Cere Dentali: Proprietà, Composizione e Applicazioni in Odontotecnica

Cere dentali Con il termine cere si definiscono una vasta serie di materiali, principalmente termoplastici,
utilizzati in molte delle fasi produttive legate alla progettazione e fabbricazione dei dispositivi
protesici Con il calore le cere rammolliscono diventando deformabili: questo permette di sagomarle
facilmente. Con il raffreddamento, poi, questi materiali ritornano rigidi Il punto di fusione delle cere è superiore a 45 °C. A temperatura ambiente sono piuttosto
dure e diventano tenere e deformabili solo sé riscaldate. La cera fusa presenta bassa
viscosità Le cere sono insolubili in acqua e presentano una notevole idrorepellenza. Hanno densità
inferiore a quella dell’acqua Le cere dentali sono miscugli costituiti da diversi tipi di cere con aggiunta di specifici additivi,
che hanno lo scopo di migliorarne le proprietà e renderli adatte per la specifica lavorazione Coefficiente di espansione e contrazione termica devono essere bassi, in modo che la forma modellata venga riprodotta e conservata fedelmente anche nelle successive fasi di
lavoro, evitandone eventuali distorsioni Caratteristiche generali Malleabilità e duttilità buone, tali da permettere all’operatore di ottenere spessori sottili,
senza che questo generi fratture, sfaldamenti o ruvidità superficiali Calcinabilità ottima; cioè devono produrre il minore residuo possibile dopo la fusione e
l’evaporazione, in particolare quelle utilizzate per la modellazione nel procedimento di
fusione a cera persa Plasticità della cera La cera è un materiale plastico e reversibile, cioè può passare velocemente dallo stato
solido a quello liquido e viceversa. Quindi, è facilmente modellabile potendo cambiare la sua forma con facilità e per quante volte si vuole Grazie alla loro elevata plasticità, le cere sono diventate il principale materiale da modellazione in campo odontotecnico Modellazione diagnostica, viene eseguita inizialmente e serve per valutare una possibile soluzione del caso protesico e verificarne forma, ingombri, estetica e funzionalità Modellazione definitiva delle parti protesiche da convertire poi in altri materiali
(stampaggio, fusione a cera persa, pressofusione, colata a freddo)

Composizione delle cere dentali Le cere dentali sono miscugli di prodotti di origine naturale e sintetica, che vengono miscelati tra loro e con vari additivi per ottenere cere dalle caratteristiche specificamente studiate per i diversi scopi di utilizzo Si tratta di esteri di acidi grassi a catena lunga; gli esteri sono composti organici ottenuti per reazione di un acido carbossilico con un alcol L’acido, nelle cere, è un acido grasso con catena da 14 a 36 o più atomi di carbonio. Nelle cere naturali sono presenti acidi grassi quali l’acido cerotico e l’acido palmitico Le cere vengono prodotte e commercializzate in diverse forme, con diverse caratteristiche fisiche e con diverse durezze e colore A seconda della loro origine, le cere vengono distinte in cere naturali e cere artificiali. Le cere naturali si suddividono a loro volta in cere di origine animale, vegetale o minerale. Le cere artificiali sono invece ottenute per sintesi chimica Tradizionalmente la cera dentale è composta da paraffina (tra il 40 e il 60%), cera carnauba, fondamentale per aumentare durezza e lucentezza della cera, e resina dammar, che serve a rendere il prodotto meno squamoso e più resistente Inoltre, nelle cere da modellazione si trovano sempre più spesso cere artificiali e vari additivi, che servono a dare al prodotto una colorazione specifica  Cere naturali di origine animale Cera d’api È composta essenzialmente da palmitato di miricile e acido cerotico È una cera fragile e solida a temperatura ambiente; diventa plastica quando viene riscaldata. Fonde tra 62 e 65 °C Lanolina È prodotta per secrezione dell’epidermide della pecora. Impiegata principalmente nella produzione di cosmetici e farmaci, non in campo dentale Cera di spermaceti È estratta da una cavità presente nel cranio dei capodogli o dai tessuti grassi delle balene. Il componente principale è il cetilpalmitato. Non utilizzata in campo dentale Viene aggiunta alla paraffina ed è il principale componente delle cere collanti Cere naturali di origine vegetale Sono cere estratte da vari tipi di piante. In campo dentale vengono utilizzate in combinazione tra loro o con altre componenti per modificare le caratteristiche chimico-fisiche di molte cere Candelilla Di colore giallo, molto dura. Temperatura di fusione tra 67 e 75 °C. Utilizzata in sostituzione della cera d’api, aggiunta alla paraffina ne aumenta la durezza Cera di carnauba Di colore bianco-avorio, molto dura (più della candelilla) e fragile. Temperatura di fusione tra 84 e 91 °C. Il suo componente principale è il palmitato di cetile 

Cera dammar È chiamata comunemente gomma o resina dammar; si estrae da conifere presenti in India, Asia orientale e Nuova Zelanda. Fonde tra 90 e 189 °C; viene aggiunta alla paraffina per accrescerne la levigatezza, donando al modellato maggiore resistenza e compattezza cere naturali di origine vegetale Cera del Giappone Non è una cera vera e propria ma un grasso che contiene il 10 - 15% di palmitina, stearina e oleina, e circa l’1% di acido giapanico. Ha una temperatura di fusione di circa 51 °C e trova impiego in sostituzione della cera d’api È una cera molto simile alla carnauba, che si estrae da una palma del Brasile, la Cocos coronata. Ha una temperatura di fusione tra 79 e 84 °C. Come la cera di carnauba, aggiunta alla paraffina ne aumenta la durezza e la temperatura di fusione, ma in maniera meno pronunciata Cera di Ouricuri Cere naturali di origine minerale Esistono moltissimi tipi di cere minerali, che rappresentano il principale componente delle cere dentali. Molte sono ricavate dal petrolio o dalle ligniti Paraffina È una cera costituita da una miscela di idrocarburi saturi che si ricava dal residuo della distillazione del petrolio. Bianca e inodore; fonde tra 40 e 60 °C Ozocerite È un miscuglio di idrocarburi saturi, si trova nei giacimenti di petrolio o in rocce e terreni posti nelle vicinanze; fonde tra 50 e 110 °C Ceresina Si ricava dalla purificazione dell’ozocherite con acido solforico; viene addizionata alla paraffina per elevarne l’intervallo di fusione, migliorandone le caratteristiche e la lavorabilità; fonde a circa 60 °C Cera montana Estratta dalla lignite della Sassonia; bianca, dura e fragile; fonde tra 80 e 90 °C. Viene addizionata alla paraffina in sostituzione delle cere vegetali, per aumentarne la durezza e la temperatura di fusione Cere naturali di origine sintetica Sono dette anche cere artificiali e sono principalmente costituite da polietilene, polimeri di glicole etilenico ed esteri di acidi grassi superiori con alcoli superiori Nella composizione delle cere dentali (soprattutto in quelle da modellazione), le cere sintetiche, sono utilizzate sempre più spesso per ottenere materiali sempre più performanti e dalle caratteristiche uniformi, per esempio miscelate alla paraffina al posto della carnauba Alcune cere dentali sono quasi totalmente composte da cere sintetiche, come le cere di polietilene Additivi Sono sostanze che una volta aggiunte alle cere ne modificano le proprietà e le caratteristiche in funzione della destinazione d’uso Nel campo delle cere dentali, trovano principalmente impiego, oltre a coloranti di vario tipo, l’acido stearico e la trementina, alcuni tipi di grassi e oli minerali, oppure svariati tipi di resine naturali, come la damar, la kauri e la colofonia, oppure le resine viniliche

Caratteristiche generali delle cere dentali Struttura Le cere sono miscugli di vari materiali caratterizzati da una struttura essenzialmente amorfa o mista
(amorfa con piccole % di struttura cristallina) Intervallo di fusione Le cere, poiché nella maggior parte dei casi sono sostanze amorfe, non presentano una
temperatura di fusione ben determinata, ma fondono in un intervallo di fusione Questo intervallo di fusione risulta variabile a seconda del tipo di cera e sarebbe più esatto definirlo come un intervallo di rammollimento, all’interno del quale le cere diventano sempre più plastiche sino a fondersi completamente Resistenza meccanica La resistenza meccanica è il massimo sforzo che un materiale è in grado di sopportare prima della rottura. Le cere presentano una resistenza meccanica tra le più basse di quelle dei materiali dentali Espansione (o dilatazione) termicaTra i materiali dentali, le cere sono quelle che presentano uno dei maggiori coefficienti di dilatazione termica Le cere hanno un alto coefficiente di dilatazione e una bassa conducibilità termica. Di conseguenza, nella solidificazione si ha una notevole differenza di temperatura tra le zone interne e quelle esterne (che si raffreddano prima) In fase di modellazione sarà quindi necessario fare molta attenzione nel riscaldare adeguatamente la cera e colarne poca per volta, facendo attenzione a non includere delle tensioni interne che provocherebbero delle imperfezioni a lavoro ultimato Plasticità Le cere hanno un comportamento plastico che varia in funzione della composizione e della temperatura: ci sono cere che a temperatura ambiente sono morbide, altre che alla stessa temperatura sono dure. In genere, le cere che hanno un intervallo di fusione più ampio hanno anche una plasticità più elevata di quella con intervallo di fusione minore Scorrimento viscoso Il graduale cambiamento di forma che le cere subiscono sotto l’azione di un carico costante è dovuto allo scorrimento viscoso del materiale, che tende a muoversi e a deformarsi in modo permanente a causa del carico cui è sottoposto Il grado di scorrimento dipende dalla temperatura, dalla forza applicata ed dal tempo di applicazione della forza stessa, e aumenta notevolmente all’interno dell’intervallo di fusione, tanto più quanto più ci si avvicina al punto di completa fusione. Per alcuni tipi di cera, lo scorrimento viscoso varia notevolmente in corrispondenza di alcuni piccoli intervalli di temperatura. Ciò risulta importante, ad es., per le cere per il bordaggio dei
portaimpronte Modulo elastico Alcuni tipi di cere devono avere la proprietà di riacquistare la forma iniziale anche dopo aver subito forti deformazioni. Tale proprietà è data dal modulo elastico. Sé però è eccessivo, potrebbe causare una modifica permanente della cera, che dopo essere stata correttamente modellata, tenderebbe a ritornare ad una forma iniziale diversa da quella realizzata

Classificazione delle cere dentali In base alla destinazione d’uso, le cere dentali vengono distinte in: Cere da modellazione Le cere da modellazione servono per modellare parti del dispositivo protesico che andranno successivamente trasformate in metallo, resina o altri materiali Cere da lavorazione o di utilità Cere da impronta Le cere da lavorazione o di utilità sono particolari cere dotate di forma e caratteristiche studiate appositamente per agevolare alcune specifiche fasi di lavoro Le cere da impronta, dette anche cere correttive o cere da bordaggio, vengono impiegate per aiutare il clinico in fase di registrazione delle impronte funzionali cere da modellazione Cere da modellazione per protesi fissa ( cere per fusione) Presentano una buona precisione e stabilità; costituite da cere sintetiche, paraffina, carnauba, cera d’api, resina dammar, ceresina, stearina, coloranti e vari additivi La loro trasformazione in metallo o in ceramica avviene tramite la tecnica della fusione a cera persa, la pressofusione o con tecniche CAD-CAM Caratteristiche: Buona modellabilità e tenacità Scarsa ruvidità superficiale e assenza della formazione di squame Elevata omogeneità durante la lavorazione Coefficienti di espansione e retrazione termica bassi, per riprodurre al meglio le forme Buona calcinabilità Adeguata colorazione Cere estetiche (o cere cromatiche) Sono cere particolari che permettono all’odontotecnico di riprodurre anche il risultato estetico del dente naturale. Utilizzate soprattutto in progettazioni diagnostiche Presentano un’elevata compattezza, tenacità e stabilità. Sono costituiti principalmente da cere sintetiche, con piccole parti di resine naturali, resine elasticizzanti e coloranti specifici Cere preformate per fusione Sono utilizzati nella modellazione di parti del dispositivo di forma standardizzata, ad es., elementi intermedi di ponte, barre e protesi scheletrata. Composti principalmente da cere sintetiche Cere per cappette a immersione Sono cere molto particolari che permettono di ottenere delle cappette sulle quali poi eseguire le successive fasi di modellazione attraverso l’immersione del moncone isolato in un bagno di cera fusa. Spesso commercializzate in perle Presentano una contrazione di solidificazione molto bassa e sono piuttosto plastiche ed elastiche, in modo da minimizzare le eventuali distorsioni generate dalla disinserzione dal moncone e ridurre al minimo il rischio di fratture Cera per colletti (o per margini cervicali) È un tipo di cera particolarmente preciso, 

che presenta una contrazione di solidificazione estremamente bassa, è molto plastico e possiede un moderato ritorno elastico. Queste cere vengono usate in quantità minime per migliorare la precisione dei margini di chiusura del modellato Cere per intarsi Sono suddivise in tipo I (per la tecnica diretta) e tipo II (per la tecnica indiretta) Quelle per la tecnica diretta sono impiegate per modellare intarsi e corone trequarti direttamente nella bocca del paziente (procedimento ormai in disuso) Quelle per la tecnica indiretta sono impiegate in laboratorio per la modellazione di questi dispositivisui modelli Cere inerti o neutre Sono cere molto plastiche, morbide già a temperatura ambiente, utilizzate nelle zone del modello che presentano asperità o sottosquadri per facilitare la disinserzione del modellato senza tensioni o deformazioni eccessive che possano causarne la rottura o la distorsioni  Cere per fresaggio  Sono prodotte appositamente per la modellazione e la successiva rettifica con fresatore di alcune parti del dispositivo che andranno poi fuse in metallo e nuovamente fresate. Ottenute attraverso la miscelazione di cere sintetiche, paraffina, resina dammar e altre componenti in concentrazione minore Cere da modellazione per protesi mobili Costituite da miscele di cere naturali e artificiali, commercializzate sotto forma di fogli rettangolari di colore rosa spessi 1,5 o 2 mm Le più utilizzate sono le cere per placche base, utilizzate sia come basi di registrazione (o prova), sia per la modellazione dei tessuti gengivali artificiali delle protesi totali o parziali L’ADA stabilisce per queste cere la seguente classificazione: Tipo 1: cere morbide, suggerite per la modellazione dei bordi periferici delle placche Tipo 2: cere di media durezza o invernali, impiegate per realizzare i valli per la registrazione dei rapporti occlusali e per preparare le parti che simulano i tessuti rosa Tipo 3: cere dure o estive, impiegate come base di prova nel cavo orale del paziente senza subire modifiche dimensionali di rilievo Cere collanti Prevalentemente composte da cera d’api, colofonia e resina dammar, sono cere con un elevato potere adesivo, che a temperatura ambiente sono rigide e fragili. Presentano temperatura di fusione tra 70 e 80 °C Comunemente impiegate come adesivo per collegare temporaneamente parti di dispositivi da unire successivamente tra loro in modo definitivo, per unire provvisoriamente tra loro modelli o parti di modelli in gesso e per altre lavorazioni simili 

Cere preformate per boxing e bordaggio Sono cere piuttosto adesive e presentano una buona morbidezza già a temperature sopra i 20 °C. L’uso principale riguarda il boxing e il bordaggio delle impronte Cere per canali di colata Sono cere morbide utilizzate per la realizzazione dei canali di colata nel procedimento della fusione a cera persa. Devono avere un’ottima calcinabilità, per non lasciare residui nel rivestimento che potrebbero alterare la buona riuscita della fusione Cere per sottosquadri Vengono impiegate per ‘stuccare’ i sottosquadri dei modelli prima di realizzarvi sopra il modellato in cera o altro materiale da modellazione, oppure prima di duplicare il modello con un materiale da impronta (ad esempio in protesi scheletrica) Cere indicatrici Sono delle polveri simili al comune borotalco utilizzate per individuare i punti di precontatto tra superfici occlusali o tra parti metalliche che devono ‘accoppiarsi’ tra loro Con il cambio di colore dovuto alla compressione, o aderendo alla superficie sulla quale vengono applicate, segnalano un contatto occlusale eccessivo o mal posizionato, o altre piccole imperfezioni che, ad esempio, impediscono ad una corona di calzare sul proprio moncone cere da impronta Le cere da impronta, dette anche cere correttive o cere da bordaggio, vengono impiegate per aiutare il clinico in fase di registrazione delle impronte funzionali Normalmente vengono impiegate per individualizzare il bordo del portaimpronte, adeguandolo alla conformazione della zona da rilevare del paziente In pratica, il bordo del portaimpronte viene bordato e la cera viene sagomata, con il calore del cavo orale o per mezzo di calore apportato artificialmente, fino a farle assumere la giusta conformazione; poi la cera viene raffreddata e si passa infine alla registrazione dell’impronta Questo tipo di lavorazione è indispensabile quando vengono impiegati materiali da impronta molto fluidi Tra le cere da impronta rientrano anche le cere per realizzare i valli occlusali e quelli per la registrazione dei rapporti di occlusione tra le arcate dentule   Ciò risulta importante, ad es., per le cere per il bordaggio dei portaimpronte Modulo elastico Alcuni tipi di cere devono avere la proprietà di riacquistare la forma iniziale anche dopo aver subito forti deformazioni. Tale proprietà è data dal modulo elastico. Sé però è eccessivo, potrebbe causare una modifica permanente della cera, che dopo essere stata correttamente modellata, tenderebbe a ritornare ad una forma iniziale diversa da quella realizzata