Kovy ve stomatologické protetice

Složení slitin se obvykle udává ve váhových procentech, ale existuje i udávání v atomových procentech. Au -slitiny také v karátech (100% = 24k)

Slitiny se pojmenovávají podle nejvíc zastoupených kovů, názvosloví se liší v různých zemích, u nás je obvyklé pořadí prvků podle abecedy, jinde podle procentuálního zastoupení (ČR: chromkobalt, správně chemicky kobalt-chrom).

Důležitý je obsah ušlechtilých kovů, tzn. Au a kovů Pt-skupiny (Pt, Pd, Ir, ev. Ru, Rh) - z hlediska stomatologie se mezi ušlechtilé kovy nepočítá Ag (v ústech koroduje).

Au: měkké, odolné proti korozi

Ag: pevnost a tvrdost (vytváří kovové sloučeniny), v něk. desítkách váh.% bílá barva slitiny

Cu: pevnost a tvrdost (vytváří kovové sloučeniny)

Pt,Pd: menší zrna slitiny (krystalizují nejdřív-hodně kryst. center), zvyšují pevnost a tvrdost, už od něk. váh.% bílá barva slitiny, odolné proti korozi

Dělení

1. Slitiny ušlechtilých kovů
   • slitiny pro běžné použití
     1. Au slitiny - s vysokým, redukovaným, nízkým obsahem Au
     2. Ag slitiny (stříbropalládiové)
   • slitiny pro kovokeramiku
     1. Au slitiny - s vysokým, redukovaným, nízkým obsahem Au
     2. Pd slitiny
2. Slitiny obecných kovů
   • Co-Cr slitiny (chromkobaltové)
     1. pro skelety
     2. pro metalokeramiku
   • Ni-Cr slitiny (chromniklové)
   • Titan
   • (hliníkové bronzy)

Slitiny ušlechtilých kovů

Slitiny pro běžné použití

I. Au slitiny = drahé dentální kovy

Dříve se používalo dělení na skupinu A (obsah Au více než 75 %) a skupinu B (méně než 75 %).

S vysokým obsahem Au

• Ušlechtilé kovy – min. 75 %, Au – min. 65 % (tj. min. 16 karátů),
• Velmi biokompatibilní, příp.koroze je způsobená hrubými chybami při zpracování
• Snadno tavitelné a odlévatelné
• Hustota 16 g/cm³
• Teplotní kontrakce 1,4 %, tavná teplota 870–1050 °C
• Dělení je čistě podle tvrdosti, chemické složení není podstatné

1. Měkké – málo namáhané inlaye (např. Au85 Ag10 Cu3 Zn 1) Tvrdost podle Brinella je 45-70 HB - např. Au 22 kar (Safina)
2. Středně tvrdé – rozsáhlé inlaye, onlaye, jednotlivé korunky (např. Au75 Ag 12 Cu 10 Pt/Pd2 Zn1) Tvrdost je 80–90 HB.
3. Tvrdé – onlaye, korunky, gracilní můstky (např. Au70 Ag14 Cu 10 Pt/Pd5 Zn1) Tvrdost 95–115 HB – např. Au 20 kar (Safina)
4. Velmi tvrdé – můstky, konstrukce ČSN, opěrné třmeny, kořenové nástavby (např. Au 65 Ag9 Cu15 Pt/Pd10 Zn1) Tvrdost je 130–160 HB – např. Au 18 kar Pt (Safina)

Od 1. po 4. stoupá tvrdost a tuhost (rigidita), klesá tavná teplota. Zn funguje jako scavenger – při tavení vychytává oxidy a sám je preferenčně oxidován) Cu může vytvářet v ústech černé oxidy – lépe slitiny bez Cu.

S redukovaným obsahem Au

• Ušlechtilé kovy – 60–75 %, Au 50–55 % (12–14 kar)
• Odolné proti korozi, ale už náchylnější na chyby při zpracování
• Více Pd – bělejší barva
• Tavná teplota 1150–1250 °C,
• Hustota 14 g/cm³, teplotní kontrakce 1,4 %

Např. Aurix L, Aurix L60 (Safina)

S nízkým obsahem Au

• Ušlechtilé kovy – méně než 60 %, Au asi 40 % (i méně)
• Menší odolnost proti korozi
• Někdy je k vylepšení estetiky přidáno In nebo Cu, ale to odolnost proti korozi ještě dále snižuje

Např. Aurosa (Safina)

II. Ag slitiny (stříbropalládiové) = náhradní dentální kovy

• Ušlechtilé kovy – 30–40 %, složení: hl. Ag a Pd
• Hustota 11–12 g/cm³ – je nižší, může ovlivnit odlévatelnost
• Menší odolnost proti korozi (Ag se navíc působením síry může barvit černě)

Vysokotavitelné (dříve skupina C)

• Hodně Pd
• Např. Palargen (Safina) - pro korunky a můstky, má hrubší zrna - nižší přesnost odlévání - ne na inlaye, polokorunky a skelety, tavná teplota 1250 °C

Nízkotavitelné (dříve skupina D)

• Hrubozrnná struktura
• Měkké
• Nízká odolnost proti korozi
• Tavná teplota 700–900 °C
• Hl. na kořenové inlaye (lepší jiné biokompatibilnější slitiny)

např. Koldan (Safina)

Slitiny pro kovokeramiku

Požadavky:

• Tavná teplota min. o 150 °C vyšší než teplota napalování keramiky
• Srovnatelná teplotní expanze s keramikou
• Obsah obecných kovů (např. Zn, In, Sn, do 10 %), jejichž oxidy jsou schpné chem. vazby na keramiku, žádná měď – tvoří barevné oxidy – špatná estetika

I. Au slitiny

S vysokým obsahem Au

• Ušlechtilé kovy – min. 95 %, hodně Pt a Pd (zvyšují tavnou teplotu, snižují teplotní expanzi, stříbrná barva slitiny)
• Vynikající odolnost proti korozi
• Hustota 18 g/cm³

Nevýhody:

• Nízká odolnost proti creepu (tečení) při napalování (hl. bioslitiny), neboť mají přece jen nižší tavnou teplotu (1100–1250 °C)
• Nižší rigidita – nutná silnější modelace

Např. Safibond Plus – extra tvrdá

Protože v naší populaci je často zkřížená alergie na Ni a Pd (alergií na Ni trpí 1/3 populace), vyrábí se slitiny bez Pd (tzv. bioslitiny) – např. Safibond Gold (tvrdá), Safibond Bio (extra tvrdá) - nízká stabilita při napalování – max. 4 (5)-členné můstky.

S redukovaným obsahem Au

• Ušlechtilé kovy – 75–95 %, Au okolo 50 %
• Mají vyšší tavnou teplotu a jsou rigidnější (než aa/)
• Jsou levnější
• Výborná biokompatibilita

Vyšší obsah Ag má neg. vliv na barvu keramiky (platí i pro Pd slitiny) – řešení:

1. Použít spec. keramiky necitlivé na Ag nebo
2. Použít slitiny bez Ag (Pd: cca 40 %)

II. Pd slitiny

• Pd 50–60 %, Ag 30–40 %
• Mají vyšší tavnou teplotu a jsou rigidnější (než aa/)
• Bílá barva slitiny
• Musí být taveny el. mag. indukcí (jsou náchylné na kontaminaci uhlíkem)
• Jsou drahé

Vyšší obsah Ag má neg. vliv na barvu keramiky – řešení: 1. použít spec. keramiky necitlivé na Ag nebo 2. použít slitiny bez Ag (Pd: cca 70–80 %).

• Slitiny s Ag - dostačující biokompatibita, např. Safibond
• Slitiny bez Ag – nižší biokompatibita (hl. slitiny s Cu), vysoká náchylnost k laboratorním chybám

Slitiny obecných kovů

Co-Cr slitiny (chromkobaltové)

• Tavná teplota 1250-1450 °C, nutné tavení acetylénovým hořákem (méně kontrolovatelné podmínky) nebo el.-mag. indukcí,
• křehké, rigidní, nižší limit elasticity (retenční ramena ČSN ne do velkých podsekřivin),
• velmi odolné proti korozi - pasivační efekt chromu (vytváří na povrchu vrstvu oxidů) - asi od 20 váh.%,
• hustota 8 g/cm3 (velmi nízká - horší odlévatelnost),velmi tvrdé
• teplotní kontrakce 2.3% (vysoká - menší přesnost odlévání - nevýhoda hl. u korunek a můstků)

Cr: pasivační efekt, tvrdost Mo: menší velikost zrn (totéž Be, ale to je toxické - nebezpečí hl. pro laboranta) C: tvrdost

slitiny pro skelety ČSN

Např. Co 65%, Cr 25%, Mo 5%, Fe 1%, C 0,2-0,35%

• Jsou velmi náchylné na chyby při zpracování (jako všechny slitiny obecných kovů) - častá porozita - oslabení - fraktura náhrady.
• Nízká duktilita - nemožnost oprav spon
• velmi tvrdé - výhodné je elektrolytické leštění (opak galvanického pokovování)

Např. Oralium, Kdynium K1 (Safina)

slitiny pro metalokeramiku

Např. Co 65%, Cr 20%, Mo & Ti 5%, C 0,04%, Ni 0,05%

• mají silnější povrchovou vrstvu oxidů (než ušlechtilé slitiny) - častější uvolnění keramiky od kovu (až po delší době - měsíce)
• levné
• velmi tvrdé - vysoká spotřeba brusného a leštícího materiálu (elektrolyt. leštění není vhodné - přesnost okrajového uzávěru!), čímž se nízká cena slitiny relativizuje
• vesměs velmi dobře odolné proti korozi
• neměly by být pájeny - klesá pak odolnost proti korozi
• Jsou velmi náchylné na chyby při zpracování - používat pouze slitiny renomovaného výrobce a s touto slitinou seznámenou laboratoř - pak srovnatelné klinické vlastnosti s ušlechtilými slitinami

Např. Remanium 2000 (Dentaurum)

Ni-Cr slitiny (chromniklové)

Ni 60-80%, Cr 10-25% (lépe min 20%), Mo 0-13%(lépe min 5%), W 0-6%, Mn 0-6%, Be 0-2%, C 0,1-0,2%

• vhodné pro metalokeramiku
• lépe bez Be (toxické)
• teplotní kontrakce 1,5-2,0% - větší přesnost než Co-Cr, ale menší než ušlechtilé slitiny
• hustota 8 g/cm3 - obtížnější odlévání než ušlechtilé slitiny
• tvrdost přibližně mezi Co-Cr a Au-slitinami (během leštění se nepoškodí okrajový uzávěr, ale ev. obtížnější úpravy okluze)
• tavná teplota 1200-1350 °C, taveny el.-mag. indukcí
• síla vazby na keramiku není tak velká jako u ušlechtilých slitin
• rigidnější než Au-slitiny (výhoda pro můstky a metalokeramiku)
• nejsou tak biologicky inertní jako Co-Cr (alergie na Ni!)
• Jsou velmi náchylné na chyby při zpracování - používat pouze slitiny renomovaného výrobce a s touto slitinou seznámenou laboratoř - pak srovnatelné klinické vlastnosti s ušlechtilými slitinami

Např. Wiron NT (Bego)

Titan

• Většinou se používá čistý (slitina např. Ti 90%, Al 16% V4%)
• hl. pro implantáty a suprakonstrukce pro implantáty
• povrchový pasivační efekt
• hustota 4,5 g/cm3
• tavná teplota 1720 °C (nutné odlévání v ochranné Ar-atmosféře nebo ve vakuu)
• tavení těžko proveditelné (Ti ihned oxiduje a velmi snadno se kontaminuje) -voskové předtvary musí být větší, po odlití se povrchová křehká vrstva odstraní - nízká přesnost, navíc časté defekty)
• větš. se neodlévá, hl. metoda opracování je frézování
• vynikající biokompatibilita, ovšem ne v podmínkách ústní dutiny!
• Nad 882 °C mění krystalickou strukturu a expanduje - pokud pro metalokeramiku, nutné spec. nízkotavitelné keramiky, kt. mají navíc titanu odpovídající nízkou teplotní expanzi
• vazba na keramiku je dostačující ale o dost nižší než u jiných slitin,
• nelze pájet (nutné laserové svařování)

hliníkové bronzy

Cu 80%, Al 8-9%, Ni 4-5%, Fe 4-5%

• Tvrdost obvykle odpovídající skupině 2-3
• zlatá barva
• snadná zpracovatelnost
• obrovsky nízká odolnost proti korozi!!! (100 krát nižší než Co-Cr)

Např. Orcast, Orcast Plus, NPG )