¿Dos materiales de óxido de circonio no pueden ir juntos? ¡Pues claro que sí!

Bienvenidos al fascinante mundo de la cinética de sinterización. Desde hace ya tiempo, Ivoclar Vivadent estudia el comportamiento de la sinterización de cerámicas en general y en óxidos de circonio en particular. Los resultados de esta investigación dan constantemente lugar a nuevos desarrollos y avances en la empresa y a veces hacen posible lo que hasta el momento parecía posible. El mejor ejemplo es IPS e.max ZirCAD Prime.

La nueva solución de cerámica sin metal consta de dos materias primas de dióxido de circonio, 3Y-TZP^[1] (dióxido de circonio de alta resistencia) y 5Y-TZP^[2] (dióxido de circonio de alta translucidez). Hasta ahora, debido a la diferencia de sus propiedades físicas, no se había conseguido combinar estos dos materiales para fabricar herramientas sin tensiones o deformaciones durante la presinterización y la sinterización a la densidad máxima. Sin embargo, Ivoclar Vivadent ha conseguido dar un con procedimiento especial para adaptar las curvas de compactación, y ya lo ha patentado parcialmente. Ahora, este procedimiento es una parte esencial de la denominada Gradient Technology (GT), el corazón de IPS e.max ZirCAD Prime.

Así es la Gradient Technology

La Gradient Technology abarca tres pasos del proceso de fabricación que permiten combinar 3Y-TZP y 5Y-TZP y, por tanto, obtener las propiedades más relevantes de IPS e.max ZirCAD Prime.

1. El sofisticado acondicionamiento en polvo permite la armonización óptima de las materias primas en cuanto a comportamiento de compactación teniendo en cuenta las diversas composiciones de color. El resultado es una precisión fuera de lo común.
2. La innovadora tecnología de relleno ofrece una transición de color y translucidez continua y sin estratos que permite elaborar restauraciones de un gran nivel estético con una transición sin estratos comparable a los dientes naturales a pesar de la gran diferencia de translucidez entre la dentina y el incisal.
3. El siguiente paso de fabricación de la parte se llama Cold Isostatic Pressing (CIP). Mejora la homogeneidad de la microestructura del material y aumenta su translucidez. Además, permite que el material se sinterice a intervalos más cortos (2 h 26 min para coronas individuales en el Programat S1 1600).

Qué influye en el comportamiento de sinterización

El comportamiento de sinterización de las cerámicas está influido por diversos factores. Entre los parámetros dependientes de los materiales se incluyen, por ejemplo, la composición química y la compactación, pero sobre todo el tamaño, la distribución, la estructura y la morfología de las partículas. La coloración de un material en polvo cambia su composición y su comportamiento de sinterización, puesto que la mayor parte de los iones colorantes actúa como activador de la sinterización. Por eso, durante el desarrollo del óxido de circonio multicapa, es decir, pastillas con diversas tonalidades, ya existía el reto de armonizar el comportamiento de sinterización de las diversas capas coloreadas. De lo contrario, durante la presinterización y la sinterización a la máxima densidad se producirían tensiones y deformaciones que influirían negativamente en la precisión de una restauración. Por lo tanto, las distintas materias primas en sí no son las únicas que hacen que sea necesario equiparar la cinética de sinterización.

El reto

IPS e.max ZirCAD Prime está compuesto en más de un 60 % por el material de alta resistencia y clínicamente probado 3Y-TZP. Este material tiene una resistencia típica de 1200 MPa y una tenacidad a la rotura de 5 MPa m^1/2. Mediante el nuevo procedimiento de fabricación GT, se combina de forma especial con el dióxido de circonio de alta translucidez 5Y-TZP.

Combinar dos materias primas siempre plantea un reto, ya que cuando cada una presenta una cinética de sinterización distinta y distintas propiedades físicas, pueden darse varios resultados inesperados:

• Los materiales tienen una buena adhesión, pero se deforman durante la compactación térmica.
• En el estrato correspondiente no se consiguen los grados de compactación esperados debido a la deformación, lo cual influye negativamente en las propiedades finales del estrato.
• Durante y tras la sinterización, las propiedades termofísicas de cada estrato difieren de tal forma que entre ellos aparecen defectos y tensiones que podrían llevar hasta la deslaminización.
• Después de enfriarse, queda tensión térmica residual del material Multi debido a la incompatibilidad termofísica. 

Pero si las materias primas se armonizan de tal forma que muestran el mismo comportamiento de sinterización y están armonizados entre sí termofísicamente, el proceso de sinterización se produce de forma homogénea. El material se comporta entonces como un monolito.

La solución

La dotación de una materia prima puede influir en el proceso de sinterización. Sin embargo, en general no se puede decir que la cinética de sinterización de un material se refuerce por principio con una baja proporción de óxido de itrio en comparación con un material con una proporción mayor. Como se ha indicado antes, hay muchos más factores de influencia, en especial el tamaño de las partículas primarias y secundarias, la compactación y la composición química. Por lo general, las partículas de 3Y-TZP son más finas y tienen una superficie específica superior a 5Y-TZP. Durante el proceso de sinterización, se reduce la elevada energía de superficies. Cuanto mayor sea la superficie específica, más energía de superficie tomará el sistema. Por lo tanto, las materias primas con una mayor superficie específica y una menor proporción de óxido de itrio se empezarán a sinterizar antes. Si se añaden más componentes, se puede controlar aún más la sinterización, es decir, se puede acelerar o retardar de forma dirigida. Las diferencias en el comportamiento de compactación de las dos materias primas de dióxido de circonio en IPS e.max ZirCAD Prime se compensan gracias al procedimiento parcialmente patentado de Ivoclar Vivadent de adaptación de las curvas de compactación. Gracias a su óptima adaptación, la cinética de sinterización de los dos polvos durante todo el proceso de sinterización en el trayecto de la curva es prácticamente idéntica. El resultado de las materias primas utilizadas se distingue no solo por el color, sino por sus propiedades mecánicas finales. El proceso de producción controlado y de alto desarrollo en cuanto a la cinética de sinterización logra que las herramientas de IPS e.max ZirCAD Prime tengan una excelente precisión tras la sinterización.

¿Qué es lo que hace que IPS e.max ZirCAD Prime sea tan especial?

Con las pastillas de dióxido de circonio de solo una materia prima, el usuario alcanza rápidamente o bien el límite mecánico (cuando hay una buena translucidez con una resistencia limitada) o el límite estético (cuando hay una alta resistencia con una baja translucidez). Por el contrario, IPS e.max ZirCAD Prime ofrece la combinación ideal: las características esperadas están justo en la parte de la restauración donde son necesarias (3Y-TZP acondicionado de alta resistencia en la zona de la dentina y 5Y-TZP acondicionado de alta translucidez en la zona incisal). La baja resistencia de 650 MPa es superior, por ejemplo, a la de la cerámica de disilicato de litio, que desde hace más de 10 años se utiliza con un gran éxito en el ámbito clínico (para restauraciones individuales, incluso en los dientes posteriores). Con IPS e.max ZirCAD Prime pueden realizarse puentes completamente anatómicos y parcialmente reducidos de tres o varias piezas para los dientes anteriores o posteriores. La nueva solución de cerámica sin metal soporta de forma fiable la carga máxima que se genera tanto en la zona inferior como en la zona de las piezas intermedias. Simplemente hay que tener en cuenta que la superficie mínima del conector se encuentre dentro de la zona de la dentina de alta resistencia.

Eso es lo que hace que IPS e.max ZirCAD Prime sea una auténtica solución One-Disc para las situaciones clínicas y las técnicas de procesamiento más diversas. Reúne estética de primera categoría, una alta rigidez y flexibilidad en un disco. De esta forma, el material cubre una gran variedad de indicaciones y además ofrece un máximo de posibilidades durante el procesamiento.