CH664080A5 - Produit de revetement pour piece coulee dentaire. - Google Patents
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Description
DESCRIPTION
L'invention se rapporte à un produit de revêtement pour pièce coulée dentaire, utilisé dans la coulée d'alliages dentaires.
La plupart des appareils prothétiques pour couronnes, réalisés en métal, sont fabriqués suivant le procédé à la cire perdue, avec une grande précision de coulée.
Le produit de revêtement utilisé pour la coulée doit posséder les propriétés suivantes:
1 ) avoir une résistance à la chaleur suffisante;
2) se dilater uniformément de telle façon que le retrait par coulée du métal puisse être compensé;
3) présenter une bonne reproductibilité de l'état de surface d'un modèle en cire servant de prototype;
4) présenter une bonne perméabilité à l'air;
5) présenter de bonnes propriétés de démoulage vis-à-vis des produits coulés, sans être soumis à une quelconque cuisson ou réaction chimique;
6) présenter une bonne aptitude à l'écoulement lorsqu'il se trouve à l'état de bouillie (avant la prise).
Généralement, on utilise principalement des produits de revêtement dans lesquels le matériau réfractaire est constitué par du quartz ou de la cristobalite. Il est toutefois difficile de dire que de tels produits de revêtement présentent à un degré suffisant les propriétés requises précitées. Plusieurs types d'alliages, par exemple des alliages d'or, des alliages d'argent, des alliages or-argent-palladium, des alliages argent-palladium, des alliages de palladium, des alliages nickel-chrome, des alliages cobalt-chrome, etc., sont principalement utilisés pour les pièces coulées dentaires. Lorsque de tels alliages sont coulés dans un moule pour coulée dentaire, il se produit toutefois un retrait à la coulée ou une diminution de volume, provoqué par une contraction thermique du métal fondu, une variation de volume à la solidification, la contraction thermique ayant lieu lors du refroidissement à température ambiante, consécutif à la solidification, de sorte que le produit coulé obtenu est de plus petites dimensions que le prototype. En vue d'obtenir un produit coulé de mêmes dimensions que le prototype, il est indispensable de conférer au revêtement un coefficient de dilatation correspondant au degré de contraction à la coulée d'un alliage, de manière à dilater le moule de coulée. Les moyens de dilatation du moule de coulée comprennent, à cet effet, une combinaison de la dilatation thermique des revêtements avec la dilatation de la prise (en particulier la dilatation hy-groscopique) de ceux-ci.
En considérant tout d'abord la dilatation thermique, le quartz et la cristobalite présentent une dilatation thermique due à une transformation de phase, respectivement à 500-600° C et à 200-300° C. Toutefois, une telle dilatation thermique est insuffisante pour compenser le retrait à la coulée d'un métal. C'est la raison pour laquelle la dilatation de prise (notamment la dilatation hygroscopique) est utilisée par ailleurs pour dilater le revêtement. Toutefois, la dilatation de prise (notamment la dilatation hygroscopique) du revêtement est partiellement inégale, de sorte que le modèle en cire risque de se déformer, posant ainsi un problème de précision.
En vue d'améliorer la reproductibilité de l'état de surface du modèle en cire, il est indispensable d'amener les particules réfractai-res à l'état finement divisé. Cela s'accompagne toutefois d'une diminution de la perméabilité à l'air du revêtement, ce qui entraîne la formation de défauts de coulée tels qu'une fusion mal venue ou une diminution de l'aptitude à l'écoulement du revêtement à l'état de bouillie, conduisant à son tour à une altération de la maniabilité durant le revêtement des modèles en cire. Il est donc impossible de pulvériser de telles particules au-delà de toute granulométrie spécifique.
Afin de réduire ou de supprimer les inconvénients de la technique connue, des études ont été effectuées en vue de préparer un matériau de revêtement sans recourir à la dilatation de prise (notamment la dilatation hygroscopique) présentant une dilatation inégale, avec risque de déformation du modèle de cire, ledit matériau de revêtement présentant une dilatation suffisante pour compenser le retrait à la coulée d'un métal uniquement par dilatation thermique présentant une dilatation uniforme et ne présentant ni diminution de la perméabilité à l'air, même lorsque les particules du matériau réfractaire sont finement divisées, ni abaissement de l'aptitude à l'écoulement à l'état de bouillie. C'est ainsi qu'on a trouvé un produit de revêtement qui s'est révélé efficace, produit dans lequel de l'amidon naturel ou une combinaison d'amidon naturel et d'amidon soluble est ajouté à un mélange de gypse hémihydraté, de quartz et/ou de cristobalite.
L'invention a en conséquence pour objet un produit de revêtement pour pièce coulée dentaire, qui comprend 2 à 5 parties en poids d'amidon naturel, facultativement avec 0,1 à 1,0 partie en poids d'amidon soluble, pour 100 parties en poids d'un mélange de gypse hémihydraté, de quartz et/ou de cristobalite.
L'amidon naturel ajouté au produit de revêtement, conformément à l'invention, présente des grains qui se dilatent à 75-110° C et agit de manière à dilater le produit de revêtement dans cette zone de température. Plus exactement, l'addition d'amidon naturel en une quantité s'étendant dans un intervalle déterminé assure une dilatation uniforme, par suite d'une dilatation thermique attribuable à la dilatation des grains d'amidon naturel, ce qui constitue l'une des propriétés importantes requises pour les produits de revêtement. II s'ensuit que la dilatation du produit de revêtement, requise pour compenser le retrait à la coulée d'un métal, peut être obtenue par combinaison de la dilatation thermique provoquée par la transformation de phase du quartz et/ou de la cristobalite, sans avoir à recourir à la dilatation de prise (notamment la dilatation hygroscopique). En conséquence, le produit de revêtement conforme à l'invention subit une dilatation uniforme, ce qui est l'une des propriétés im-pératives pour le produit de revêtement, sans provoquer de déformation du modèle en cire. D'autre part, lorsque la cire est incinérée, et que le produit de revêtement est chauffé à environ 650-700° C, température correspondant à un chauffage annulaire durant la coulée, l'amidon naturel est complètement calciné. Il s'ensuit que des vides minuscules se forment dans les zones du produit de revêtement qui sont occupées par l'amidon naturel, ce qui contribue à favoriser la perméabilité à l'air de ces zones. Cela permet de diviser finement les particules de matériau réfractaire, de sorte que la proportion de particules réfractaires présentes à la surface du modèle en cire augmente avec des améliorations consécutives de résistance à la chaleur du produit de revêtement. En outre, du fait que la dilatation thermique peut varier en fonction de la quantité d'amidon naturel, le produit de revêtement de la présente invention peut être utilisé pour couler l'alliage de coulée dentaire de type à point de fusion élevé, lequel présente un retrait important à la coulée, par exemple des alliages à base de nickel-chrome, sans parler des alliages à base de métaux nobles et des alliages à base de métaux semi-nobles.
Comme mentionné précédemment, il est possible d'obtenir les propriétés finales eu égard à la dilatation et à la perméabilité à l'air, par simple addition d'amidon naturel à un mélange comprenant du gypse hémihydraté, du quartz et/ou de la cristobalite. Toutefois, une autre addition d'une petite quantité d'amidon soluble améliore la «mouillabilité» de la bouillie du produit de revêtement vis-à-vis du modèle en cire et agit de manière à diviser les cristaux de gypse hémihydraté se développant au niveau de la partie du modèle en cire se trouvant en contact avec le produit de revêtement. La reproductibi-
2
5
10
15
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25
30
35
40
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50
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65
lité de l'état de surface du modèle en cire se trouve ainsi améliorée, à moins que les particules réfractaires soient finement divisées d'une autre façon. En conséquence, le produit coulé présente une surface plus lisse, cependant que l'aptitude à l'écoulement du produit de revêtement à l'état de bouillie est amélioré et, en même temps, la maniabilité durant le revêtement. En otifcey 0 est possible de réduire la quantité d'eau à mélanger avec les produits de revêtement à l'état pulvérulent. On a trouvé que cela contribuait à accroître la dilatation thermique.
L'amidon naturel utilisé dans la présente invention comprend l'amidon de pomme de terre, l'amidon de maïs, l'amidon de blé, l'amidon de riz, l'amidon de patate douce et la farine de manioc, lesquels peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. On donnera plus particulièrement la préférence à l'amidon de pomme de terre. Comme amidon soluble, on pourra utiliser les types précités d'amidon naturel, seuls ou en combinaison, lesquels sont traités par des agents oxydants tels que des acides minéraux, de l'hypochlorite de sodium ou de l'hypochlorite de calcium. Toutefois, pour ce qui èst de l'amidon soluble, une préférence particulière sera donnée à l'amidon naturel traité par de l'hypochlorite de sodium.
La quantité d'amidon naturel à ajouter se situe dans une gamme comprise entre 2 et 5 parties en poids: pour 100 parties en poids d'un mélange de gypse hémihydraté, de qpartz et/ou de cristobalite. A des quantités inférieures à 2 parties en poids, l'amidon naturel ne confère aux produits de revêtement qu'une dilatation thermique insuffisante et n'exerce aucun effet appréciable sur les améliorations de la perméabilité à l'air. Par ailleurs, a des quantités supérieures à 5 parties en poids, il rend la surface du produit coulé rugueuse.
La quantité d'amidon soluble-à ajouter se situe, d'une façon appropriée, dans une gamme de 0,1 à 1,0 partie en poids pour 100 parties en poids d'un mélange de gypse hémihydraté, de quartz et/ou de cristobalite. A des quantités inférieures à 0,1 partie en poids, il n'exerce aucun effet appréciable sur l'amélioration de la reproductibilité de la surface de la cire et l'empêchement d'une diminution de l'aptitude à l'écoulement de Ia> bouillie. Par ailleurs, à des quantités supérieures à 1 partie en poids, il retarde le temps de prise du produit de revêtement.
Le produit de revêtement pour coulée dentaire conforme à l'invention comprend, comme principal constituant, un mélange de gypse hémihydraté, de quartz et/ou de cristobalite. Parmi ceux-ci, le quartz et la cristobalite sont des matériaux réfractaires, tandis que le gypse hémihydraté se comporte comme un liant conférant une capacité de moulage et de la résistance à de tels produits de revêtement. Comme dans le cas de la technique connue, le produit de revêtement selon l'invention peut contenir des agents de contrôle de prise pour le gypse hémihydraté, agissant comme accélérateurs de prise, par exemple des sels d'acides inorganiques (NaCl, K2S04, etc.), des produits alcalins et du gypse dihydraté finement divisé, des retardateurs de prise, tels que le borax, des sels de carboxylate de sodium et des colloïdes et produits d'allégement tels que alumine, silice ou fyrite
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et/ou des agents de coloration. Même dans ce cas, l'amidon naturel et l'amidon soluble présentent sensiblement les mêmes effets.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail en référence aux exemples donnés ci-après, sans aucun caractère limitatif.
Exemples 1-19:
Du gypse hémihydraté, du quartz, de la cristobalite, de l'amidon naturel et de l'amidon soluble sont pesés selon les proportions spécifiées dans le tableau et sont mélangés dans un mortier pour préparer les produits de revêtement. On ajoute ensuite de l'eau à 100 g de produit de revêtement, en des proportions variées, déterminées selon la méthode normalisée d'essai de consistance («Standard consistency Testing Method») spécifiée dans JIS T6601 «Dental Investment Materials», puis on procède au malaxage. On prépare de cette manière des échantillons cylindriques de 10 mm de diamètre et de 50 mm de longueur, destinés à la mesure de la dilatation thermique. Cette mesure est effectuée sur les échantillons au moyen d'un dispositif de mesure de la dilatation thermique. La mesure est commencée 1 heure après le début du malaxage et est terminée après 3 heures, temps au cours duquel les échantillons sont chauffés à une température de 700° C.
Pour les mesures d'aptitude à la coulée, les modèles en ciré pour couronnes simples, préparés au moyen d'un modèle clinique, sont revêtus des échantillons pour préparer des moules de coulée.
Ensuite, au moyen d'une machine haute fréquence de coulée par centrifugation, des alliages: nickel-chrome disponibles sur le marché (fabriqués sous la marque commerciale «Tiecrown» par G-C Dental Industriai Corp.) permettent d'obtenir des produits coulés.
On a examiné l'aptitude des produits coulés à s'adapter aux modèles, ainsi que l'état de la surface de la pièce coulée et la formation éventuelle de défauts de coulée, tels que fusion mal venue,
replis, piqûres etc., qui sont en corrélation avec la reproductibilité de l'état de surface des modèles en cire. On a examiné en outre l'aptitude à l'écoulement des produits de revêtement à l'état de bouillie, au cours du revêtement des modèles en cire pour des couronnes individuelles.
Exemples comparatifs 1-3:
Du gypse hémihydraté, du quartz et de la cristobalite sont pesés selon les proportions spécifiées dans le tableau et sont mélangés dans un mortier pour préparer des produits de revêtement. Les moules de coulée de modèles en cire pour couronnes individuelles sont ensuite préparés en utilisant la dilatation de prise (en particulier la dilatation hygroscopique). Des essais furent effectués conformément aux exemples 1 à 19. Les résultats d'essais des exemples 1 à 19 et des exemples comparatifs 1 à 3 sont indiqués dans le tableau. La figure 1 représente les courbes de dilatation thermique obtenues aux exemples 3 et 5, ainsi qu'avec les exemples comparatifs 1 et 2, les températures étant portées en abscisse et la dilatation thermique en ordonnée.
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Tableau
Composition
Parties en poids
Rapport eau/poudre (W/P)
Aptitude à l'écoulement de la bouillie
Dilatation thermique à 700° C (%)
Coulabilité
Gypse hémihydraté
Quartz
Cristobalite
Amidon naturel
Amidon soluble
Adjuvant
Aptitude
Surface pièce coulée
Défauts de coulées
Exemple 1
20
80
—
Amidon de pomme de terre - 2
0,1
—
0,30
Excellente
1,8
Bonne
Excellente
Néant
Exemple 2
25
75
—
Amidon de pomme de terre - 3
—
—
0,31
Bonne
1,7
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 3
30
70
—
Amidon de pomme de terre - 4
—
—
0,31
Bonne
1,8
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 4
30
—
70
Amidon de pomme de terre - 3
—
—
0,31
Bonne
2,1
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 5
30
—
70
Amidon de pomme de terre - 3
0,5
—
0,30
Excellente
2,2
Bonne
Excellente
Néant
Exemple 6
40
—
60
Amidon de pomme de terre - 4
—
—
0,31
Bonne
2,2
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 7
40
30
30
Amidon de pomme de terre - 5
—
—
0,29
Bonne
1,7
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 8
45
20
35
Amidon de pomme de terre - 5
1,0
—
0,26
Excellente
1,9
Bonne
Excellente
Néant
Exemple 9
35
65
—
Amidon de pomme de terre - 3 Amidon de patate douce - 1
—
—
0,31
Bonne
1,7
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 10
35
30
35
Amidon de pomme de terre - 3 Amidon de patate douce - 1 Amidon de maïs -1
0,3
—
0,28
Excellente
1,7
Bonne
Excellente
Néant
Exemple 11
28
22
50
Amidon de patate douce - 2 Farine de manioc -1
0,7
—
0,29
Excellente
1,8
Bonne
Excellente
Néant
Composition
Parties en poids
Rapport eau/poudre (W/P)
Aptitude à l'écoulement de la bouillie
Dilatation thermique à 700° C (%)
Coulabilité
Gypse hémihydraté
Quartz
Cristobalite
Amidon naturel
Amidon soluble
Adjuvant
Aptitude
Surface pièce coulée
Défauts de coulées
Exemple 12
22
78
—
Farine de manioc - 3 Amidon de blé - 1 Amidon de riz - 1
—
—
0,31
Bonne
1,9
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 13
28
72
—
Amidon de pomme de terre - 3
—
NaCl - 0,5
0,31
Bonne
1,7
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 14
27
—
73
Amidon de pomme de terre - 3
0,5
K2S04 - 0,2 Gypse dihydraté finement divisé - 0,2
0,30
Excellente
2,2
Bonne
Excellente
Néant
Exemple 15
30
—
70
Amidon de pomme de terre - 2 Amidon de patate douce - 1
—
Gluconate de sodium - 0,2
0,31
Bonne
2,1
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 16
40
30
30
Amidon de pomme de terre - 5
—
Borate - 0,3 NaCl - 0,8
0,29
Bonne
1,8
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 17
25
—
75
Amidon de pomme de terre - 2,5
0,1
Silicate d'aluminium -1,0
0,30
Excellente
2,1
Bonne
Excellente
Néant
Exemple 18
25
20
55
Amidon de patate douce - 3 Amidon de blé - 1
—
Ocre rouge - 0,1
0,30
Bonne
1,7
Bonne
Bonne
Néant
Exemple 19
28
—
72
Amidon de pomme de terre - 2,5
—
NaCl - 1,2 Gélatine-0,1 Fyrite - 0,5 Jaune de chrome - 0,1
0,30
Bonne
2,0
Bonne
Bonne
Néant
Exemple comparatif 1
30
70
—
—
—
—
0,31
Bonne
1,0
Mauvaise
Bonne
Prononcés
Exemple comparatif 2
30
—
70
—
—
—
0,31
Bonne
1,4
Mauvaise
Bonne
Prononcés
Exemple comparatif 3
45
20
35
—
—
—
0,31
Bonne
0,7
Mauvaise
Bonne
Prononcés
664 080
6
Comme cela ressort clairement du tableau, les produits de revêtement des exemples 1 à 19, contenant de l'amidon naturel, présentent une dilatation thermique de 1,7 à 2,2% à 700° C, supérieure aux valeurs de 0,7 à 1,4% des exemples comparatifs 1 à 3. Il se trouve également confirmé que le processus de dilatation thermique intervenant avec l'amidon naturel se situe dans une zone de température de 75 à 110: C, comme on le voit clairement sur les courbes de dilatation thermique de la figure 1. En ce qui concerne l'aptitude d'adaptation, les produits de revêtement des exemples 1 à 19 contenant de l'amidon naturel et utilisant uniquement la dilatation thermique présentent une bonne aptitude, tandis que ceux des exemples comparatifs 1 à 3, exempts d'amidon naturel, présentent une déformation des modèles en cire et une mauvaise aptitude, du fait de la combinaison de la dilatation de prise (en particulier de la dilatation hygroscopique) avec la dilatation thermique. En ce qui concerne les défauts de coulée, les produits de revêtement des exemples 1 à 19 présentent une perméabilité à l'air favorable, sans aucun signe d'un défaut quelconque, tandis que ceux des exemples comparatifs 1 à 3 présentent des défauts de coulée, tels que fusion mal venue, piqûres, etc.
Les produits de revêtement des exemples 1, 5, 8,10,11,14 et 17 contiennent de l'amidon soluble en plus de l'amidon naturel et 5 donnent ainsi d'excellents résultats quant à l'aptitude à l'écoulement à l'état de bouillie et la maniabilité durant la préparation des échantillons cylindriques de dilatation thermique et le revêtement des modèles en cire pour couronnes individuelles, en dépit du fait qu'ils possèdent une composition identique et un faible rapport eau/pou-10 dre, comme on le relève en comparant avec les exemples 2, 3,4, 6,7, 9, 12, 13,15, 16, 18 et 19 et, en particulier, en comparant les exemples 4 et 5.
Par ailleurs, des couronnes individuelles furent préparées avec les 15 moules de coulée formés de ces produits de revêtement. On a constaté que de telles couronnes présentaient des surfaces lisses de coulée, avec une reproductibilité très fidèle des modèles en cire.
R
1 feuille dessin
Claims (2)
1. Produit de revêtement pour pièce coulée dentaire, caractérisé en ce qu'il comprend 2 à 5 parties en poids d'amidon naturel pour 100 parties en poids d'un mélange composé de gypse hémihydraté, de quartz et/ou de cristobalite.
2. Produit de revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en plus 0,1 à 1,0 partie d'amidon soluble pour 100 parties en poids dudit mélange.
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|---|---|
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