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Revista de Odontologia da Universidade de São Paulo

Print version ISSN 0103-0663

Rev Odontol Univ São Paulo vol.12 n.3 São Paulo July 1998

http://dx.doi.org/10.1590/S0103-06631998000300014 

Emprego de uma lama com caráter refratário para o processo de fundição odontológica

Use of a refractory slurry characteristic in mold casting

 

Heitor PANZERI*
Mário BOCALINI**
Fernanda de Carvalho PANZERI***
June Tadeu de MORAES****
José de GODOI FILHO****
Marcelo Aparecido VIEIRA****

 

 


PANZERI, H.; BOCALINI, M.; PANZERI, F.C.; MORAES, J.T.; GODOI FILHO, J.; VIEIRA, M.A. Emprego de uma lama com caráter refratário para o processo de fundição odontológica. Rev Odontol Univ São Paulo,v. 12, n. 3, p. 271-279, jul./set. 1998.

A utilização de novos materiais, especialmente aqueles metálicos, tem sido uma constante na odontologia. Graças às necessidades da indústria no desenvolvimento de produtos cada vez com maior resistência, principalmente à corrosão, a prótese tem-se beneficiado com um número elevado de ligas metálicas excelentes. Para atender a necessidade de conformar as ligas em restaurações ou aparelhos próprios à nossa profissão, devem ser desenvolvidos refratários para estas ligas. Este é o caso da proposta de usar uma lama refratária como molde para confecção da fundição. A lama proposta, além de servir aos propósitos, tem-se mostrado capaz de oferecer melhor acabamento da liga.

UNITERMOS: Lama refratária; Fundição odontológica.


 

 

INTRODUÇÃO

A conceituação de MARIOTTO; OLIVEIRA PINTO11 (1973); GOUVÊA7 (1978), confirmada por autores como GREENER et al.8 (1972); O'BRIEN; RYGE14 (1981), que pesquisam o tema fundição, admite que a riqueza de detalhes, o fino acabamento e a lisura da superfície metálica obtida pelo processo da cera perdida pode ser inigualável. Isto implica que o polimento, com o conseqüente brilho reluzente da liga fundida, pode ser alcançado facilmente (DICK5, 1986; LEADBETTER10, 1960).

No entanto, é importante a afirmação de que a evolução das fases clínicas e laboratoriais devem conduzir a este fim, de forma que cada material aplicado, tecnicamente de modo correto, possa, na seqüência toda, não prejudicar a qualidade do produto final: o aparelho parcial removível e o fixo.

Deste modo o propósito deste trabalho será relatar o emprego de uma lama refratária para a obtenção de moldes refratários, com o objetivo de otimizar o processo de fundição odontológica.

 

MATERIAL E MÉTODO

O processo de fundição de peças e aparelhos protéticos envolve um número grande de materiais, nomeados na Tabela 1, que foram usados nas fases metodológicas usuais e naquela que estamos propondo, iniciando-se pela obtenção da lama refratária e análise da característica, escoamento e aplicação.

A verificação da granulometria do pó foi feita segundo RUHNKE17 (1964).

Como condição prévia, todo o ambiente de trabalho foi climatizado à temperatura de 24 ± 1ºC e unmidade relativa de 65%.

Para a preparação da lama refratária foram utilizados um ligante à base de sílica coloidal (Nalcoage 10-30 (Nalco)); uma solução surfactante contendo sílica coloidal (90%) e surfactante Renex 95 (Hoerscht) 10%; e, como refratário, o silicato de zircônio malha 325.

A mistura para obter-se a lama refratária obedeceu o seguinte: à solução de sílica coloidal adicionou-se 1,0 ml da solução surfactante e o silicato de zircônio, tendo-se ao final 3 quilos da lama.

Terminada a mistura, por meio de um agitador de hélices, deve-se promover uma agitação intensa, procurando fazer com que todo o pó (refratário) seja incorporado.

Na seqüência do trabalho, procede-se à medida da viscosidade da lama refratária utilizando-se um copo Zahn. Basicamente é um cilindro com um orifício determinado no extremo inferior. Com a polpa do dedo indicador, fecha-se o orifício e o copo é preenchido com a mistura (20 ml total). Com o auxílio de um cronômetro, realiza-se a medida do tempo necessário para escoamento da formulação. A mistura terá sua viscosidade correta se o esgotamento situar-se entre o tempo de 32 e 36 segundos.

Nesta condição, a formulação permanece em uma batedeira, com movimentos suaves, por 5 dias, após os quais estará pronta para aplicação.

 

Avaliação das propriedades reológicas da lama refratária

Para a realização deste ensaio, fez-se uso do viscosímetro Brookfield. Os resultados acordam com achados anteriores.

Uso da Lama Refratária

Antes da aplicação, deve-se tratar o modelo de cera com uma solução desengraxante composta de tricloroetileno 10% mais álcool etílico 90%.

Com um pincel macio, esta solução é aplicada abundantemente à superfície do modelo para eliminar a tensão superficial e remover substâncias gordurosas, facilitando, assim, o íntimo contato da lama com o modelo de cera. Uma vez aplicada com jatos suaves de ar quente, realiza-se a secagem por evaporação, evitando-se, obviamente, um aquecimento que promova distribuição da cera.

Uma vez seco o modelo de cera, a lama refratária é aplicada em uma camada fina e homogênea, cobrindo toda a sua superfície, incluindo-se o(s) canal(is) de alimentação.

Uma vez seca, nova camada de lama é aplicada e, ainda úmida, faz-se a aspersão de pó (zirconita) com granulação menor do que 100, de maneira que seqüencialmente teremos camada fina de lama e aspersão de pó grosseiro.

Este pó espalhado sobre a superfície da lama denomina-se estuque e tem dupla finalidade: prover maior resistência "verde" e porosidade do refratário para que haja permeabilidade com escape do ar durante a injeção da liga (WALES24,23, 1971 e 1973).

Novas camadas devem ser aplicadas entre a lama e o estuque para se obter um corpo resistente. O restante pode ser completado com revestimento à base de silicato de etila (RUSHER18,19, 1974 e 1975; SHEPHERD; LEWIS20, 1961).

Uma vez terminada a inclusão do aparelho ou do bloco metálico restaurador, após o endurecimento total do refratário, o conjunto deixa o ambiente de temperatura e umidade controlados.

Aquecimento do Refratário

Esta fase do método segue a rotina do processo de fundição, ou seja, o cilindro de refratário é colocado no interior da mufla à temperatura ambiente e gradativamente a temperatura é elevada. Com isto ocorre a eliminação da cera e se promove a expansão térmica, com a temperatura alcançando 1000° C.

Fundição Propriamente Dita

A fundição dos aparelhos, peças, blocos e coroas dentais pode ser realizada por dois critérios: a) chama de maçarico oxigênio/gás butano para liquefazer a liga, e centrífuga convencional para injetar o metal líquido no interior do molde; b) fusão por indução de alta freqüência e vazamento do metal líquido através da centrifugação, que tem um esquema de funcionamento diferenciado, apesar de o metal líquido ser centrifugado.

Uma vez alcançado o momento da injeção, faz-se circular, sob pressão, água fria no interior da serpentina que concentra a energia calórica e envolve o cadinho.

A seqüência é semelhante à técnica de aquecimento e fundição.

Alcançando a temperatura ambiente ou próxima, faz-se a desmoldagem.

Nas Figuras 1 a 14 estão registrados os resultados.

 

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FIGURA 1 - Seqüência da aplicação do método: lama refratária e lama + estuque. A: 1ª camada: apenas lama. B: 2ª camada: lama + estuque. C: 3ª camada: lama recobrindo a camada anterior. D: Aplicação seqüente do estuque à 3ª camada. FIGURA 2 - Seqüência normal de inclusão. A: Espessura final após as aplicações da lama e do estuque. B: Conjunto no interior do cilindro de fundição. C: Cilindro preenchido com material refratário à base de silicato de etila.
a13f3.gif (14413 bytes) a13f4.gif (11402 bytes)
FIGURA 3 - Fundições obtidas pela técnica. A: Lama refratária. B e C: Revestimento fosfatado - fusão por indução. FIGURA 4 - Modelo original para PPR. Classe III de Kennedy. Pilares em liga de Co/Cr.
a13f5.gif (13903 bytes) a13f6.gif (17727 bytes)
FIGURA 5 - Modelo de refratário à base de silicato de etila antes do tratamento superficial. FIGURA 6 - Modelo de refratário obtido a partir da lama de zirconita, mostrando detalhe da camada e do estuque.
a13f7.gif (13449 bytes) a13f8.gif (12037 bytes)
FIGURA 7 - Modelo refratário à base de lama refratária de zirconita. FIGURA 8 - Modelo de refratário para PPR à base de silicato de etila, após o tratamento superficial e com a estrutura da PPR.
a13f9.gif (15548 bytes) a13f10.gif (16074 bytes)
FIGURAS 9 e 10 - Peças terminadas, obtidas pela inclusão com (A) lama de zirconita e (B) silicato de etila.
a13f11.gif (14542 bytes) a13f12.gif (13562 bytes)
FIGURA 11 - Casos comparativos de PPR obtida com a a lama refratária e com o silicato de etila. A peça inferior é feita com silicato e a superior, com zirconita. FIGURA 12 - Qualidade de fundição quando se seguem corretamente os passos de aplicação da lama de zirconita.
a13f13.gif (14413 bytes) a13f14.gif (12510 bytes)
FIGURA 13 - Adaptação da estrutura metálica da PPR no modelo mestre. Excelente adaptação do lado esquerdo. FIGURA 14 - A mesma estrutura metálica e a mesma excelente adaptação dos grampos nos dentes suportes do lado direito.

 

RESULTADOS

Os resultados deste trabalho são apresentados na forma de tabelas e principalmente fotos. Estas são muito importantes, uma vez que, para a observação das diferenças, muitas vezes a visão torna-se o instrumento mais adequado.

Desta forma, a partir das fotos que estão indexadas como Figuras de 1 a 14, é possível principalmente relacionar a importância da utilização da lama refratária no processo de fundição de próteses parciais removíveis.

Muito mais do que dados alcançados, os resultados da aplicação da lama refratária justificam-se por dar ao processo de fundição uma seqüência, sem interrupção, da qualidade do trabalho, bem como da precisão dimensional.

A granulometria do pó do agente refratário é fundamental para a conformação de um aparelho metálico com qualidade de superfície. A análise realizada mostra um refratário (Obralisa - Dentária Campineira), o denominado fino, composto por partículas grosseiras demais (Tabela 2).

 

a13t2.gif (4626 bytes)

 

A seqüência fotográfica, Figuras 1 a 3, procura mostrar com clareza a metodologia usada para a obtenção de blocos metálicos fundidos pelo uso da lama refratária. O método lembra bastante a técnica da dupla inclusão do modelo de cera com revestimento aglutinado pelo gesso (PHILLIPS16, 1984; PEYTON; CRAIG15, 1960) e genericamente denominada de confecção da "boneca".

As Figuras 5 e 6 destacam fundições obtidas com o revestimento fosfatado, tendo na Figura 6 uma comparação que mostra uma qualidade de superfície bem melhor quando se aplica a lama refratária.

A Figura 4 coloca à mostra o modelo padrão utilizado na confecção dos aparelhos parciais removíveis, sua estrutura fundamental metálica. Para evitar a indução de erros de adaptação dos pilares, no caso correspondente à classe III de Kennedy, tradicional, os dentes foram confeccionados em liga de cobalto/cromo. Acompanha essa figura outra que mostra o aparelho confeccionado em cera sobre um modelo de refratário. No caso deste modelo, a condição com pilares pode ser um meio de verificação da precisão e adaptação.

A Figura 5 identifica um modelo construído com o revestimento à base de silicato de etila, cujo molde foi confeccionado com hidrocolóide reversível e que, ao ser preenchido, permaneceu sob vibração a fim de eliminar o excesso da solução e compactar as partículas do pó como é praxe nos laboratórios de PPR (Figura 8).

As Figuras 9, 10 e 11 mostram os aparelhos obtidos com a utilização de quartzo (Obralisa) e silicato de etila.

O mesmo modelo padrão, Figuras 6 e 7, agora é obtido através da lama refratária aplicada em camadas sucessivas e com aspersão da zirconita malha mais grosseira. A Figura 7 mostra com bastante clareza a diferença de qualidade da superfície, com maiores definições nos detalhes, lisura superficial etc. e, conseqüentemente, de acordo com os resultados evidenciados pela Tabela 3.

 

a13t3.gif (3291 bytes)

 

As Figuras 9, 10 e 11 mostram, com detalhes, a qualidade do aparelho metálico para prótese parcial removível obtida com a lama refratária em comparação com a obtida através de revestimento à base de silicato de etila. São flagrantes as diferenças. Vêem-se aparelhos recém-removidos da lama refratária, com detalhes nítidos, e definidos, e aparelhos obtidos por meio do silicato de etila com várias impropriedades: muita aspereza superficial, sem definição dos detalhes e rebarbas, o que torna o processo de acabamento difícil e impreciso.

Pelas Figuras 9, 10 e 11 exemplificamos claramente a relação trabalho, tipo de refratário e qualidade de superfície. Mesmo a melhor superfície obtida com o silicato de etila diferencia-se em muito da lama refratária. Enquanto esta constitui-se na aplicação de uma camada delicada e contínua, aquela depende basicamente da habilidade do operador e de fatores ocasionais, tornando a repetição difícil. Com a lama refratária, a repetição é uma condição comum, pois na realidade "pinta-se" a superfície com um material semelhante a uma tinta que contém um tipo de agente resistente a temperaturas até 1.650° C.

Por outro lado, o aparelho acabado, mostrado na Figura 12, evidencia qualidade de superfície com polimento impecável e, nas Figuras 13 e 14, a correta adaptação dos grampos.

 

DISCUSSÃO

O processo de fundição odontológica é um dos mais especiais que o profissional realiza para promover a restauração dos dentes ou substituí-los por meio de um aparelho fixo ou móvel.

Sua complexidade exige que para alcançar resultados satisfatórios, cada uma das etapas seja executada com o mesmo rigor, isto é, com domínio da metodologia de trabalho.

Outra característica do processo assenta-se no controle das condições ambientais do local de trabalho, uma vez que alterações dessas condições podem provocar alterações morfológicas e/ou dimensionais indesejáveis dos materiais envolvidos.

Os materiais nos quais repousa grande parte do sucesso do processo de fundição são os revestimentos, que dão condições para a duplicação do modelo de cera no aparelho metálico pelas suas características refratárias, sua estabilidade a alta temperatura, sua resistência e de sua capacidade de reproduzir, com definição, os detalhes mais delicados e de se expandir para compensar a contração das ligas odontológicas.

De uma maneira geral, os revestimentos ou refratários utilizados não só pela odontologia têm em sua composição básica uma substância refratária, podendo ser um tipo de sílica (quartzo, cristobalita) e outros; e um produto aglutinante, tendo-se como os mais usados o sulfato de cálcio hemidrato (gesso), o silicato de etila ou silicato de sódio, uma mistura de fosfato monomagnésio, fosfato monoamônio e óxido de magnésio e uma solução de sílica coloidal. Têm-se desse modo os produtos à base de gesso, à base de silicato de etila, à base de fosfatos e com solução de sílica coloidal (TEDDS, 1949; COGAN3,4, 1946 e 1947).

Na odontologia, graças à excelente superfície, fez-se uma associação da solução de sílica coloidal e de fosfato monoamônio contendo no pó o óxido de magnésio.

Neste trabalho, como um dos objetivos era experimentar e comparar metodologias de inclusão do modelo, buscou-se o uso do processo de confecção do molde tipo casca (SHEPHERD; LEWIS20, 1961; SCHWARTZ21, 1987).

Como refratário, o emprego do silicato de zircônio e da sílica coloidal justifica-se por favorecer melhor superfície, baixo custo, estabilidade a altas temperaturas, ótimas propriedades refratárias e muito boa resistência ao "ataque" dos metais líquidos (fundidos e a altas temperaturas, um dos problemas detectados por BARRETO et al.1, 1980, e BUSATO et al.2, 1983).

Silicato de zircônio e sílica gel formam uma suspensão que, analisada nos seus parâmetros reológicos, mostra que a viscosidade da lama refratária varia em função do tempo de ensaio, o que denota um comportamento não-newtoniano.

Por sua vez, a variação da viscosidade da lama em função da velocidade do ensaio ocorre segundo o aumento da velocidade e segundo a diminuição desta. Esta diferença denota que a lama cerâmica possui um comportamento que, além de não newtoniano, é tixotrópico.

Os materiais com comportamento tixotrópico apresentam viscosidade variável com a tensão de cisalhamento: a viscosidade diminui com o aumento da tensão de cisalhamento e aumenta com a diminuição desta tensão.

Este tipo de comportamento é adequado à aplicação da lama cerâmica sob a forma de camadas, dado que:

  1. Durante a aplicação, que é efetuada com auxílio de pincel, tem-se elevada tensão de cisalhamento e, portanto, baixa viscosidade da lama. Isto induz a um recobrimento mais uniforme e mais facilmente obtido (melhor espalhamento da lama).
  2. Após a aplicação, tem-se baixa tensão de cisalhamento (apenas a tensão causada pelo peso próprio da camada de lama) e, portanto, elevada viscosidade da lama. Isto dificulta qualquer movimentação da camada de lama decorrente da ação do seu peso próprio ("escorrimento" da lama), mantendo a uniformidade desta camada.

Por causa da alta qualidade das fundições obtidas pelo processo de moldagem do molde tipo casca, ele é o processo de escolha para a confecção de peças metálicas de aplicações críticas que estão submetidas a inspeções freqüentes.

Além disso, este processo simplifica a fabricação de partes metálicas ou peças inteiras metálicas. Com o uso da solução de sílica coloidal, ele oferece: camadas mais uniformes, alta resistência "verde", modelo cerâmico resistente após o aquecimento e baixo custo de produção.

Isto pode significar qualidade no processo de fundição odontológica e de modo previsível, a qual, segundo a norma ISO 8402 - Terminologia, é definida como: "Totalidade de características de uma entidade que lhe confere a capacidade de satisfazer as necessidades explícitas e implícitas."

Isto é o resultado que pretendemos deste trabalho, tendo o laboratório de prótese como entidade e o cirurgião-dentista e o paciente como os receptores.

Este processo de fundição busca e quer discutir um material novo para a odontologia, no seu processo de fundição, tomando como parâmetros: a facilidade de trabalho, a lisura da superfície da peça bruta de fundição; com caráter e cópia de detalhes, que constrói aparelhos adaptáveis corretamente, que ofereçam dificuldade mínima para o acabamento e o conseqüente polimento das peças que são obtidas com ligas de altíssima dureza, com homogeneidade e refratariedade inertes que não proporcionem possibilidade de reação com as ligas que têm elevado ponto de fusão.

Com o processo de fundição, ou melhor, com o emprego da lama refratária e seus assessórios atendemos um axioma complexo na odontologia: a peça fundida pode ser uma reprodução exata do modelo de cera na dimensão, nos detalhes mais delicados e intrincados que caracterizam as peças odontológicas, individualmente sempre, construídas e com definições críticas de acabamento. Atende-se, mesmo, até o item custo/benefício. A confecção de próteses defronta-se com problemas metodológicos e/ou inerentes aos materiais envolvidos (Tabela 2), haja vista o tamanho das partículas de pó.

A Tabela 3 mostra com muita evidência a diminuição do tempo de trabalho para o polimento com esta metodologia proposta.

Buscamos, com nossa proposta, auxiliados pelos pesquisadores do IPT, superar muitas dessas dificuldades. Na realidade, buscamos conformidade para a qualidade, o que a Tabela 3 confirma, ao quantificar o tempo médio gasto para o acabamento das peças.

Se para as próteses parciais fixas contamos com refratários coerentes que melhor definem o processo, infelizmente a PPR, muito mais complicada e refinada, não tem o mesmo tratamento.

Deste modo estamos concordes com Lawrence (1960) - "Todo revestimento para fundição de precisão deve apresentar como características desejáveis estabilidade em altas temperaturas para resistir à temperatura da liga fundida, capacidade de endurecer a partir de uma consistência fluida em período de tempo controlado, simplicidade nas operações de manipulação, deve ser economicamente viável e sofrer alteração dimensional constante e reprodutível durante a presa e nos ciclos de aquecimento e fundição".

 

CONCLUSÕES

A vivência do processo e a análise dos resultados permite-nos concluir que:

  1. A utilização do método da lama refratária é viável e de domínio relativamente simples.
  2. O emprego da lama refratária permite um controle da qualidade da superfície da fundição.
  3. Apesar dos resultados serem comparáveis, o uso da lama refratária conduz a ótimos resultados na fundição de próteses parciais fixas.
  4. No caso de próteses parciais removíveis, os resultados obtidos com a lama refratária são melhores, dada a qualidade da lisura da superfície dos modelos.
  5. Todas as ações e resultados indicam uma melhoria acentuada no processo de fundição odontológica.
  6. A proposta de tratamento do processo de obtenção de fundições para uso odontológico, principalmente no âmbito do refratário e da fonte de aquecimento das ligas metálicas, enquadra-se dentro das condições atuais de busca de novas tecnologias para essa finalidade.

 

 


PANZERI, H.; BOCALINI, M.; PANZERI, F.C.; MORAES, J.T.; GODOI FILHO, J.; VIEIRA, M.A. Use of a refractory slurry in mold casting. Rev Odontol Univ São Paulo, v. 12, n. 3, p. 271-279, jul./set. 1998.

The use of new materials, particularly metal alloys, has been a constant trend in Dentistry. The industrial need to develop products with greater resistance to corrosion has benefited prosthodontics with a large number of excellent metallic alloys. In order to adapt such alloys to dental restorations or devices, refractory materials ought to be developed. That is the aim of using slurry as a mold in the casting process, which also makes it possible to obtain surfaces with improved finish.

UNITERMS: Refractory slurry; Dental casting.


 

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recebido para publicação em 28/04/97
Reformulado em 11/11/97
Aceito para publicação em 27/11/97

 

 

* Prof. Titular da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, USP.
** Pesquisador do Instituto Pesquisas Tecnológicas.
*** Pós-Graduanda da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, USP.
**** Técnicos Especializados da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, USP.

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