanizan respectivamente determinadas zonas de la pieza de cerámica en verde (4), en donde las zonas tratadas anteriormente de la pieza de cerámica en verde (4) se vuelven a envolver con la masa de embutición (3).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pieza de cerámica en verde (4) se mecaniza con una máquina de remoción (5) como una fresadora, un torno, una taladradora o una lijadora.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el mecanizado de la pieza de cerámica en verde (4) se realiza de forma totalmente automática, por ejemplo fresando, taladrando, torneando o lijando.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque este se realiza según un programa de remoción que contiene los comandos de control correspondientes para la máquina de remoción (5), que garantizan que la pieza (6) reciba los contornos deseados.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque al crear el programa de remoción se tiene en cuenta un ancho de intersticio de cemento deseado.

13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque al crear el programa de remoción se tiene en cuenta un posible factor de contracción del material de cerámica en bruto utilizado.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque el programa de remoción se crea sobre la base de un modelo positivo medido de forma tridimensional.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se fabrican sólo contornos parciales de la forma definitiva de la pieza (6), realizándose después de la sinterización, mediante el revestimiento con un material de revestimiento, los contornos definitivos de la pieza (6).

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de cerámica en bruto removido durante el mecanizado se recoge y se reutiliza.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque con el mismo se fabrican piezas (6) protésicas o de técnica dental.

18. Disposición para fabricar piezas de moldeo de cerámica mediante procedimientos de mecanizado con remoción, con una pieza de cerámica en verde (4) prensada a partir de un material de cerámica en bruto en forma de polvo, que está embutida en una masa de embutición (3) que no daña la pieza de cerámica en verde (4) ni reacciona químicamente con la misma.

19. Disposición para fabricar piezas de moldeo de cerámica según la reivindicación 18, caracterizada porque la pieza de cerámica en verde (4) está embutida en un soporte de pieza (1) mediante la masa de embutición (3).

20. Disposición para fabricar piezas de moldeo de cerámica según la reivindicación 18 ó 19, caracterizada porque el material de cerámica en bruto contiene óxido de circonio (ZrO_{2}).

21. Disposición para fabricar piezas de moldeo de cerámica según la reivindicación 20, caracterizada porque el material de cerámica en bruto contiene otras sustancias que durante la sinterización de la pieza de cerámica en verde (4) reaccionan con el óxido de circonio (ZrO_{2}) formando ZrSiO_{4}.