La Zirconia ed il Sistema Zeno® Tec System (Wieland)

 

La Zirconia rappresenta la più recente innovazione in odontoiatria per la realizzazione di ponti e corone per settori anteriori e posteriori. Essendo un materiale bianco in ossido di zirconia la sua traslucenza permette la realizzazione di restauri di massima naturalezza e in totale armonia con i tessuti circostanti.

Il sistema di lavorazione Zeno® Tec System nasce dalla diretta collaborazione tra Wieland e I-MES, azienda specializzata nella produzione di fresatrici industriali a controllo numerico, Xawex azienda specializzata nella produzione di ossido di zirconio ad uso odontoiatrico di eccezionale qualità. 3Shape è l'azienda che invece ha provveduto allo sviluppo del software che ha reso possibile ottenere risultati sorprendenti nelle fasi di modellazione virtuale. Questo team di aziende ha reso possibile l’applicazione del sistema Zeno® Tec System nel mondo odontotecnico. La tecnologia CAD-CAM, con l’ausilio di uno scanner a lettura laser e ottica, un software per la modellazione delle strutture, trasferisce il disegno ad un fresatore operante su quattro assi, permettendo una lavorazione di massima precisione delle strutture (zirconia, resina per provvisori, plastiche per prova strutture, plastiche calcinabili PMMA, allumina, titanio, ceramiche). L’esclusiva del sistema consiste nel poter realizzare strutture estese fino a 14 elementi uniti. La tecnologia Zeno® Tec System è l'alternativa più valida alla metalloceramica.

Proprietà Chimico Fisiche ed Applicazioni Odontoiatriche della Zirconia.

Nell’ambito di applicazione di protesi fisse nel settore odontoiatrico la ziconia (chimicamente ZrO2 = biossido di Zirconio) è in continua evoluzione ed incremento poiché caratterizzata da alcune proprietà essenziali quali: - elevata resistenza alla flessione (che porta a lunga durata) - colorazione bianco-chiara (che favorisce la copertura con rivestimenti estetici) - biocompatibilità e ottima riproducibilità al modello di riabilitazione.

Chimicamente la Zirconia (o biossido di Zirconio) appartiene alla famiglia degli ossidi refrattari che non presentano fasi “vetrose” esaltando così le caratteristiche di resistenza meccanica dei materiali in cui viene utilizzata.

Inoltre tale ossido presenta una transizione di fase allo stato solido che ne modifica la struttura chimico-fisica e la densita relativa. Infatti il suo reticolo ha geometria “monoclina” fino a temperatura di 1010 °C con densità relativa di 5,7 g/cm3 e passa per incremento di temperatura a fase tetragonale con densità relativa di 6,1 g/cm3. Ciò porta ad un decremento di volume, nella transizione di fase per aumento dalla temperatura, di circa il 5-7 % che introduce una compressione del materiale (e di conseguenza della protesi) con inibizione e scomparsa degli eventuali difetti dovessero presentarsi.

Tale trasformazione allo stato solido è resa irreversibile e viene favorita e stabilizzata con piccole aggiunte di altri ossidi metallici quali CaO, MgO, Y2O3, NbO2 ecc…. In tale reticolazione tetragonale (detta transizione m => t) la “zirconia stabilizzata” ha un coefficiente di dilatazione termica molto basso, è un ottimo isolante termico ed elettrico e resistente perfettamente agli acidi e alcali (ad eccezione dell’acido fluoridrico).

La tecnica di lavorazione odontoiatrica più promettente e sviluppata prevede la preparazione del “modello” in zirconia dal materiale plastico in fase monoclina detto “pre-sinterizzato” mediante tecniche appropriate (CAD/CAM), suo controllo dimensionale per eventuali ritocchi e successiva sinterizzazione a caldo per trasformarlo in fase tetragonale stabile, più espansa e compatta. Tali materiale “pre-sinterizzato” a base di zirconia, è disponibile in commercio in varie forme e dimensioni e per favorirne la lavorabilità e la resistenza meccanica è unito a piccole percentuali di altri ossidi-refrattari quali Y2O3, che ne esaltano l’applicabilità in ambito odontoiatrico (ed anche nella cotruzione di protesi ortopediche di maggiori dimensioni).

Una composizione tipica di un pre-sinterizzato da odontoiatria è pertanto la seguente:

ZrO2 + HfO2 = 95 % | Y2O3 (4 %) | Al2O3 < 1%

Dopo la fresatura del materiale suddetto in fase monoclina (morbido e lavorabile) viene eseguita una sinterizzazione a circa 1350 °C per circa 10/12 ore facendo assumere stabilità al materiale tanto da poterlo utilizzare come supporto per la ceramica dentale.

Infatti sulle strutture in zirconia “tetragonale” così ottenute bianche e traslucide, vengono poi applicate ceramiche da rivestimento estetico e trattate con liquidi coloranti a basi di ossidi metallici ottenendo al termine della lavorazione, una protesi in ceramica integrale, ossia assolutamente priva di metalli in lega e fasi metalliche che non siano combinate con altri elementi ossia più sicure verso eventuali rilasci in opera. Nella letteratura tecnica e specializzata del settore sono disponibili numerosi studi scientifici sulla zirconia e sulle sue applicazioni in ambito medico ed odontoiatrico che trattano i numerosi aspetti del materiale ed a cui si rimanda per approfondimenti ed altre considerazioni.

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