Metalografía y Metales en Odontología

La metalografía estudia la estructura interna de los metales y aleaciones mediante observación microscópica. Permite comprender cómo la organización cristalina influye en la resistencia, ductilidad, maleabilidad y durabilidad de los materiales usados en odontología.

Divisiones de la Metalurgia

• Química: Obtiene metales a partir de minerales naturales.
• Física: Analiza su estructura, propiedades y mecanismos de transformación.
• Metalografía: Estudia los metales con microscopía para correlacionar estructura y propiedades.
• Mecánica: Se enfoca en dar forma a los metales mediante colado o forjado.

Fundamentos de los Metales

• Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
• Presentan una estructura cristalina ordenada.
• Poseen un brillo metálico característico al ser pulidos.
• Son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Tienen alta densidad y gran resistencia mecánica.
• Son maleables y dúctiles, es decir, se pueden laminar o estirar sin romperse.

Estructura Cristalina

Los átomos metálicos se ordenan formando retículas espaciales regulares llamadas redes cristalinas. Las más comunes en odontología son:

• Cúbica centrada en el cuerpo (BCC)
• Cúbica centrada en las caras (FCC)
• Hexagonal compacta (HCP)

Cambios por Temperatura y Trabajo Mecánico

• Solidificación: Los metales pasan del estado líquido al sólido, formando núcleos cristalinos.
• Trabajo en frío: Aumenta la dureza, pero reduce la ductilidad.
• Recocido o tratamiento térmico: Restaura la estructura cristalina, eliminando tensiones internas.
• Recristalización: Genera nuevos granos, recuperando la maleabilidad.

Aleaciones Metálicas

Una aleación es la combinación de dos o más metales para mejorar propiedades como la resistencia, el brillo o la elasticidad. Se utilizan en amalgamas, coronas metálicas y estructuras de prótesis.

Tipos Comunes

• Binarias: 2 metales.
• Ternarias: 3 metales.
• Cuaternarias: 4 o más metales.

Metales de Interés Odontológico

• Oro (Au): Maleable, dúctil y resistente a la corrosión. Es la base de muchas aleaciones dentales.
• Plata (Ag): Excelente conductora, usada en amalgamas.
• Platino (Pt): Estable, brillante y resistente a la oxidación.
• Cobre (Cu): Mejora la dureza de las aleaciones.
• Paladio (Pd): Resistente a la pigmentación y corrosión.
• Níquel (Ni) y Cromo (Cr): Usados en estructuras metálicas por su resistencia y elasticidad.

Corrosión y Galvanismo en Boca

Cuando distintos metales están en contacto con la saliva, se generan corrientes galvánicas que provocan corrosión, sabor metálico o manchas gingivales.

¿Cómo evitarlo?

• Utilizar metales nobles (oro, paladio, platino).
• Evitar combinar metales disímiles (por ejemplo, oro con amalgama).
• Asegurar que las aleaciones contengan más del 65% de oro para prevenir fenómenos electrolíticos.
• Pulir correctamente las restauraciones para evitar la porosidad superficial.

Importancia de la Metalografía en Odontología

La metalografía permite:

• Seleccionar materiales biocompatibles y resistentes.
• Prevenir la corrosión y las fracturas en restauraciones.
• Mejorar la precisión y durabilidad de prótesis y amalgamas.
• Garantizar la seguridad y funcionalidad a largo plazo en los tratamientos dentales.

Cerámicas Dentales

Propiedades Generales

• Ópticas: Excelente mimetización con las estructuras dentales.
• Mecánicas: Alta resistencia frente a fracturas y desgaste.
• Biológicas: Gran biocompatibilidad e inercia química.
• Estabilidad química: Resistencia a cambios de pH, temperatura y manchas.
• Térmicas: Buen aislamiento térmico.
• Ventaja adicional: Menor costo de producción y fabricación eficiente.

Clasificación de las Cerámicas

Según su Composición y Microestructura

• Cerámicas con matriz vítrea.
• Cerámicas policristalinas.
• Cerámicas con matriz de resina.

Según su Método de Fabricación

• Estratificación.
• Colado por barbotina.
• Termoprensado.
• Diseño CAD-CAM (fresado).
• Impresión 3D.

Composición de las Cerámicas a Base de Vidrio

Se componen de dos fases principales:

• Fase vítrea (amorfa): Compuesta por dióxido de silicio, proporciona alta translucidez pero tiene una resistencia a la fractura relativamente baja. Es clave en la unión con cementos de resina.
• Fase cristalina: Refuerza la estructura, mejora las propiedades mecánicas y controla las propiedades ópticas.

Tipos de Vitrocerámicas

Vitrocerámica Reforzada con Feldespato

Componentes: Feldespato, silicio, cuarzo y caolín (que aporta opacidad y mejora mecánica).

• Porcelana feldespática: Contiene un 15-25% de leucita y se usa para recubrir núcleos metálicos o cerámicos.
• Riesgos: Fracturas y desprendimientos. Su tasa de supervivencia es del 95.5% a 10 años.

Leucita

Son cristales formados al calentar feldespato (1100–1200 °C). Sus funciones son reforzar la estructura, detener la propagación de grietas y mejorar la óptica gracias a su alta translucidez.

Cerámicas Reforzadas con Leucita

Contienen un mayor porcentaje de leucita (40-50% en prensables y 35-45% en CAD-CAM). Están indicadas para restauraciones individuales. Sus principales causas de fracaso son las fracturas y la periodontitis.

Vitrocerámica de Disilicato de Litio

Composición: Cristales de disilicato de litio en una matriz vítrea. Sus fases cristalinas son el metasilicato de litio y el disilicato de litio.

Los bloques para CAD-CAM contienen metasilicato y pentóxido de fósforo (nucleante). Se presentan en un estado precristalizado que facilita el mecanizado, aunque con menor resistencia inicial. El resultado final ofrece un alto volumen de cristales, excelente resistencia y una flexión biaxial superior.

Cerámicas Policristalinas: Zirconia

La zirconia es una cerámica policristalina, densa y sin fase vítrea, lo que la hace menos translúcida. Se utiliza para fabricar desde dientes individuales hasta prótesis completas sobre implantes gracias a su altísima resistencia a la fractura y una estética aceptable.

Fases de la Zirconia

• Monoclínica: Es la fase estable, con granos un 4-5% más grandes.
• Tetragonal: Muy resistente. Puede transformarse a monoclínica para frenar grietas (mecanismo de “endurecimiento por transformación”). Es anisotrópica y menos translúcida.
• Cúbica: Ofrece la mejor óptica. Es isotrópica, más translúcida pero con menor resistencia.

Cerámicas con Matriz de Resina

Son materiales híbridos que combinan polímeros y partículas cerámicas. Su principal ventaja es que no son frágiles y absorben mejor los impactos.

Etiquetas: aleaciones metálicas, cerámicas dentales, materiales odontológicos, metalografía, zirconia