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MIRIA PINHEIRO SANTOS

LIGAS METÁLICAS ODONTOLÓGICAS

São José do Rio Preto

2010

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MIRIA PINHEIRO SANTOS

LIGAS METÁLICAS ODONTOLÓGICAS

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado pela aluna Miria Pinheiro

Santos ao Curso Técnico em Prótese

Dentária na ETEC Philadelpho Gouvêa

Netto como requisito para conclusão do

curso.

Professor Orientador: Gustavo Cosenza B.

Nogueira.

São José do Rio Preto

2010

3

Dedico este trabalho a minha mãe Helena, com amor, admiração e gratidão por sua

presença em minha vida.

.

4

Agradeço a Deus pela força e perseverança que tive ao longo deste curso para que

eu pudesse concluí-lo com sucesso;

Aos professores do curso Técnico em Prótese Dentária que colaboraram para minha

formação profissional;

Aos amigos do curso, pois em momentos de dificuldade consegui superara-las.

5

“Se um homem tem um talento e não tem capacidade de usá-lo, ele fracassou. Se

ele tem talento e usa somente a metade deste, ele fracassou parcialmente. Se ele

tem um talento e de certa forma aprende a usá-lo em sua totalidade, ele triunfou

gloriosamente e obteve uma satisfação e um triunfo que poucos homens

conhecerão”.

Thomas Wolf

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RESUMO

Há algumas décadas, vários tipos de ligas odontológicas vêm sendo introduzidas no

mercado odontológico como utilização alternativa ao ouro, devido ao aumento do

custo das ligas nobres.

As ligas dentárias foram devidamente classificadas de acordo com suas

características e cada uma possui uma indicação. Com novas descobertas na área

da odontologia, algumas ligas são raramente usadas em alguns tipos de

restaurações. Ligas para coroas totalmente metálicas, ligas de metais altamente

nobres para restaurações metalocerâmicas e ligas metálicas para próteses parciais

são exemplos de indicações de ligas.

O objetivo deste trabalho é mostrar um breve estudo sobre itens como os tipos de

metais e suas características, tipos de ligas usadas em vários tipos de restaurações,

suas propriedades gerais e a biocompatibilidade das ligas odontológicas para

fundição.

Palavras-Chave: Ligas odontológicas, biocompatibilidade das ligas odontológicas

ABSTRACT

For some decades, various types of dental alloys have been introduced in the dental

market as an alternative to use gold due to the increased cost of noble alloys.

The dental alloys were properly classified according to their characteristics and each

has a statement. With new discoveries in the field of dentistry, some alloys are rarely

used in some types of restorations. Alloys for crowns, metal, high noble metal alloys

for ceramic restorations and metal alloys for partial dentures are examples of

indications of alloys.

The objective is to show a brief study on such things as the types of metals and their

characteristics, types of alloys used in various types of restorations, their general

properties and biocompatibility of dental alloys for casting.

Keywords: dental alloys, biocompatibility of dental alloys.

LISTA DE ABREVIAÇÕES

ADA- American Dental Association

Ag- Prata

Ag-Pd- Prata-Paládio

Ag-Pd-Cu- Prata-Paladio-Cobre

Au- Ouro

Be- Berílio

BeO- Óxido de berílio

C- Carbono

CET- Coeficiente de expansão térmica

Co- Cobalto

Co-Cr

Cr- Cromo

Cu- Cobre

Cu-Sn- cobre-estanho

Fe- Ferro

Ga- Gálio

HV- Hardness Vickers

In- Índio

Ir- Irídio

Mg- Magnésio

Mn- Manganês

Mo- Molibdênio

N- Nobre

NA- Altamente Nobre

Nb- Nióbio

NDV- Número de Dureza de Vickers

Ni- Níquel

Ni-Cr- Níquel-Cromo

Ni-Cr-Be- Níquel-Cromo-Berílio

Ni-Co-Cr- Níquel-Cobalto-Cromo

Pd- Paládio

Pd-Cu- Cobre-Paládio

Pd-Co- Paládio-Cobalto

Pd-Ga-Ag- Paládio-Gálio-Prata

PMB- Predominante de Metais Básicos

PPF- Prótese Parcial Fixa

Pt- Platina

Sn- Estanho

Ta- Tântalo

Ti- Titânio

Ti-Al-V

W- Tungstênio

Zn- Zinco

Zr- Zircônio

LISTA DE FIGURAS

Figura 01- Metal Ouro.

Figura 02- Metal Prata.

Figura 03- Exemplo de cor de uma liga; cor branca e amarela.

Figura 04- Máquina para alongar a liga.

Figura 05- Temperatura de fundição.

Retiradas do livro: Atualização em Prótese Dentária - 11º Congresso Internacional

de técnicos em prótese dentária. Outubro/Novembro 2009.

SUMÁRIO

Introdução..........................................................................................................12

Ligas Metálicas..................................................................................................14

Classificação das Ligas Odontológicas para Fundição.....................................18

Propriedades Gerais das Ligas Odontológicas.................................................26

Biocompatibilidade das Ligas Odontológicas....................................................30

Conclusão.........................................................................................................33

Referências Bibliográficas.................................................................................34

INTRODUÇÃO

A história das ligas odontológicas para fundição tem sido influenciada por

três fatores principais: (1) as mudanças tecnológicas das próteses dentárias; (2) os

avanços metalúrgicos; e (3) as variações de preços de metais nobres desde 1968.

Em 1907, a apresentação de Taggart, no New York Odontological Group,

sobre a fabricação de restaurações fundidas, foi conhecida como a primeira

aplicação relatada da técnica da cera perdida em odontologia. Logo, o sucesso da

técnica para restauração foi levado para fundição de restaurações como onlay,

coroas, próteses parciais fixas e estruturas para próteses removíveis.

Em 1932, o grupo de materiais dentários do National Bureau of

Standards, classificou as ligas que estavam sendo usadas como: Tipo I (macia:

número de dureza de Vickers [NDV] entre 50 e 90), Tipo II (média: NDV entre 90 e

120), Tipo III (dura: NDV entre 120 e 150), Tipo IV (extradura: NDV ≥ 150).

Nos anos seguintes, surgiram varias patentes para ligas contendo paládio

como substituto da platina. Em 1948, com composições especialmente

diversificadas de metais básicos, a tendência ao manchamento das ligas originais

aparentemente tinha desaparecido.

Com o avanço na tecnologia odontológica, no final dos anos 50, descobriu

o recobrimento da subestrutura de um metal com porcelana odontológica, pois até

aquela época, a porcelana tinha um coeficiente de expansão térmica baixo e

diferente daquele das ligas de ouro. A zona de fusão da liga foi elevada

suficientemente para permitir a cocção da porcelana sobre a liga à base de ouro à

temperatura de 1.040ºC (1.900ºF) sem deformar a subestrutura metálica.

Nos anos 30, foram introduzidas as ligas de metais básicos para

estruturas das próteses parciais removíveis que até então, os metais utilizados para

essas estruturas eram os metais extraduros. Sendo assim, as vantagens das ligas

de metais básicos eram peso e os custos reduzidos. Por estas razões, as ligas de

metais nobres têm sido substituídas pelas ligas à base de níquel quanto as à base

de cobalto. Com o sucesso dessas ligas básicas, despertou-se o interesse na

aplicação dessas mesmas ligas para confecção de outros tipos de restaurações.

No final dos anos de 1970, durante a alta do preço do ouro, as ligas de

metais básicos como as ligas de níquel-cromo e cromo-cobalto naturalmente tornam-

se possíveis alternativas para outros tipos de aplicações odontológicas. Elas foram

desenvolvidas de forma a superar as ligas nobres e altamente nobres em vários

aspectos. O resultado foi o aparecimento de novas ligas.

Devido à grande variedade de ligas para fundição de composições

amplamente diversificadas e aplicações variadas, é difícil idealizar um sistema de

classificação flexível para enquadrar novas formulações ou alterações dos sistemas

existentes à medida que estas surgem, sem uma constante revisão na classificação.

DESENVOLVIMENTO

LIGAS METÁLICAS

Os metais apresentam propriedades diferentes de outras substâncias.

Experiências com raios X levam a crer que os retículos cristalinos dos metais sólidos

constituem em um agrupamento de cátions fixos, rodeados por um verdadeiro mar

de elétrons.

Esse tipo de estrutura é responsável pela forma cristalina dos metais e

explica sua grande capacidade de conduzir corrente elétrica, tanto no estado sólido

como no líquido (fundição).

Todos os metais apresentam o chamado aspecto metálico (cinza

brilhante), menos o cobre e o ouro, que são, respectivamente, avermelhado e

dourado. Os metais apresentam muitas propriedades como a maleabilidade

(capacidade de produzir lâminas, chapas finas), ductibilidade (capacidade de

produzir fios) e a formação de ligas metálicas.

Os metais geralmente são utilizados na forma de ligas. As ligas resultam

da mistura de dois ou mais metais e odontologia elas contém pelo menos quatro

metais e mais freqüentemente seis ou mais.

Atualmente as bases das ligas estão entre: ouro, paládio, prata, cobalto,

níquel ou titânio e os elementos complementares são os mais variados.

Os dez metais mais freqüentemente encontrados nas ligas odontológicas

são: ouro (Au), prata (Ag), paládio (Pd), platina (Pt), níquel (Ni), cromo (Cr), cobalto

(Co), molibdênio (Mo), berílio (Be) e titânio (Ti).

Ouro: Entre todos os minerais, o ouro é o metal mais desejado entre os

homens. Desde os primórdios da História, é um dos responsáveis pela conquista de

terras e por muitos combates. O ouro exerceu papel muito importante na evolução

das ciências, como a química.

É um metal amarelo, brilhante, dúctil, maleável, condutor de eletricidade e

de calor, resistente à corrosão, e o mais inerte de todos os metais. Biocompatível

com o meio bucal. Densidade: 19,3g/cm3; ponto de fusão: 1.063ºC.

Figura 01 – Metal ouro

Prata: A prata é um metal branco, brilhante, dúctil e maleável, manchado

muitas vezes de castanho ou de preto-acinzentado. É um bom condutor de

eletricidade e um elemento estável quando exposto ao ar e à água. Sua principal

desvantagem é a perda gradativa do seu brilho. Densidade: 10,5g/cm3; ponto de

fusão: 906,8ºC.

Figura 02 – Metal prata

Paládio: Com a aparência de aço, e não muda de cor em contato com o

ar. O paládio (Pd) é um metal branco-acinzentado, estável ao ar, mole e dúctil. A sua

presença nas ligas aumenta, consideravelmente, a dureza e resistência. O ouro

pode ser descolorido com o paládio, sendo chamado então ouro branco. Densidade:

12g/cm3; ponto de fusão: 1.554ºC.

Platina: A origem da palavra vem do espanhol e significa “pequena

prata”. A platina é um metal prateado, brilhante e não perde o brilho quando exposta

ao ar. É maleável e dúctil como todos os metais preciosos, não pode ser atacada por

simples ácidos. Hoje, a platina possui maior valor que o ouro. Ela se torna

magnética, quando ligada ao ferro (Fe). Densidade: 21,1g/cm3; ponto de fusão:

1769ºC.

Níquel: É um dos elementos mais comuns alergênicos e o mais potente

sensibilizador de todos os metais. Verificando a incidência de alergia ao níquel,

notou-se a porcentagem de incidência em mulheres é de dez vezes superiores à

incidência em homem. Segundo testes realizados, uma liga contendo níquel

somente perde suas propriedades alergênicas com um conteúdo mínimo de 20% de

cromo, tornando-se, então, estável e suficientemente resistente à corrosão no

ambiente bucal.

De maneira geral, alergia ao níquel somente pode ocorrer no primeiro

mês, durante o qual os íons emanados são reduzidos a 80%. É pouco provável que

um paciente volte após seis meses com alergia ao níquel. Este metal é conhecido

carciogênico para os técnicos que trabalham constantemente com ele. Densidade:

8,9g/cm3; ponto de fusão: 1.455ºC.

Cromo: A palavra cromo vem do grego Chroma, que significa “cor”,

porque os seus compostos apresentam grave variedade de cores. É um metal

prateado, brilhante, com grau de dureza elevado e quebradiço. Apresenta um

comportamento magnético fraco; à temperatura ambiente, não sofre ação de

agentes corrosivos. Numa liga, a função principal do cromo é a de aumentar a

resistência contra a corrosão e a pigmentação, podendo ser comparado à pintura do

carro. Densidade: 7,2g/cm3; ponto de fusão: 1.907ºC.

Cobalto: Este mineral foi usado na Idade Média para colorir vidros e era

odiado pelos operários que o utilizavam, por ser muito tóxico. A sua grande toxidade

e a sua propriedade de produzir belas cores no vidro eram consideradas obras do

demônio e daí a razão de seu nome, do alemão Kobold.

De cor cinza-brilhante, com matizes azulados, o cobalto é um metal duro,

embora quebradiço, de aparência semelhante ao ferro e ao níquel. Devido à sua

elevada permeabilidade magnética, ele é empregado na produção de ligas

magnética. O cobalto é um elemento fundamental para proporcionar dureza,

resistência e rigidez numa liga. densidade: 8,9g/cm3: ponto de fusão: 1.495ºC.

Molibdênio: O molibdênio é um metal branco-prateado, duro e muito

resistente. Tem elevado módulo de estabilidade e, entre os metais mais comuns,

somente o tungstênio (W) e o tântalo (Ta) têm ponto de fusão mais alto. A sua

toxidade é considerada pequena. O molibdênio, em função de partículas menores,

torna uma liga mais densa, compacta. Densidade 10,2g/cm3; ponto de fusão:

2.610ºC.

Berílio: O uso do berílio, em odontologia é relativamente recente. Ele é o

metal mais leve utilizado e melhora as propriedades mecânicas das ligas. Reduz a

temperatura de fusão, melhora a união entre o metal e a cerâmica e facilita o

polimento, gerando uma superfície brilhante após a fundição, correspondendo ao

óxido de berílio (BeO). Os vapores de berílio, durante a fundição são extremamente

tóxicos, podendo causar doenças pulmonares graves, como a beriliose. Para a

manipulação requer cuidados especiais. Numa liga, quando o teor de berílio (Be)

ultrapassa 0,02%, ele deve ser manipulado. A quantidade máxima de berílio

autorizada numa liga é de 2%. Densidade: 1,8g/cm3; ponto de fusão: 1.285ºC.

Titânio: De cor cinza-prateado, o titânio apresenta pouco brilho quando

polido. É particularmente leve, duro e quebradiço. A fundição do titânio deve ser feita

a vácuo, com projeção de gás argônio (Ar). A Alfa-case, uma camada formada

durante o processo de fundição, deve ser totalmente removida durante o polimento,

para possibilitar a aplicação da cerâmica e para que o metal seja suficientemente

resistente a corrosão. Ele apresenta biocompatibilidade com o tecido ósseo. Devido

à sua excelente resistência à corrosão, o titânio é usado para marcapassos,

componentes de válvulas cardíacas, contenções ósseas e implantes dentários.

Outros componentes, como carbono (C), cobre (Cu), estanho (Sn), ferro

(Fe), gálio (Ga), índio (In), irídio (Ir), magnésio (Mg), manganês(Mn), nióbio (Nb),

zinco (Zn) e zircônio (Zr), são presentes nas ligas odontológicas. Eles são

relativamente menos influentes sobre as propriedades físicas e a biocompatibilidade

das ligas pelo fato de estarem em menores quantidades.

Na odontologia, poucos metais são utilizados no seu estado puro. O ouro

(Au) e o titânio (Ti) são as raras exceções.

Uma liga metálica é identificada pelos elementos predominantes. Os

componentes são listados em ordem decrescente de decomposição. Em uma liga

para Prótese Parcial Removível, a denominação Cr-Co (Cromo Colbalto) não é a

correta, pois o metal predominante na liga é o cobalto (Co), presente em torno de

60% nesta liga. A denominação mais adequada é Co-Cr (Cobalto Cromo), porque a

base do metal é o Cobalto (Co).

As ligas podem ser encontradas no mercado em formas de cilindro,

blocos, folhas, pelotas ou lágrimas.

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS ODONTOLÓGICAS PARA FUNDIÇÃO

Em 1984, a ADA (American Dental Association) classificou as ligas

odontológicas em três categorias: altamente nobre(AN), nobre(N), e predominante

de metais básicos (PMB). As descrições preciosas e semipreciosas são termos

inespecíficos e devem ser evitados.

As ligas podem ser classificadas de acordo com a sua composição, seu

uso odontológico ou o nível relativo que a prótese irá suportar.

As quatro classes de ligas para próteses totalmente metálicas ou próteses

metaloplásticas podem ser definidas como:

TIPO I (MOLE): Usada para fundições que serão submetidas a pequenas

tensões. É facilmente brunida, e de baixa resistência.

TIPO II (MÉDIA): Para fundições que serão submetidas a tensões

moderadas (Exemplo: inlays, onlays e próteses unitárias totais). Possui média

resistência.

TIPO III (DURA): Para fundições que serão submetidas a altas tensões

como onlays, casquetes finos, pônticos, prótese unitária e selas. Possui alta

resistência.

TIPO IV (EXTRADURA): Para fundições que serão submetidas a tensões

muito altas como selas, barras, grampos, casquetes, certas próteses unitárias e

estruturas de próteses parciais removíveis. Possui resistência extra-alta.

A classificação das ligas odontológicas é útil para estimar o custo relativo

das ligas, uma vez que o mesmo depende de tanto do conteúdo de metal nobre

quanto da densidade da liga.

Metais Nobres: A tabela periódica mostra oito metais nobres: ouro, os

metais do grupo da platina (platina, paládio, ródio, rutênio, irídio, ósmio) e prata.

Entretanto, a prata é mais reativa na cavidade oral e não é considerada um metal

nobre. Metais nobres têm sido usados para inlays, coroas, pontes e ligas

metalocerâmicas pela sua virtuosa resistência ao manchamento e à corrosão. Pelos

critérios odontológicos, dos sete metais considerados nobres, somente o ouro, o

paládio e a platina são considerados os metais de maior importância nas ligas

odontológicas para fundição.

Ligas predominantemente de Metais Básicos: São ligas baseadas em

menos de 25% de metais nobres ou de 75% ou mais de elementos metálicos

básicos. Metais básicos são elementos sem valor das ligas dentais, devido ao seu

baixo custo e à sua importância no peso, dureza, rigidez e formação de óxidos. São

mais reativos com seu meio bucal comparados com os metais nobres. Os termos

metal básico e predominantemente de metal básico são usados recíprocamente

porque os metais nobres não são incluídos em muitas das ligas de metais básicos

usados.

Ligas para coroas totalmente metálicas e coroas tipo veener em resina

Ligas de Prata-Paládio (Ag-Pd): Estas ligas são brancas e

predominantemente compostas de prata, mas com quantidade substancial de

paládio (pelo menos 25%) que fornece nobreza e promove a resistência ao

manchamento da prata. Elas podem ou não conter cobre e uma pequena quantidade

de ouro. As ligas de Ag-Pd livres de cobre podem conter de 70 a 72% de prata e

25% de paládio, e ter propriedades físicas de uma liga de ouro tipo III. Outras ligas à

base de prata podem conter cerca de 60% de prata, 25% de paládio e cerca de 15%

de cobre, assim podendo ter propriedades mais parecidas com as ligas de ouro tipo

IV. A principal limitação das ligas de prata-paládio (Ag-Pd) e prata-paladio-cobre

(Ag-Pd-Cu) é o potencial para manchamento e a corrosão. Elas não podem ser

confundidas com as ligas de Pd-Ag que são indicadas para restaurações

metalocerâmicas.

Ligas de Níquel-Cromo e Cromo-Cobalto: Elas são raramente usadas

para restaurações totalmente metálicas. Estas ligas estão mais detalhadas na seção

de próteses parciais e metalocerâmicas.

Titânio e Ligas de Titânio: Estes metais são indicados para restaurações

totalmente metálicas, restaurações metalocerâmicas, e para estruturas de próteses

parciais removíveis, não sendo usadas com muita freqüência nas duas primeiras

aplicações. Suas propriedades estão descritas na seção de próteses parciais.

Ligas de Alumínio Bronze: O bronze pode ser tradicionalmente definido

como uma liga de cobre-estanho (Cu-Sn) rica em cobre com ou sem outros

elementos como o zinco e o fósforo. A família das ligas de alumínio bronze pode

conter entre 81 e 88% de cobre, 7 a 11% de alumínio, 2 a 4% de níquel e 1 a 4% de

ferro. Poucos dados clínicos sobre essas ligas odontológicas e alumínio bronze.

Existe um potencial das ligas de cobre em reagir com o enxofre para formar sulfeto

de cobre, que pode manchar a superfície da liga do modo que o sulfeto de prata

escurece as ligas à base de ouro ou de prata que apresentam conteúdo significante

de prata.

Ligas de metais altamente nobres para restaurações metalocerâmicas

As ligas originais para metalocerâmica continham 88% de ouro e eram

muito macias para restaurações submetidas a grandes tensões como as PPFs. Sem

evidências sobre a união química entre essas ligas e a cerâmica, a retenção

mecânica e o embricamento eram usados para evitar o deslocamento da camada de

cerâmica. Se uma falha ocorresse nas restaurações, provavelmente as falhas eram

na interface porcelana-metal. Com isso, adicionando menos que 1% de elementos

oxidantes como ferro, índio e estanho em uma liga com alto conteúdo de ouro, a

força coesiva do metal à cerâmica é melhorada três vezes mais. Este 1% de adição

de metais básicos produz um pequeno filme de óxido na superfície da subestrutura

de modo a alcançar um nível de força coesiva que ultrapasse a resistência à coesão

da própria porcelana. Este novo tipo de liga tornou-se o padrão para restaurações

metalocerâmicas. Apesar das inúmeras composições químicas diferentes todas as

ligas que enquadram nas categorias altamente nobre, nobre e metais básicos,

devem compartilhar três características comuns: (1) ter potencial de união à

cerâmica; (2) possuir coeficiente de contração térmica compatível com os das

cerâmicas; e (3) suas temperaturas do solidus são suficientemente altas para

permitir a aplicação das cerâmicas de baixa fusão. Quanto mais alta for a

temperatura de fusão do metal, menor será o coeficiente de expansão térmica

(CET).

Ligas metalocerâmicas à base de ouro: Ligas PFM contendo mais de

40% de outro, pelo menos 60% de metais nobres (ouro mais platina e paládio e ou

outros metais nobres) são geralmente classificados como altamente nobres.

Ligas de Ouro-Platina-Paládio: Estas ligas têm um conteúdo de ouro

que vai ate 88% com variadas quantidades de paládio, platina e pequenas

quantidades de metais básicos. Algumas dessas ligas são de cor amarela. As ligas

desse tipo são susceptíveis à deflexão, e as PPFs precisam ser restritas a prótese

com três elementos, cantiléveres anteriores ou coroas.

Ligas de Ouro-Paládio-Prata: Estas ligas à base de ouro contêm entre

39 e 77% de ouro, até 35% de paládio e níveis de prata podendo chegar até 22%. A

prata aumenta o coeficiente de contração térmica, mas também tem tendência para

descolorir algumas cerâmicas.

Ligas de Ouro-Paládio: Um conteúdo de ouro variando entre 44 a 55% e

um nível de paládio de 35 a 45% estão presentes nesta liga metalocerâmica, que

tem se popularizado apesar do seu custo ser relativamente alto. A carência de prata

resulta na diminuição do coeficiente de contração térmica e na isenção da

descoloração de prata da porcelana. As ligas desse tipo precisam ser usadas com

porcelanas que tenham um coeficiente de contração térmica baixo, para impedir o

desenvolvimento da tensão axial e circunferencial (anel) na porcelana durante parte

do resfriamento do ciclo de queima da porcelana.

Ligas de metais nobres para restaurações metalocerâmicas

Ligas à base de Paládio: De acordo com a classificação da ADA, as

ligas nobres precisam conter pelo menos 25% de ouro, mas não necessariamente

conter qualquer parte de ouro. A classificação nobre geralmente refere-se a todas as

ligas à base de paládio que contenham entre 54 e 88% de paládio, mas também

descreve as ligas Ag-Pd para restaurações totalmente metálicas ou coroas veener

em resina contenham somente 25% de paládio. As ligas nobres à base de paládio

apresentam entre as ligas de ouro altamente nobres e as ligas predominantemente à

base de metais básicos. O preço por onça de uma liga de uma liga de paládio é

geralmente de metade a 1/3 do preço de uma liga de ouro. A densidade das ligas à

base de paládio é a intermediária entre aquela das ligas de metais básicos e as

altamente nobres. As ligas à base de paládio oferecem um preço moderado quando

comparado com o das ligas de ouro, com funcionabilidade semelhante ao ouro e

preço inferior.

Ligas de Prata-Paládio: As ligas de Ag-Pd foram introduzidas nos 70,

devido ao descontentamento com a fundibilidade, adesão da porcelana e problemas

operacionais com as ligas de metais básicos. Sua popularidade decaiu um pouco

nos últimos anos devido à sua tendência a descolorir a porcelana durante a queima,

o esverdeamento, como popularmente é denominado. O vapor da prata escapa da

superfície dessas ligas durante a queima da cerâmica, difunde a prata iônica dentro

da cerâmica, e é reduzido para formar a prata metálica coloidal na camada

superficial da porcelana. Nem todas as porcelanas são susceptíveis à descoloração

pela prata porque, aparentemente, não contêm os elementos necessários para

reduzir a prata iônica. Outras ligas de paládio contêm de 75 a 90% de paládio e

nenhuma quantidade de prata para eliminar o problema do esverdeamento. Devido

ao fato do paládio ser mais caro que a prata, a eliminação da prata e sua

substituição pelo paládio nessas ligas naturalmente resulta no fato dessas ligas

serem mais caras que as de Pd-Ag.

Encontra-se de 53 a 61% de paládio e 28 a 40% de prata na composição

das ligas Pd-Ag. O estanho ou o índio ou ambos são usualmente adicionados para

aumentar a dureza da liga e promover a formação de óxidos para uma adequada

adesão da porcelana. A aderência da cerâmica é considerada aceitável para muitas

das ligas de prata-paládio. Nódulos de Pd-Ag podem se desenvolver na superfície

assegurando a retenção da cerâmica por adesão mecânica melhor do que por

adesão química. Para todas as ligas, é necessário consultar o fabricante para

determinar qual cerâmica pode ser incompatível com uma liga.

Ligas de Cobre-Paládio: Este tipo de liga é comparável em custo com as

ligas Pd-Ag. Como ligas desse tipo são recentes no mercado odontológico, é

necessário obter experiência inicial com unidades simples em vez de PPFs.

Devido à sua baixa escala de fusão de aproximadamente 1.170ºC a

1.190º, espera-se que essas ligas sejam susceptíveis à deflexão a elevadas

temperaturas de queima. Então, é preciso cautela no uso dessas ligas para próteses

parciais fixas de longa extensão com conectores relativamente pequenos. Apesar da

alteração volumétrica e da distorção potencial da subestrutura metálica não serem

conhecidas, esses tipos de ligas têm sido associados a tais problemas.

Essas ligas contêm cerca de 74 a 80% de paládio e 9 a 15% de cobre,

sendo possível a contribuição do cobre para a descoloração da cerâmica.

As ligas de Pd-Cu possuem valores de alongamento de 5 a 11% e valores

de durezas tão altos quanto os de algumas ligas de metais básicos. Então, essas

ligas parecem ter um potencial pobre para o brunimento, exceto quando as áreas

marginais são relativamente finas. Podem ser ligas de fácil manipulação como ligas

de metais básicos. Apesar da incompatibilidade térmica não ser considerada a

preocupação principal, a distorção de subestruturas ultrafinas (0,1 mm) tem sido

ocasionalmente relatada. Relaxamento da tensão elástica contribuindo para

solidificação, polimento e jato de areia, que ocorre durante os procedimentos

subseqüentes de aquecimento podem ser fatores que podem causar distorção.

Ligas de Paládio-Cobalto: Este grupo de ligas é comparável em custo

com as ligas de Pd-Ag e de Pd-Cu. Podem ser ligas livres de ouro, de níquel, de

berílio e de prata. Como muitos metais nobres, essas ligas têm um grão de tamanho

pequeno para minimizar o calor dilacerante do processo de solidificação. Este grupo

Pd-Co é o mais resistente à deformação sob alta temperatura de todas as ligas de

metais nobres.

O conteúdo de metal nobre (à base de paládio) varia de 78 a 88%. O

conteúdo de cobalto varia de 4 a 10%. Uma liga comercial contém 8% de gálio.

Estas ligas devem apresentar boas características de manipulação. Devido à

presença do cobalto, é possível a descoloração da cerâmica, mas não é um

problema significante, pois falhas na técnica de mascarar totalmente a cor escura do

óxido metálico com porcelana opaca, sendo um resultado estético inaceitável.

Nenhuma cobertura metálica é requerida para mascarar a cor do óxido ou para

promover aderência à cerâmica. É esperado que as ligas de Pd-Ag e Pd-Cu sejam

mais compatíveis com cerâmicas de maior expansão por geralmente ter coeficiente

de contração térmica relativamente alta.

Ligas de Paládio-Gálio-Prata e Paládio-Gálio-Prata-Ouro: Estas ligas

são as mais recentes de metais nobres. Possui a tendência a ter óxido de cor

ligeiramente mais clara que os das ligas de Pd-Cu e Pd-Co e é termicamente

compatível com cerâmicas de menor expansão. O conteúdo de prata é relativamente

baixo (5 a 8%), insuficiente para causar o esverdeamento. Poucas informações

sobre a resistência coesiva do metal à cerâmica e sobre a compatibilidade térmicas

estão disponíveis. Essas ligas de Pd-Ga-Ag geralmente tendem a ter um coeficiente

de contração térmica relativamente baixo e é esperado que elas tenham mais

compatibilidade com porcelanas de menor expansão.

Ligas metálicas para próteses parciais

Ligas de metais básicos: De acordo com a classificação da ADA,

qualquer liga que contenha menos de 25% dos metais nobres como o ouro, platina e

paládio são considerados uma liga predominantemente de metal básico. Ligas nesta

categoria incluem: Co-Cr, Ni-Cr, Ni-Cr-Be, Ni-Co-Cr e Ti-Al-V. O titânio puro é um

elemento metálico básico, mas não é uma liga de metal básico.

As ligas à base de cobalto e de níquel e o titânio puro apresentam menor

custo, menor densidade, maior rigidez, maior dureza e comparável resistência clínica

ao manchamento e à corrosão, comparadas com as ligas de ouro do tipo IV. O

cromo é essencial para dar passividade e resistência à corrosão.

Os elementos de algumas ligas de metais básicos têm uma alta afinidade

com o oxigênio, mas a película de óxido formada pode funcionar como camada

protetora contra oxidação e corrosão posteriores. Essa formação de uma película

protetora por uma substância reatora reativa é denominada passividade. Três metais

são bem conhecidos pelo seu potencial de passividade: o alumínio, o cromo e o

titânio. O titânio é o metal mais resistente à corrosão, é usado em implantes,

estruturas de próteses parciais e mais em coroas e pontes. As ligas de metais

básicos são mais resistentes ao manchamento e a corrosão pela sua passividade

produzida pela camada de cromo.

Quando as ligas de metais básicos foram introduzidas, eram inferiores às

ligas de ouro quanto a sua fundibilidade. A presença do berílio em ligas de Ni-Cr

melhora sensivelmente a fundibilidade de pequenos detalhes. Em ligas para

metalocerâmicas, melhora a qualidade da camada de óxido, um aspecto essencial

para a ligação com a cerâmica.

Titânio puro: O titânio é um metal de peso leve com uma densidade de

4,51 g/cm3 comparado com a densidade de 7,6 g/cm3 para as ligas de Ni-Cr e Co-Cr.

Tem um ponto de fusão relativamente baixo e um baixo coeficiente de expansão

térmica. Para aplicações odontológicas gerais, o titânio apresenta um potencial de

passividade, fornecendo um alto grau de resistência ao ataque de muitos ácidos

minerais ou cloretos. Para o tratamento de pacientes com hipersensibilidade

comprovada ao níquel, o titânio puro representa uma excelente alternativa para ligas

de metais básicos que contêm níquel.

Ligas de Titânio: A liga mais simples para propósitos odontológicos e

clínicos é a de composição Ti-6AI-4V. Os benefícios principais da mistura são a

significante resistência e a estabilização da liga contra a formação tanto da fase α

(através da adição de alumínio) quanto da fase β (através da adição de cobre,

paládio ou vanádio). As ligas de fase α são as mais resistentes ao creep em altas

temperaturas, que é a propriedade mais importante para aplicações

metalocerâmicas. Devido ao fato dessas ligas não serem sensíveis ao tratamento

térmico, são mais sujeitas à soldagem. As ligas de fase β são menos resistentes à

deformação pelo creep em elevadas temperaturas, mas podem ser reforçadas e

tornadas significativamente mais resistentes. Atualmente, o titânio puro e as ligas de

Ti-Sl-V tem sido indicados para restaurações metalocerâmicas.

PROPRIEDADES GERAIS DAS LIGAS ODONTOLÓGICAS

Cor: A cor da liga geralmente é determinada de cor branca para as ligas

não preciosas, assim como para as de prata e paládio e cor amarela para as ligas

preciosas contendo alta porcentagem de ouro.

As ligas brancas com alta porcentagem de ouro são chamadas de ouro

branco, descolorido pelo paládio. O titânio apresenta cor mais acinzentada e com

menos brilho que o cromo.

Figura 03- Exemplo de cor de uma liga; cores branca e amarela.

Peso específico ou densidade (g/cm3): O peso específico determina a

densidade da substância que constitui um corpo, a relação do corpo e o seu volume.

A densidade de um metal é proporcional à soma dos pesos dos átomos e moléculas

presentes na liga, e ao espaço entre eles.

O peso específico é importante para calcular a quantidade de metal

necessária para fundir um determinado padrão de cera. Assim, o peso da cera com

os sprues é multiplicado pelo peso específico da liga para se saber a quantidade

exata de metal necessária para a fundição. O peso obtido já inclui os sprues.

Dureza Vickers (HV): A dureza vickers corresponde à dureza de

superfície, à resistência à abrasão, ao desgaste ou à penetração de um material em

outro. Sendo assim, quanto maior o valor, mais resistente é a sua superfície.

Para medir a dureza Vickers, é empregada uma pirâmide de diamante de

base quadrada. Ela é forçada por uma carga preestabelecida, sobre a superfície da

peça a ensaiar. A forma de impressão é a de um losango regular, cujas diagonais

são medidas por um microscópio. Tabelas fornecem o valor em função das

diagonais da impressão formada e da carga utilizada. O valor é dado em HV,

Hardness Vickers, geralmente entre 120 e 420 para as ligas odontológicas.

Dependendo da dureza do material, a mudança de carga muitas vezes é necessária

para obter uma impressão regular. Assim, é aplicada uma carga de 50N (HV5) para

metais preciosos, e de 100N (HV10) para metais não preciosos.

Módulo de elasticidade (MPa ou N/mm2): O módulo de elasticidade é a

medida da resistência do material, maior será o seu módulo de elasticidade, ou seja,

maior a força necessária para deformar este material. Para uma prótese parcial

removível, por exemplo, o ideal seria um módulo de elasticidade alto, para evitar

grampos muitos flexíveis. O valor do módulo de elasticidade é determinado pela

força necessária a um alongamento de 0,2%. Uma máquina de teste universal é

empregada para alongar a liga.

Figura 04- Máquina para alongar a liga.

Limite elástico (MPa): Também chamado de limite de alongamento, de

dilatação ou de escoamento. Corresponde à força necessária para a transição entre

uma simples deformação elástica e uma deformação plástica definitiva.

A deformação elástica de uma liga permite que após a remoção da força,

o metal retome sua forma original. Uma deformação plástica, mesmo após a

remoção da força, é permanente. O parâmetro de medida é de 0,2%, determinando

a transição entre uma deformação elástica e uma deformação plástica. Em caso de

uma prótese parcial removível, um valor alto evita deformações definitivas dos

grampos em ação.

Alongamento até fratura (%): Chamado também de flexibilidade dúctil,

corresponde ao alongamento máximo de um material, até ruptura. O valor, por ser

expresso em porcentagem, é independente do diâmetro da peça ensaiada.

Aumentando a força aplicada corresponde a um estágio avançado da deformação

plástica.

Coeficiente de expansão térmica (10-K6-1): O coeficiente de expansão

térmica corresponde à lei da termodinâmica. Quando um material tem sua

temperatura elevada, o espaço intertômico aumenta. Este fenômeno provoca

expansão, chamada expansão térmica.

Os comportamentos térmicos do metal e da porcelana devem ser

ajustados de modo que, durante o período de resfriamento da temperatura de

queima até a temperatura ambiente, as tensões residuais sejam suficientemente

baixas e propriamente direcionadas, para evitar trincas na porcelana. O coeficiente

de expansão térmica do metal deve ser ligeiramente maior, para contrair

ligeiramente mais que a porcelana durante o resfriamento. Esta diferença em

coeficiente deixa a porcelana em porcelana em compressão residual e fornece

resistência adicional.

Temperatura de pré-aquecimento (°C): Corresponde à temperatura final

do forno à qual o anel de revestimento deve ser mantido antes da fundição. Esta

temperatura varia em função da liga a ser fundida. O tempo de estabilização a esta

temperatura depende do tamanho do anel, e pode variar de 20 minutos até uma

hora e meia.

Intervalo de fusão (ºC): O intervalo de fusão é determinado por duas

temperaturas, a mais baixa, solidus, corresponde ao estado sólido do metal, e a

mais alta, liquidus, correspondente ao estado líquido do metal. Neste intervalo

variável de 30º a 130º, dependendo da composição, o material encontra-se pastoso.

Algumas partículas encontram-se líquidas enquanto outras ainda são sólidas.

Fig. 05- Tempertatura de fundição

Temperatura de fusão (ºC): Quando a temperatura atinge o ponto

liquidus, a totalidade da liga encontra-se líquida. Ao interromper o aquecimento,

imediatamente inicia-se o processo de solidificação de algumas partículas. Por isso,

a temperatura de fundição ultrapassa em aproximadamente 50ºC a 150ºC (7 a 15%)

a temperatura liquidus, permitindo ao metal preencher totalmente o anel de fundição,

enquanto líquido.

BIOCOMPATIBILIDADE DAS LIGAS ODONTOLÓGICAS

Devido à complexidade e diversidade das ligas dentais, explica-se a

dificuldade da biocompatibilidade das ligas odontológicas, pois idealmente, nenhum

outro elemento da composição deve ser liberado e influenciar o organismo. Contudo

com a rápida evolução nem todas as propriedades biológicas das ligas são

conhecidas.

A composição de uma liga odontológica pode ser expressa de duas

maneiras distintas: em porcentagem do peso específico ou em quantidade de

átomos de cada componente presente na liga, ou seja, em porcentagem do peso

atômico. A primeira é a mais utilizada, contudo, a segunda permite entender melhor

as propriedades biológicas. O peso específico e o peso atômico podem diferir muito

um do outro; um metal leve contém muitos átomos, e um metal pesado contém

poucos átomos. O peso atômico prevê melhor a quantidade de átomos que podem

ser liberados e afetar o corpo humano. Porém, os fabricantes geralmente

apresentam a composição de uma liga por porcentagem do peso específico.

Todas as ligas odontológicas liberam elementos na cavidade bucal, mas

não necessariamente em concentração proporcional à sua composição. A

quantidade de elementos liberados é diretamente proporcional às diversidades de

ligas presentes na boca. Podem ocorrer efeitos galvânicos entre tipos diferentes de

liga no mesmo ambiente oral. Na maioria dos casos, a quantidade de elementos

liberados pelas ligas odontológicas é bem inferior à quantidade ingerida pela dieta

alimentar.

Elementos devem ser liberados para causar alergia. Em resposta, os

tecidos gengivais apresentam inflamação significante. Estudos mostram que alergias

a ligas odontológicas somente podem ocorrer em presença de corrosão e liberação

de íons metálicos. É sempre difícil de determinar se uma resposta inflamatória a íons

metálicos é mediada por um mecanismo alérgico ou tóxico, ou mesmo por uma

combinação dos dois. Normalmente, as respostas alérgicas são caracterizadas

independentemente da dose aplicada.

Corrosão é uma propriedade química que tem conseqüências para outras

propriedades da liga como: estética, resistência e biocompatibilidade. A corrosão

ocorre quando elementos dentro da liga ionizam então os elementos descarregados

dentro da liga perdem elétron e tornam-se íons positivamente carregados pois estão

liberados dentro da solução. A corrosão é um fenômeno extremamente complexo e

depende de uma variedade de fatores físicos e químicos.

A presença de íons em quantidade suficiente pode alterar ou desabilitar

totalmente o metabolismo celular dos tecidos gengivais vizinhos, mas não se

garante que danos vão ocorrer. Quanto maior for o tempo de exposição das células

aos íons metálicos, menos concentrados encontram-se os efeitos biológicos.

Identificar e quantificar os elementos liberados estão relacionados aos

efeitos biológicos adversos como: toxidade, alergia ou mutagenicidade. A resposta

para o elemento liberado depende de qual foi este elemento liberado, da quantidade

liberada, da duração de exposição aos tecidos, etc.

Esses efeitos biológicos locais devidos à liberação de elementos ainda

são motivo de intensos debates. A questão central é saber se sua liberação é

suficiente para comprometer o funcionamento biológico normal dos tecidos

adjacentes às ligas.

As ligas não necessariamente liberam elementos na quantidade existente

em sua composição. Uma liga altamente nobre, fase única, deve ter 50% de ouro

mas menos do que 2% do total do volume liberado é ouro. Por outro lado somente

32% dos átomos dentro da liga são cobre, contudo 85% do volume liberado é cobre.

Geralmente ligas com fases múltiplas devem liberar mais volume. Alguns elementos

apresentam maior tendência para se liberarem das ligas e esta tendência é referida

como instabilidade. Elementos como prata, cobre, níquel, gálio e zinco tem maior

tendência para ser liberado comparado com elementos como ouro e paládio, por

esta razão ligas altamente nobres ou nobres sofrem menor influência da corrosão. A

prata tem moderada instabilidade e terá menor tendência para ser liberado. Ouro,

paládio e platina têm baixa instabilidade e são improváveis de serem liberados em

alto nível. O mais resistente à corrosão é o titânio.

A instabilidade dos elementos não é absoluta, pois alguns elementos

instáveis podem ser alterados por outros elementos da liga. O paládio contribui na

redução da instabilidade do cobre na ligas à base de ouro. A condição ambiental da

liga também poderá afetar a liberação de elementos. A redução do ph e o efeito do

ácido na liga dental são relevantes na biocompatibilidade.

Os efeitos biológicos dos metais dependem da via de acesso ao

organismo. Existem pontos chaves sobre a questão da toxicidade sistêmica das

ligas dentais. Metais liberados não podem entrar no organismo. Este fato é verdade

tanto na toxicidade local como sistêmica. Elementos que são liberados pela liga na

cavidade oral ganham acesso para dentro do organismo pelo epitélio do intestino,

pela gengiva ou outros tecidos orais; para elementos que formam vapor como o

mercúrio o meio de entrada é o pulmão.

Elementos que são liberados pelos implantes dentais dentro do tecido

ósseo em volta dos implantes estão, por definição, dentro do organismo. A liberação

de elementos em implantes é mais crítica biologicamente do que a liberação a partir

de restaurações coronárias. Titânio foi encontrado no fígado de pacientes portadores

de implantes. Os elementos liberados nas regiões cervicais, entre a coroa e a

gengiva marginal, assim como os liberados nas partes internas das Próteses

Parciais Removíveis são altamente concentrados, porque não são diluídos pela

saliva.

Estudos mostram que 15% da população apresentam sensibilidade ao

níquel (Ni), 8% ao cobalto (Co) e 8% ao cromo (Cr). A concentração de prata (Ag)

diminui sensivelmente as atividades celulares. Íons de ouro (Au) não integram com

os tecidos de maneira a provocar respostas alérgicas. Estudos mostram que os

pacientes sensíveis ao paládio (Pd) são quase sistematicamente sensíveis ao níquel

(Ni). A razão de alguns íons metálicos provocarem alergias, e outros não, não são

conhecidos.

O sobreaquecimento de uma liga conduz a uma formação de óxidos, nem

sempre sensíveis. A saliva, composta de aproximadamente 99% de água, assim

como o bicarbonato de sódio, cloro, cálcio, magnésio e fosfato, têm grande poder

corrosivo sobre estes óxidos.

Como dito anteriormente, ainda não possível conhecer os efeitos

biológicos das ligas odontológicas. A escolha de uma envolve dados financeiros,

legais, técnicos e a satisfação do paciente. A escolha na maioria das vezes é

filosófica com base em possíveis riscos biológicos. O aconselhável é empregar ligas

odontológicas provenientes de fabricantes constituídos de setores de pesquisas e

desenvolvimento. A avaliação deveria sempre envolver provas de corrosão e teste

de biocompatibilidade básico para determinar se a liberação de elementos é

biologicamente significante.

CONCLUSÃO

Por fim, concluímos que, para a aplicação das ligas odontológicas, os

metais e as ligas devem possuir características mínimas como:

- A natureza química das ligas não deve produzir efeitos tóxicos danosos

ou alérgicos no paciente ou no operador;

- As propriedades químicas devem apresentar resistência à corrosão e a

alterações físicas quando em contato com os fluidos orais;

- Os metais que as compõem precisam apresentar resultados satisfatórios

em relação a propriedades físicas e mecânicas tais como:

• Condutibilidade térmica;

• Temperatura de fundição;

• Coeficiente de expansão térmica;

• Contração de solidificação;

• Mínima reatividade com os revestimentos;

• Resistência ao desgaste;

• Resistência à corrosão e ao manchamento;

• Resistência à deflexão (ligas metalocerâmicas);

• Soldagem e polimento;

• Alta dureza

- A experiência técnica para a confecção e o seu uso deve ser de fácil

execução tanto para o dentista e o técnico laboratorial;

- Os metais, as ligas e os materiais para a confecção devem ser

relativamente baratos e bem acessíveis.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ANUSAVICE, Kenneth J. Phillips Materiais Dentários, 10ª Edição, Guanabara

Koogan

2. ANUSAVICE, Kenneth J. Phillips Materiais Dentários, Tradução 11ª Edição,

Elsevier,

3. BIOCOMPATIBILIDADE DAS LIGAS DENTAIS - Resumo baseado no artigo:

Biocompatibility of dental casting alloys: A review Wataha JC.

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4. ATUALIZAÇÃO EM PRÓTESE DENTÁRIA - 11º Congresso Internacional de

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São Paulo,2009.

5. PHILLIPS, Ralph W. Skinner Materiais Dentários, 9ª Ediçao,

6. SALVADOR, Edgard; USBERCO, João. Química Essencial, São Paulo: Editora

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