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KATANA Zirconia: La scienza alla base delle proprietà superiori del prodotto

By Mathias Fernandez Y Lombardi
October 20, 2020

Oggi, gli utilizzatori di zirconia dentale hanno la possibilità di scegliere tra un’ampia offerta. Molti produttori offrono materiali in zirconia che si differenziano per proprietà meccaniche, ottiche e per le indicazioni d’uso. Ciò che a prima vista non è evidente è che i vari prodotti in zirconia disponibili differiscono anche per la qualità del blocco CAD/CAM. La qualità del blocco dipende fortemente dalla qualità delle materie prime ed è influenzata da diversi aspetti della loro lavorazione: la pressatura e la pre-sinterizzazione. Questo ha un enorme impatto sulla qualità della superficie, sulla stabilità dei bordi, sull'adattamento e sui requisiti di lavorazione dei restauri fresati.

In Kuraray Noritake Dental la polvere viene prodotta internamente.

Produzione delle materie prime

La zirconia dentale pre-colorata è tipicamente costituita da ossidi metallici, tra cui l'ossido di zirconio, l'ossido di ittrio e l'ossido di alluminio, oltre ad additivi come leganti e pigmenti colorati o ioni. La maggior parte dei produttori di zirconia dentale acquista la polvere prefabbricata da un partner esterno al settore (Tosoh Corporation è l’opzione più diffusa). Al contrario, Kuraray Noritake Dental si affida a un processo interno end-to-end (ovvero, interno all’azienda dall’inizio alla fine) che comprende la produzione e l'aggiunta dei componenti che formano l'innovativa tecnologia multistrato dell'azienda, che permette di abbinare, con precisione, le tonalità dei blocchi policromi ai colori della scala colori classica VITA A1-D4.

Poiché più fasi di produzione della polvere vengono svolte all'interno dell'azienda, quest'ultima ha il pieno controllo sulla qualità delle materie prime, della granulometria e della purezza della formulazione. Ciò consente un preciso allineamento delle proprietà meccaniche e ottiche del prodotto. Le caratteristiche dei restauri in zirconia che sono influenzate dalla qualità e dalla composizione della polvere includono la traslucenza e l'aspetto cromatico, la resistenza alla flessione, il comportamento all'invecchiamento e le prestazioni di sinterizzazione.

Pressatura del blocco

I dischi e i blocchi in zirconia utilizzati per l'elaborazione CAD/CAM sono solitamente prodotti mediante una doppia pressatura: monoassiale e isostatica. Nel processo di compattazione monoassiale, la pressione viene applicata alla polvere da una direzione (monoassiale) o da due direzioni (biassiale), mentre il processo di compattazione isostatica comporta una pressione praticamente uguale applicata da tutti i lati. Di conseguenza, la pressatura isostatica determina solitamente una distribuzione più uniforme della densità in tutto il blocco e una sua maggiore omogeneità. Questi fattori sono i presupposti per un comportamento prevedibile nella lavorazione e nella sinterizzazione e influenzano l'adattamento del restauro finale. Per ottenere proprietà meccaniche e ottiche ottimali del materiale in zirconia, è essenziale evitare grandi porosità, sacche d'aria e impurità causate dalle particelle trasportate dall'aria che rimangono intrappolate durante la pressatura.

In Kuraray Noritake Dental, un processo di pressatura unico ed estremamente meticoloso permette di ottenere una distribuzione uniforme della pressione e un basso rischio di contaminazione da particelle trasportate dall'aria. Questa specifica procedura riduce le forze di gravitazione e contribuisce ad avere la più alta densità possibile di materiale in zirconia. Tutti i processi di preparazione ad alto livello, dalla produzione delle materie prime alla pressatura, sono responsabili dell'elevata stabilità dei bordi e della qualità della superficie dei restauri fresati con KATANA Zirconia.

Un disco di KATANA™ Zirconia pronto per la fresatura.

Pre-sinterizzazione

La procedura di pre-sinterizzazione è necessaria in quanto conferisce ai blocchi pressati la stabilità necessaria per poter essere lavorati con macchine di fresatura CNC strumenti per la fresatura. Il profilo di temperatura selezionato e la durata del ciclo di pre-sinterizzazione determinano la resistenza del materiale, le proprietà di lavorazione e hanno un impatto sul processo di sinterizzazione finale.

L'esclusiva procedura di pre-sinterizzazione effettuata negli impianti di produzione di Kuraray Noritake Dental consente di ottenere blocchi stabili nel loro stato pre-sinterizzato. Anche se più stabile, la zirconia KATANA pre-sinterizzata è lavorabile con i comuni strumenti per la fresatura con rivestimento diamantato senza alcun rischio di rottura o di usura.

Sinterizzazione rapida per il laboratorio

Questa procedura unica nel suo genere ha un impatto positivo sulla levigatezza della superficie dopo la fresatura e può ridurre notevolmente i tempi di sinterizzazione. Infatti, il programma di sinterizzazione rapido offerto per tutte le varianti di KATANA Zirconia è il più veloce sul mercato. Nel laboratorio odontotecnico i tempi di sinterizzazione possono essere ridotti a 90 minuti* per restauri di denti singoli e ponti fino a tre unità.

Panoramica dei protocolli di sinterizzazione raccomandati.

Sinterizzazione rapida per l’uso in studio odontoiatrico

Utilizzando il blocco di KATANA Zirconia con il sistema CEREC di Dentsply Sirona, è possibile sinterizzare corone singole con ponti fino a tre elementi in 18-30 minuti senza compromettere le proprietà meccaniche o ottiche.

Il blocco di KATANATM Zirconia mostra proprietà ottiche superiori dopo 18 minuti di sinterizzazione, rispetto ai rappresentanti delle materie prime dei principali concorrenti dopo programmi di sinterizzazione di 30 e 60 minuti progettati da Kuraray Noritake Dental sulla base delle raccomandazioni del produttore.

Proprietà uniche di KATANA Zirconia

Insieme, questi sforzi intrapresi da Kuraray Noritake Dental per produrre zirconia dentale di altissima qualità fanno la differenza. Le serie KATANA Zirconia—KATANA Zirconia Ultra Translucent Multi Layered (UTML), Super Translucent Multi Layered (STML), High Translucent Multi Layered (HTML) e KATANA Zirconia High Translucent Mono Layered (HT)—hanno una struttura omogenea, ad alta densità con bassa porosità e un alto livello di purezza. In questo modo si ottimizzano le prestazioni dei blocchi durante la lavorazione.

Ruvidità della superficie

Immagini SEM di KATANA™ Zirconia non lucidata e materiale di un prodotto concorrente con ingrandimento 33x. Le quattro immagini di ogni materiale mostrano la struttura superficiale in diverse aree di una corona molare. In tutte le aree, la superficie del restauro realizzato con il materiale della concorrenza è più ruvida e mostra più porosità rispetto alla superficie della corona in KATANA™ Zirconia direttamente dopo la fresatura, secondo i risultati della ricerca del Dottor Josef Kunkela. Uno dei fattori di questo risultato sono i blocchi pressati più densamente con granulometria più piccola di KATANA™ Zirconia. (Per gentile concessione di Kunkela Research Academy del dottor Josef Kunkela)

Un comportamento di produzione ottimizzato permette di ottenere margini regolari, superfici lisce e un adattamento preciso dei restauri. Quest'ultimo è dovuto al fatto che il comportamento di fresatura e la contrazione volumetrica durante la sinterizzazione finale sono altamente prevedibili, in modo che l’utilizzatore che progetta un gap per cemento di 20 µm otterrà ciò che desidera. Grazie all’ottimo controllo delle proprietà ottiche e alla precisa corrispondenza con i classici colori VITA A1-D4, KATANA Zirconia è considerata una delle opzioni di zirconia dentale più estetiche disponibili sul mercato.

Ottimo adattamento marginale

Immagini SEM che rivelano l'adattamento di restauri realizzati con due materiali diversi (disilicato di litio e KATANA™ Zirconia Block STML) su un moncone dentale. Il restauro in KATANA™ Zirconia mostra un margine più regolare e un adattamento più preciso (con un gap per cemento di 19-21 µm) rispetto alla corona in disilicato di litio (gap per cemento di 26-45 µm). (Per gentile concessione di Kunkela Research Academy del dottor Josef Kunkela)

Per garantire tutte le caratteristiche desiderate del materiale, comprese l'estetica e la resistenza, è essenziale che le lavorazioni nel laboratorio odontotecnico, fresatura e sinterizzazione, siano eseguite seguendo i protocolli raccomandati. Ciò significa che la fresatrice e il forno devono essere puliti e calibrati regolarmente, per fornire le condizioni per una lavorazione ottimizzata della zirconia, dalla polvere fino al restauro finale.

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