Zirkonia – bättre och snyggare än förr, men kräver noggrann sintring

Zirkonia har alltid varit ett temperaturkänsligt material, och den nya generationen zirkonia är ännu mer så. Små fel under sintringsprocessen kan leda till zirkonia arbeten med sämre estetik och hållfasthet.

Deyar Mahmood, tandtekniker och fil. dr i odontologisk vetenskap.

Zirkonia är ett mycket användbart material. Dagens monolitiska zirkonia har olika egenskaper jämfört med sina föregångare. Monolitiskt Zirkonia kräver en noggrannare sintringsprocess.

– Många förstår inte att de nya typerna av Multi-Layer zirkonia är mycket känsligare för temperaturvariationer och kontaminering”, säger Deyar Mahmood, tandtekniker och doktor i dental keramer.

Temperaturen  under sintringen påverkar styrkan

Temperaturen under sintringen påverkar zirkonia i form av estetik och hållfasthet. Om du är 50 grader över eller under den angivna temperaturen, minskar styrkan med 214 MPa* Det är betydande.

Första generation Multi-Layer zirkonia lanserades av Kuraray Noritake år 2013 vilket tillförde marknaden revolutionerande nytt material, därefter följde flera tillverkare efter konceptet. Multi-Layer zirkonia är förinfärgade material från fabrik, kommer i olika färglager och ibland även olika styrkor för att efterlikna tandens naturliga skiktning. Alla tillgängliga Multi-Layer zirkonia material avger olika former av oxider vid sintring vilket skapar beläggningar på insidan av en sintringsugn över tid och ändrar den faktiska temperaturen i ugnen. Detta i sin tur kontaminerar och missfärgar konstruktioner och ger en avvikande opacitet och translucens.

 – Det är kontamination. Multi-Layer zirkonia kommer förr eller senare att kontaminera ugnen och påverka temperaturen. Infiltrerat zirkonia kontaminerar ännu mer och påverkar färg och kvalitet på arbeten.

Inställd temperatur vs. faktiskt temperatur

Det finns många faktorer som kan orsaka felaktiga temperaturer i ugnarna förutom kontaminering och effekten av elementen. Till exempel är den inställda temperaturen för sintringprogrammet på sintringsugnen inte nödvändigtvis den faktiska temperaturen.

– Om du köper en ugn med en maximal temperatur på 1550 °C grader innebär det inte att ugnen kommer att nå 1550 °C grader. Du kommer ständigt att belasta ugnens element på maximal kapacitet, vilket med tiden minskar deras effektivitet.

Överbelastning av ugnen kan minska dess effektivitet och kapacitet. En sintringsugn kan inte hantera en obegränsad mängd material utan att förlora prestanda, vilket är känt av alla som försökt värma två maträtter i en mikrovågsugn samtidigt.

– Du måste känna till ugnens rekommenderade antal led för sintring. Ibland är maxkapaciteten 15 led, ibland 30. Men det är vanligt att överskrida ugnens kapacitet. Problemet är att 5 °C grader avvikande temperatur inte ger samma kvalitet på arbeten. Plötsligt får du opaka resultat.

Element känsliga för kontaminering

Elementen i ugnarna kan också kontamineras, vilket leder till försämrad prestanda och missfärgning. Det finns två typer av element på marknaden: molybdensilicid-baserade och siliciumkarbid-baserade. Molybdensilicid-element är vanligare men deras kapacitet minskar när de kontamineras. Siliciumkarbid-element är något dyrare.

– Enligt tillverkarna kontamineras inte element av siliciumkarbid, men det stämmer inte. De kontamineras och måste rengöras.

TIPS FÖR BÄTTRE SINTRING

• Investera i en högkvalitativ ugn som klarar minst 1600°C grader, helst 1650°C grader.
• Kontrollera att maxtemperaturen har en säkerhetsmarginal för alla material och leverantörer som ni ska arbeta med.
• Kör ugnen på maxkapacitet några gånger och sänk sedan succesivt temperaturen 50°C tills du programmerar och kalibrerar ugnen för ditt sintringsprogram.
• Kalibrera sintringsugnen regelbundet. Kalibreringarsring ska vara anpassad till rätt temperaturintervall för ugnen.
• Rengör ugnen från beläggningar minst en gång per månad. Skapa ett rengöringsprogram med 50°C grader högre temperatur än ert vanliga program och sintra bara med vit traditionell 3Y-TZP zirkonia.
• Håll koll på max led-tal och överskrid det inte.
• Undvik att blanda zirkonia-arbeten från olika leverantörer i samma fräs och sintring. Instruktioner och krav kan skilja sig åt och påverka kvaliteten på resultatet.
• Undvik att överskrida rekommenderad temperatur för att öka translucensen i arbetet.
• Felkällor vid missfärgningar:
  Grå missfärgning på zirkonia beror ofta på kontamination i ugnen.
  Gul missfärgning på zirkonia beror ofta på dåliga element, vilket resulterar i för låg temperatur.
  Vita fläckar beror ofta på att sintringspärlor har missfärgats av aluminiumoxid.

Källa: Deyar Mahmood, tandtekniker och fil. dr i odontologisk vetenskap. Deyar Mahmood arbetar för Kuraray Noritake

REFERENSER:

* Bogna Stawarczyk 1, Mutlu Ozcan, Lubica Hallmann, Andreas Ender, Albert Mehl, Christoph H F Hämmerlet. The effect of zirconia sintering temperature on flexural strength, grain size, and contrast ratio. Clin Oral Invest (2013) 17:269–274 DOI 10.1007/s00784-012-0692-6

*P. Vult von Steyerna,b, E. Bruzellb, L. Vosb, FS Andersenb, A. Ruudb. Sintering temperature accuracy and its effect on translucent yttria-stabilized zirconia: Flexural strength, crystal structure, tetragonality and light transmission. Dent Mater 2022 Jul;38(7):1099-1107. doi: 10.1016/j.dental.2022.04.023. Epub 2022 May 12.