Металлы в стоматологии – основные характеристики и область использования

Металлы – это компоненты, имеющие определенные свойства и характеристики, которые в большинстве случаев сходны.

Так, все они пребывают в твердом состоянии, имея при этом отличную пластичность, что позволяет широко применять их как в медицинской, так и в стоматологической практике.

Какие это вещества, в чем заключают основные преимущества их использования – об этом и многом другом пойдет речь в данной статье.

Назначение

Среди основных материалов, используемых в стоматологических клиниках, металл – наиболее востребованный компонент.

Из его сплавов отливают ортодонтические конструкции, делают современные инструменты и приспособления. Кроме того, они служат основой в процессе пайки и выполнения штамповочных работ.

Изначально применялось ограниченное количество элементов – золото, серебро, и как бюджетный вариант – медь. Позднее были задействованы более склонный к скорейшему восстановлению свинец, железо и олово.

Сейчас в чистом виде эти компоненты практически не применяются. На смену им пришли сплавы – комбинации металлов, качественно повышающие их эксплуатационные и технические характеристики.

Сегодня наиболее популярным является применение:

• углеводородистой стали на основе железа;
• легированных стальных сплавов;
• нержавеющей, устойчивой к коррозийным применениям, стали;
• цветные металлы – золото, платина, палладий.

Им отдается предпочтение ввиду прочности, долговечности, высокой эстетичности и полному соответствию всем требованиям, предъявляемым к конечному продукту, из них изготовленному.

Определение строения

Структурное строение любого вещества, в том числе и металла, определяет его макроскопические и микроскопические исследования, на основании которых проводится качественный анализ элемента.

Важную роль играет оценка кристаллического строения металла. В нем все атомы характеризуются геометрически правильной локализацией на строго определенной дистанции друг относительно друга.  Сила их отталкивания, равно как и сила взаимной тяги, уравнена, что позволяет ему сохранять твердое состояние.

При перетекании из жидкости в данное состояние формируется кристаллическая решетка, и появляются обособленные кристаллы, а сам процесс именуют кристаллизацией.

Она складывается из двух последовательных этапов:

• зарождение зачатков;
• рост кристаллов из сформировавшихся центров.

Атомы в данном случае упакованы достаточно плотно, а большинство металлов строится в тетрагональную решетчатую форму, в которой каждый компонент склонен изменяться под внешними воздействиями (температурным, механическим).

Существенным недостатком кристаллической решетки считается наличие дефектов точечной и линейной дислокации.  Это ухудшает качественный состав вещества – анизотропию.

Чем более выражено охлаждение металлического элемента, тем сильнее он кристаллизирован. Чтобы достичь необходимого порога переохлаждения, металл определяют в охлажденные до минусовых температур, заготовки.

Коррозийное воздействие на металлы приводит к фрагментарному его поверхностному разрушению. Чем менее в сплаве содержится однозернистой структуры, тем меньше поражающий эффект.

Равномерная коррозия не проникает в глубинные слои – она менее опасна. Интеркристаллическая решетчатая структура разрушает частицы на глубинном уровне и способна привести к полной деструкции элемента.

Металлы, содержащиеся в ротовой полости, постоянно подвержены негативному воздействию коррозийных условий. Слюнная жидкость – природный электролит, способный разрушить даже стойкие твердые соединения. Попытка металла вернуть свои характеристики провоцирует перетекание его ионов в консистенцию раствора.

Огромное действие на качественный состав металла оказывает структурное содержание его поверхностного слоя. На шероховатом и слегка бугристом рельефе разрушительное коррозийное воздействие начинается намного быстрее, и проходит несколько агрессивнее в сравнении с гладкой, полированной поверхностной зоной.

Применение

Область применения металлических сплавов в ортодонтических мероприятиях достаточно обширна. В основном, их используют:

• как сырье для производства мостовидных конфигураций и коронок – идеально для этого подходят сталь, никель, золото и палладий;
• имплантов и протезных каркасов – для этой цели применимы практически все виды металлов (благородные, неблагородные, черные и цветные) – все определяется материальной состоятельностью пациента;
• инструменты и приспособления – наиболее ценится как исходный материал для медицинского инструментария высококачественная сталь с высоким содержанием углеводорода;
• пломбы – делаются из цветных металлов, золота, серебра, а также смесей металлов с преобладающим их содержанием.

Обязательные требования

В стоматологии используют сплавы необходимого состава и качества, что в первую очередь, предполагает обеспечение заданной текучести, тугоплавкости и эластичности.

Оптимальное совмещение этих характеристик делает сплав податливым к обработке для производства конструкций различных конфигураций.

Основные требования, которыми должны обладать сплавы, применяемые в медицинских целях:

• предельно высокие механические характеристики – упругость материала, его пластичность, повышенная твердость в сочетании со способностью сопротивляться износу;
• доступность обработки компонента — металл должен достаточно легко поддаваться изготовлению цельнолитых конструкций, штамповке, шлифовке и полированию, поддаваться пайке и волочению;
• способность сохранения физических характеристик – поддержание низких температурных режимов плавления в сочетании с низкой плотностью;
• являться химически устойчивыми к негативному кислотному влиянию, воздействию высоких щелочных концентраций, коррозийная сопротивляемость;
• отличаться минимальной усадкой породы.

В полном объеме этим показателям соответствуют:

• золото;
• серебро и его производные;
• палладий;
• нержавеющая сталь;
• сплав алюминия и бронзы.

Кроме того, востребованы компоненты, в основе которых содержится элемент олова и свинца, они особенно легкоплавкие.

Классификация

Исходя из особенностей химического состава элементов, металлы, широко используемые в стоматологической практике, классифицируют по следующим параметрам:

• черные;
• цветные;
• благородные;
• неблагородные;
• припои.

К черным металлам относят:

1. Железо и его производные – помимо основных фрагментов, в его составе присутствуют вспомогательные компоненты и металлические соединения. Таким образом, получают легированную сталь, и придают ей характеристики нержавеющего элемента.
2. Сталь – представляет собой легированную консистенцию, в которую добавляют целый ряд других металлических производных.

   Их основное преимущество в способности менять температуру плавления, твердость покрытия, пластичность и способность к ковке металла. Нержавеющая сталь – самый устойчивый к коррозии, материал.

   В его составе содержится хлор, в концентрации, не менее 20% от всей массы изделия.

3. Чугун – при условии содержания в нем соединений углерода более 2,1%.

Цветные металлы – все остальные элементы, и, соответственно, их соединения.

Припои – это производные, используемые в ортодонтии для вспомогательных целей. Они легко плавятся и позволяют делать припой и штамповать необходимые каркасные конструкционные составляющие.

Благородные

Стоимость благородных металлов и сплавов, в состав которых они входят, довольно высокая. При этом они пользуются заслуженной популярностью, поскольку обладают неоценимым для медицинского применения, качеством – биосовместимостью.

Им не знакомо негативное воздействие коррозии, они не вступают в контакт со слюнным секретом, постоянно присутствующем в полости рта, и пагубно влияющем на металлические конструкции более «примитивного» содержания.

Компоненты из драгоценных элементов не вызывают индивидуальной непереносимости материала, чреватых вспышками аллергии, и не принадлежат к группе соединений, способных по мере их накопления в организме, вызывать интоксикацию.

В силу описанных факторов, сплавы золота или платины зачастую являются единственно возможным решением для пациентов, склонных к полиэтиологической контактной непереносимости.

Основное преимущество благородных металлов – их практически пожизненный срок эксплуатации. Ну а к минусам можно отнести, разве что, слишком высокую их стоимость, в сравнении с аналоговыми предложениями, выполненными из более дешевых составляющих.

Основная область применения благородных металлов – мостовидные протезы и штампованные коронки. Платина – идеальное решение для изготовления фрагментов бюгельного протезирования литого типа, вкладок и кламмерных фиксаторов.

Неблагородные

Неблагородные металлы преследуют в своем применении единственную цель – снижение себестоимости протезных конструкций. В их основу заложены экологически безопасные компоненты, способные заменить золото или платину.

Наилучшим образом для этого подходит нержавеющая сталь, хромово-кобальтовые комбинации металлов, никель – хромовые соединения.

Такие составляющие – наиболее востребованные металлы в ортодонтической практике. Кроме того, они обладают прекрасными легирующими характеристиками, благодаря чему составу можно придавать любые свойства.

Основное преимущество нержавеющей стали – ее низкая стоимость. Недостатками можно считать:

• тяжелый удельный вес – плотность порядка 8 грамм на кубический см;
• высокая химическая активность;
• способность провоцировать аллергические реакции;
• склонность к гальванозам.

Область применения:

• несъемный тип протезирования;
• персональные коронковые каркасы;
• литые зубные системы;
• фасетки;
• гильзы стандартного вида, являющиеся шаблонной заготовкой для изготовления штампованных коронковых изделий;
• кламмеры для фиксации протезов и брекет – систем;
• пломбировочные матрицы;
• сепарационные пластины;
• паяные мостовидные протезы;
• ортодонтическая проволока.

Неблагородные соединения имеют хорошие механические и химические показатели:

• низкую плотность;
• жидкотекучесть в пределах нормы;
• податливость к плавлению.

Отзывы

Как показывает практика, независимо от того, какой из металлов будет выбран в качестве компонента для стоматологических манипуляций, все они будут надежными, долговечными, и полностью отвечающими заявленным техническим характеристикам к данному виду материалов.

Если вас заинтересовала тема, рассмотренная в данной статье, оставить свой комментарий можно в соответствующем разделе.

Частые вопросы

Какие металлы наиболее часто используются в стоматологии?

Наиболее часто используются золото, платина, титан, никель-хромовые сплавы и нержавеющая сталь.

Какие основные характеристики металлов делают их подходящими для использования в стоматологии?

Металлы, используемые в стоматологии, обладают высокой прочностью, устойчивостью к коррозии, биосовместимостью с тканями полости рта и способностью к долговечной эксплуатации.

В каких областях стоматологии применяются металлические конструкции?

Металлические конструкции применяются в стоматологии для изготовления коронок, мостов, имплантатов, ортодонтических конструкций и других видов протезов.

Полезные советы

СОВЕТ №1

При выборе металлической конструкции для зубного протеза обратите внимание на состав сплава. Оптимальным выбором будет биокомпатибельный сплав, который не вызывает аллергических реакций и обладает высокой прочностью.

СОВЕТ №2

Перед установкой металлокерамической коронки или моста обсудите с врачом возможные альтернативы, такие как керамические или полимерные материалы. В некоторых случаях они могут быть более предпочтительными с эстетической точки зрения.