ES2879324T3

ES2879324T3 - Método para la fabricación de una pieza en bruto y pieza en bruto

Info

Publication number: ES2879324T3
Application number: ES18189569T
Authority: ES
Inventors: Lothar Voelkl; Stefan Fecher; Martin Kutzner; Tanja Oefner; Christian Kohler; Tobias Kranz; Andreas Gebhardt; Martin Haizmann; Heiner Hörhold; Andrea Burns
Original assignee: Degudent GmbH; Dentsply Sirona Inc
Current assignee: Degudent GmbH; Dentsply Sirona Inc
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2018-08-17
Publication date: 2021-11-22
Anticipated expiration: 2038-08-17
Also published as: US20210290351A1; CA3109893C; JP7141519B2; CN112601503B; BR112021001907A2; CN112601503A; WO2020035330A1; EP3610827A1; EP3610827B1; JP2021527619A; CA3109893A1

Abstract

Un método para la fabricación de una pieza (40) en bruto multicapa, que tiene una capa (14) inferior y una capa superior, de un material cerámico, en particular una pieza en bruto para ser utilizada en la fabricación de una restauración dental, donde se introducen capas (14, 24) de diferentes composiciones capa a capa en un molde (10), se comprimen y luego se sinterizan, y donde las capas individuales contienen al menos un primer óxido colorante, en donde como primer óxido colorante se utiliza al menos un óxido del grupo Co, Mn, Ni, Cr, cuya proporción en la capa (14) inferior que contiene el primer óxido colorante es menor que en la capa superior que contiene el primer óxido colorante; y donde las capas tienen al menos un segundo óxido colorante, como segundo óxido colorante se utiliza al menos un óxido del grupo Pr, Er, Fe, Ti, V, Bi, Cu, Tb, cuya proporción en la capa inferior que contiene el segundo óxido colorante es mayor que en la capa superior.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para la fabricación de una pieza en bruto y pieza en bruto

La invención se refiere a un método para la fabricación de una pieza en bruto multicapa, que tiene una capa inferior y una capa superior, de un material cerámico como material base o material matriz, en particular una pieza en bruto destinada a la fabricación de una restauración dental, donde se introducen capas de diferentes composiciones capa a capa en un molde, se comprimen y luego se sinterizan, y donde las capas individuales contienen al menos un óxido colorante y preferiblemente al menos dos óxidos colorantes.

La invención también se refiere a una pieza en bruto multicapa para la fabricación de una restauración dental tal como una corona, corona parcial, puente, carilla, pilar, en particular pilar anatómico, que comprende al menos una capa inferior y una capa superior de material cerámico de diferentes composiciones, donde el material cerámico es el material base o material matriz de la capa respectiva.

El objeto de la invención también es una restauración dental.

Un método correspondiente se describe en el documento DE 102015 122864 A1. Para lograr una transición continua entre las capas individuales, se forma una capa intermedia entre las capas individuales, y contiene una mezcla de los materiales de las capas adyacentes. Una restauración dental fabricada a partir de una pieza en bruto correspondiente presenta una translucidez continuamente cambiante que comienza a partir de la capa inferior.

El documento EP 1900 341 B1 describe un cuerpo moldeado multicolor que consiste en varias capas principales de diferentes colores entre las cuales se encuentran capas intermedias de diferentes colores.

Una pieza en bruto según la solicitud de patente internacional WO2015/051095 A1 tiene al menos dos capas que difieren tanto en color como en translucidez.

Un cuerpo de bloque de masa cerámica según el documento DE 102007 011 339 A1 tiene varias capas, donde en la región de transición el gradiente de cambio de las propiedades ópticas resultantes es sustancialmente constante.

Se describen cuerpos de molde multicapa en las solicitudes de patente internacionales WO2010/010082 A1 y WO2015/052080 A1, donde las capas tienen diferentes colores y translucideces.

Una característica común de todas las piezas en bruto multicapa es que para lograr diferentes coloraciones/propiedades de translucidez, los óxidos colorantes utilizados para este propósito disminuyen en cantidad desde la capa más baja o capa inferior, es decir, la capa que se extiende en el lado de la raíz, hasta la parte superior, es decir, la capa que se extiende en el lado incisal.

El documento US 2017/0258563 A1 se refiere a un método para la producción de una pieza en bruto multicapa a partir de material cerámico. Como óxido colorante puede utilizarse un elemento del grupo que comprende Co, Cr, Mn, Ni.

El documento US 2016/0000538 A1 se refiere a un método de fabricación de un bloque de zirconia para la producción de una prótesis dental. La mayor proporción de óxido colorante se encuentra en la capa más baja.

Se describe una pieza en bruto de zirconia que tiene varias capas en el documento US 2016/0228223 A1. Dicho documento describe un método para la fabricación del cuerpo verde dental cerámico multicapa, donde se introducen capas de diferentes composiciones capa a capa en un molde y se presinterizan, y en donde las diferentes capas tienen diferentes composiciones cromáticas, con cantidades crecientes de un componente cromático a través de un espesor del cuerpo verde. Un primer componente cromático puede incluir al menos uno de férrico, cromo o erbio, y se añade principalmente en las primeras capas. Un segundo croma que puede incluir al menos uno de óxido de manganeso, óxido de neodimio, cobre o cobalto, puede añadirse principalmente en las otras (segundas) capas, pero no se extiende a la primera capa superior.

El documento DE 10 2015 102 864 A1 se refiere a un método para la producción de una pieza en bruto que tiene varias capas cerámicas con diferentes proporciones de óxidos colorantes.

El objeto de la presente invención es desarrollar un método del tipo mencionado al principio de modo que se disponga de una pieza en bruto a partir de la cual se pueda realizar una restauración dental que pueda satisfacer los requisitos estéticos y que corresponda o casi corresponda al aspecto natural de los dientes.

Para lograr este objetivo, se desarrolla adicionalmente el método descrito anteriormente, como se define en la reivindicación 1, de modo que como primer óxido colorante como óxido colorante se utiliza al menos un óxido del grupo Co, Mn, Ni, Cr, cuya proporción en la capa inferior que contiene el primer óxido colorante es menor que en la capa superior que contiene el primer óxido colorante, y se utiliza al menos un óxido del grupo Pr, Er, Fe, Ti, V, Bi, Cu, Tb como segundo óxido colorante, cuya proporción en la capa inferior que contiene el segundo óxido colorante es mayor que en la capa superior.

La capa superior es la que contiene el primer óxido colorante. El contenido del primer óxido colorante en la capa superior es mayor que en la capa inferior.

Por lo general, la capa más baja es la capa inferior y la capa más alta es la capa superior.

A diferencia de los métodos conocidos, con los que se fabrican piezas en bruto multicapa, se utilizan óxidos metálicos de color gris, cuya proporción es más baja en la capa inferior y más alta en la capa superior, como resultado de lo cual, en comparación con la técnica anterior, produce sorprendentemente un aspecto más translúcido y parecido a un diente en la región del borde, que es igual o casi igual al de los dientes naturales.

Para la coloración en sí, se utiliza al menos un segundo óxido colorante en la capa particular para lograr un color que se corresponda con el de un diente o un grupo de dientes, es decir, un puente. La proporción del segundo óxido colorante aquí disminuye de capa a capa, comenzando desde la capa más inferior, es decir, la capa que se extiende en el lado de la raíz.

En particular, se utiliza al menos uno de los polvos de óxidos metálicos del grupo AbO3, TiO2, cristal mixto de óxido de circonio

para el material cerámico, o como material cerámico, que es el material base o material matriz de la capa correspondiente, donde Me es un metal que en forma de óxido está presente como catión bivalente, trivalente o tetravalente (n = 2, 3, 4 y 0 < x < 1) y la fase tetragonal y/o cúbica del óxido de circonio, donde en particular se utiliza dióxido de circonio estabilizado con óxido de itrio.

También se destaca el Al2O3 como material base o matriz del material cerámico.

El dióxido de circonio estabilizado con óxido de itrio se utiliza en particular como material cerámico, que con respecto a las capas individuales, puede diferir en su composición independientemente de los óxidos colorantes añadidos, por ejemplo para alcanzar los valores de resistencia deseados.

Para estabilizar la fase cristalina en el óxido de circonio a temperatura ambiente, además de o como alternativa al Y2O3, puede utilizarse al menos un óxido del grupo MgO, CaO, CeO2, ScO3 y YbO3.

Si se utiliza Y2O3, entonces debe estar presente en un porcentaje en peso de 4,5 a 13,0.

Se puede fabricar una prótesis dental de color intenso y de apariencia natural a partir de una pieza en bruto correspondiente, en particular en la región del cuello del diente y en el cuerpo de la dentina. Al mismo tiempo, se crea una región incisal natural mediante la proporción más alta, en comparación con la capa inferior, del primer óxido de color en la capa superior, es decir, en la región incisal.

Sorprendentemente se encontró que, independientemente de la coloración gris del primer óxido colorante, una región incisal aparece más brillante y más translúcida en comparación con una prótesis dental en la que el primer óxido colorante según la técnica anterior disminuye en proporción desde la capa inferior o más baja hasta la capa superior o más alta.

En particular, se proporciona que, después de la introducción de una capa en el molde, la superficie de la capa se alisa y luego se introduce una capa adicional y se prosigue el procedimiento según el número de capas.

Tras la introducción de las capas individuales, estas se comprimen como una unidad.

Para obtener una transición continua entre las capas individuales, se proporciona en particular que la superficie alisada de la última capa se estructura para formar elevaciones y depresiones antes de la introducción de una capa adicional.

El primer óxido colorante es preferiblemente un óxido del grupo Co, Mn o mezclas de los mismos.

El objeto de la invención es también una pieza en bruto multicapa, según se define en la reivindicación 6, para la fabricación de una restauración dental tal como una corona, corona parcial, puente, carilla, pilar, en particular pilar anatómico, como un pilar que tiene una corona, que comprende al menos una capa inferior y una capa superior de uno o más materiales cerámicos de diferentes composiciones, donde las capas contienen al menos un primer óxido colorante, cuya proporción en la capa inferior que contiene el primer óxido colorante es menor que en la capa superior que contiene el primer óxido colorante, en donde el primer óxido colorante es al menos un óxido del grupo Co, Mn, Ni, Cr, en particular Co3O4 o MnO2, o una mezcla de los mismos, y la pieza en bruto contiene al menos un segundo óxido colorante del grupo Pr, Bi, Er, Fe, Ti, V, Cu, Tb, cuya proporción en la capa (14) inferior es mayor que en la capa superior.

En particular, la proporción del primer óxido colorante aumenta de capa a capa comenzando desde la capa más baja, y la proporción del segundo óxido colorante disminuye de capa a capa comenzando desde la capa más baja o desde la capa que contiene el segundo óxido colorante.

Naturalmente, no hay ninguna desviación de la invención si, por ejemplo, la capa superior no contiene un segundo óxido colorante, o si las capas secuenciales de una pieza en bruto multicapa tienen todas las mismas proporciones de óxidos colorantes. Independientemente de ello, la proporción del primer óxido colorante en la capa inferior que contiene un primer óxido colorante es menor que la de la capa superior que contiene un primer óxido colorante.

La invención se caracteriza en particular porque la proporción A1 del primer óxido colorante en la capa inferior es 0 ppm < A1 < 100 ppm y/o la proporción A2 del primer óxido colorante en la capa superior es 10 ppm < A2 < 200 ppm, donde A2 > A1.

En particular, la invención proporciona que la proporción del primer óxido colorante cambie continuamente de capa a capa.

El número de capas puede seleccionarse según la técnica anterior. En particular, se proporcionan de dos a siete capas, preferiblemente tres o cuatro capas.

La pieza en bruto de la invención puede utilizarse para la fabricación de una restauración dental tal como una corona, corona parcial, puente, carilla, pilar, en particular un pilar anatómico, en donde la restauración tiene al menos una capa inferior que se extiende por el lado de la raíz y una capa superior que se extiende por el borde incisal, y preferiblemente al menos una capa intermedia que se extiende entre estas, donde las capas contienen al menos un primer óxido colorante, contenido en la capa inferior en una proporción menor que en la capa superior. El primer óxido colorante es aquí al menos un óxido del grupo Co, Mn, Mi, Cr, donde se prefieren Co3O4 o MnO2 o mezclas de los mismos.

La restauración dental contiene además un segundo óxido colorante del grupo Pr, Er, Fe, Ti, V, Bi, Cu, Tb, donde la proporción en la capa inferior es mayor que en la capa superior.

La restauración dental debe contener en particular como material cerámico óxido de itrio (Y2O3), óxido de calcio (CaO), óxido de magnesio (MgO) y/o óxido de cerio (CeO2) y/o óxido de escandio (ScO3) y/o óxido de iterbio (YbO3), en particular óxido de circonio al que se añade óxido de itrio, donde el material de la capa inferior difiere del material de la capa superior en color y/o proporciones de formas cristalinas estabilizadas a temperatura ambiente.

Se proporcionan más detalles, ventajas y características de la invención no solo mediante las reivindicaciones, las características que se pueden extraer de ellas, solas y/o en combinación, sino también de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas mostradas en el dibujo:

La figura 1 muestra un esquema de un dispositivo para la fabricación de un cuerpo verde,

La figura 2 muestra un esquema de una pieza en bruto, y

La figura 3 muestra un esquema de un puente para ser fabricado a partir de una pieza en bruto.

Haciendo referencia a la figura 1, se aclarará puramente en principio cómo se va a producir una pieza en bruto para una restauración dental. Por tanto, de acuerdo con la figura 1a, se carga un primer material cerámico en un molde 10 de una prensa, en la realización un dióxido de circonio estabilizado con óxido de itrio como material base o material matriz, que puede tener la siguiente composición en porcentaje en peso:

HfO2 < 3,0,

Al2O3 < 0,3.

Impurezas técnicamente inevitables < 0,2 (tales como SiO2, Na2O)

Y2O34,5 a 13,0

Co3O4 como primer óxido colorante > 0 ppm a 200 ppm

Fe2O3 y Er2O3 como segundo óxido colorante 2.000 ppm a 8.000 ppm

ZrO2 = 100% -(Y2O3 Al2O3 HfO2 impurezas inevitables primer óxido colorante segundos óxidos colorantes)

Después de la introducción de la primera capa 14, su superficie se alisa (Fig. 1a) y luego se estructura (Fig. 1b). Para ello, de acuerdo con el dibujo se puede utilizar un elemento 16 plano que tiene un borde con una geometría en zig zag, que penetra en la superficie 18 a la vez que gira para formar una estructura 26 que, debido a elevaciones y depresiones, es decir, debido al elemento 16, consiste en picos y valles que se extienden en círculos concéntricos.

La proporción del primer óxido colorante puede, según una realización, estar en el intervalo de 3 a 8 ppm, y la del segundo óxido colorante o los segundos óxidos colorantes puede estar entre 6.500 ppm y 7.000 ppm para producir, por ejemplo, un diente de color VITA A3.

A continuación, se introduce un segundo material 24 cerámico en el molde 10 (figura 1c), que con la excepción del primer y segundo óxidos colorantes puede corresponder a o diferir del de la primera capa 14. En particular, se proporciona que el material de la segunda capa difiere del material cerámico de la primera capa 14 en términos de proporción de óxido de itrio. También hay una diferencia en el primer óxido colorante y el segundo óxido colorante. La proporción del primer óxido colorante en forma de Co3O4 es mayor que en la primera capa 14. En particular, la proporción de Co3O4 está en el intervalo de 15 a 20 ppm. La proporción del segundo óxido colorante disminuye en comparación con la primera capa 14 y puede estar en el intervalo de 5.500 a 6.000 ppm.

Además, la proporción de óxido de itrio aumenta desde la capa más baja o inferior hasta la capa más alta o superior.

Con respecto a los intervalos de valores, cabe señalar que según las enseñanzas de la invención, el primer óxido colorante en la segunda capa es proporcionalmente mayor que en la primera capa 14 y, a la inversa, los segundos óxidos colorantes son proporcionalmente más bajos en la segunda capa 24 que en la primera capa 14.

A continuación, la superficie de la segunda capa 24 se alisa y estructura de modo que se puedan aplicar las capas adicionales correspondientes, seleccionándose las proporciones de óxidos de acuerdo con las enseñanzas de la invención de manera que el primer óxido colorante aumente y la proporción de los segundos óxidos colorantes disminuya.

En la capa más alta o superior, la proporción del primer óxido colorante, por ejemplo, que en la realización es Co3O4, puede estar entre 35 ppm y 45 ppm, y la proporción de los segundos óxidos colorantes puede estar entre 4.000 ppm y 5.000 ppm.

Una vez introducidas todas las capas, se comprimen en la matriz como una unidad (Fig. 1d). La compresión (flecha 30) puede llevarse a cabo a una presión entre, por ejemplo, 100 MPa (1.000 bar) y 200 MPa (2.000 bar). A continuación, se lleva a cabo la presinterización a una temperatura entre, por ejemplo, 800 °C y 1.000 °C durante un período de tiempo entre, por ejemplo, 100 minutos y 150 minutos.

Una pieza 140 en bruto correspondiente presenta, como resultado de los óxidos colorantes añadidos al material cerámico, una gradación en la intensidad del color y la translucidez, como se muestra en la Figura 2. En la realización, la pieza 140 en bruto tiene una capa 142 más baja o inferior, una capa 144 intermedia y una capa 146 superior o más alta. La proporción del primer óxido colorante, tal como Co3O4, aumenta desde la capa 142 inferior en la dirección de la capa 146 superior. Por el contrario, la proporción del segundo óxido colorante disminuye desde la capa inferior (capa 142 inferior) en la dirección de la capa superior (capa 146 superior).

Aunque la proporción de óxido de cobalto gris aumenta desde la capa inferior en dirección a la capa superior, es decir, desde la región de la dentina hasta la región incisal, sorprendentemente se encontró que se puede lograr una translucidez que corresponde, en la región de corte de la prótesis dental a fabricar a partir de la pieza en bruto, a la de un diente natural, y sorprendentemente el óxido de cobalto gris hace que la región incisal sea más brillante y más translúcida.

Ahora se puede producir una prótesis dental, tal como un puente 42, a partir de una pieza 40 en bruto correspondiente en un proceso CAD/CAM. Para este fin, se diseña un programa de fresado de modo que la región inferior del puente 42 se extienda en la región de la primera capa 14 o capa inferior y la región incisal 44 se extienda en la capa superior. La región de la dentina se extiende en la región 14 inferior y la región incisal se extiende en la región superior con una translucidez muy próxima a la de un diente natural.

Si se utilizan capas de óxido de circonio que difieren en términos de contenido de óxido de itrio, entonces la resistencia también puede verse afectada. Por tanto, la proporción de óxido de itrio en la capa superior puede elegirse de tal modo que la proporción de la fase cristalina cúbica después de la pre-sinterización sea considerablemente mayor que la de la capa 14 inferior, en la que la fase cristalina tetragonal debería ser superior al 90%. En la capa superior, la proporción de la fase cristalina cúbica debe estar entre el 30% y el 49%. El resto es sustancialmente la fase cristalina tetragonal.

Estas diferentes fases cristalinas se logran porque en la capa inferior la proporción de óxido de itrio está en el intervalo de 4,5 a 7 por ciento en peso, y en la capa superior está en el intervalo de 7 a 13,0 por ciento en peso, donde la proporción en la primera capa 14 es más baja que en la capa superior.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para la fabricación de una pieza (40) en bruto multicapa, que tiene una capa (14) inferior y una capa superior, de un material cerámico, en particular una pieza en bruto para ser utilizada en la fabricación de una restauración dental, donde se introducen capas (14, 24) de diferentes composiciones capa a capa en un molde (10), se comprimen y luego se sinterizan, y donde las capas individuales contienen al menos un primer óxido colorante, en donde como primer óxido colorante se utiliza al menos un óxido del grupo Co, Mn, Ni, Cr, cuya proporción en la capa (14) inferior que contiene el primer óxido colorante es menor que en la capa superior que contiene el primer óxido colorante; y donde las capas tienen al menos un segundo óxido colorante, como segundo óxido colorante se utiliza al menos un óxido del grupo Pr, Er, Fe, Ti, V, Bi, Cu, Tb, cuya proporción en la capa inferior que contiene el segundo óxido colorante es mayor que en la capa superior.

2. El método según la reivindicación 1, en el que después de la introducción de una capa (14) en el molde (10), la superficie (18) de la capa se alisa y se introduce una capa (24) adicional, y se continúa el procedimiento según el número de capas, y particularmente antes de la introducción de una capa (24) adicional la superficie (18) alisada de la capa (14) anterior se estructura para formar elevaciones y depresiones, y más particularmente después de la introducción de todas las capas (14, 24) en el molde (10) las capas se comprimen como una unidad.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, en el que se utiliza un óxido del grupo Co, Mn o mezclas de los mismos como primer óxido colorante.

4. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que para el material cerámico, o como material cerámico, se utiliza al menos uno de los polvos de óxidos metálicos del grupo AbO3, TiO2, cristal mixto de óxido de circonio

donde Me es un metal que en forma de óxido está presente como catión bivalente, trivalente o tetravalente (n = 2, 3, 4 y 0 < x < 1) y se utiliza la fase tetragonal y/o cúbica del óxido de circonio, en particular, dióxido de circonio estabilizado con óxido de itrio.

5. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa (14) inferior se utiliza para una restauración (42) a fabricar a partir de la pieza (40) en bruto para la región de la dentina, y la capa superior para la región incisal.

6. Una pieza (40) en bruto multicapa para la fabricación de una restauración dental (42) tal como una corona, corona parcial, puente, carilla, pilar, en particular pilar anatómico, que tiene al menos una capa (14) inferior y una capa superior de uno o más materiales cerámicos de diferentes composiciones, donde las capas contienen al menos un primer óxido colorante, cuya proporción en la capa inferior que contiene el primer óxido colorante es menor que en la capa superior que contiene el primer óxido colorante; en donde el primer óxido colorante es al menos un óxido del grupo Co, Mn, Ni, Cr, en particular Co3O4 o MnO2, o una mezcla de los mismos, y la pieza en bruto contiene al menos un segundo óxido colorante del grupo Pr, Bi, Er, Fe, Ti, V, Cu, Tb, cuya proporción en la capa (14) inferior es mayor que en la capa superior.

7. La pieza en bruto según la reivindicación 6, en la que la proporción del primer óxido colorante aumenta de capa a capa, comenzando desde la capa (14) inferior, y/o la proporción del segundo óxido colorante disminuye de capa a capa, comenzando desde la capa (14) inferior.

8. La pieza en bruto según la reivindicación 6 o 7, en la que la proporción A1 del primer óxido colorante en la capa (14) inferior es 0 ppm < A1 < 100 ppm y/o la proporción a 2 del primer óxido colorante en la capa superior es 10 ppm < A2 < 200 ppm, donde A2 > A1.

9. La pieza en bruto según una de las reivindicaciones 6 a 8 anteriores, en la que el número de capas está entre 2 y 7.

10. La pieza en bruto según una de las reivindicaciones 6 a 9 anteriores, en la que el material cerámico como material base es óxido de aluminio u óxido de circonio estabilizado con óxido de itrio, donde la proporción de óxido de itrio está en el intervalo de 4,5 a 13,0 por ciento en peso y en particular la proporción aumenta desde la capa inferior hasta la capa superior.