Publicado em: 05/06/2017 às 10h19

Resfriamento lento das porcelanas de revestimento

Na coluna Trocando em miúdos, Renata Marques de Melo detalha o o protocolo de resfriamento lento de material.

Alguns trabalhos da literatura científica podem passar despercebidos, simplesmente porque parecem fugir do âmbito odontológico. Isso não significa que não possuam um conteúdo aplicável ao cotidiano do dentista ou do técnico protético e, portanto, precisam ser esmiuçados.

O trabalho “Experimental and finite element study of residual thermal stresses in veneered Y-TZP structures”, com autoria de Tanaka1 e colaboradores, é um desses artigos que trazem esclarecimentos importantes aos dentistas e técnicos.

O objetivo do artigo foi investigar como a taxa de resfriamento e a geometria das amostras afetavam o estado das tensões residuais em estruturas de zircônia revestidas com porcelana. Para tanto, foram usadas amostras curvas e planas, bem como duas taxas de resfriamento, denominadas “lenta” e “extremamente lenta”. Após uma introdução sobre a importância do tema e intrincadas explicações sobre os métodos utilizados para chegar aos resultados, os autores afirmam que “não há uma definição clara do que significa resfriamento lento, o que pode gerar muita confusão”. Eles reforçam a tese com uma tabela onde demonstram a variedade de protocolos na literatura: 20°C/min. da temperatura final do glaze (725°C) até 400°C, abertura limitada da câmara do forno em 10% ou 30% até as temperaturas de 200°C ou 500°C, respectivamente; abertura da câmara em temperatura 50°C abaixo da temperatura de transição vítrea (Tg), resfriamento em forno especial até atingir a temperatura ambiente, e assim por diante.

A despeito das variáveis consideradas nos diferentes estudos, o resfriamento lento é feito como forma de minimizar as tensões prejudiciais, que podem levar à fratura da porcelana quando se faz o protocolo rápido. Com resfriamentos tão diversos, é compreensível a razão pela qual as conclusões dos estudos são díspares, isto é, para alguns o resfriamento lento aumenta a resistência do material1,3, para outros não4-6.

É claro que os protocolos utilizados rotineiramente em um laboratório de prótese devem ser analisados, assim como outros de interesse da comunidade. Necessita-se, porém, compreender melhor o que cada estudo considera “lento” e como a estrutura do material é afetada. De acordo com Tanaka et al1, o resfriamento lento refere-se ao protocolo no qual a taxa de resfriamento foi baixa (32°C/min., segundo os autores), até uma temperatura pouco inferior à Tg. Preserva-se, assim, a estrutura do material. Por outro lado, a utilização do protocolo superlento provocaria uma mudança em nível microscópico, com formação de cristais (cristalização) dentro da matriz vítrea da cerâmica. A diferença nos coeficientes de expansão térmica da matriz e do cristal nela incluído leva a estresses residuais adicionais que podem comprometer a resistência à fratura do material1-2.

Dessa forma, para melhorar a resistência de restaurações de porcelana/zircônia, a necessidade é dupla: não seguir o resfriamento rápido da porcelana, que acentua as tensões residuais criadas pelas diferenças térmicas entre as camadas externas (fria) e internas (quente), e evitar o resfriamento de maneira tão lenta que provoque a cristalização da matriz e gere mais tensão residual.

No trabalho de Tanaka et al1, o protocolo de resfriamento lento do material (Vita VM9) foi o recomendado pelo fabricante (Vita Zahnfabrik). Supondo que o fabricante faça sua recomendação na bula, todos os estudos deveriam começar por esse parâmetro e, então, compará-lo a outros resfriamentos e analisar a estrutura do material resultante. Só assim será possível sugerir um caminho mais seguro para nortear os laboratórios de prótese e protesistas.

 
Referências
 
1. Tanaka CB, Harisha H, Baldassarri M, Wolff MS, Tong H, Meira JB et al. Experimental and finite element study of residual thermal stresses in veneered Y-TZP structures. Ceramics international 2016;42(7):9214-21.
 
2. Zanotto ED. Crystallization of liquids and glasses. Braz. J. Phys 1992;22(2):77-84.
 
3. Tan JP, Sederstrom D, Polansky JR, McLaren EA, White SN. The use of slow heating and slow cooling regimens to strengthen porcelain fused to zirconia. The Journal of prosthetic dentistry 2012;107(3):163-9.
 
4. Almeida-Júnior AA, Longhini D, Domingues NB, Santos C, Adabo GL. Effects of extreme cooling methods on mechanical properties and shear bond strength of bilayered porcelain/3Y-TZP specimens. Journal of dentistry 2013;41(4):356-62.
 
5. Lima JM, Souza ACO, Anami LC, Bottino MA, Melo RM, Souza RO. Effects of thickness, processing technique, and cooling rate protocol on the flexural strength of a bilayer ceramic system. Dental Materials 2013;29(10):1063-72.
 
6. Paula VG, Lorenzoni FC, Bonfante EA, Silva NR, Thompson VP, Bonfante G. Slow cooling protocol improves fatigue life of zirconia crowns. Dental materials 2015;31(2):77-87.
 

Renata Marques de Melo

Cirurgiã-dentista, doutora em Prótese e pesquisadora do Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos, Unesp.