ITAL940003A1

ITAL940003A1 - Metodo per la realizzazione di manufatti protesici dentali mediante sinterizzazione di polveri.

Info

Publication number: ITAL940003A1
Application number: IT94AL000003A
Authority: IT
Inventors: Daniele Venturini; Giuseppe Venturini; Marco Morra
Original assignee: Nobil Bio Ricerche Srl
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-06-16
Also published as: ITAL940003A0; IT1271360B

Abstract

L'invenzione si riferisce ad un metodo per la realizzazione di manufatti protesici dentali mediante sinterizzazione di polveri metalliche. Il metodo secondo l'invenzione prevede le seguenti fasi:- la realizzazione di un modello del particolare protesico da realizzare in usuale materiale refrattario.- la distribuzione direttamente sul modello del particolare protesico di uno strato di polvere di metalli comunemente utilizzati nella pratica odontotecnica;- la modellazione dello strato di polvere conformemente al particolare da realizzare;- la sinterizzazione del detto strato di polvere in un forno in cui è presente un'atmosfera inverte o riducente.Secondo l'invenzione, il suddetto metodo può venire utilizzato anche per l'esecuzione di correzioni, modifiche, riparazioni, realizzazione di appoggi, od intarsi e saldature di parti od elementi protesici, richiedenti apporto anche locale di ulteriore materiale sui detti elementi preesistenti.

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Metodo per la realizzazione di manufatti protesici dentali mediante sinterizzazione di polveri"

TESTO -DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto un metodo per la realizzazione di manufatti protesici dentali mediante sinterizzazione di polveri metalliche.

Attualmente la preparazione di manufatti protesici dentali mediante sinterizzazione di polveri metalliche prevede l'applicazione delle polveri metalliche, eventualmente miscelate con polveri di vetro o di ceramica su un modello del particolare protesico da realizzare che è stato precedentemente preparato. Le polveri metalliche, preferibilmente additi vate con leganti organici e con diluenti opportuni sono portate allo stato pastoso e plasmabile e vengono modellate su uno strato di separazione anch'esso adattato sul modello del particolare protesico. Quali strati di separazione vengono utilizzati dei sottili strati di cera che vengono eliminati all'atto della sinterizzazione oppure delle sottili lamine metalliche in particolare di palladio o leghe dello stesso. E' noto anche di utilizzare miscele di polveri metalliche costituite da polveri di metalli fondenti rispettivamente a temperature maggiori e minori.

Le attuali tecniche di realizzazione di protesi dentali mediante sinterizzazione di polveri non risultano però adatte allo svolgimento di tutte le operazioni relative alle protesi. In particolare esse non sono utilizzabili per la realizzazione di saldature, correzioni e modifiche di strutture preesistenti e consistenti in special modo nell'aggiunta di materiale. Inoltre generalmente per l'attuazione delle tecniche di sinterizzazione vengono utilizzati particolari metalli o leghe e non necessariamente i metalli di utilizzo comune in campo odontotecnico.

L'invenzione ha lo scopo di realizzare un metodo del tipo descritto all'inizio che consenta di semplificare notevolmente la realizzazione di protesi dentali mediante sinterizzazione di polveri metalliche e soprattutto che consenta anche la realizzazione di saldature, intarsi, correzioni e modifiche di parti protesiche già esistenti, eliminando gli inconvenienti attualmente esistenti, ed in particolare senza compromettere le caratteristiche dei particolari protesici sottoposti a tali operazioni, sia dal punto di vista estetico, che per quanto attiene alle loro dimensioni e forme.

L'invenzione consegue gli scopi di cui sopra con un metodo del tipo descritto all'inizio e comprendente le seguenti fasi:

- la realizzazione di un modello del particolare protesico da realizzare in usuale materiale refrattario .

- la distribuzione direttamente sul modello del particolare protesico di uno strato di polvere di metalli comunemente utilizzati nella pratica odontotecnica;

la modellazione dello strato di polvere conformemente al particolare da realizzare;

- la sinterizzazione del detto strato di polvere in un forno in cui è presente un'atmosfera inerte o riducente ;

Il particolare protesico così ottenuto potrà venire immediatamente ricorretto o rimodellato applicando sullo stesso, anche solamente nei punti dove è necessitato, un ulteriore strato di polvere metallica e risottoponendo il tutto a sinterizzazione in atmosfera inerte.

La titolare ha quindi sorpendentemente trovato che per l'ottenimento della necessaria resistenza meccanica e della necessaria accuratezza non è necessario utilizzare ne strati di ,sopporto o di eparazione dal modello, ne polveri di particolari metalli .

L'applicazione diretta della polvere e la sua modellazione permette quindi l'esecuzione di saldature, correzioni, modifiche, intarsi, ecc. Per l'attuazione di queste operazioni è sufficente utilizzare, in forma di polvere, i metalli attualmente impiegati nella pratica odontotecnica. Le correzioni costituite da apporti di materiale od eventualmente anche le saldature possono venire realizzate utilizzando le . polveri degli stessi metalli di cui è realizzato il particolare protesico.

L'atmosfera inerte può venire ottenuta immettendo del gas inerte nel forno di sinterizzazione, oppure prevedendo nel forno un crogiolo di adatto materiale al di sotto del quale viene disposto il particolare protesico da sinterizzare. Risulta vantaggioso utilizzare crogioli di quarzo con all'interno pastiglie di grafite oppure crogioli di grafite. La sinterizzazione ha luogo a temperature pari a circa 80% della temperatura di fusione dei metalli utilizzati. La grafite sia sotto forma di pastiglie che sotto forma di Crogiolo crea evidentemente l'atmosfera inerte o riducente che impedisce efficacemente la formazione di ossidi sulla superficie delle particelle di polvere.

Vantaggiosamente, per rendere più semplice la fase di applicazione e di modellazione della polvere metallica sul modello di materiale refrattario, la polvere metallica può venire inglobata anche in un additivo come ad esempio polietilene glicole, glicerine, gomma butilica, gomma isobutilica, cera naturale, sintetica e miscele dei detti additivi.

Oltre agli additivi, è possibile utilizzare anche un diluente. Quali diluenti è possibile utilizzare acqua, idrocarburi, alcoli, polioli e miscele degli stessi. Le polveri metalliche possono presentare granulometrie comprese tra 0,1 a 1000 μm, preferibilmente da 1 a 100 μm. La qualità delle polveri metalliche sarà per composizione uguale a quella delle leghe utilizzate comunemente per gli stessi fini in campo odontotecnico.

Una forma esecutiva particolarmente vantaggiosa prevede la realizzazione di un impasto di polvere metallica e cera. Le parti di polvere metallica e di cera non sono significative ne limitanti e possono essere variate a seconda del tipo di applicazione. L'impasto potrà venire pressato sotto forma di lastre di spessore definito,ad esempio tra 0,15 e 0,40 mm. La lastra di impasto di cera e polveri metalliche viene quindi adattate. al modello di materiale refrattario. La modellazione della lastra, può venire eseguita a mano o per mezzo di utensili. E' anche possibile sovrapporre più lastre ,sia sull'intera superficie del modello ,che solo in zone parziali dello stesso, in modo da creare punti del particolare protesico con maggiore o minore spessore. Eventualmente la lastra adattata può venire ulteriormente ricoperta con del materiale di rivestimento. Vantaggiosamente anche il materiale di rivestimento è del tipo comunemente utilizzato nella pratica odontotecnica ed ha la funzione di mantenere la precisione dimensionale della protesi durante le fasi di sinterizzazione. Anche il materiale di rivestimento è preferibilmente sotto forma d'impasto. L'impasto viene ottenuto grazie alla miscelazione della polvere di rivestimento a diluenti od additivi come acqua, alcool etilico, alcool metilico, alcool isopropilico o miscele degli stessi, oppure glicerina, polioli in genere, polietilenglicole o miscele degli stessi, analogamente alla polvere metallica.

Grazie all'utilizzo di polveri di metalli e/o di materiali di rivestimento comunemente utilizzati nella pratica odontotecnica per le medesime operazioni con metodi tra dizionali, la protesi avrà la medesima composizione di quella realizzata tradizionalmente e pertanto potrà venire ceramizzata e lavorata secondo le tecniche attualmente in uso.

Grazie a quanto sopra risulta evidente l'utilità del presente metodo. Questa utilità assume un aspetto ancora più rilevante tenendo conto che il metodo secondo l'invenzione consente di realizzare con la tecnica di sinterizzazione di polveri metalliche anche delle operazioni, quali: modifiche, correzioni della superficie occlusale, correzioni della forma generale delle protesi, formazione di appoggi per il sostegno di attacchi o di agganci, aumenti di spessore di particolari protesici preesistenti nonché la saldatura di particolari protesici separati in un unico corpo. In questo caso, la polvere metallica di sinterizzazione avrà preferibilmente la stessa composizione della lega costituente il od i particolari protesici. L'applicaz del materiale di correz-ione, di saldatura e di rimodellazione, è estremamente precisa e può venire limitata alle sole zone interessate, essendo la polvere metallica sotto forma d'impasto facilmente manipolabile e modellabile.

Per quanto sopra esposto appare evidente che l'invenzione contribuisce a facilitare notevolmente, sfruttando appieno i vantaggi della tecnologia di sinterizzazione di polveri metalliche, la realizzazione di strutture protesiche metalliche, come corone, ponti, ecc. e l'esecuzione di operazioni di correzione, modellazione e saldatura.

Nei seguenti esempi d'applicazione verrà illustrato più chiaramente ed in modo non limitativo il metodo secondo l'invenzione:

ESEMPIO 1

E' stata realizzata una corona metallica nelle seguenti condizioni:

Una quantità di polvere di lega New Ceramit USA 88 (Nobil Metal, Villafranca, AT) è stata additivata con cera (Industria Zingardi , Novi Ligure, AL) L'impasto è stato sottoposto a pressione per aumentare la consistenza dello stesso, ottenendo una lastra di spessore 0,30 μm. Una porzione ritagliata da tale lastra viene avvolta attorno ad un modello in refrattario avente un'espansione idonea e compatibile col metallo. La lastra avvolta viene premuta per adattarla alle forme del modello in refrattario.

Al termine dell'adattamento, la pasta metallica è stata ricoperta con materiale da rivestimento distribuito con un pennello (spessore 3 a 4 mm).

Sono stati realizzati quattro modelli identici ricoperti come sopra descritto e che sono stati sottoposti a sinterizzazione secondo quattro diverse procedure.

Nella procedura A, il modello così ricoperto è stato sottoposto a sinterizzazione in un usuale forno per ceramica (compact 20, Nobil Metal, Villafranca AT) ad una temperatura di 1050° per circa 8 minuti.

Nella procedura B, la sinterizzazione è stata eseguita come al punto A, ma il modello ricoperto è stato posto sotto ad un crogiolo di grafite.

Nella procedura C in luogo di un crogiolo di grafite è stato utilizzato un crogiolo di quarzo all1interno del quale sono state poste delle pastiglie di grafite.

Nella procedura D la sinterizzazione è stata eseguita come al punto A, ma introducendo ulteriormente nella camera del forno del gas argon, grazie ad appositi condotti di alimentazione.

I risultati delle diverse procedure dì sinterizzazione A, B, C, D sono stati valutati mediante osservazione visiva del prodotto e sono stati espressi con numeri da 1 a 5, in cui 1 significa che il prodotto di sinterizzazione non ha subito compattazione e 5 che il prodotto ha la consistenza adatta all'impiego. Le prove sono state ripetute tre volte per ciascuna procedura e si sono ottenuti i seguenti risultati:

ESEMPIO 2

Una corona metallica è stata realizzata mediante la tecnica della cera persa utilizzando come metallo la lega Keramit 960 (Nobil Metal, Villafranca, AT). Lo spessore della parte destinata alla ricopertura del moncone è stato misurato mediante un micrometro ed è stato registrato un valore massimo di 0,8 mm. Per valutare l'efficacia del metodo per l'ottenimento di aumenti di spessore, il preparato è stato uniformemente rivestito con una lastra di lega Keramit 960 in polvere, preparata come nell'esempio precedente, ovvero mediante compressione sotto forma di lastra di un impasto di lega metallica e di cera. La sinterizzazione è stata condotta con i tempi ed i modi del caso B del precedente esempio. Lo spessore è stato nuovamente misurato ed è stato rilevato un incremento uniforme di 0,5 mm.

ESEMPI03

Utilizzando la lega dell'esempio 1, sono state realizzate tre unità separate destinate a formare un ponte di tre elementi. Il ponte è costituito da due pilastri ed un elemento intermedio. Sui punti di giunzione dei tre elementi è stata delicatamente modellata una pasta ottenuta dalla lega dell'esempio 1 additivata con gomma isobutilica. Gli elementi sono stati portati a contatto e sottoposti a sinterizzazione nelle condizioni del caso B dell'esempio 1. Il prodotto finito non rivela alcuna traccia di apporto di materiale nei punti di giunzione, si adatta perfettamente al modello dei monconi ed è idoneo all'impiego protesico.

ESEMPI04

Una cavità presente in un dente è stata replicata in materiale refrattario utilizzando le comuni tecniche di riproduzione.

Una pasta composta dalla polvere di lega Keramit 96θ e gomma isobutilica viene inserita nella cavità replicata ed adattata mediante pressione con un comune utensile. Una carta assorbente viene utilizzata per eliminare gli additivi in eccesso. La sinterizzazione è stata eseguita per quattro campioni Identici secondo le quattro diverse procedure di cui all'esempio 1. Si sono ottenuti i seguenti risultati:

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la realizzazione di manufatti protesici dentali mediante sinterizzazione di polveri metalliche, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi: - la realizzazione di un modello del particolare protesico da realizzare in usuale materiale refrattario . - la distribuzione direttamente sul modello del particolare protesico di uno strato di polvere di metalli comunemente utilizzati · nella pratica odontotecnica; - la modellazione dello strato di polvere conformemente al particolare da realizzare; - la sinterizzazione del detto strato di polvere in un forno in cui è presente un'atmosfera inerte o riducente.
2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo strato di polvere metallica modellato sul modello in refrattario può venire ricoperto ulteriormente con uno strato di materiale di rivestimento di usuale impiego in campo odontotecnico, in particolare sotto forma di polvere.
3) Metodo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la polvere metallica è prevista sottoforma d'impasto essendo additivata e/o inglobata a composti organici.
4) Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che i composti organici possono essere costituiti ad esempio da: polietilene glicole, glicerine, gomma butilica, gomma isobutilica, cera naturale, sintetica e miscele dei detti additivi.
5) Metodo secondo le rivendicazioni 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la polvere metallica o l'impasto di polvere metallica ed additivo possono essere miscelati con un diluente, ad esempio con acqua, idrocarburi, alcoli, polioli e miscele degli stessi .
6) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la polvere metallica presenta delle granulometrie comprese tra 0,1 a 1000μm, preferibilmente da 1 a 100 μm.
7) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzzato dal fatto che l'impasto plasmabile e modellabile di polvere metallica additivata a composti organici ed eventualmente miscelata ad un diluente viene compresso sotto forma di lastra sottile, la quale lastra viene avvolta intorno al modello in refrattario ed adattata, ovvero modellata conformemente sullo stesso.
8) Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la lastra presenta uno spessore compreso tra 0,15 um e 0,40 mm .
9) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la temperatura di sinterizzazione è pari a circa 80% della temperatura di fusione della polvere metallica.
10) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la sinterizzazione viene eseguita disponendo il modello in refrattario ricoperto con l'impasto di polvere metallica ed eventualmente con il materiale di rivestimento sotto ad una campana, in particolare un crogiolo di grafite o di quarzo, essendo in quest'ultimo caso disposta almeno una pastiglia di grafite sotto alla campana od al crogiolo di quarzo.
11) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 1 a 9, caratterizzato dal fatto che la sinterizzazione viene eseguita immettendo nella camera del forno un gas inerte, ad esempio argon o simili.
12) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il materiale di rivestimento è sotto forma d'impasto.
13) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che prevede la realizzazione di apporti di materiale per correzioni, modifiche, aumenti di spessore, realizzazione di appoggi, aggiunte di parti mancanti, correzioni delle superfici occlusali, ecc ., distribuendo direttamente sul particolare protesico da elaborare e nei punti rilevanti uno strato di polvere metallica, preferibilmente sotto forma d'impasto essendo miscelata ad un additivo organico ed eventualmente ad un diluente, la quale polvere metallica è costituita dalla stessa lega di cui è costituito il particolare protesico, e sottoponendo il particolare protesico così elaborato a sinterizzazione in atmosfera inerte o riducente.
14) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 1 a 13, caratterizzato dal fatto che viene utilizzato per la realizzazione di saldature tra particolari protesici separati, o elementi separati di protesi precedentemente realizzati, distribuendo direttamente sui pezzi da saldare e nelle zone di reciproco contatto uno strato di polvere metallica, preferibilmente sotto forma d'impasto essendo miscelata ad un additivo organico ed eventualmente ad un diluente, la quale polvere metallica è costituita dalla stessa lega di cui è costituito il particolare protesico, e sottoponendo il gruppo di singoli pezzi disposti a contatto tra loro a sinterizzazione in atmosfera inerte oriducente.
15) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterifczato dal fatto che viene utilizzato per la realizzazione d'intarsi, essendo la polvere metallica costituita da una lega comunemente utilizzata a tale scopo in campo odontotecnico.
16) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la polvere metallica è costituita da una lega comprendente almeno il 60% di palladio.
17) Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la polvere metallica è costituita da una lega contenente almeno il 50% di oro.