CAPíTULO

9

Materiales para modelos y.troqueles

f

"

Figura 9-1 Relación entre una impresión y una réplica de una arcada completa. (Cortesía del Dr. Lon T Smith University of Texas

Health Science Center at Houston, Dental Branch Houston, Texas.)

184

CAPíTULO 9

la réplica. Dada la estrecha relación que existe entre la réplica y la impresión, los defectos que pueda presentar la impresión quedarán reproducidos en la réplica. Conviene tener cuidado para no perpetuar los defectos en los sucesivos procesos, ya que pueden alterar la adaptación del aparato o la restauración acabados.

•

TIPOS Y ELECCiÓN

Los materiales usados para fabricar modelos, vaciados o troqueles a partir de impresiones dentales pueden clasificarse en los siguientes grupos: Derivados del yeso Escayola de modelos Cemento piedra dental argo, 'el exceso deáglia: no:7reacciona con los cristales semihidratados, y en última instanciase evapora cuando el yeso ha fraguado. El exceso de agua únicamente ayuda a mezclar las partículas de polvo y es sustituido

por espacios vacíos al evaporarse.

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¡ I Figura 9-3

Partículas de polvo de un cemento piedra dental (sulfato cálcico semihidratado alfa) . .

188

CAPíTULO 9

~T_A_BL_A~9~-2~__________________________________~1

Cantidad de agua necesaria paramezc/ar los materia/es de yeso* Yeso Escayola para modelos Cemento piedra dental Cemento piedra dental de gran resistencia

Agua para la mezcla (mi por cada 100 g de polvo)

Exceso de aguat (mi por cada 100 g de polvo)

37-50

18-31

28-32 19-24

9-13 0-5

* La proporción de agua-polvo recomendada varía con cada producto.

t Se

asume que el agua necesaria es 19 mi por cada 100 g de polvo.

El exceso de agua necesario para mezclar el polvo semíhidratado dependerá del tamaño, la forma y la porosidad de las pa:rtículas. Los cristales semihidratados porosos y de forma irreguhirnec~sitan más agua para facilitar la hidratación y la mezcla que los cristales porosos de forma'-másregular. Por consiguiente, la escayola necesita más agua para su mezcla que el cemento piedra yel cemento piedra de gran resistencia. El cemento piedra de gran resistencia es el que menos exceso de agua necesita, y-a-que sus cristales semihidratados son densos y de forma regular. Por consiguiente, u.na vez que ha fraguado, la masa de yeso formada por el cemento piedra de gran resistencia será más densa que la de la escayola o el cemento piedra. Los fabricantes recomiendan la cantidad de agua necesaria para mezclar la escayola, el cemento piedra y el cemento piedra de gran resistencIa, que varía para cada producto (tabla 9-2)._La escayola para modelos es la que más agua necesita para su mezcla, mientras que el cemento piedra de gran resistencia es el que menos necesita. Si no se emplea la cantidad de agua recomendada por el fabricante se pueden alterar la consistencia del material y las propiedades de. la masa fraguada.

Propiedades Tiempos de fraguado inicial y final. El tiempo de fraguado inicial se denomina también tiempo de trabajo. Durante el tiempo de trabajo el material se puede mezclar y verter sobre la impresión. Aunque la reacción química se pone en marcha en el momento en que se mezcla el polvo con agua, en esta primera fase .sólo se convierte en yeso una pequeña parte del producto .semihidratado. La masa recién mezclada tiene una consistencia semifluida y se puede verter en moldes de cualquier forma. Sin embargo, al avanzar la reacción aumenta el número de cristales semihidratados que reaccionan formando cristales dihidratados. La viscosidad de la masa de reacción empieza a aumentar rápidamente, y en un momento dado la masa ya no puede fluir y penetrar en los detalles más finos de la impresión. En ese momento el material ha alcanzado el tiempo de fraguado inicial y no se debe seguir manipulando.

Se puede identificar clínicamente el tiempo de fraguado inicial gracias a un fenómeno conocido como pérdida de brillo. En un momento dado de la reacción química, el exceso de agua de la superficie es absorbido por la masa de cristales de yeso que se están endureciendo. En ese momento la superficie del yeso deja de reflejar la luz y adquiere un aspecto apagado. Cuando el yeso pierde el brillo se debe dejar de manipular la masa. Para que los materiales de yeso cumplan los requisitos de la Especificación n.O 25 de ANSI-ADA, el tiempo de fraguado inicial debe oscilar entre 8 y 16 minutos a partir del comienzo de la mezcla. El tiempo de fraguado final se define como el momento en el que el material puede separarse de la impresión sin distorsiones ni roturas, momento en el que la reacción química

Materiales para modelos y troqueles

189

TABLA 9-3

Dureza de Knoop y rugosidad superficial de diversos materiales para troqueles Dureza de Knoop (kgfmm 2)

Material para troqueles

25

Epoxi Cemento piedra de gran resistencia sin endurecedor Cemento piedra de gran resistencia con endurecedor Plata electrochapada Cobre electrochapado Modificado a partir de Fan PL, Powers JM, Reid BC:

Rugosidad superficial (micropulgadas)

77

2,0 16,0

79

11,0 .

128

2,4

134

·1,2

J Am Dent Assoc 103:408,1981 .

prácticamente ha terminado. El tiempo de fraguado final suele medirse de forma arbitraria por algún tipo de prueba de penetración, como la dela aguja de Gillmore. Aunque el tiempo de fraguado final de muchos derivados del yeso utilizados para fabricar modelos y troqueles es de unos 20 minutos a partir del comienzo .de la mezcla, en la práctica se suele dejar que la masa de yeso se endurezca durante 45-60 minutos antes de separarla de la impresiqn. . Reproducción de los detalles. Los troqueles de yeso no reproducen los detalles sllperficiales con tanta perfección como los troqueles electrochapados o de epoxi, ya que ~el yeso fraguado tiene una superficie porosa a nivel microscópico (v. fig. 9-2). Debido a esa porosidad, el yeso fraguado tiene una superficie rugosa comparada con la de otros material.es para troqueles (tabla 9-3). Se puede reducir la rugosidad superficial de algunos cementos piedra de gran resistencia usando una solución endurecedora en lugar de agua para la mezcla. Con frecuencia se forman burbujas de aire a nivel de la superficie de unión entre la impresión y el modelo de yeso, debido a que el yeso recién mezClado no humedece bien algunos materiales de impresión. Como puede verse en la tabla 9-4, el número de burbujas formado en 'un modelo es proporcional a la humectabilidad del material de impresión, tal como indica el ángulo de contacto entre el yeso recién mezclado y la impresión. Se puede reducir notablemente la frecuencia de las burbujas vibrando el modelo durante el vertido. .

TABLA 9-4

Relación entre el ángulo de contacto del cemento piedra de gran resistencia con diversos materiales de impresión y el número de burbujas en los modelos Material Agar Alginato Poliéter Polisulfuro Silicona (hidrófila) Silicona (hidrófoba)

Ángulo de contacto del cemento piedra de gran resistencia . (grados)

Número de burbujas en el modelo

40 44 49-51 67-77 50 92-98

Modificado a partir de Lorren RA, Salter DJ, Fairhurst CW:

J Prosthet Dent 36:176, 1976.

9-28 39-43

56-69

190

CAPíTULO 9

TABLA 9-5

.Resistencia

r variación dimensional de los productos derivados del yeso * a

Yeso Escayola para· modelos (tipo 11) Cemento piedra (tipo 111) Cemento piedra de gran resistencia (tipo .IV) Cemento piedra de gran resistencia y expansión (tipo V)

Resistencia mínima la compresión durante una hora, Ibs/in 2 (MPa)

Expansión de fraguado al cabo de dos horas, % Mínimo Máximo

1.300(4) 3.000 (21)

0,00 0,00

0,30 0,20

5.000 (34)

0,00

0,10

7.000 (48)

0,10

0,30

* Adaptado de la Especificación n.O 25 de ANSI-ADA revisada.

Re-sistenciá a la compresión. La resistencia de los materiales de yeso es directamente proporcional a la densidad de la masa fraguada. Dado que el cemento piedra de gran resistencia se mezcla con el mínimo exceso de agua, es el material de yeso más denso y fuerte. La escayola para modelos, al ser la menos densa, es la más débil del grupo. En la tabla 9-5 se recogen los valores mínimos de resistencia a la compresión durante una hora necesarios para que los materiales cumplan la Especificación n.O 25 de ANSI-ADA. La resistencia a la compresión durante una hora mide en realidad la resistencia del yeso húmedo, ya que todavía no ha perdido el exceso de agua. Dicha resistencia aumenta una vez que él yeso se seca (para lo que puede tardar hasta una semana en el caso de un modelo de gran tamaño). Esta resistencia en seco duplica aproximadamente el valor de la resistencia en húmedo (enun(i hora). Resistencia a la tracción. La resistencia de los materiales de yeso a la tracción tiene una gran irriportancia en aquellas estructuras que suelen soportar fuerzas de flexión, como las que se producen al separar los modelos de los materiales de impresión flexibles. Dada la fragilidad de los materiales de yeso, los dientes de un modelo se fracturarán en lugar de doblarse. La escayola para modelos tiene una resistencia .a la tracción durante una hora de unas 330 lbs/in2 (2,3 MPa). Una vez que seseca, la resistencia de la escayola a la tracción se duplica. El cemento piedra de gran resistencia tiene una resistencia a la tracción unas dos veces mayor que la de la escayola, tanto en seco como en húmedo. Tanto la escayola como los ce-

mentos piedra son considerablemente menos resistentes a ·la tracción que a la compresión. Dureza y resistencia a la abrasión. La dureza superficial de los materiales de yeso depende de su resistencia a la compresión. Cuanto mayor es la resistencia a la compresión de la masa endurecida mayor es la dureza superficial. El cemento piedra de gran resistencia es tres veces más duro que un troquel de epoxi, pero la mitad de duro que un troquel electrochapado (tabla 9~3). La resistencia a la abrasión aumenta también al aumentar la resistencia a la compresión. La máxima dureza y resistencia a la abrasión se alcanza cuando el material ha adquirido la dureza en seco. El cemento piedra de gran resistencia es el más resistente de los materiales de yeso, pero en la práctica ni siquiera este producto posee una resistencia a la abrasión tan alta como sería deseable. La ausencia de una superficie lisa y uniforme, como puede verse en la figura 9-2, podría explicar la moderada resistencia a la abrasión del cemento piedra de gran resistencia. Las tentativas para tratar de mejorar la resistencia del yeso a la abrasión mediante la impregnación .del troquel con monómero de metilmetacrilato polimerizado posteriormente no han dado resultados satisfactorios. La idea de secar los modelos,

Materiales para modelos y troqueles

191

los moldes o los troqueles en un horno para conseguir rápidamente la dureza superficial y. la resistencia a la compresión del yeso en seco no resulta práctica, ya que se puede atacar el agua de cristalización, lo que mermaría la resistencia en lugar de incrementarla. El empleo de una solución endurecedora en lugar de agua puede incrementar notablemente la dureza y mejorar la resistencia a la abrasión en algunos cementos piedra de gran resistencia, gracias a la obtención de una superficie más lisa (v. tabla 9-3). Exactitud dimensional. Todos los materiales de yeso experimentan al fraguar una expansión lineal cuantificable. La expansión se debe al crecimiento de los cristales de sulfato cálcico dihidratado y a la colisión de dichos cristales entre sí. Sin embargo, la magnitud de la expansión varía de unos materiales otros, como puede verse en la tabla 9-5. Generalmente, los troqueles fabricados con cemento piedra de gran resistencia son de pequeño tamaño,.pero son más exactos que los fabricados mediante electrochapado o con epoxi (que también son pequeños). La precisión depende también de la variación dimensional que experimenta el material de impresión al fraguar y del estrechamiento de la preparación. Una preparación de corona completa más estrechada presentará menos discrepancia marginal en la pieza colada fabricada con un troquel pequéño que una preparación que tenga unas paredes axiales casi paralelas (tabla 9-6). · . . La expansión de fraguado puede controlarse mediante diferentes maniobras "durante la manipulación, así como con la adición de algunos productos químicos. Analizaremos estos factores en la siguiente sección sobre la manipulación de los materiales. · Si durante el proceso de fraguado se sumergen en agua los maLa expansión de ' teriales de yeso, aumenta su expansión de fraguado. La escayola, el fraguado del yeso cemento piedra y el cemento piedra de gran resistencia experimenbajo el agua recibe el tan una expansión higroscópica en el agua unas dos veces mayor que nombre de la expansión normal de fraguado de esos materiales. expansión

a

higroscópica.

Manipulación

Elección del producto. La elección de un tipo determinado de material de yeso· debería basarse en la aplicación clínica del mismo y en las propiedades que se necesiten. La escayola para modelos dentales (tipo II) es el más barato de los materiales de yeso, pero es poco resistente y experimenta una gran expansión al fraguar. La escayola para modelos debe reservarse para aquellas aplicaciones en las que no se necesita resistencia y la exactitud dimensional no es esencial. Una de las grandes ventajas de la escayola para los modelos de estudio es la facilidad para recortar los modelos fabricados con este material. El cemento·piedra de gran resistencia (tipo IV) es el más caro de los materiales de yeso. Debido a su dureza, resistencia

TABLA 9-6

.Discrepancia marginal de las piezas coladas fabricadas sobre troqueles de menor tamaño Error del troquel (%)

Estrechamiento de la preparación en grados

0,1

0,2

0,3

2 5 15

.135 11m 57 11m 23 11m

270 11m 115 11m 46 11m

405 11m 172 11m 68 11m

Modificado a partir de Price WR Jr, y cols.:

.-'

J Dent Res 55:8235, 1976.

192

CAPíTULO 9

TABLA 9-7

Ejemplos de materiales comercía'es de yeso para modelos y troqueles* Cemento piedra (tipo 111)

Kerr Snow White Plaster No. 1*

Rapid Stone*

Vel Mix Stone*

Lab Plaster Model Plaster

Denstone* Tru Stone* Dental Stone*

Die Stone*

Die Keen *

Microstone*

Master Model Die Stone* Die-Rock*

Jade Stone*

Quickstone*

Silky-Rock*

Prima Rock*

Fabricante Kerr/Sybron Miles Inc Dental Products PreVest Whip-Mix

Cemento piedra de gran resistencia y expansión (tipo V)

Escayola para modelos (tipo 11)

Laboratory Plaster* Orthodontic Plaste,r*

Cemento piedra de gran resistencia (tipo IV)

* Productos certificados de acuerdo con la Especificación n.O 25 revisada de ANSI-ADA.

y exactitud dimensional, es el producto más indicado para la fabricación de restauraciones ae oró. El cemento piedra (tipo IlI) tiene unas propiedades intermedias entre las de la escayola y erce~ento piedra de gran resistencia. Se puede éscoger cuando se necesita un modelo de estudio' más duradero o 'un modelo de trabajo para fabricar una dentadura completa. En la tabla 9-7 se incluye una lista de los productos de yeso que se utilizan actualmente. Proporción de agua-polvo. La escayola para modelos se mezcla con una proporción de agua-polvo de 45: 100; el agua se mide volumétricamente en mililitros y el polvo en gramos. Para conseguir una consistencia practicable el cemento piedra necesita unos 30 ml de agua y el cemento piedra de gran resistencia de 19 a 24 ml de agua por cada 100 gramos de polvo. Cualquier variación de la proporción de agua-polvo recomendada por el fabricante altera el tiempo de fraguado, la resistencia y la expansión de fraguado. En la tabla 9-8 se puede observar el efecto de la proporción de agua-polvo sobre el tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión. Al aumentar dicha proporción se obtiene una mezcla más diluida que tarda más en fraguar. Como ya hemos mencionado anteriormente, una mezcla con una consisten-

TABLA 9-8 Efedo de la proporción de agua-polvo sobre el tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión de la escayola para modelos con' un ,espatulado normal Proporción agua-P9lvo (ml/g)

Tiempo de fraguado inicial (min)

0,45 · 0,50 0,55

11

Modificado a partir de Craig RG, editor: Book.

8 14

Resistencia a la compresión después de una hora (lbsjin 2 [MPa])

1.800( 12,6) 1.600( 11,2) 1.300(9,1 )

Restorative denta/ materia/s, 9.' ed., San Lui s, 1993, Mosby-Year

Materiales para modelos y troqueles

193

cia más diluida es más débil, ya que se utiliza más exceso de agua. Cuando se mezcla un derivado del yeso con una proporción menor de agua-polvo, la masa mezclada es más éspesa y se manipula con dificultad, pero el yeso fraguado suele ser más fuerte. La proporción de agua-polvo influye igualmente en la expansión de fraguado; las mezclas más espesas experimentan mayor expansión. Solución endurecedora. Para mezclar los derivados del yeso se puede usar en lugar de agua una solución endurecedora comercial compuesta por agua, un 30% de sílice coloidal y modificadores. Si se usa sola se mezcla menos cantidad de solución que de agua, ya que los modificadores surfactantes del endurecedor permiten que el agua empape mejor las partículas de polvo. El uso de una solución endurecedora modifica la dureza y la expansión de fraguado de los troqueles de yeso. La dureza de los troqueles de cemento piedra de gran resistencia aumenta un 2% con las impresiones de silicona, un 20% con las de polisulfuros, un: 70% con las de agar y un 110% con las de poliéter. El cemento piedra de gran resistencia mezclado con endurecedor experimenta una expansión de fraguado algo mayor: un 0,07% en comparación con el 0,05% de las mezclas con agua. Los cementos piedra de gran resistencia mezclados con endurecedor tienen también mayor resistencia al raspado. Espatulado. En una secuencia típica de mezcla se añaden cantidades medidas de agua y polvo a una taza de mezclas de goma flexible del tamaño y el diseño apropiados (fig. 9-4). Primero se echa el agua en el recipiente, y a continuación se añade el polvo y se per.miteque se asiente en el agua durante unos 30 segundos. De este modo se reduce la cantidad -q.e aire que se incorpora a la mezcla durante el espatulado inicial. Para conseguir una mezcla un,iforme hay que mezclar ligeramente el polvo y el agua con una espátula de" hoja rígidg..· Se puede seguir espatulando a mano o con la ayuda de un espatulador mecánico (fig. 9-5).

Figura 9-4 Taza de mezclas de gOrr1aflexible y espatula metálica de hoja rígida. ' .

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Figura 9-5 Espatulador mecánico para mezclas de yeso poco cuantiosas.

194

CAPíTULO 9

El espatulado a mano se realiza revolviendo la mezcla vigorosamente y restregando al mismo tiempo las superficies interna.s del recipiente con la espátula para asegurarse de que se humedezca todo el polvo y se mezcle bien con el agua. El tiempo medio de espatulado a mano suele ser de un minuto, y la velocidad de espátula de unas dos vueltas por segundo. Para conseguir una mezcla uniforme se puede usar un espatulador mecánico manual o a motor (fig. 9-6) para mezclar los materiales de yeso. Normalmente se obtiene un producto menos poroso. haciendo el vaCÍo sobre la mezcla durante el espatulado o después del mismo, ya que elimina la mayor parte del aire incorporado a la mezcla durante el espatulado. También e.s útil un vibrador automático para eliminar las burbujas de aire durante la mezcla. El tiempo y la velocidad del espatulado tienen un efecto muy concreto sobre el tiempo de fraguado y la expansión de los materiales de yeso. Dentro de unos límites prácticos, al

aumentar el espatulado disminuye el tiempo de fraguado. También aumenta la expansión de fraguado al aumentar el tiempo o la velocidad del espatulado. Tanto el tiempo de fraguado como la expansión de fraguado disminuyen al efectuar la mezcla al vaCÍo. Aceleradores y retardadores. También se puede alterar el tiempo de fraguado de los materiales de yeso con métodos más prácticos que la modificación de la proporción de aguapolvo o del tiempo y la velocidad de espatulado. Añadiendo determinados productos químicos se puede alterar la velocidad de la reacción química a unos pocos minutos o a varias:, horas. Los aceleradores son produc~qs.., químicos que aumentan la velocidad 'de "la reacción, reduciendo el tiemRÓ-' d~ fraguado a unos cuantos minutos. Los.retardadores son productos que'tienen el~fecto contrario . .:: . El funcionamiento de muchos aceleradores y retardadores se basa en una modificaCión de la solubilidad de los cristales senühidratados y dihidratados para aumentar o reducir la conversión de la for. ma semihidratada en la dihidratada. Un acelerador hace que la forma semihidratada sea mucho más soluble que la dihidratada, acelerando la reacción química. Son ejemplos de aceleradores los cristales dihidratados de sulfato potásico (S04K2) y de sulfato cálcico (S04Ca)*. Una solución de S04K2 al 2% en agua es el acelerador excelente. La adición de esta solución salina .a la escayola reduce el tiempo de fraguado de unos 10 minutos a 4 minutos. Si Figura 9-6 Espatulador mecánico a motor con disse muele una pequeña cantidad de S04Ca positivo de vacío. dihidratado frc:.tguado y se mezcla con escayola, por ejemplo, los cristales dihidratados actuarán como un eficaz acelerador. El yeso fraguado empleado de este modo recibe el nombre de tierra blanca y es muy eficaz en con-

* Los cristales de sulfato cálcico (S04Ca) dihidratado aceleran ·la reacción química actuando como puntos en los que se pueden formar nuevos cristales dihidratados al avanzar la reacción.

Materiales para modelos y troqueles

195

centraciones de 0,5 a 1%. Una forma práctica de acortar el tiempo de fraguado de los materiales de yeso en el consultorio dental consiste en utilizar el agua de lechada del recortador de modelos para mezclar el producto de yeso. Un retardador hace que la forma semihidratada tenga una solubilidad sólo ligeramente mayor que la de la forma dihidratada, lo que ralentiza la reacción química. El bórax en forma de Na2B407 . IOH 20 es un retardador fiable que puede prolongar el tiempo de fraguado de algunos productos de yeso hasta varias horas cuando se añade al polvo en una concentración del 2%. Los sistemas coloidales como la sangre, la saliva, el agar o el alginato también retardan la reacción de fraguado de los productos de yeso, aunque no alteran la solubilidad de las formas semihidratada y dihidratada. Si estos coloides entran con la masa de yeso durante su fraguado, se obtiene un yeso de superficie blanda y poco resistente a la abrasión. Para evitar este problema hay que lavar concienzudamente las impresiones con agua fría para eliminar los restos de sangre y saliva antes de vaciar la impresión.

Temperatura y humedad. La temperatura del agua utilizada para la mezcla y la temperatura ambiente influyen sobre el tiempo de fraguado de los materiales de yeso. Se ha podido comprobar en la práctica que al aumentar la temperatura de la sala de ' 20 oC a la temperatura corporal de 37°C, la velocidad de la reacción aumenta ligeramente, y eltiempo de fraguado disminuye. Sin embargo, al aumentar la temperatura por encima de los 37 oC disminuye la velocidad de la reacción y se prolonga el tiempo de fraguado. A 100 oC las formas semihidratada y dihidratada tienen la misma solubilidad, en cuyo caso no se puede producir ninguna reacción y el yeso no fragua. Los materiales de yeso son algo higroscópicos y pueden absorber el vapor de agua de la humedad atmosférica, formando S04Ca dihidratado. Aunque anteriormente en esta misma sección hemos señalado que la presencia de cristales de S04Ca dihidratado en la escayola puede acortar el tiempo de fraguado, la experiencia nos ha demostrado que la exposición de la escayola o los cementos piedra a una humedad elevada prolonga el tiemFigura 9-7 Empleo de la cera de encajonar para po de fraguado. Para obtener resultados óptiformar un molde alrededor de una impresión.

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mos se deben guardar todos los productos de yeso en un recipiente cerrado cuando no se estén utilizando, para protegerlos de la humedad ambiental. Construcción de un modelo o vaciado. Existen varios métodos habituales para construir un modelo o vaciado. En uno de ellos se envuelve la impresión con tiras de cera blanda, denominada cera de encajonar, para formar un molde para el yeso (fig. 9-7). Generalmente, la cera se extiende aproximadamente 1,3 cm más allá del lado tisular de la impresión para proporcionar al modelo una base. Al manipular la cera blanda hay que tener cuidado para no deformar el material de impresión. Seguidamente se deja fluir la mezcla de escayola o cemento piedra yagua sobre la impresión por vibración, de tal forma que la meZcla vaya expulsando el aire al ir rellenando la impresión de los dientes y otras irregularidades. Es 'corrien~ te vaciar los dientes de un modelo o vaciado en cemento piedra y vaciar a continu¡l.ció~, e~ resto de la impresión en escayola para modelos. Con esta técnica doble se. consiguelltl ,in~ '

196

CAPíTULO 9

Figura 9-8 Formador de modelos hecho de goma flexible, con el . cemento piedra y la escayola vertidos y la impresión en la posición correcta.

deIo- éün dientes más fuertes y con una base más fácil de recortar; en los siguientes métodos nos referiremos a ella como la técnica doble. Un·segundo método para la construcción de un modelo o vaciado co~ienza por el llenado de la impresión con cemento piedra tal como ya hemos descrito. Seguidamente se puede invertir la impresión rellenada y colocarla sobre un montón de escayola recién mezclada sobre una placa de vidrio. El cemento piedra tiene una consistencia espesa para que la masa permanezca en la impresión al invertirla. No se debe dejar que la masa de escayola sobre la placa 4e vidrio se extienda sobre la cubeta de impresión, ya que esto dificultaría la separación de la impresión yel yeso fraguado. Antes de que el yeso fragüe conviene moldear la base con una espátula para .reducir el tiempo necesario en el re cortador de modelos cuando el yeso haya fraguado. En un tercer método se invierte la impresión llena de cemento piedra y se coloca en un molde de goma denominado formador de modelos (fig. 9-8) en el que se ha vibrado una cantidad de escayola recién mezclada. Antes de que fragüe el material se pueden alisar las superficies de la escayola con un dedo mojado. Independientemente del método empleado para construir el modelo o vaciado, nunca se debe separar el yeso de la impresión hasta que haya fraguado completamente. Normalmente se deja que los materiales de yeso fragüen durante 45-60 minutos antes de separar la impresión y recortar el modelo o vaciado. Prestando un poco de atención a la construcción de la base del modelo se puede ahorrar un tiempo muy . valioso en el recortador de modelos. Cuando se vierte un material de yeso sobre una impresión de alginato y se produce el fraguado inicial del mismo, hay que colocar la impresión y el yeso en una atmósfera con una humedad relativa muy alta. Para ello lo mejor es utilizar un humidificador, pero cuando no se disponga de uno, se puede envolver cuidadosamente la impresión en una toalla mojada durante algún tiempo. Si se deja una impresión de alginato al descubierto sobre la repisa durante un rato, el alginato desprende humedad al aire y posteriormente puede absorber humedad de la superficie del yeso durante el fraguado, con el consiguiente deterioro de la calidad superficial del modelo. Si se permite que se seque el alginato; pierde su flexibilidad y

Materiales para modelos y troqueles

Figura 9-9

Aparato para platear: al impresión (cátodo); ministro de corriente continua.

197

bl barra de plata (ánodo); el su-

se vuelve duro; la separación del modelo o vaciado y la impresión seca pueden causar problemas. Desinfección. Para desinfectar un modelo se puede usar un pulverizador de yodóforo, siguiendo las instrucciones del fabricante, o sumergirlo en una solución de hipoclorito sódico , al 1: 1O durante 30 minutos. Conviene controlar los efectos de un determinado desinfectante sobre la superficie de los troqueles para asegurarse de que no erosiona dicha superficÍe. En una clínica odontológica hospitalaria, los modelos obtenidos a partir de una ~mpresión sin desinfectar pueden envolverse asépticamente y esterilizarse en óxido de etileno. ._,

• TROQUELES CHAPADOS CON METALES Los troqueles de metal se pueden fabricar chapando con cobre impresiones de compuesto o plateando impresiones de base de goma. Se conoce como electrochapado el procéso para fabricar un modelo o un troquel de este modo. Con otros materiales, como los derivados del yeso, existe siempre la posibilidad de que se produzca una variación dimensional al fraguar el material del troquel. Durante la cobertura electrolítica con un metal no se 'produc~ ningu~ na expansión ni contracción*. Este tipo de troquel reproduce la impresión con menos precisión que el cemento piedra de gran resistencia, pero es más duro y resistente a la abrasión y permite acabar y pulir satisfactoriamente las restauraciones metálicas sobre eI-troquel. Para que el chapado alcance un espesor de metal adecuado se debe mantener el proceso durante 12-15 horas. '

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Chapado con cobre

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Los troqueles chapados con cobre suelen fabricarse a partir de impresiones de compuesto o de silicona de adición. Un aparato de chapado apto para uso odontológico consta de un transformador y rectificador que reduce el voltaje de la corriente doméstica y convierte la corriente alterna en corriente continua. La corriente continua de bajo voltaje pasa a través de un reostato variable que permite regular la velocidad de acumulaCión del metal. Un miliamperímetro indica el paso de la corriente a través del baño electrolítico. Se fija al ánodo 'una pla-

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* Aunque

el proceso de chapado no produce variaciones dimension'ales traerse antes de que se deposite la capa metálica inicial.

per se, la goma de la impresión puede con- '

' 198

CAPíTULO 9

ca de cobre electrolíticamente puro, y al cátodo la impresión que se va a chapar. Se sumergen el ánodo y el cátodo .e n una solución electrolítica que contiene una solución ácida de sulfato de cobre. Antes de fijar la itnpresión al cátodo mediante cables que penetran en su interior hay que recubrir susuperfiéie con un,conductor de electricidad.

Plateado Sólo se pueden conseguir troqueles plateados con impresiones de polisulfuro, poliéter y algunas siliconas hidrófobas. El proceso del plateado es similar al del chapado con cobre, aunque para platear se necesita una corriente menos intensa. En la figura 9-9 se puede ver un aparato de los utilizados para platear. Para platear se emplea un ánodo de plata pura con una solución de cianuro de plata. La solución para platear es venenosa; se deben extremar las precauciones para evitar la contaminación de las manos, la superficie de trabajo y el vestuario. La adición de ácido a la solución produce gas de cianuro de hidrógeno, que es muy venenoso. Por consiguiente, se debe mantener la solución de plateado aun pH alcalino (> 7). Nunca se deben efectuar en la misma zona el chapado con cobre y el plateado, ya que se corre un gran riesgo de contaminar la solución alcalina de plateado con la solución ácida del chapado con cobre. Se debe mantener cubierto el baño de plateado en todo momento para controlar la evaporación y la disipación de vapores. Para que la superficie de una impresión pueda conducir la electricidad hay que cepillar las zonas que se vayan a chapar con plata en polvo, que se adhiere bien a las impresiones "de goma y permite que se electrodeposite una capa uniforme de plata (fig. 9-10). También se puede usar una dispersión de polvo de plata en un líquido volátil. Una vez completado el electrochapado se añade al interior de la pieza electrochapada una resina acrílica, cemento piedra o un metal de bajo punto de fusión. Se encajona la impresión con cera y se vierte cemento piedra para completar el modelo (fig. 9-11). Generalmente, los troqueles electrochapados son removibles para facilitar la fabricación de la restauración .

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TROQUELES DE EPOXI

Los troqueles de epoxi que se utilizan para fabricar coronas, puentes e incrustaciones pueden prepararse sobre impresiones de poliéter, polisulfuro o goma de silicona, aunque en las impresiones de poli sulfuro hay que emplear un separador de silicona. Los troqueles de epoxi son más fuertes y resistentes a la abrasión que los de cemento piedra de gran resistencia, pero no . son tan exactos ni tienen la misma estabilidad dimensional. En la tabla 9-9 se incluyen cuatro materiales comerciales para troqueles de epoxi.

TABLA 9-9

Ejemplos de materiales comerciales para troqueles de epoxi Producto

Epoxydent Epoxy Die Material Epoxy Die Resin , , Pri-Die

Fabricante

Oxy Dental CaulkjDentsply Geor.ge Taub j.F. Jelenko

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Materiales para modelos y troqueles

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Figura 9-10 Impresión de polisulfuro con los cables de conexión eléctrica y un baño de plata depositado por electrochapado. (De Craig RC, editor: Restorative dental materials, 9: ed., San Luis, ) 993, Mosby-Year Book)

Composición Los materiales utilizados para los troqueles de epoxi constan de una resina y un endurecedor. La resina viscosa puede ser un epoxi difuncional al qUe se puede añadir un relleno. CH 2 -CH-R-CH-CH 2 ·

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Resina epoxi

El endurecedor es una poliamida que pone en marcha el proceso de polimerización al ser mezclada con la resina durante aproximadamente un minuto. El endurecedor es tóxico y. no .. l ·'

Figura 9-11 Modelo plateado con una base de cemento piedra, fabricado a partir de la impresión de la figura 9-10. (De Craig RC, editor: Restorative dental materials, 9: ed., San Luis, 7993, Mosby-Year Book.)

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CAPíTULO 9

debe entrar en contacto con la piel durante la mezcla y la manipulación del material sin fraguar.

Propiedades Los materiales para troqueles de epoxi tienen un tiempo de trabajo de unos 15 minutos y fraguan en un plazo de 1 a 12 horas, dependiendo del producto. Aunque los troqueles de epoxi tienen una dureza de Knoop (25 KHN) menor que la del cemento piedra de gran resistencia (77 KHN), su resistencia a la compresión al cabo de7 días (16.000 Ibsjin 2 [110 MPa)) y su resistencia a la abrasión son mayores. Experimentan una variación dimensional (contracción) durante la polimerización entre 0,03 y 0,3%, que puede continuar durante 3 días. Dado que los materiales de epoxi son muy viscosos durante el vertido, pueden presentar porosidad. Uno de los fabricantes reduce la porosidad centrifugando la impresión después de haber vertido el epoxi. La mayoría de los troqueles de epoxi no se pueden utilizar hasta 16 horas después .del vertido, ya que fraguan muy lentamente; sin embargo, algunos materiales de epoxi fraguan rápidamente y se. pueden usar al cabo de 30 minutos.

Los productos derivados del yeso (escayola para modelos, cemento piedra y cemento piedra de gran resistencia) se utilizan ampliamente en ódontología para fabricar modelos, vaciados y troqueles. Aunque son químicamente muy par~cidos,_ estos tres productos deben mezclarse con cantidades de agua diferentes y tie-nen una dureza, una resistencia a la abrasión y una expansión de fraguado muy diferentes. Estas propiedades varían dependiendo de algunas variables de la manipulación, como la proporción de agua y polvo y las condiciones de espatulado, y de la evaporación del exceso de agua. Como alternativa a los troqueles de cemento piedra de gran resistencia se pueden fabricar troqueles chapados y de epoxi. Los troqueles de epoxi son más resistentes a la abrasión que los de yeso, pero no tienen la misma exactitud ni la misma estabilidad dimensional.

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PREGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN

En las siguientes preguntas de múltiples opciones pueden ser correctas una o varias respuestas. 1. Relacione los materiales para modelos y troqueles de la columna de la derecha con los materiales de impresión compatibles con ellos citados en la columna de la izquierda: _ a) Goma de poliéter. 1. Yeso. _ b) Óxido de cinc-eugenol. 2. Baño de plata. _ c) Agar. 3. Resina epoxi (sin separador). _ d) Goma de silicona. 4. Baño de cobre. _ e) Alginato. _ f) Compuesto de impresión. _ g) ' Goma de polisulfuro. 2. La cantidad de agua que reacciona químicamente a 100 g de una pieza de yeso dental es: a) Depende de la proporción de agua-polvo del producto. b) 50 g. c) 30 g. d) 19 g.

Materiales para modelos y troqueles

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3. El exceso de agua mezclado con la escayola para modelar: a) Sirve para humedecer las partículas semihidratadas para que puedan reaccionar. b) Se une a los cristales dihidratados precipitados. c) Se pierde en última instancia por evaporación cuando el yeso ha fraguado. d) facilita la mezcla de las partículas de polvo. 4. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones sobre los productos de yeso son ciertas?: a) El exceso de agua necesario para mezclar el polvo semihidratado depende del tamaño, la forma y la porosidad de las partículas. b) Se necesita más exceso de agua para mezclar el cemento piedra que para la escayola para modelos. c) La masa fraguada será más densa y fuerte si se aumenta el exceso de agua para un determinado producto. d) La velocidad de crecimiento de los cristales dihidratados disminuirá si se mezclan los . cristales semihidratados con un exceso de agua superior al recomendado. 5. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?: a) El tiempo de fraguado inicial caracteriza el comienzo de la reacción química de la escayola para modelos. b) Se puede identificar clínicamente el tiempo de fraguado inicial de la escayola para modelos basándose en el fenómeno conocido como pérdida de brillo. c) En la práctica se suele dejar que la escayola para modelos endurezca duran.te 4560 minutos antes de separarla de la impresión. . d) El odontólogo puede alterar fácilmente el tieIílpq de ' fraguado del yeso mediante el uso de aceleradores o retardadores. 6. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?: a) La resistencia de los materiales de yeso guarda una relación indirecta con la densidad de la masa fraguada. ' b) El cemento piedra de gran resistencia es el más fuerte de los materiales de yeso debido a que se mezcla con el menor exceso de agua.. c) El yeso tiene el doble de resistencia en húmedo que en seco. d) La resistencia en húmedo mide la dureza del yeso antes de que haya reaccionado todo el agua. 7. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?: a) Todos los materiales de yeso experimentan en el fraguado una expansión lineal cuantificable a consecuencia del aumento de los cristales de sulfato cálcico dihidratado. b) La escayola para modelos desarrolla una expansión., máxima de fraguado del 0,3%. c) El cemento piedra desarrolla una expansión máxirriade fraguado del 0,2%. d) El cemento piedra de gran resistencia desarrolla una expansión máxima del 0,3%. 8. Al aumentar la proporción de agua-polvo en el cemento piedra de gran resistencia: a) Se prolonga el tiempo de fraguado inicial. b) Aumenta la resistencia a la compresión al cabo de una hora. c) Aumenta la expansión de fraguado. d) Aumenta el exceso de agua empleado para mezclar el material. 9. ¿Qué afirmaciones sobre la manipulación de la escayola para modelos son ciertas?: a) El polvo se añade al agua dentro de la taza de mezclas. b) Se puede describir perfectamente el espatulado como una acción de batido. c) La mezcla manual debe efectuarse en una taza de plástico rígido con una espátula que tenga una hoja flexible. d) El tiempo medio del espatulado manual es de un minuto.

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CAPíTULO 9

10. . Al aumentar el espatulado de la eséayola para modelos o los cementos piedra:

a) Disminuye el tiempo de fraguado. b) Se forman más rápidamente los cristales dihidratados. c) Disminuye la expansión de fraguado. 11. Indique cuáles de los siguientes productos retardan y cuáles aceleran el fraguado de la escayola para modelos, el cemento piedra o el cemento piedra de gran resistencia: a) Solución de S04K2 al 2%. b) Sangre. c) Lechada de agua del recortador de modelos. d) Cristales de S04Ca dihidratado. e) Saliva. f) Agar. g) Alginato . . h) Bórax. 12. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?: a) Es habitual vaciar los dientes de una impresión en escayola para modelos y la base en ceniento piedra. b) Al manipular la cera de encajonar para formar un molde alrededor de una impresión hay que tener cuidado para no deformar la impresión. c) Para facilitar la separación de la impresión y el yeso fraguado no se debe permitir .' q~ela escayola se monte sobre la cubeta de impresión. d) Antes de que fragüe la escayola conviene moldear y alisar la base con una espátula para reducir el tiempo empleado con el re cortador de modelos. e) . Una impresión de alginato vaciada en yeso debe almacenarse en una atmósfera de .. humedad relativa elevada durante el menor tiempo posible. 13. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones sobre el chapado con cobre son ciertas?: a) La solución de chapado contiene sulfato de cobre y tiene un pH alcalino. b) La solución de chapado contiene sales de cianuro y tiene un pH ácido. c) El compuesto de impresión se recubre con una dispersión coloidal de grafito para conseguir que la superficie conduzca la electricidad. d) La solución de plateado es venenosa y se debe mantener con un pH alcalino (>7). e) Después del electrochapado se rellena el interior de la pieza chapada con cemento piedra de gran resistencia, plástico acrílico o un metal de bajo punto de fusión. 14. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?: a) Los troqueles de epoxi son menos resistentes a la abrasión que los de cemento piedra. b) Los troqueles de e¡)oxi se expanden aproximadamente un 0,1 % al fraguar. c) Las impresiones de polisulfuro necesitan un separador cuando se usan con los tro- . queles de epoxi. d) Los troqueles de epoxi son más fuertes que los de cemento piedra.

Lecturas adicionales recomendadas Fan PL, Powers JM, Reid Be: Surface mechanical properties of stone, resin, and metal dies, J Am DentAssoc 103:408, 1981. Garber DK., Powers JM, Brandau HE: Effect of spatulation on the ·properties of high-strength stones, J Mich Dent Assoc 67: 133, 1985.