ITMI961555A1 - MATRIX ALLOY FOR OBTAINING DENTAL ALLOYS FOR CROWNS AND BRIDGES BY ADDING GOLD - Google Patents
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Description
Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo : Description of the Industrial Invention entitled:
<">LEGA MATRICE PER L’OTTENIMENTO DI LEGHE DENTA-LI PER CORONE E PONTI, MEDIANTE L’AGGIUNTA DI ORO<"><"> MATRIX ALLOY FOR OBTAINING DENTAL ALLOYS FOR CROWNS AND BRIDGES, BY ADDING GOLD <">
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto una lega matrice per l’ottenimento di leghe dentali per corone e ponti mediante l’aggiunta di oro. The present invention relates to a matrix alloy for obtaining dental alloys for crowns and bridges by adding gold.
Come e’ noto, le leghe che vengono attualmente utilizzate e che contengono diverse percentuali di oro, per la realizzazione di corone e ponti dì protesi dentarie, hanno differenti composizioni, in funzione del quantitativo d’oro che e’ in esse contenuto. As is known, the alloys that are currently used and that contain different percentages of gold, for the production of crowns and bridges of dental prostheses, have different compositions, depending on the amount of gold that is contained in them.
Variando il quantitativo d’oro, le caratteristiche fisico-meccaniche variano notevolmente, e pertanto l’operatore ha la necessita’ dì procedere all’acquisto ed allo stoccaggio di diversi tipi di leghe, in funzione della loro specifica utilizzazione. By varying the quantity of gold, the physical and mechanical characteristics vary considerably, and therefore the operator needs to proceed with the purchase and storage of different types of alloys, depending on their specific use.
Attualmente, un dentista deve avere a disposizione almeno cinque o sei tipi di leghe diverse, contenenti diverse percentuali di oro, per soddisfare le varie esigenze. Currently, a dentist must have at least five or six different types of alloys available, containing different percentages of gold, to meet various needs.
E’ noto, infatti, che la realizzazione di protesi anteriori richiede particolari qualità’ estetiche con leghe a maggiore contenuto aureo, mentre le protesi posteriori necessitano di un’elevata resistenza meccanica, con contenuti in oro piu’ ridotti e con maggiore contenuto di palladio, rame e/o argento. It is known, in fact, that the realization of anterior prostheses requires particular aesthetic qualities with alloys with a higher gold content, while posterior prostheses require a high mechanical resistance, with lower gold contents and with a higher palladium content. copper and / or silver.
Il compito che sì propone il trovato e’ quello di risolvere il problema sopra esposto, realizzando una lega matrice dì nuovo tipo, che sia in grado di soddisfare tutte le esigenze, potendo essere miscelata con diverse quantità’ di oro, in funzione delle specifiche applicazioni, mantenendo pero’ sempre le ottimali caratteristiche di resistenza meccanica e di aspetto estetìco. The aim of the invention is to solve the above problem, realizing a new type of matrix alloy, which is able to satisfy all requirements, being able to be mixed with different quantities of gold, depending on the specific applications. , while always maintaining the optimal characteristics of mechanical resistance and aesthetic appearance.
Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del trovato e’ quello di realizzare una lega matrice che, qualunque sia la percentuale di oro che viene addizionata per la realizzazione della protesi, presenti un punto dì fusione e delle caratteristiche fisico-meccaniche sostanzialmente analoghe a quelle delle leghe di tipo noto. Within the scope of the above aim, a particular object of the invention is to provide a matrix alloy which, whatever the percentage of gold that is added to make the prosthesis, has a melting point and substantially physical-mechanical characteristics similar to those of known types of alloys.
La lega in oggetto, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, e’ in grado dì offrire le piu’ ampie garanzie di affidabilita' e di sicurezza nell’uso. The alloy in question, due to its peculiar manufacturing characteristics, is able to offer the widest guarantees of reliability and safety in use.
Un’altra finalità del presente trovato e’ quella di realizzare una lega matrice, per l’ottenimento di leghe dentali per corone e ponti mediante l’aggiunta di oro, che sia facilmente ottenibile mediante la miscelazione di prodotti dì normale reperibilità’ sul mercato. Another purpose of the present invention is to create a matrix alloy, for obtaining dental alloys for crowns and bridges by adding gold, which is easily obtainable by mixing products normally available on the market.
Il compito sopra esposto, nonché’ gli scopi accennati ed altri, che meglio appariranno evidenziati in seguito, vengono raggiunti da una lega matrice, per l’ottenimento di leghe dentali per corone e ponti mediante l’aggiunta di oro, caratterizzata dal fatto di comprendere, con le seguenti percentuali in peso: palladio, dallo 0,0 al 16,0%, rame dal 20,0 al 41,0%, argento dal 35,0 al 60,0% e iridio dallo 0,0 al 1,5%. The aforementioned task, as well as the aforementioned and other purposes, which will be better highlighted below, are achieved by a matrix alloy, for obtaining dental alloys for crowns and bridges by adding gold, characterized by the fact that it comprises , with the following percentages by weight: palladium, from 0.0 to 16.0%, copper from 20.0 to 41.0%, silver from 35.0 to 60.0% and iridium from 0.0 to 1, 5%.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una lega matrice per l’ottenimento di leghe dentali per corone e ponti, mediante l’aggiunta di oro. Further characteristics and advantages of the object of the present invention will become more evident through an examination of the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of a matrix alloy for obtaining dental alloys for crowns and bridges, by adding gold.
La lega matrice viene normalmente utilizzata con un’aggiunta di oro al 999,9% nel crogiolo, durante la procedura di fusione con il metodo a cera persa. The matrix alloy is normally used with the addition of 999.9% gold in the crucible, during the casting procedure with the lost wax method.
Si ottengono cosi’ protesi dentali in lega aurea idonea al tradizionale impiego per corone e ponti. In this way, dental prostheses in gold alloy suitable for traditional use for crowns and bridges are obtained.
La lega matrice può’ essere utilizzata per creare protesi, con contenuto aureo variabile dal 30% al 75% in peso. The matrix alloy can be used to create prostheses, with a gold content ranging from 30% to 75% by weight.
le leghe ottenibili rispondono alle specifiche imposte dalle normative di resistenza meccanica, valide nel settore dentale. the alloys that can be obtained meet the specifications imposed by the mechanical resistance regulations, valid in the dental sector.
La lega matrice oggetto del trovato, che può’ essere indifferentemente utilizzata con qualsiasi percentuale in oro, risulta principalmente costituita da: palladio dallo 0,0 al 16,0% in peso, rame dal 20,0 al 41,0%, argento dal 35,0 al 60,0% ed irìdio dallo 0,0 all’1,5%. The matrix alloy object of the invention, which can be used indifferently with any percentage of gold, is mainly constituted by: palladium from 0.0 to 16.0% by weight, copper from 20.0 to 41.0%, silver from 35.0 to 60.0% and iridium from 0.0 to 1.5%.
Agli elementi sopra elencati, possono essere aggiunti gli elementi riportati nella seguente tabella. To the elements listed above, the elements shown in the following table can be added.
Pt 0,0 ÷ 8,0% in peso Au 0,0 ÷ 5,0% in peso Ge 0,0 ÷ 2,0% in peso Zn 0,0 4,0% in peso Fe 0,0 ÷ 1,5% in peso Mn 0,0 1,5% in peso Pt 0.0 ÷ 8.0% by weight Au 0.0 ÷ 5.0% by weight Ge 0.0 ÷ 2.0% by weight Zn 0.0 4.0% by weight Fe 0.0 ÷ 1, 5% by weight Mn 0.0 1.5% by weight
&3 0,0 ÷ 2,5% in peso In 0,0 ÷ 3,5% in peso Sn 0,0 ÷ 3,5% in peso Rimanenti Ru, Rh, Re ed altre impurezze Nella pratica utilizzazione, la lega matrice e l’oro vengono posti contemporaneamente nel crogiolo e quindi si procede alla loro fusione, secondo le metodologie tradizionali. & 3 0.0 ÷ 2.5% by weight In 0.0 ÷ 3.5% by weight Sn 0.0 ÷ 3.5% by weight Remaining Ru, Rh, Re and other impurities In practical use, the matrix alloy is the gold are placed in the crucible at the same time and then they are melted, according to traditional methods.
La lega matrice, oggetto della presente Invenzione, consente di ottenere, mediante l’aggiunta di oro, leghe dentali con composizione chimica uniforme in ogni punto del getto, cioè’ indipendentemente dal peso del getto che e’ normalmente compreso tra 10 e 100 grammi. The matrix alloy, object of the present invention, allows to obtain, by adding gold, dental alloys with a uniform chemical composition in each point of the casting, that is, regardless of the weight of the casting which is normally between 10 and 100 grams.
La lega viene ottenuta utilizzando le apparecchiature di uso comune nel laboratorio tecnico dentale, ponendo la lega matrice con il prestabilito quantitativo di oro in un crogiolo, portando a fusione i metalli, e quindi, centrifugando il crogiolo contenente la lega liquida, per effettuare la colata nello stampo di refrattario, secondo il metodo di fusione a cera persa. The alloy is obtained using the equipment commonly used in the dental technical laboratory, placing the matrix alloy with the predetermined quantity of gold in a crucible, melting the metals, and then, centrifuging the crucible containing the liquid alloy, to perform the casting. in the refractory mold, according to the lost wax casting method.
La lega matrice viene ottenuta realizzando l’alligazione dei vari elementi che la compongono nel modo piu’ opportuno, al fine di non rendere necessaria una procedura di miscelazione, durante la fase di aggiunta di oro, da parte del tecnico dentale. The matrix alloy is obtained by alloying the various elements that make it up in the most appropriate way, in order not to require a mixing procedure, during the gold addition phase, by the dental technician.
Ciò’ richiede la messa a punto della composizione chimica della lega matrice, stabilendo gli intei— valli accettabili di concentrazione dei vari elementi e la sua produzione in quantitativi uguali o maggiori a 1000 grammi per lingotto, con lo scopo di meglio amalgamare i componenti. This requires the fine-tuning of the chemical composition of the matrix alloy, establishing the acceptable concentration ranges of the various elements and its production in quantities equal to or greater than 1000 grams per ingot, with the aim of better amalgamating the components.
Da prove sperimentali, e’ risultato che le percentuali ottimali sono quelle riportate nell'allegata tabella: From experimental tests, it turned out that the optimal percentages are those shown in the attached table:
Rimanenti Ru Rh, Re ed altre impurezze Preferìbilmente, il palladio viene utilizzato con concentrazioni variabili dal 10 al 12,8% in peso, per conferire una maggiore resistenza all’ossidazione e corrosione alle leghe dentali da produrre mediante la lega matrice. Remaining Ru Rh, Re and other impurities Preferably, palladium is used with concentrations ranging from 10 to 12.8% by weight, to give greater resistance to oxidation and corrosion to the dental alloys to be produced through the matrix alloy.
Inoltre, tale intervallo dì concentrazioni di palladio previene ossidazioni della lega stessa, favorendone la conservazione per lunghi periodi, senza che si verifichino alterazioni dovute alla formazione di ossidi. Furthermore, this range of palladium concentrations prevents oxidation of the alloy itself, favoring its conservation for long periods, without any alterations due to the formation of oxides.
Il contenuto di iridio e’ variabile tra lo 0,05% e lo 0,3% in peso, per conferire alla lega dentale da produrre il giusto grado di raffinamento del grano cristallino, con una riserva dì iridio sufficiente a sopperire alle perdite di questo elemento conseguenti ad almeno cinque successive rifusioni degli scarti di lavorazione, senza aggiunta di una nuova lega matrice . The iridium content varies between 0.05% and 0.3% by weight, to give the dental alloy to be produced the right degree of refinement of the crystalline grain, with a reserve of iridium sufficient to compensate for the losses of this element resulting from at least five subsequent re-melts of processing waste, without adding a new matrix alloy.
Le leghe dentali ottenute presentano, infatti, un grano cristallino raffinato, con dimensioni inedie pari a circa 40 micron. In fact, the dental alloys obtained have a refined crystalline grain, with unprecedented dimensions of about 40 microns.
Le caratteristiche strutturali delle leghe ottenibili potranno essere comprese attraverso un esame delle foto microstrutturali rappresentate nelle figure 1 e 2. The structural characteristics of the alloys that can be obtained can be understood by examining the microstructural photos shown in figures 1 and 2.
In particolare, in figura 1 e’ rappresentata una lega ottenuta con il 75% di Au ed il 25% della presente lega matrice. In particular, Figure 1 shows an alloy obtained with 75% Au and 25% of the present matrix alloy.
In figura 2 e’ illustrata la microstruttura di una lega contenente il 50% di Au ed il 50% di lega matrice . Figure 2 shows the microstructure of an alloy containing 50% Au and 50% of matrix alloy.
La rifusione degli scarti di lavorazione, anche con la sola aggiunta di oro, non provoca un aumento del grano cristallino oltre alla dimensione media di 60 micron, fino a cinque rifusioni consecutive. The remelting of processing waste, even with the addition of gold alone, does not cause an increase in crystalline grain beyond the average size of 60 microns, up to five consecutive remelts.
Gli intervalli di fusione delle leghe dentali ottenibili mediante la lega matrice, oggetto del presente trovato, sono analoghi a quelli tipici delle leghe similari in commercio; non esiste, quindi, alcuna difficolta’ di fusione, sia mediante il metodo piu’ diffuso e basato sull’uso di fiamma ottenuta con cannello alimentato ad ossigeno e propano, che mediante altre tecniche come la fusione ad induzione od a resistenza elettrica. The melting intervals of the dental alloys obtainable by means of the matrix alloy, object of the present invention, are similar to those typical of similar alloys on the market; Therefore, there is no difficulty in melting, either by the most common method based on the use of flame obtained with a torch fed with oxygen and propane, or by other techniques such as induction or electrical resistance melting.
La lavorabilita’ delle leghe dentali ottenibile a partire dalla lega matrice e’ ottimale, con valori di durezza Vìckers variabili in funzione del contenuto aureo finale della lega, come avviene per i prodotti in commercio. The workability of the dental alloys that can be obtained from the matrix alloy is optimal, with Vìckers hardness values that vary according to the final gold content of the alloy, as is the case with products on the market.
Tutte le leghe ottenute potranno essere sottoposte ai tipici trattamenti termici di ricottura e di indurimento, normalmente utilizzati nelle leghe per corone e ponti, al fine di variarne la durezza. All the alloys obtained can be subjected to the typical annealing and hardening heat treatments, normally used in alloys for crowns and bridges, in order to vary their hardness.
Gli intervalli di fusione della lega matrice e delle leghe dentali da essa ottenute, sono stati determinati, mediante calorimetro a scansione differenziale, effettuando una scansione in temperatura con velocita’ di salita di 1,5 gradi centigradi /minuto , fino ad una temperatura di circa 100 gradi C superiore alla temperatura del liquido. The melting intervals of the matrix alloy and of the dental alloys obtained from it were determined, by means of a differential scanning calorimeter, by carrying out a temperature scan with a rate of rise of 1.5 degrees centigrade / minute, up to a temperature of approximately 100 degrees C higher than the liquid temperature.
I dati sono riassunti nella seguente tabella: Contenuto Au Temperatura del Temperatura del solido (°c) liquido (°C) The data are summarized in the following table: Au content Temperature of the temperature of the solid (° c) liquid (° C)
La temperatura del solido e del liquido delle leghe, ottenibili dalla lega matrice, risultano correlabili al contenuto di oro. The temperature of the solid and liquid of the alloys, obtainable from the matrix alloy, are correlated to the gold content.
Tutte le temperature del solido e del liquido sono idonee alla fusione con il metodo a cera persa ed in linea con le caratteristiche delle leghe dentali in commercio. All temperatures of the solid and liquid are suitable for casting with the lost wax method and in line with the characteristics of the dental alloys on the market.
Qui di seguito vengono fornite le caratteristiche relative al limite elastico e all’allungamento percentuale a rottura, in funzione delle diverse per— centuali di oro contenuto. The characteristics relating to the elastic limit and the percentage elongation at break are provided below, depending on the different percentages of gold contained.
Contenuto Au Limite All. % a Tipo lega elastico 0,2% rottura dentale (MPa) stato ricotto Au content Al. Limit% a Type of elastic alloy 0.2% tooth failure (MPa) annealed state
Le durezze Vickers delle leghe dentali ottenute, sono state misurate sui campioni utilizzati per le analisi microstrutturali, ottenendo i dati riportati nella tabella seguente: The Vickers hardnesses of the dental alloys obtained were measured on the samples used for the microstructural analyzes, obtaining the data shown in the following table:
Contenuto Au HV5/30 dopo HV5/30 dopo ricottura trattamento di indurimento Au content HV5 / 30 after HV5 / 30 after annealing hardening treatment
Il trattamento termico di ricottura e’ stato caratterizzato per tutte le leghe da una permanenza a 680 gradì C per 30 minuti, con successivo immediato raffreddamento in acqua. The annealing heat treatment was characterized for all alloys by a permanence at 680 degrees C for 30 minutes, with subsequent immediate cooling in water.
Il trattamento termico di indurimento e’ stato eseguito per tutte le leghe dopo quello di ricottura, ed e’ consistito in una permanenza a 360 gradi C, per 30 minuti, con successivo raffreddamento all’aria. The hardening heat treatment was performed for all alloys after the annealing one, and consisted of a permanence at 360 degrees C, for 30 minutes, with subsequent air cooling.
Le durezze Vickers ottenute sono ottimali per la lavorazione delle leghe prodotte, e, in particolare, cio’sì verifica per le durezze massime ottenibili. The Vickers hardnesses obtained are optimal for processing the alloys produced, and, in particular, this is checked for the maximum hardnesses obtainable.
I valori delle durezze sono similari a quelle delle leghe dentali, presenti sul mercato, ed in alcuni casi sono notevolmente migliori. The hardness values are similar to those of dental alloys, present on the market, and in some cases they are considerably better.
Da quanto in precedenza descritto si vede quindi come la lega matrice, secondo il trovato, da’ la possiblita’ di limitare gli investimenti per l’acquisto dì scorte di magazzino, essendo il costo della lega matrice non vincolato al prezzo dell’oro e l’acquisto di quest’ultimo possibile al momento del bisogno. From what has been described above, it can therefore be seen that the matrix alloy according to the invention gives the possibility of limiting investments for the purchase of inventories, since the cost of the matrix alloy is not bound to the price of gold and 'purchase of the latter possible at the time of need.
Inoltre, si ha la possiblita’ di limitare al minimo le giacenze di scarti dì lavorazione, grazie alla possibilità’ di trasformarli in una nuova lega, anche di composizione chimica diversa, mediante l’aggiunta dì lega matrice o di oro, in funzione delle esigenze. Furthermore, there is the possibility of limiting the stock of processing waste to a minimum, thanks to the possibility of transforming them into a new alloy, even with a different chemical composition, by adding a matrix alloy or gold, depending on the needs. .
Un ulteriore vantaggio ottenibile con il trovato e’ costituito dal fatto che si ha la possibilità’ di produrre il quantitativo di lega dentale necessaria al fabbisogno, senza essere vincolati ai pesi standard delle confezioni presenti sul mercato. A further advantage obtainable with the invention consists of the fact that it is possible to produce the amount of dental alloy necessary for the requirement, without being bound by the standard weights of the packages available on the market.
Il trovato, cosi’ concepito, e’ suscettibile dì numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo. The invention, thus conceived, is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept.
Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, purché’ compatibili con l’uso specifico, potranno essere variati, in funzione delle esigenze contingenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements. In practice, the materials used, provided they are compatible with the specific use, may be varied, depending on the contingent needs.
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