Λύσεις — Κεφάλαιο 10 (Ερωτήσεις σελ. 190) – ΟΔΟΝΤΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 10 (Ερωτήσεις σελ. 190)

Απαντήσεις στις 7 ερωτήσεις του κεφαλαίου 10.

Ερώτηση 1 — Κατηγορίες κραμάτων ορθοδοντικών συρμάτων

Ερώτηση: Ποιες κατηγορίες κραμάτων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ορθοδοντικών συρμάτων;

Απάντηση:

• Στην ορθοδοντική τα υλικά διακρίνονται σε μεταλλικά (ορθοδοντικά σύρματα, μεταλλικοί δακτύλιοι) και μη μεταλλικά. Τα ορθοδοντικά σύρματα κατασκευάζονται από κράματα βασικών μετάλλων. Τα κύρια συστήματα κραμάτων είναι (σελ. 185): 1. Οι ανοξείδωτοι χάλυβες (κράματα Fe-C, κυρίως ωστενιτικός τύπος 18/8). 2. Τα κράματα κοβαλτίου-χρωμίου-νικελίου (Co-Cr-Ni — σύρμα Elgiloy σε 4 χρώματα). 3. Τα κράματα νικελίου-τιτανίου (Ni-Ti — Nitinol). 4. Τα κράματα β-τιτανίου (Ti-Mo — TMA).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ανοξείδωτοι χάλυβες, κράματα κοβαλτίου-χρωμίου-νικελίου (Elgiloy), κράματα νικελίου-τιτανίου (Nitinol), κράματα β-τιτανίου (TMA) — όλα κράματα βασικών μετάλλων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Κατάταξη ανοξείδωτων χαλύβων

Ερώτηση: Πώς κατατάσσονται ανάλογα με τη δομή τους οι ανοξείδωτοι χάλυβες;

Απάντηση:

• Οι ανοξείδωτοι χάλυβες είναι κράματα σιδήρου-άνθρακα (με χρώμιο και νικέλιο). Με βάση τη δομή τους (τη μικρογραφική/κρυσταλλική δομή) κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες: 1. στους φερριτικούς, 2. στους μαρτενσιτικούς, 3. στους ωστενιτικούς (σελ. 185). Από τις κατηγορίες αυτές στην ορθοδοντική χρησιμοποιούνται κυρίως οι ωστενιτικοί και κατά προτίμηση ο τύπος 18/8 (Cr 18 %, Ni 8 %, C 0,08-0,20 %).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Φερριτικοί, μαρτενσιτικοί, ωστενιτικοί· στην ορθοδοντική κυρίως οι ωστενιτικοί (τύπος 18/8).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Χάλυβας 18/8 — ιδιότητες

Ερώτηση: Ποιος τύπος ανοξείδωτου χάλυβα χρησιμοποιείται κυρίως και ποιες είναι οι ιδιότητες του;

Απάντηση:

• Στην ορθοδοντική χρησιμοποιούνται κυρίως οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες και κατά προτίμηση ο τύπος 18/8, που περιέχει χρώμιο (Cr) 18 %, νικέλιο (Ni) 8 %, άνθρακα (C) από 0,08 % μέχρι 0,20 % και άλλα στοιχεία σε μικρότερες αναλογίες, που επιφέρουν σημαντικές μεταβολές στις ιδιότητες (σελ. 185-186). Πλεονεκτήματα: 1. Μεγάλη αντίσταση στη διάβρωση και στην αμαύρωση, που οφείλεται στην παρουσία χρωμίου (παθητικοποίηση). 2. Μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητές του με εν ψυχρώ παραμόρφωση και με ανόπτηση. 3. Είναι εύκολος στην κατεργασία του. Μειονεκτήματα: 1. Χάνει τις ιδιότητές του όταν θερμανθεί κατά τη συγκόλληση ή την επεξεργασία του. 2. Μειώνεται η αντοχή του από την παρατεταμένη επεξεργασία και από δραστικούς απολυμαντικούς παράγοντες. 3. Η θέρμανση μειώνει τη σκληρότητα και την αντοχή του (γι' αυτό τα σύρματα δεν πρέπει να πυρακτώνονται).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ωστενιτικός τύπος 18/8 (Cr 18 %, Ni 8 %, C 0,08-0,20 %)· + αντίσταση διάβρωσης-αμαύρωσης (χρώμιο), βελτίωση με εν ψυχρώ παραμόρφωση-ανόπτηση, εύκολη κατεργασία· − χάνει ιδιότητες με θέρμανση (κόλληση), μειωμένη αντοχή από παρατεταμένη επεξεργασία-δραστικά απολυμαντικά, θέρμανση ↓ σκληρότητα-αντοχή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Ευρεία χρήση Co-Cr-Ni

Ερώτηση: Πού οφείλεται η ευρεία χρήση των κραμάτων χρωμίου - κοβαλτίου - Νικελίου;

Απάντηση:

• Τα κράματα κοβαλτίου-χρωμίου-νικελίου είναι τα ορθοδοντικά σύρματα που χρησιμοποιούνται πιο συχνά. Η ευρεία χρήση τους οφείλεται στο υψηλό μέτρο ελαστικότητάς τους (δυσκαμψία), στην αντίστασή τους στην αμαύρωση και στο χαμηλό τους κόστος (σελ. 186). Πιο συγκεκριμένα, το κοβάλτιο προσδίδει στο κράμα αντοχή, δυσκαμψία και σκληρότητα, ενώ το χρώμιο κάνει το κράμα ανθεκτικό στη διάβρωση και στην αμαύρωση. Οι τύποι των κραμάτων αυτών αποτελούν το σύρμα Elgiloy, που είναι κατεργασμένο σε τέσσερις διαφορετικές θερμοκρασίες και αναγνωρίζεται με τέσσερα χρώματα: μπλε (μαλακό, δουλεύεται με δάκτυλα-πένσες, κόλληση σε χαμηλή θερμοκρασία· σπείρες, αγκύλες, γλωσσικά τόξα, συγκράτηση-μετακίνηση), πράσινο (μέτριας σκληρότητας, όμοιο με θερμικά επεξεργασμένο ατσάλι), κίτρινο (το πλέον σύνηθες, ελαστικό, για λειτουργικά ελατήρια και επίπεδες κατασκευές, απαιτεί θερμική κατεργασία), κόκκινο (σκληρό, ελατήρια υψηλής απόδοσης, όχι αιχμηρή πένσα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο υψηλό μέτρο ελαστικότητας (δυσκαμψία), στην αντίσταση στην αμαύρωση και στο χαμηλό κόστος· Co → αντοχή-δυσκαμψία-σκληρότητα, Cr → αντοχή διάβρωσης-αμαύρωσης (σύρμα Elgiloy, 4 χρώματα).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Κράμα Nitinol

Ερώτηση: Τι είναι το κράμα Nitinol και πού χρησιμοποιείται;

Απάντηση:

• Nitinol είναι το κράμα νικελίου-τιτανίου που εμφανίστηκε το 1972 για οδοντιατρική χρήση. Περιέχει 55 % νικέλιο και 45 % τιτάνιο, και το ορθοδοντικό περιέχει επιπλέον 1,6 % κοβάλτιο για να διευκολύνεται η πλαστική παραμόρφωση. Χαρακτηρίζεται από τη μεγάλη του ελαστικότητα, την περιορισμένη δυνατότητα διαμόρφωσης του σχήματός του και τη θερμική του μνήμη (σελ. 187). Σε σχέση με το β-τιτάνιο και τους χάλυβες έχει το μικρότερο μέτρο ελαστικότητας και όριο αναλογίας, αλλά την υψηλότερη επαναφορά ελατηρίου (spring back) και τη μεγαλύτερη αντοχή στην κάμψη και τη στροφή — κλινικά αυτό σημαίνει μικρότερες και περισσότερο συνεχείς δυνάμεις, με μεγαλύτερες ενεργοποιήσεις και αυξημένες δυνατότητες χρήσης. Χρήση: απαιτεί ειδικές τεχνικές κάμψης και δεν μπορεί να λυγίσει σε οξεία γωνία ή σε πλήρη κύκλο (loop), γι' αυτό χρησιμοποιείται σε τεχνικές ευθέος σύρματος με κατάλληλα αγκύλια (brackets) στην ακίνητη ορθοδοντική· δεν μπορεί να συγκολληθεί, οπότε τα σύρματα συγκρατούνται μεταξύ τους μηχανικά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κράμα Ni-Ti (1972): 55 % Ni, 45 % Ti (+ 1,6 % Co)· μεγάλη ελαστικότητα, θερμική μνήμη, περιορισμένη διαμόρφωση, μέγιστο spring back· δεν συγκολλάται, δεν λυγίζει σε γωνίες-loops· χρήση σε τεχνικές ευθέος σύρματος με αγκύλια (brackets).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 — Ιδιότητες β-τιτανίου σε σύγκριση

Ερώτηση: Ποιες ιδιότητες έχουν τα σύρματα βήτα - τιτανίου σε σύγκριση με τα σύρματα από ανοξείδωτο χάλυβα και από τα σύρματα χρωμίου - κοβαλτίου - νικελίου;

Απάντηση:

• Το 1979 παρουσιάστηκε ένα κράμα τιτανίου-μολυβδαινίου, γνωστό ως β-τιτάνιο, που χρησιμοποιείται με την ονομασία TMA (σελ. 187). Σε σύγκριση με τα σύρματα από ανοξείδωτο χάλυβα και από κοβάλτιο-χρώμιο-νικέλιο, το σύρμα από β-τιτάνιο έχει: μικρότερο μέτρο ελαστικότητας (λιγότερο δύσκαμπτο → ηπιότερες, συνεχέστερες δυνάμεις), μεγαλύτερη επαναφορά ελατηρίου (spring back) και μικρότερο όριο διαρροής. Επίσης παρουσιάζει καλή ολκιμότητα, ικανότητα συγκόλλησης και αντίσταση στη διάβρωση. (Συγκρινόμενο με το Ni-Ti έχει μεγαλύτερο μέτρο ελαστικότητας, μικρότερη επαναφορά και μεγαλύτερο όριο διαρροής· η ικανότητά του να διαμορφώνεται σε σχήματα και να συγκολλάται είναι πλεονέκτημα έναντι του Ni-Ti.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μικρότερο μέτρο ελαστικότητας, μεγαλύτερη επαναφορά ελατηρίου (spring back), μικρότερο όριο διαρροής· επιπλέον καλή ολκιμότητα, δυνατότητα συγκόλλησης και αντίσταση στη διάβρωση (TMA, Ti-Mo, 1979).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 — Απαιτούμενες ιδιότητες συρμάτων

Ερώτηση: Ποιες ιδιότητες θα πρέπει να έχουν τα ορθοδοντικά σύρματα;

Απάντηση:

• Τα ορθοδοντικά σύρματα θα πρέπει (σελ. 188): 1. Να μην είναι τοξικά ή ερεθιστικά για τον στοματικό βλεννογόνο και τα δόντια. 2. Να είναι απρόσβλητα, δηλαδή να μη διασπώνται στα συστατικά τους από το σάλιο και από οποιοδήποτε άλλο υγρό. 3. Να έχουν αντοχή στη διάβρωση και την αμαύρωση. 4. Να είναι αισθητικά ευχάριστα — η απαίτηση αυτή δεν έχει ικανοποιηθεί μέχρι σήμερα· έχει γίνει προσπάθεια με επένδυση των συρμάτων με πλαστικό υλικό, αλλά δεν έχουν γίνει ευρέως αποδεκτά. Γενική παρατήρηση: όλα τα σύρματα δεν πρέπει να πυρακτώνονται κατά την επεξεργασία τους, γιατί μπορεί να αλλάξει η περιεκτικότητά τους σε άνθρακα και η μικρογραφική τους δομή. Επίσης, κατά σχήμα είναι στρογγυλά (τα περισσότερα), τετράγωνα ή ορθογώνια, με διάμετρο σε mm ή χιλιοστά της ίντσας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μη τοξικά-ερεθιστικά, απρόσβλητα από σάλιο-υγρά, ανθεκτικά σε διάβρωση-αμαύρωση, αισθητικά ευχάριστα (ανεκπλήρωτο)· και να μην πυρακτώνονται στην επεξεργασία.

Κριτήρια αξιολόγησης: