FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUDEscuela Profesional de Estomatología

MATERIALES DENTALES

Mg. C.D. MIRELLA INES SOTO CARDENAS

JULIACA – PERU 2011

MATERIALES ODONTOLÓGICOS

  Es la ciencia de la odontología que se

encarga de estudiar las propiedades y su aplicación de los compuestos y sustancias que se utilizan tanto en la clínica como en el laboratorio dental.

Esta ciencia es de carácter básico, ya que los conocimientos que adquiere el estudiante los utilizara posteriormente, a su paso por las diferentes especialidades de la Odontología; y aun mas durante su actividad profesional.

OBJETIVO DEL CURSO

  Es estudiar las propiedades fundamentalmente

antes, durante y luego de su manipulación por parte del odontólogo. 

Además intenta establecer un puente de unión entre los conocimientos adquiridos en los cursos básicos de química y física y los de las técnicas dentales, ya que estos no deben basarse en principios empíricos, sino en verdaderos principios científicos; pues solo empleando procedimientos y técnicas adecuadas, será posible aproximarse a la perfección

Historia de los materiales dentales

  La Odontología se inicio en el año 3000 AC con los médicos egipcios los cuales

incrustaban piedras preciosas en los dientes. Entre el año 800 y 2500 AC los etruscos y fenicios utilizaron bandas y alambres de

oro para la construcción de prótesis dentales. En las bandas se colocaron dientes extraídos en el lugar de dientes faltantes y con los alambras eran retenidos en la boca.

  En 700 AC los etruscos fueron los primeros en utilizar material para implantes, tales

como marfil y conchas de mar.  Los mayas utilizaban incrustaciones de oro, piedras preciosas o minerales para la

restauración de piezas dentales no solo por estética sino también por ornamentación

 

Posteriormente los incas y los aztecas tomaron los métodos de los mayas para la reconstrucción de piezas dentales.

La Odontología restauradora actual comienza en 1728 con Fauchard que es considerado el padre de la Odontología, el cual escribió un tratado de varios tipos de restauraciones dentarias hechas.

En 1756 Pfapp describió un método para impresiones con cera para después ser vaciadas con yeso.

  En 1792 Chamant utilizó un proceso para hacer dientes de

porcelana.  En 1800 se comenzaron a utilizar las incrustaciones de porcelana  En 1815 se comenzaron a utilizar los fluoruros para la prevención

de caries  En 1844 se empezaron a fluorar aguas potables para reducir las

caries.

   Fue hasta el siglo XIX con la invención de los principios de la

amalgama fue cuando empezó a tener bases científicas sobre los materiales principalmente surgió información sobre la porcelana y el oro

  En 1895 Black hace investigaciones mas completas que hasta antes

se habían hecho sobre los materiales

En 1919 se dio un gran avance en el conocimiento de los materiales porque la armada estadounidense solicito a la oficina nacional de normatividad la evaluación y selección de las amalgamas para ser usadas en los servicios odontológicos federales

  En 1920 Soulder publicó un informe del estudio anterior,

posteriormente se requirieron pruebas similares para otros materiales dentales

  En 1928 la oficina nacional de normas se integra a la asociación

dental americana (ADA) y esto permitió la organización de los primeros consensos sobre los materiales dentales en Estados Unidos y en todo el mundo. Desde entonces la ADA junto con las asociaciones de cada país se comprometen en investigar las características físicas y químicas de las sustancias que se usan, así como de nuevos instrumentos y diferentes métodos de prueba.

ESTRUCTURA DE LA MATERIA 

Para apreciar en su totalidad la naturaleza básica de la mayoría de los materiales dentales y la importancia de numerosas investigaciones corrientes en odontología es necesario tener un concepto ordenado de la naturaleza del átomo y su estructura.

 Átomo  Unidad estructural de una molécula formado por una estructura nuclear de neutrones y protones y

rodeada de electrones.  Todos los átomos están compuestos de un núcleo cargado positivamente y rodeado por electrones

de carga negativa. El átomo de cada elemento tiene un numero diferente de electrones, rodeando al núcleo lo que sirve como característica de identificación de cada elemento denominado numero atómico del elemento al cual es asignado al numero de protones del núcleo.

  El átomo es eléctricamente neutro con este concepto semejante del átomo es evidente que la

estructura fundamental de la materia este representada por una distribución compleja de las tres estructuras básicas; electrón protón y neutrón. La forma como están ordenadas estas structuras es la responsable de los diferentes elementos y de las combinaciones de átomos para formar la molécula de los compuestos.

 Fuerzas Interatómicas  No solo poseen fuerzas internas activas entre los electrones y la masa nuclear, sino también

ejercen fuerzas de atracción y repulsión uno sobre otros, La influencia de estas fuerzas puede verse cuando un material esta sometido a la tensión y a la compresión.

 Combinaciones Moleculares  En general cuando dos o mas átomos, se mantienen unidos por la fuerzas atómicas, el grupo

constituye una molécula con excepción tal vez de los metales y ciertos compuestos en estado cristalino.

ESTADOS DE LA MATERIASólidos Líquidos Gaseoso

Cambios de estado de la materia Fusión Es el aumento de la temperatura que provoca el rompimiento de la posición de las moléculas Solidificación Es la disminución en la temperatura que provoca que la energía cinética entre las moléculas disminuya

hasta ser superada por la fuerza de cohesión  Sublimación El Sólido no pasa a la fase líquida sino que se va directamente a la fase gaseosa Evaporación Se licua con una temperatura aproximadamente de 100º C que provoca que aumente la energía

cinética interrumpiendo la posición de los átomos  Condensación Es la disminución en la temperatura de ebullición que provoca la disminución en la energía cinética 

CLASIFICACIÓN DE LOS CUERPOS SÓLIDOS

 Se clasifican en dos grupos: Cuerpos sólidos cristalinos

Forman figuras geométricas, razón por la cual se les llama cuerpos o sustancias Anisotropicas.

  En los sólidos cristalinos los átomos se disponen formando

un retículo espacial. Cuerpos sólidos amorfos  Se los llama cuerpos o sustancias Isotropicas.

DIFERENCIA ENTRE LOS CUERPOS CRISTALINOS Y

AMORFOS 

 

RIGIDEZ

TEMPERATURA

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DENTALES

 Diferencia entre propiedades físicas y mecánicas  Las propiedades mecánicas representan un grupo de las propiedades

físicas en las cuales intervienen la acción o fuerza.  Dado que hay muchas propiedades mecánicas útiles y que se usan muy a

menudo en la comparación de distintos materiales, es importante agruparlas por separado de aquellas estrictamente físicas pero de naturaleza no mecánica, tales como el calor, densidad, conductibilidad térmica o eléctrica, punto de fusión, expansión térmica, calor especifico y relaciones atómicas, las cuales no están relacionadas en principio con la aplicación de una fuerza a un cuerpo como sucede con las propiedades mecánicas entre las que tenemos, dureza resistencia a la fricción, limite proporcional elástico, deformación, impacto, resistencia traccional a al fatiga y modulo elástico.

  Tanto las propiedades estrictamente físicas como las mecánicas son

igualmente importantes en el estudio comparativo de los distintos materiales restauradores.

 

PROPIEDADES ESTRICTAMENTE FISICAS

 Densidad La densidad de una sustancia se define como su masa por unidad de volumen, la relación que existe entre

la densidad de un cuerpo y la del agua se denomina Densidad especifica.Color La percepción del color de un objeto es el resultado de una respuesta fisiológica a un estimulo físico. La

respuesta del color percibido es la resultante de un rayo reflejado o trasmitido de luz blanca o de una porción de ese rayo. El color en nuestra carrera es de suma importancia desde el punto de vista estético.

 Dilatabilidad y contractibilidad Las sustancias se dilatan al ser calentadas y se contraen en caso contrario, es decir al enfriarse, y los

materiales dentales no son ajenos a esta propiedad. Conductibilidad térmica Es otra propiedad térmica de los materiales y se refiere a los materiales que conducen bien o mal el calor y

se mide por medio del coeficiente de conductibilidad térmica. Conductibilidad Eléctrica Es la capacidad de un material para conducir corriente eléctrica y esta depende de la naturaleza del

material, de la longitud de la muestra, área de la sección transversal y temperatura en el momento de hacer la medición, es de importancia porque nos permite diferenciar los buenos conductores de los malos y su aplicación clínica.

 Calor especifico Es la cantidad de calor que necesita la unidad de masa, para elevar su temperatura en 1ºC. El calor

específico de los líquidos es mas alto que el de los metales. Calor de Fusión Es el calor expresado en caloría requerida para convertir un gramo de un material del estado solido al

liquido a la temperatura de fusión. Cuando mayor sea la masa del material a fundir, se requerirá mas calor, para licuar la masa total.

PROPIEDADES FISICAS DE NATURALEZA MECANICA

 

Son aquellas propiedades físicas en las cuales interviene un segundo elemento o factor que es la acción o fuerza, entre las cuales tenemos:

 Tensiones y deformaciones Prescindiendo del tipo de reticulado espacial, los átomos del reticulado, se pueden considerar

prácticamente como suspendidas en el espacio por la fuerza mutua que se ejerce entre ellas. Ahora si la distancia entre los átomos disminuye se produce, una repulsión entre ambos con tendencia a restaurar la distancia original. Si la distancia aumenta hay entonces una fuerza de atracción, las fuerzas atómicas internas que se oponen a los efectos de las fuerzas externas son denominadas tensiónales y al cambio de distancia entre los átomos se denomina deformación y estas distancias pueden aumentar y disminuir.

Tensión es entonces cualquier fuerza interna que se ejerce a través del cualquier unidad de superficie, cuando sobre esta misma superficie, actua una fuerza o carga externa.

 Resistencia Es la cantidad de energía absorbida cuando se somete a un cuerpo a una tensión sin exceder su

limite proporcional Elasticidad Es la propiedad de algunos cuerpos que consiste en deformarse bajo la aplicación de alguna carga

pero que recupera su forma original al cesar dicha carga Limite Proporcional Es la mayor tensión que puede inducirse al material sin que en él se produzca una deformación

permanente Limite Elástico Es la mayor tensión que puede sostener el material elastico sin que ocurra una deformacion

permanente 

Ley de Hook La tensión es directamente proporcional a la deformación permanente o plástica cuando se

aplica una carga mas allá del limite elástico. La estructura no recupera su forma o tamaño original

 Fractura Es la separación permanente de los átomos cuando una tensión excede la fuerza resultante Tensión y deformaciones Es la fuerza interior de un cuerpo que reside una fuerza externa o carga. Se divide en: 

Compresiva.- Es la que se efectúa cuando un cuerpo soporta una carga que tiende a comprimirlo o acortarlo

Traccional.- Es la contraria a la compresivaTangencial.- La tension que tiende a oponerse a un movimiento de torsión o deslizamiento, de

una parte de un cuerpo sobre otraCompleja.- combinación de las tres anteriores

 Resistencia Lineal Es la máxima fuerza requerida para fracturar una estructura Escurrimiento Propiedad de los materiales de deformarse sin que aumente la magnitud de la fuerza aplicada Elongación Propiedad de los materiales que consiste en estirarse en su superficie Flexibilidad El profesional espera que el material empleado deba poseer un alto valor en su limite elástico,

ya que su estructura debe retornar a su forma original, luego de resistir una carga. También se requiere que su modulo de elasticidad sea alto por cuento es necesario que aunque tenga que soportar una tensión grande su deformación sea pequeña.

Resilencia Es la cantidad de energía absorbida por una estructura cuando esta es tensionada,

sin exceder su limite proporcional.  Ductibilidad Capacidad que tiene el material de resistir una carga traccional, ocurriendo una

deformación permanente sin fracturarse Maleabilidad Capacidad de un material de resistir bajo una carga compresiva una deformación

permanente sin romperse

La ductibilidad disminuye con el aumento de la temperatura, y la maleabilidad aumenta con el aumento de la misma.

 Fragilidad Tiene resistencia pero denota falta de plasticidad, la resistencia de una sustancia

frágil, coincide o esta cerca de su limite proporcional. indica escasez de deformación permanente. Con un material de este tipo no puede obtenerse un cuerpo deformándolo, ya que al intentar deformado lo único que se logra es romperlo.

 Dureza Es la resistencia que ofrece un material para ser deformado, o como la resistencia al

rayado.

ESTUDIO INDIVIDUAL DE LOS MATERIALES DENTALES

  Materiales de Impresión  Es una copia del negativo de los dentales y los tejidos, realizados por un

material que entra en contacto intimo con los tejidos con los que labora, es colocado en un recipiente adecuado llamado porta impresiones ó cubeta ó cucharilla para ser llevado a la boca del paciente

  Con excepción de las obturaciones directas, es necesaria una buena

impresión Condiciones que debe de tener el material de impresión ideal  Exactitud y Fidelidad Que no tenga constituyentes irritables o tóxicos Que no posea olor, ni sabor desagradables Que sean fáciles de usar De resistencia adecuada para no romperse ni distorsionarse al ser

removidos de la boca Que no les afecte la temperatura de la cavidad oral

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES DE

IMPRESION Elásticos Hidrocoloides ReversiblesHidrocoloides Hidrocoloides Irreversibles

Hules de PolisulfuroElastomeros Silicón

Rígidos› Yesos› Compuestos Zinquenólicos

Termoplásticos› Modelinas o Godiva› Ceras

YESOS DENTALES Es un material que se encuentra abundantemente distribuido en la naturaleza y sus uso data de

tiempos antiguos en las artes y en la industria. Pero su uso como material odontológico corresponde al dentista Philif Pfaff quien en 1756 lo utilizaba para la obtención de sus modelos, en las impresiones con cera de abeja.

 Uso El yeso se utiliza como material de impresión, para la confección de los modelos, para el tallado

de anatomía dentaria, para la preparación de los revestimientos, yeso solubre y alginatos. Clases  El yeso al estado natural no es mas que el sulfato de calcio bihidratado, y se presenta en la

naturaleza de tres clases:  El gypso o rocoso o piedra de yeso Se encuentra formando grandes masas de grano grueso y que por calcinación se convierte en

yeso parís o yeso de impresiones que químicamente viene hacer el sulfato de calcio semihidratado. Se halla comúnmente mezclado con impurezas, tales como arena, arcilla, hierro, carbonato de calcio y magnesio. Estas impurezas que cuando no exceden del 3% no tienen mayor importancia en el yeso comercial; pero en el yeso dental no existen estas impurezas, ya que se obtienen de las mas puras variedades de gypso especialmente seleccionadas.

  El alabastro Es otra clase de yeso que se caracteriza por ser de grano fino y blanquísimo.  La selenita Se caracteriza por ser cristalina, casi transparente. Además de este yeso natural se produce el

yeso artificial por vía química y del mas puro de todos

Su composición quimica corresponde a: 

CaSO4 + 2H2ODihidrato de Sulfato de Calcio

  Calcinando el gypso a ciertas condiciones de modo que

la temperatura no pase de 200ºC ni se prolongue excesivamente pierde tres cuartas partes de agua y su formula queda asi:

 CaSO4 1/2H2O

Sulfato de Calcio semihidratado(yeso parís)

  Calcinando el gypso mas alla de los 200ºC se convierte

en sulfato de calcio anhidro llamado también anhidritas

CaSO4 2H2O + calor = CaSO4

CALCINACION  Existen varios métodos o sistemas para calcinar el gypso y

obtener el semihidrato a las anhidritas según los caso; Para producir el semihidrato en las yeseras modernas el

yeso bruto es molido según los caso a polvo, se colocan en hornos cuya temperatura alcanza entre 170ºC y 180ºC durante la calcinación el material debe moverse constantemente, para obtener un calentamiento parejo.

La calcinación para obtener anhidritas es menos delicado puesto que no hay peligro de sobrecalentamiento, y la obtención es un producto inferior comparado con el anterior.

  Menos de 200ºC = sulfato de calcio semihidratado 200ºC - 300ºC = anhidrita activa 300ºC - 500ºC = anhidrita inactiva 500ºC - 1300ºC= Yeso hidráulico

Tipos de Yesos   Yeso Paris (Beta).- Sus cristales son porosos,

pequeños e irregulares. Es el tipo de yeso mas blando y se utiliza para el vaciado de modelos de estudio y tiene una fuerza de 450 Kg. Por centímetro cuadrado

  Yeso Piedra o Coecal.- Son de forma romboidal y

presentan una menor porosidad y resiste arriba de los 450 Kg. Por centímetro cuadrado

  Yeso Densita.- Se obtiene calcinando el gipso a

140º C resultando un producto de cristales tensos, cubitos y mas grandes que los anteriores. Es el yeso mas duro utilizado en la Odontología y resiste 750 Kg. Por centímetro cuadrado

Relación agua yeso Sera la cantidad mínima de agua necesaria para hacer fraguar una cantidad

de yeso, entonces será el agua necesaria para convertir el hemihidrato en bihidrato

 Manipulación de Yesos  Para obtener nuestros modelos tenemos primero que mezclar, hasta obtener

una mezcla de consistencia cremosa con la que vaciaremos nuestra impresión. Para esto deberemos medir y pesar el agua y el polvo. La cantidad de polvo que se deberá de agregar varía según el tipo de yeso, para el yeso paris será de 100 Gr. De polvo sobre 25 centímetros cúbicos de agua. Para el yeso piedra será de 100 Gr. De Polvo por 20 ó 22 centímetros cúbicos de agua

 Nota: A mayor cantidad de Agua menor resistencia  

Será agregar agua en la taza de hule y se agregará polvo Se espatulará rigurosamente durante un minuto hasta obtener una mezcla

homogénea y sin grumos Obtenida la mezcla se coloca el porta impresiones en un vibrador y se lleva

el yeso a las cavidades de la impresión hasta que no salgan burbujas de aire Si se coloca sobre una loseta otra porción de yeso por lo general es el

sobrante y se invierte el porta impresiones sobre ella, se elimina el excedente de yeso que se encuentra en contacto directo con el porta impresión para que puede retirar fácilmente

Factores que pueden influir en el tiempo de fraguado (dureza)

  Procedencia del yeso que influye por el grado de pureza y calcinación 

Grado de molido del yeso a mas finos sea el polvo mas rápido el fraguado. 

Si aumentamos la proporción de agua la cristalización se efectuará en un tiempo mas largo por lo contrario se efectuará en un tiempo mas rápido.

  El tiempo de espatulación también influye en el tiempo de fraguado osea un

espatulado largo favorece el fraguado. 

La temperatura del agua es otro factor que modifica el fraguado a los 30ºC se acelera el fraguado, a los 50ºC va decreciendo el tiempo de fraguado y por los 90ºC se detiene el fraguado.

  Ciertas sustancias químicas conocidas como modificadoras pueden alterar también el

tiempo de cristalización, las mas utilizadas son: 

Sulfato de Potasio.- en bajas concentraciones de 3% a 4%

Cloruro de Sodio.- al 5% se utiliza como acelerador del tiempo de fraguado y al 20% como retardador

Sulfato de Sodio.- Se utiliza al 3% como acelerador y al 12% como retardador

Tiempo de fraguado En el fraguado es conveniente distinguir dos fases, la primera que corresponde al

fraguado inicial o de trabajo que comprende desde la preparación de la mezcla hasta la realización del vaciado y el segundo tiempo que corresponde al fraguado final y que comprende el momento en que el material esta completamente endurecido.

 Resistencia Existen tres tipos de resistencia y son; durea resistencia a la compresión y la resistencia a

la fractura, los yesos mas duros suelen ser resistentes a la compresión y a la fractura, pero la resistencia depende de muchos factores:

1.- Dependen del tipo de yeso, el yeso piedra es mas resistente que el yeso parís 2.- Un espatulado mecanico aumenta la resistencia en un 10% en relación con el

espatulado a mano. 3.- A menor agua mayor resistencia 4.- Utilizando un vibrador mecanico la resistencia aumenta. Aceleradores y retardadores Los aceleradores mas usados son sulfato de potasio, cloruro de sodio, calor, carbonato de

potasio, alumbre y acido salicílico.  Como retardadores actúan el bisulfato de sodio el bórax que aumenta la dureza pero

disminuye la resistencia. Cuidados de los yesos Son bastante sensibles a al humedad del medio ambiente, cuando la humedad del medio

ambiente es alta la dureza superficial de los modelos disminuye, también es conveniente que los frascos donde se guarde los yesos estén herméticamente cerrados y en lugares secos para evitar la contaminación.