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Come i laboratori odontotecnici dovrebbero confrontare la zirconia oltre alla resistenza e alla traslucenza
Due dischi di zirconia sono posizionati sulla stessa scrivania.
Uno riporta una resistenza flessionale di 1.200 MPa e un valore di traslucenza del 46%. L'altro dichiara 1.100 MPa e 49%.
A prima vista, la scelta sembra ovvia. Uno appare più resistente; l'altro appare più traslucido. A seconda del caso, un acquirente potrebbe scegliere un valore rispetto all'altro e ritenere il confronto concluso.
Ma tali valori potrebbero non essere affatto direttamente confrontabili.
Una scheda tecnica è utile, ma non è il materiale stesso. Indica ciò che è stato misurato in un determinato insieme di condizioni. A meno che tali condizioni non siano divulgate e comprese, i valori numerici possono generare maggiore fiducia che conoscenza.
Per i laboratori odontotecnici e i distributori, la domanda più pertinente non è semplicemente: «Quale valore è più alto?»
Bensì: «Come è stato ottenuto questo valore e descrive effettivamente ciò che conta nel mio flusso di lavoro?»
Uno standard è un punto di partenza
La norma ISO 6872 specifica i requisiti e i metodi di prova per i materiali ceramici odontoiatrici. Fornisce ai produttori e ai laboratori un quadro tecnico comune, elemento essenziale.
Tuttavia, l’esistenza di una norma non rende automaticamente intercambiabili tutti i valori indicati in un catalogo.
Il metodo di prova, la geometria del campione, lo stato della superficie, la storia termica e la procedura di calcolo restano fattori determinanti. Anche i laboratori che seguono lo stesso standard generale devono controllare con attenzione la preparazione e le prove, se desiderano ottenere risultati riproducibili.
Uno studio condotto da più laboratori sulle prove di flessione biaxiale su zirconia ha rivelato che era comunque necessario un controllo aggiuntivo per migliorare la confrontabilità tra i diversi laboratori. La lezione non è che le prove siano inaffidabili; piuttosto, un risultato diventa significativo soltanto quando il relativo metodo di prova lo accompagna.
La resistenza è molto più del semplice valore numerico più elevato espresso in MPa
La resistenza a flessione è uno dei dati più evidenti presenti sul foglio delle specifiche della zirconia. È anche uno dei più facili da ridurre a una semplificazione eccessiva.
La flessione a tre punti, la flessione a quattro punti e i test biaxiali non producono necessariamente valori identici. Studi che confrontano questi metodi hanno riportato differenze sistematiche tra i risultati ottenuti. Le dimensioni del campione, la preparazione dei bordi, la lucidatura, la configurazione del carico e la posizione dei difetti superficiali possono tutti influenzare il valore finale.
Questo significa che un valore di 1.200 MPa misurato con un metodo non deve essere automaticamente considerato superiore a un valore di 1.100 MPa misurato con un altro metodo.
Il valore medio rappresenta inoltre soltanto una parte dell’intera situazione. Un rapporto utile dovrebbe indicare il numero di campioni testati e la variabilità dei risultati. Una media elevata accompagnata da una dispersione ampia racconta una storia qualitativa diversa rispetto a una media leggermente inferiore ma associata a una distribuzione ristretta e ripetibile.
Ancora più importante: la resistenza a flessione è il risultato di un test su materiale, non una garanzia per una restaurazione finita. Progettazione, dimensioni dei connettori, spessore delle pareti, danni da fresatura, rifinitura e sinterizzazione rimangono fattori determinanti per l’esito finale.
Prima di confrontare i valori di resistenza, chiedersi:
Senza questi dettagli, il valore numerico è incompleto.
La traslucenza non è un’unica percentuale universale
I dati sulla traslucenza sono ancora più facili da interpretare erroneamente.
Un fornitore potrebbe riportare la trasmissione diretta della luce, la trasmissione totale, il rapporto di contrasto o un parametro di traslucenza calcolato da misurazioni effettuate su fondi neri e bianchi. Questi metodi descrivono comportamenti ottici correlati, ma non rappresentano la stessa misura.
Lo spessore esercita un’influenza notevole. La ricerca sui materiali ceramici dentali dimostra costantemente che la traslucenza varia al variare dello spessore del campione. Anche la tonalità ha rilevanza: un campione colorato A2 non trasmette necessariamente la luce allo stesso modo di un campione non colorato dello stesso materiale.
La finitura superficiale, le condizioni di sinterizzazione, la geometria dello strumento e lo sfondo di misurazione possono anch’essi influenzare il risultato. Uno studio che ha valutato la zirconia a contorno anatomico ha rilevato che il tipo di materiale, la tonalità e lo spessore influenzano tutti la traslucenza e la luce trasmessa.
Pertanto, ogni valore di traslucenza deve sempre essere accompagnato dalle condizioni di prova specifiche.
Quando due fornitori pubblicano rispettivamente il 46% e il 49%, questa differenza di tre punti potrebbe riflettere una reale differenza del materiale; potrebbe tuttavia anche derivare da differenti spessori, tonalità, strumenti, metodi di calcolo o preparazione della superficie.
Finché tali variabili non vengono uniformate, tali valori non devono essere confrontati come se fossero stati ottenuti nella stessa prova.
Un’etichetta chimica non è una descrizione completa del prodotto
I termini 3Y, 4Y e 5Y sono utili perché descrivono ampie famiglie di composizione della zirconia; aiutano a spiegare le differenze generali nella struttura delle fasi e nel bilanciamento tra proprietà meccaniche e ottiche.
Tuttavia, l’etichetta da sola non fornisce tutte le informazioni relative a un disco finito.
La purezza della polvere, la distribuzione delle particelle, gli additivi, la costanza della pressatura, la densità del corpo verde, la dispersione del pigmento, la costruzione del gradiente e la finestra di sinterizzazione convalidata influenzano tutti il comportamento del materiale.
Due prodotti descritti come zirconia 5Y possono appartenere alla stessa categoria generale pur differendo nell’espressione della tonalità, nel comportamento durante la lavorazione, nella transizione tra strati e nella sensibilità alle condizioni di cottura.
Anche le condizioni di sinterizzazione devono essere considerate in combinazione con la composizione. Lavori sperimentali su materiali 3Y, 4Y e 5Y hanno dimostrato che la variazione della temperatura di sinterizzazione può influenzare in modo diverso la loro microstruttura e il loro comportamento ottico.
L’etichetta chimica è utile. Tuttavia, non va mai scambiata per l’identità completa del materiale.
La specifica mancante è spesso la costanza
I fogli tecnici evidenziano generalmente le prestazioni massime. I laboratori, invece, generano ricavi grazie alla ripetibilità.
Un disco che produce un eccellente risultato una sola volta è interessante. Un materiale che si comporta in modo prevedibile tra diverse tonalità, spessori, lotti, forni e produzione di routine ha un valore commerciale.
Ecco perché la valutazione dei materiali dovrebbe considerare anche domande che raramente rientrano in un singolo numero di rilievo:
Queste domande rivelano se il foglio di specifiche appartiene a un sistema qualità oppure a un semplice documento di marketing.
Confronta i materiali nel tuo flusso di lavoro personale
Una prova in laboratorio non deve necessariamente essere complicata, ma deve essere controllata.
Seleziona restauri rappresentativi, non soltanto la corona singola più facile da realizzare. Mantieni costanti il design CAD, la strategia di fresatura, lo stato della fresa, il programma di sinterizzazione e la procedura di rifinitura. Registra il lotto del materiale, la posizione di nesting e il carico del forno.
Valuta quindi ciò che il laboratorio può effettivamente osservare:
Modificare una sola variabile principale alla volta. Se il materiale e il programma di sinterizzazione vengono modificati contemporaneamente, il risultato non potrà indicare quale dei due ha prodotto la differenza.
Una prova controllata non sostituirà mai i test di laboratorio standardizzati, ma risponderà a un’altra domanda importante: con quale affidabilità questo materiale funziona all’interno del vostro effettivo sistema produttivo?
Leggere il metodo prima di valutare il numero
Lo scopo di un foglio tecnico non è identificare il vincitore in un confronto tra cataloghi. È invece avviare una conversazione tecnica.
In ICERA riteniamo che un confronto responsabile di materiali debba rendere visibili le condizioni di prova, riconoscere ciò che i numeri non possono dimostrare e collegare i dati di laboratorio alle prestazioni di processo riproducibili.
La resistenza è importante. La traslucenza è importante. Lo sono anche la stabilità della tonalità, la coerenza tra lotti, la tracciabilità, la tolleranza di processo e l’assistenza tecnica.
Il numero più alto sulla pagina non è sempre la scelta di materiale più solida.
La prossima volta che due schede tecniche relative alla zirconia sembreranno facili da confrontare, guardate oltre il carattere in grassetto. Chiedete come è stato misurato ogni valore, quali condizioni sono state controllate e se il fornitore è in grado di spiegare chiaramente il risultato.
Quella conversazione vi rivelerà molto di più sul materiale — e sul produttore che lo ha realizzato — rispetto a una singola percentuale o a un singolo valore espresso in MPa.
Qual è la prima domanda che vi ponete quando valutate un nuovo materiale in zirconia?
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