News Feature

Technologia stojąca za doskonałymi właściwościami produktów

Obecnie użytkownicy cyrkonu dentystycznego mają naprawdę duży wybór. Niezliczeni producenci oferują materiały cyrkonowe, które różnią się właściwościami mechanicznymi i optycznymi oraz zakresem zastosowań. To, co nie jest widoczne na pierwszy rzut oka, to fakt, że dostępne produkty różnią się również pod względem jakości oferowanych półfabrykatów stosowanych do wytwarzania dysków CAD/CAM. Jakość półfabrykatów jest w dużym stopniu zależna od jakości surowców, ponad to wpływają na nią różne aspekty podczas ich przetwarzania, prasowania dysków i wstępnej synteryzacji. Wszystko to ma to ogromny wpływ na jakość powierzchni, wytrzymałość, ciągłość krawędzi, dopasowanie prac i wymagania dotyczące obróbki frezowanych uzupełnień protetycznych.

Produkcja surowców

Tlenek cyrkonu z gradacją koloru zwykle składa się z tlenków metali, w tym tlenku cyrkonu, tlenku itru i tlenku glinu, a także dodatków, takich jak spoiwa, pigmenty lub jony barwiące. Większość producentów cyrkonu dentystycznego pozyskuje prefabrykowany proszek od zewnętrznych firm, z których najpopularniejszą jest Tosoh Corporation. Natomiast Kuraray Noritake Dental bazuje na kompleksowym, wewnętrznym procesie. Proces ten obejmuje produkcję oraz dodawanie do mieszanki składników, umożliwiających uzyskanie wielowarstwowej struktury polichromatycznej, a także - w przypadku „KATANA™ Zirconia” YML - dodatkowej przezierności i gradacji wytrzymałości.

Kuraray Noritake Dental produkuje proszek cyrkonowy we własnym zakresie.

Dzięki temu, że wszystkie etapy produkcji proszku są realizowane na miejscu, firma ma pełną kontrolę nad jakością surowców, wielkością ziarna i czystością składu. Pozwala to również na precyzyjne sterowanie właściwościami mechanicznymi i optycznymi produktu w celu uzyskania płynnego przejścia z jednej warstwy w drugą. Efektem jest uzyskanie jednorodnej struktury kolorów i doskonałej zgodności kolorów wielowarstwowych dysków z kolornikiem VITA classic A1-D4.

W przypadku materiałów łączących różne stężenia tlenku itru w jednym dysku, konieczne jest zastosowanie dodatkowych wewnętrznych procesów. W przypadku „KATANA™ Zirconia” YML został opracowany całkowicie nowy materiał, który zapewnia jednakowy współczynnik skurczu i zharmonizowany współczynnik rozszerzalności cieplnej w całym dysku, a tym samym zapewnia doskonałą gradację wytrzymałości na zginanie.

Jakość i skład proszku mają wpływ na właściwości uzupełnień z tlenku cyrkonu, w tym przezierność, kolor, wytrzymałość na zginanie, trwałość oraz proces synteryzacji.

Prasowanie dysków

Dyski i bloczki z tlenku cyrkonu wykorzystywane w procesach CAD/CAM są zazwyczaj produkowane w technologii jednoosiowego prasowania izostatycznego. W procesie zagęszczania, nacisk jest wywierany na proszek z jednego kierunku (jednoosiowy) lub dwóch kierunków (dwuosiowy), podczas gdy w procesie izostatycznego zagęszczania wielokierunkowego, prasowanie odbywa się z jednakowym naciskiem ze wszystkich stron. W związku z tym prasowanie izostatyczne zazwyczaj skutkuje bardziej jednolitym rozkładem gęstości w całym półfabrykacie i wyższą jednorodnością materiału. Wymienione czynniki są podstawą do przewidywalnego przetwarzania i synteryzacji oraz wpływają na lepsze dopasowanie docelowej podbudowy. Aby uzyskać optymalne właściwości mechaniczne i optyczne cyrkonu, należy wystrzegać się dużych porowatości, pęchęrzy powietrza uwięzionych podczas prasowania oraz zanieczyśczeń, których źródłem może być powietrze.

W Kuraray Noritake Dental dzięki unikalnemu i niezwykle starannemu procesowi prasowania uzyskuje się równomierny rozkład barw i niskie ryzyko zanieczyszczenia cząstkami unoszącymi się w powietrzu. Ta specyficzna procedura zmniejsza siły grawitacji i przyczynia się do uzyskania jak największej gęstości materiału cyrkonowego. Wszystkie procesy przygotowawcze są na wysokim poziomie, od produkcji surowca po prasowanie dysków i odpowiadają za wysoką stabilność krawędzi oraz jakość powierzchni uzupełnień frezowanych z „KATANA™ Zirconia”.

Wstępna synteryzacja

Wstępna synteryzacja jest konieczna, ponieważ zapewnia prasowanym półfabrykatom odpowiednią wytrzymałość, umożliwiającą ich obróbkę za pomocą narzędzi frezujących. Wybrany profil temperatury i czas trwania cyklu synteryzacji określają wytrzymałość materiału oraz jego właściwości przetwórcze, ma to też wpływ na końcowy proces synteryzacji.

Unikalna procedura wstępnej synteryzacji przeprowadzana w zakładach produkcyjnych Kuraray NoritakeDental pozwala uzyskać dyski, które są stabilne w stanie presynteryzowanym. Wstępnie synteryzowana „KATANA™ Zirconia”, jest bardziej stabilna i może być obrabiana zwykłymi narzędziami frezarskimi, pokrytymi diamentem bez zwiększonego ryzyka złamania lub większego zużycia narzędzia.

Szybka synteryzcja w laboratorium

Unikalna procedura ma pozytywny wpływ na gładkość powierzchni po frezowaniu i może znacznie skrócić czas synteryzacji. W laboratorium protetycznym w przypadku pojedynczych zębów i trzypunktowych mostów czas synteryzacji można skrócić nawet do 54 minut* - jest to szczególnie przydatne w nagłych przypadkach i gdy konieczna jest szybka powtórka.

* Materiał można wyjąć z pieca w temperaturze 800°C.

„KATANA™ Zirconia” YML poddana została szybkiej synteryzacji (90-minutowy program synteryzacji), natomiast dyski konkurencyjnych firm były synteryzowane przy użyciu typowych, całonocnych programów synteryzacji odpowiednich dla danego materiału. Nawet przy 90-minutowej procedurze synteryzacji, KATANA™ Zirconia YML wykazuje lepsze właściwości optyczne w porównaniu do konkurencji.

Dla całej wielowarstwowej serii „KATANA™ Zirconia” opracowane zostały jednakowe harmonogramy synteryzacji.

Przegląd rekomendowanych protokołó synteryzacji.

Szybka synteryzacja na jednej wizycie.

Używając bloczka „KATANA™ Zirconia Block” do systemu CEREC firmy Dentsply Sirona, możliwe jest synteryzowanie pojedynczych koron, a nawet trzypunktowych mostów w ciągu 18-30 minut bez uszczerbku na właściwościach mechanicznych lub optycznych.

Bloczki „KATANA™ Zirconia Block” w porównaniu z materiałami konkurencji, które zostały poddane 30-minutowemu i 60-minutowemu programowi synteryzacji, przeprowadzonemu przez Kuraray Noritake Dental w oparciu o zalecenia ich producentów, wykazują doskonałe właściwości optyczne już po 18 minutach synteryzacji.

Wyjątkowe właściwości “KATANA™ Zirconia”

Wszystkie te działania podejmowane przez Kuraray Noritake Dental w celu produkcji wysokiej jakości cyrkonu dentystycznego dają świetne efekty. Serię dysków „KATANA™ Zirconia” - „KATANA™ Zirconia” Yttria Multi Layered (YML), Ultra Translucent Multi Layered (UTML), Super Translucent Multi Layered (STML), High Translucent Multi Layered Plus (HTML Plus) i KATANA™ Zirconia High Translucent MonoLayered (HT) - charakteryzuje jednorodna struktura o wysokiej gęstości, niskiej porowatości i wysokim poziomie czystości. Ponadto „KATANA™ Zirconia” YML zapewnia płynną gradację koloru, bez widocznych przejść pomiędzy warstwami, pomimo zastosowania także gradacji wytrzymałości na zginanie w dysku. Wszystkie te cechy pozwalają na optymalizację właściwości materiału podczas obróbki mechanicznej.

Zdjęcia SEM przedstawiają próbki niepolerowanego tlenku cyrkonu. To „KATANA™ Zirconia” i konkurencyjny materiał w 33-krotnym powiększeniu. Cztery rzuty każdego z materiałów pokazują strukturę powierzchni w różnych obszarach korony zęba trzonowego. Zgodnie z wynikami badań dr Josefa Kunkeli, we wszystkich obszarach powierzchnia uzupełnienia wykonanego z konkurencyjnego materiału jest bardziej szorstka i wykazuje większą porowatość niż powierzchnia korony „KATANA™ Zirconia” bezpośrednio po frezowaniu. Jednym z czynników przyczyniających się do osiągnięcia tego wyniku są gęściej sprasowane półfabrykaty o mniejszych ziarnach „KATANA™ Zirconia”. (Zdjęcia udostępnione dzięki uprzejmości dr Josefa Kunkela z Kunkela Research Academy).

Chropowatość powierzchni

Optymalizacja procesu produkcyjnego zapewnia regularny przebieg pobrzeży uzupełnień oraz gładkie powierzchnie i precyzyjne dopasowanie uzupełnień. To ostatnie wynika z faktu, że zachowanie materiału podczas frezowania i skurcz objętościowy w trakcie synteryzacji są wysoce przewidywalne, dzięki czemu efekt po zacementowaniu jest satysfakcjonujący, a szczelina pomiędzy granicą preparacji a uzupełnieniem jest nie większa niż 20 μm. Dzięki doskonałej kontroli nad właściwościami optycznymi i wysokiej zgodności z klasycznym kolornikiem VITA A1-D4, „KATANA™ Zirconia” jest uważana za jedną z najbardziej estetycznych opcji tlenku cyrkonu dostępnych na rynku.

Doskonałe dopasowanie na granicy preparacji

Obrazy SEM przedstawiające dopasowanie uzupełnień na lini łączenia zęba z uzupełnienieniami, wykonanymi z dwóch różnych materiałów (dwukrzemianu litu i „KATANA™ Zirconia” Block STML) . Uzupełnienie „KATANA™ Zirconia” ma bardziej regularny przebieg pobrzeża i lepsze dopasowanie (szczelina pomiędzy stopniem, a brzegiem cyrkonu jest nie większa niż 19-21 μm) w przypadku korony wykonanej z dwukrzemianu litu (szczelina wynosi ok. 26-45 μm). (Zdjęcia udostępnione dzięki uprzejmości dr Josefa Kunkela z Kunkela Research Academy).

Krawędzie korony wykonanej z „KATANA™ Zirconia” po frezowaniu są niezwykle regularne, co jest bezpośrednim wynikiem unikalnej struktury materiału.

Dla zapewnienia wszystkich pożądanych właściwości materiału, w tym najwyższej estetyki i wytrzymałości, niezbędna jest jeszcze jedna rzecz: właściwa obróbka przeprowadzana w laboratorium protetycznym - frezowanie i synteryzacja muszą odbywać się zgodnie z zalecanymi procedurami. Oznacza to m.in., że frezarka i piec powinny być regularnie czyszczone i kalibrowane, co daje odpowiednie warunki do optymalnej obróbki tlenku cyrkonu i tworzenia wspaniałych, realistycznie wyglądających uzupełnień na wszystkich etapach produkcji.

Mathias Fernandez Y Lombardi

EU Scientific Manager
Dental Ceramics & CAD/CAM Materials
Kuraray Europe GmbH

2013
Ukończenie stażu jako technik dentystyczny w laboratorium protetycznym Seuthe w Plettenberg, Niemcy

2018
Ukończenie studiów w zakresie technik dentystycznych na Uniwersytecie w Osnabrück, Niemcy. Uzyskanie tytułu inżyniera technik dentystycznych.

Od marcia 2018
Pracuje w firmie Kuraray Europe GmbH