ES2863313T3 - Método para producir un cuerpo de conformación monolítica - Google Patents
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Abstract
Un método para la producción de un cuerpo de conformación (20) monolítico, en particular una pieza de restauración dental tal como una corona, puente, cofia, incrustación tipo inlay, incrustación tipo onlay o carilla, de vitrocerámico de silicato de litio que comprende las etapas de: - proporcionar una preforma - producir el cuerpo de conformación presionando y/o mecanizando la preforma - ablandar el cuerpo de conformación exclusivamente en su región superficial irradiando el cuerpo de conformación con radiación infrarroja durante un tiempo t, en donde los componentes principales de radiación de la radiación infrarroja se encuentran en el intervalo de longitud de onda entre 2,7 μm y 4,7 μm, y el tiempo t es 10 segundos <= t <= 150 segundos.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para producir un cuerpo de conformación monolítica
La invención se refiere a un método para producir un cuerpo de conformación monolítica, en particular una pieza de restauración dental, tal como un puente, corona, cofia, incrustación tipo inlay, incrustación tipo onlay o carilla, de vitrocerámico de silicato de litio.
El uso de vitrocerámico de silicato de litio ha demostrado su eficacia en el campo de la tecnología dental debido a su resistencia y biocompatibilidad. La resistencia se puede aumentar adicionalmente añadiendo un estabilizador del grupo que consiste en óxido de circonio, óxido de hafnio o mezclas de los mismos, a las materias primas de partida (documentos DE 102009 060 274 A1, WO 2012/175450 A1, WO 2012/175615 A1, WO 2013/053865 A2, EP 2662 342 A1).
Los materiales vitrocerámicos de silicato de litio, en particular si una preforma contiene metasilicato de litio como fase cristalina principal, permiten un mecanizado sin problemas y sin un alto desgaste de la herramienta. Para aumentar la resistencia, el metasilicato de litio se convierte, al menos parcialmente, en disilicato de litio mediante un tratamiento térmico posterior (documentos DE 19750794 A 1 , DE 10336913 B4).
Para producir piezas de restauración dental, se sabe cómo presionar material cerámico plastificado en una cavidad de molde presente en un material de revestimiento curable (documentos EP 1484031 B1, EP 0231 773 A1).
El documento DE 102015108171 A1 describe un método para aumentar la resistencia de un cuerpo de conformación que consiste en vitrocerámico de silicato de litio. Los iones de litio se reemplazan por iones de metales alcalinos de mayor diámetro para generar una tensión de compresión superficial.
El objeto de la presente invención es desarrollar adicionalmente un método del tipo mencionado al principio de tal manera que se subsanen las grietas y otros defectos superficiales que se observan durante el trabajo, tal como el rectificado, del cuerpo de conformación. Al mismo tiempo, se debe lograr el efecto de brillo deseado, si se desea.
Para resolver este problema, la invención proporciona esencialmente lo siguiente:
- proporcionar una preforma
- producir el cuerpo de conformación presionando y/o mecanizando la preforma
- ablandar el cuerpo de conformación exclusivamente en su región superficial irradiando el cuerpo de conformación con radiación infrarroja durante un tiempo t, en donde los componentes principales de radiación de la radiación infrarroja se encuentran en el intervalo de longitud de onda entre 2,7 pm y 4,7 pm, y el tiempo t es 10 segundos < t < 150 segundos.
De este modo, el cuerpo de conformación debería ablandarse a una profundidad de T < 100 pm, preferiblemente T < 50 pm, en particular T < 10 pm.
Además, el contenido de vidrio del vitrocerámico de silicato de litio debe encontrarse entre 20% en volumen y 60% en volumen, en particular entre 40 y 60% en volumen. Preferiblemente, se prevé que la razón entre el contenido de vidrio y el contenido de cristales sea 45:55 por ciento en volumen, en particular de aproximadamente 50:50 por ciento en volumen.
La fase cristalina principal del cuerpo de conformación debe ser disilicato de litio. Preferiblemente, se prevé que el tamaño de los cristales o cristalitos del vitrocerámico de silicato de litio sea inferior a 2 pm. La composición también debe seleccionarse de manera que Tg (temperatura de transición vítrea) sea <800 °C.
De acuerdo con la invención, los defectos superficiales se subsanan por el hecho de que el cuerpo de conformación se reblandece exclusivamente en la superficie, como resultado de lo cual, en particular, se reparan las grietas. Al mismo tiempo, se obtiene un efecto de brillo debido a la fusión.
Dado que la fusión se limita a la superficie, el cuerpo de conformación conserva su forma. En otras palabras, el cuerpo de conformación se calienta en poco tiempo de tal manera que se funde la superficie, es decir, se producen temperaturas que conducirían a una deformación si tuviera lugar un calentamiento volumétrico.
El calentamiento volumétrico de materiales cerámicos ya se conoce, por ejemplo del documento DE 2656288 A1. En este proceso, un cerámico de revestimiento se calienta hasta la profundidad completa cuando se aplica a un marco de metal o corona, para obtener una capa de revestimiento libre de huecos. Al mismo tiempo, se mejorará la adhesión entre metal y cerámico. Para el calentamiento volumétrico, se utiliza radiación infrarroja de onda corta en el intervalo entre 0,7 y 1,5 pm.
Para evitar un calentamiento volumétrico no deseado, está previsto, en particular, que el calentamiento de la superficie se lleve a cabo con una radiación infrarroja cuyo contenido de radiación principal se encuentre en particular entre el 35% y el 50%.
El tiempo de irradiación debe estar comprendido en particular entre 30 y 120 segundos.
La propia preforma ya puede consistir en vitrocerámico de silicato de litio. Naturalmente, también existe la posibilidad de que, después de que se haya producido el cuerpo de conformación, todavía se someta a tratamientos térmicos de la manera habitual para formar cristales de metasilicato y/o disilicato, en cuyo caso los cristales de disilicato están presentes como la fase cristalina principal, especialmente después de completarse los tratamientos térmicos.
Si los defectos superficiales deben curarse de acuerdo con la técnica anterior, se puede llevar a cabo un tratamiento convencional llamado fuego curativo, es decir, se aplica un esmalte adicional al vitrocerámico, que luego se somete a un tratamiento térmico de aprox. 12 minutos (tiempo necesario para calentar, mantener y enfriar).
Por otro lado, debido a la corta exposición a la radiación, la superficie se puede alisar hasta obtener un brillo muy rápidamente, sin que la radiación penetre profundamente. La pieza de restauración dental se puede retirar en la consulta dental (en el consultorio) para cualquier procedimiento de rectificado que pueda ser necesario para el correcto ajuste de la pieza de restauración dental a los dientes residuales, la pieza de restauración dental se vuelve a insertar después de la irradiación infrarroja corta según la invención y enfriamiento a la temperatura corporal.
Esto está precedido por el grabado de la superficie interna de la pieza de restauración dental para asegurar la adhesión a una preparación.
Con respecto a la preforma, debe tenerse en cuenta que una preforma también debe entenderse como una pastilla hecha de material en polvo compactado que se usa con sistemas de mufla conocidos para presionar una pieza de restauración dental.
De forma alternativa, la preforma se puede mecanizar por los métodos habituales, tales como fresado y rectificado, para proporcionar el cuerpo de conformación deseado, en particular la pieza de restauración dental. Después del procesamiento, se produce una curación en la superficie y un alisado del brillo en muy poco tiempo.
Según otra propuesta inventiva, el cuerpo de conformación se recubre, al menos en secciones, con una pasta que contiene iones de metales alcalinos de mayor diámetro que los iones de litio antes de la radiación infrarroja. Por lo tanto, puede tener lugar un intercambio de iones durante la irradiación infrarroja, de modo que no solo se produce un suavizado/abrillantado o un desarrollo de brillo provocado por la radiación infrarroja, sino que al mismo tiempo los iones de litio son reemplazados por iones de metales alcalinos de mayor diámetro, de modo que se puede lograr una tensión de compresión superficial y, por lo tanto, un aumento de la resistencia.
En particular, se prevé que el cuerpo de conformación esté revestido con una solución o dispersión viscosa de una sal de metal alcalino como la pasta. También es posible la aplicación mediante pulverización o difusión.
El espesor de la pasta debe ser de aproximadamente 0,5 mm o menos. Debe asegurarse que la radiación infrarroja pueda penetrar en la superficie del cuerpo de conformación en una extensión suficiente para que pueda ser absorbida y, por lo tanto, el cuerpo de conformación se pueda calentar sobre su superficie en la extensión requerida.
En particular, la invención se distingue por el hecho de que el vitrocerámico de silicato de litio contiene, en porcentaje en peso, en su composición de partida:
SiO2 54,0 - 62,0, preferiblemente 57,0 - 62,0
Agente nucleante, tal como P2O5 5,0 - 6,0
Al2O3 1,5 - 3,5
Li2O 13,0 - 16,0
K2O 0,6 - 1,8
ZrO2 8,0 - 11,5
B2O3 0 - 6,0
Na2O 0 - 1,9
Pigmentos colorantes 0 - 8,0
tales como MnO, Fe2O3, Tb2O3, Er2O3, Pr2O3, CeO2 , Y2O3 , V2O3
Se prefiere el vitrocerámico de silicato de litio de la siguiente composición de partida, en porcentaje en peso:
SiO2 57,0 - 60,0
Agente nucleante, tal como P2O5 5,2 - 5,6
Al2O3 2,6 - 3,2
Li2O 13,5 - 15,0
K2O 0,8 - 1,4
ZrO2 9,0 - 11,0
B2O3 0 - 5,0
Na2O 0 - 1,5
Pigmentos colorantes 2 - 7,0
(también se puede utilizar CeO2 como pigmento colorante)
Se prefiere especialmente el vitrocerámico de silicato de litio de los siguientes componentes de partida, en porcentaje en peso:
SiO2 58
P2O5 5
Al2Oa 3
Li2O 15
K2O 1
ZrO2 10,0
Pigmento(s) colorante(s) 4
tales como MnO, Fe2O3, Tb2O3, Er2O3, Pr2O3, Y2O3, V2O3
Aditivos 4
tales como Na2O, agente nucleante, tal como B2O3 o agente de refinación tal como CeO2
En una realización, la invención se caracteriza por que la preforma o el cuerpo de conformación se somete al menos a un primer tratamiento térmico W1 a una temperatura Tw1 durante un periodo tW1, en donde 620 °C < Tw1 < 800 °C, en particular 650 °C < Tw1 < 750 °C, y/o 1 minuto < tW1 < 200 minutos, preferiblemente 10 minutos < tW1 < 60 minutos. Si la preforma se trata térmicamente, a partir de ella se produce el cuerpo de conformación.
Se puede trabajar una preforma de vitrocerámico de silicato de litio correspondiente sin dificultad, con un desgaste mínimo de la herramienta. También se puede presionar una preforma correspondiente en una geometría deseada. En particular, para lograr una cristalización final, la preforma de vitrocerámico de silicato de litio, o el cuerpo de conformación, se somete a un segundo tratamiento térmico W2 a una temperatura TW2 durante un tiempo tW2 después del primer tratamiento térmico W1, en el que 800 °C < Tw2 < 1040 °C, 800 °C < Tw2 < 900 °C y/o 2 minutos < tW2 < 200 minutos, preferiblemente 3 minutos < tW2 < 30 minutos.
Los siguientes valores de temperatura y velocidades de calentamiento se seleccionan preferiblemente en las etapas de tratamiento térmico que conducen a una precristalización o cristalización final. Con respecto al primer tratamiento térmico W1, se prevé en particular que este tenga lugar en dos etapas, con una primera etapa de mantenimiento en el intervalo entre 640 °C y 680 °C y una segunda etapa de mantenimiento entre 720 °C y 780 °C. En cada etapa, la preforma calentada se mantiene durante un periodo de tiempo, preferiblemente entre 35 y 45 minutos en la primera etapa y preferiblemente entre 15 y 25 minutos en la segunda etapa.
Preferiblemente, el cuerpo de conformación se cubre, al menos en algunas zonas, con una pasta que contiene iones de potasio, en particular con una pasta que contiene KNO3 , KCl o K2CO3 , o con una pasta que contiene iones de sodio, en particular con una pasta que contiene NaNO3, acetato de sodio o sales de sodio de ácidos orgánicos, o con una pasta que contiene una mezcla de iones de potasio e iones de sodio, en particular en la razón 50:50% en moles, preferiblemente con una pasta que contiene NaNO3 y KNO3.
Más detalles, ventajas y características de la invención resultan no solo de las reivindicaciones, las características que se pueden extraer de ellas, tanto por sí solas como en combinación, sino también de la siguiente descripción de realizaciones preferidas El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones.
Para la producción de preformas, las materias primas necesarias se fundieron primero durante un periodo de más de dos horas a 1540 °C. Según el fabricante, se utilizó la siguiente composición de partida, en porcentaje en peso, para preparar vidrio de silicato de litio y a partir de este, un vitrocerámico de silicato de litio.
A continuación, la masa fundida se llenó en recipientes, siendo la temperatura de llenado de la masa fundida 1360 °C. La temperatura dentro de los recipientes estaba aproximadamente en el intervalo de 800 °C a 1250 °C. A continuación, la masa fundida se enfrió de 300 °C a 500 °C en los recipientes. Posteriormente, se llevó a cabo una relajación lenta a temperatura ambiente durante un periodo de 2 horas.
Luego, se realizó un tratamiento térmico de tres etapas para formar fases cristalinas. En una primera etapa de cristalización, las preformas se mantuvieron a una temperatura de 530 °C durante 30 minutos. En una segunda etapa, se calentaron a 670 °C y se mantuvieron a esta temperatura durante casi 120 minutos. En una tercera etapa, las preformas se mantuvieron a 800 °C durante 30 minutos. A esto le siguió el enfriamiento a temperatura ambiente. El análisis mostró que el disilicato de litio está contenido como fase cristalina principal en las preformas. La fase cristalina está en una razón de aproximadamente 1:1 al contenido de vidrio en porcentaje en volumen. El tamaño de los cristales/cristalitos en el vitrocerámico fue de un máximo de 2 |um.
Luego se preparó una corona en el consultorio. Para ello, se escaneó una preparación dental de un paciente y luego se fresó la pieza de restauración dental a partir de la preforma utilizando un método CAD/CAM. A continuación, se colocó y adaptó la pieza de restauración dental. A continuación, se retiró la corona para lograr el alisado del brillo y la curación de la superficie dañada según las enseñanzas de la invención.
Para ello, la pieza de restauración dental se expuso a la radiación infrarroja emitida por radiadores de cuarzo, siendo el componente de radiación en el intervalo de longitud de onda entre 2,5 y 4,7 |um aproximadamente el 40%. Se utilizaron radiadores 10, 12, 14, 16 de cuarzo alargados, que en sección formaban un ocho, como puede verse en la única figura. Los radiadores 10, 12, 14, 16 correspondientes delimitaban un espacio 18 paralelepípedo, en el que se colocaba la corona 20. La corona 20 se expuso a radiación infrarroja durante un periodo de aproximadamente 60 segundos. En este caso, solo se llevó a cabo el calentamiento, lo que condujo exclusivamente a una fusión de la superficie. Este calentamiento de la superficie por sí solo dio como resultado la reparación de la superficie dañada y, en particular, las grietas en la misma. Al mismo tiempo, se logró un efecto de brillo.
Dado que solo tuvo lugar una fusión de la superficie, el enfriamiento fue rápido, de modo que la corona 20 pudo reutilizarse después de aproximadamente 1 min. Previamente, la superficie interior de la corona 20 se raspó mediante grabado. Finalmente, la corona se colocó y se cementó en su sitio.
Por lo tanto, un tratamiento en el consultorio podría realizarse en un periodo de tiempo muy corto.
Según las enseñanzas de la invención, un vitrocerámico de silicato de litio con un contenido de vidrio de entre 30 y 65% en volumen y tamaños de cristalitos en el vitrocerámico de hasta 2 |um e irradiación con una radiación infrarroja de entre 2,5 |um y 4 |um se ablanda en la superficie de modo que se reparan las grietas de la superficie u otros daños resultantes del tratamiento de la superficie, tales como el fresado. Al mismo tiempo, se obtiene una superficie brillante.
La resistencia aumenta en muy poco tiempo, ya que se cura el posible daño superficial.
No se requiere la aplicación de esmalte según el estado de la técnica, que requiere mucho tiempo, ni el proceso de cocción posterior.
Opcionalmente, es posible aumentar la resistencia reemplazando los iones de litio por iones de metales alcalinos de mayor diámetro durante el tratamiento con radiación infrarroja. Para ello, en las zonas en las que se quiere conseguir un aumento de la resistencia, el cuerpo de conformación, tal como una pieza de restauración dental, debe recubrirse con una pasta correspondiente que contenga los iones de metales alcalinos.
Aunque la enseñanza según la invención se aplica preferiblemente al campo de la tecnología dental, no se limita a ese campo, sino que se aplica a todas las aplicaciones en las que se producen piezas moldeadas a partir del vitrocerámico de silicato de litio, en particular también en otros campos médicos.
Claims (14)
1. Un método para la producción de un cuerpo de conformación (20) monolítico, en particular una pieza de restauración dental tal como una corona, puente, cofia, incrustación tipo inlay, incrustación tipo onlay o carilla, de vitrocerámico de silicato de litio que comprende las etapas de:
- proporcionar una preforma
- producir el cuerpo de conformación presionando y/o mecanizando la preforma
- ablandar el cuerpo de conformación exclusivamente en su región superficial irradiando el cuerpo de conformación con radiación infrarroja durante un tiempo t, en donde los componentes principales de radiación de la radiación infrarroja se encuentran en el intervalo de longitud de onda entre 2,7 pm y 4,7 pm, y el tiempo t es 10 segundos < t < 150 segundos.
2. El método según la reivindicación 1, en donde el cuerpo de conformación (20) se ablanda a una profundidad T de T < 100 pm, preferiblemente T < 50 pm, en particular T < 10 pm.
3. El método según la reivindicación 1 o 2, en donde el cuerpo de conformación (20) se irradia con la radiación infrarroja con un contenido de radiación principal entre 35% y 50%.
4. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde se utiliza una preforma de vitrocerámico de silicato de litio que contiene disilicato de litio como fase cristalina principal.
5. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo de conformación (20) se trata térmicamente después de su producción para la formación de cristales de metasilicato y/o disilicato, en particular cristales de disilicato, como la fase cristalina principal.
6. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde se utiliza un cuerpo de conformación (20) de vitrocerámico de silicato de litio, en donde el contenido de vidrio de dicha vitrocerámico de silicato de litio se encuentra entre 20% en volumen y 60% en volumen, en particular entre 40 y 60% en volumen; y/o en donde la razón entre el contenido de vidrio y el contenido de cristal es de 45:55 por ciento en volumen, en particular de 50:50 por ciento en volumen.
7. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el tamaño de los cristales o cristalitos del vitrocerámico de silicato de litio es inferior a 2 pm.
8. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo de conformación (20) se irradia con la radiación infrarroja durante un tiempo t donde 30 segundos < t < 120 segundos.
9. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el vitrocerámico de silicato de litio en su composición de partida contiene o consiste en lo siguiente, en porcentaje en peso:
SiO2 54,0 - 62,0, preferiblemente 57,0 - 62,0
Agentes nucleantes, tales como P2O5 5,0 - 6,0
Al2O3 1,5 - 3,5
Li2O 13,0 - 16,0
K2O 0,6 - 1,8
ZrO2 8,0 - 11,5
B2O3 0 - 6,0
Na2O 0 - 1,9
Pigmentos colorantes 0 - 8,0
tales como MnO, Fe2O3, Tb2O3, Er2O3, Pr2O3, CeO2 , Y2O3 , V2O3
10. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el vitrocerámico de silicato de litio en su composición de partida contiene o consiste en lo siguiente, en porcentaje en peso:
SiO2 57,0 - 60,0
Agentes nucleantes tales como P2O5 5,2 - 5,6
Al2O3 2,6 - 3,2
Li2O 13,5 - 15,0
K2O 0,8 - 1,4
ZrO2 9,0 - 11,0
B2O3 0 - 5,0
Na2O 0 - 1,5
Pigmentos colorantes 2 - 7,0
en donde también puede estar contenido CeÜ2.
11. El método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el vitrocerámico de silicato de litio se deriva de los siguientes componentes de partida, en porcentaje en peso:
SiO2 58
P2O5 5
Al2O3 3
Li2O 15
K2O 1
ZrO2 10,0
Pigmento(s) colorante(s) 4
tales como MnO, Fe2O3, Tb2O3, Er2O3, Pr2O3, Y2O3 , V2O3
Aditivos (agente de refinación y agente nucleante) 4
tales como B2O3 , CeO2 , Na2O
12. Un método preferiblemente según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo de conformación (20) se cubre, al menos en algunas secciones, con una pasta que contiene iones de metales alcalinos de mayor diámetro que los iones de litio antes de someterlo a su irradiación infrarroja.
13. El método según la reivindicación 12, en donde el cuerpo de conformación (20) se reviste con una solución o dispersión viscosa de una sal que contiene un ion de metal alcalino como la pasta; en donde preferiblemente para derivar la pasta, la sal se mezcla con al menos una sustancia del grupo que consiste en 1,4-butanodiol, hexanotriol o una mezcla de las dos sustancias.
14. El método según la reivindicación 12, en donde la pasta se aplica al cuerpo de conformación (20) mediante pulverización y/o la pasta se aplica a todas las superficies del cuerpo de conformación, en particular con un espesor D de aproximadamente 0,5 mm o menos, en particular de 0,1 mm <D <0,4 mm.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2017/055438 WO2018162055A1 (en) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | Method to produce a monolithic form body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2863313T3 true ES2863313T3 (es) | 2021-10-11 |
Family
ID=58360962
Family Applications (1)
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