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1 (11) Número de Publicação: PT (51) Classificação Internacional: A61C 5/00 (2006) A61C 13/00 (2006) (12) FASCÍCULO DE PATENTE DE INVENÇÃO (22) Data de pedido: (30) Prioridade(s): (43) Data de publicação do pedido: (73) Titular(es): UNIVERSIDADE DO MINHO LARGO DO PAÇO BRAGA PT (72) Inventor(es): BRUNO ALEXANDRE PACHECO DE CASTRO HENRIQUES FILIPE SAMUEL CORREIA PEREIRA DA SILVA DELFIM FERNANDES SOARES PT PT PT (74) Mandatário: ANABELA TEIXEIRA DE CARVALHO AV. DA BOAVISTA, ED. OCEANUS, N.º º ANDAR, ESCR PORTO PT (54) Epígrafe: MÉTODO DE PRODUÇÃO DE PRÓTESES DENTÁRIAS METALO-CERÂMICAS (57) Resumo: A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUM MÉTODO DE FABRICO DE PRÓTESES METALO- CERÂMICAS EM QUE A ATUAL TRANSIÇÃO BRUSCA EXISTENTE ENTRE O METAL E O CERÂMICO É SUBSTITUÍDA POR UMA TRANSIÇÃO GRADUAL DE COMPOSIÇÃO ENTRE OS DOIS MATERIAIS, COM UM COMPÓSITO METAL-CERÂMICO, MANTENDO O TEMPO DE FABRICO E AUMENTANDO O RIGOR E REPRODUTIBILIDADE RELATIVAMENTE AO PROCESSO CONVENCIONAL. A TRANSIÇÃO ENTRE O METAL E O CERÂMICO PODE SER FEITA DE UM MODO DISCRETO OU CONTÍNUO, ASSUMINDO A FORMA DE UMA DE VÁRIAS FUNÇÕES MATEMÁTICAS COMO POR EXEMPLO LINEAR, EXPONENCIAL, LOGARÍTMICA, POLINOMIAL, ENTRE OUTRAS. O MATERIAL CERÂMICO A UTILIZAR PODEM SER PORCELANAS FELDSPÁTICAS, CERÂMICAS VÍTREAS OU DISSILICATO DE LÍTIO E O METAL A SER USADO PODERÁ SER OURO E SUAS LIGAS, PRATA E SUAS LIGAS, PLATINA E SUAS LIGAS, COBALTO E SUAS LIGAS, NÍQUEL E SUAS LIGAS, TITÂNIO E SUAS LIGAS, ENTRE OUTRAS. A PRESENTE INVENÇÃO INSERE-SE ASSIM NA ÁREA DE MEDICINA DENTÁRIA, MAIS ESPECIFICAMENTE EM PRÓTESE DENTÁRIA.

2 RESUMO Método de produção de próteses dentárias metalo-cerâmicas A presente invenção consiste num método de fabrico de próteses metalo-cerâmicas em que a atual transição brusca existente entre o metal e o cerâmico é substituída por uma transição gradual de composição entre os dois materiais, com um compósito metal-cerâmico, mantendo o tempo de fabrico e aumentando o rigor e reprodutibilidade relativamente ao processo convencional. A transição entre o metal e o cerâmico pode ser feita de um modo discreto ou contínuo, assumindo a forma de uma de várias funções matemáticas como por exemplo linear, exponencial, logarítmica, polinomial, entre outras. O material cerâmico a utilizar podem ser porcelanas feldspáticas, cerâmicas vítreas ou dissilicato de lítio e o metal a ser usado poderá ser ouro e suas ligas, prata e suas ligas, platina e suas ligas, cobalto e suas ligas, níquel e suas ligas, titânio e suas ligas, entre outras. A presente invenção insere-se assim na área de medicina dentária, mais especificamente em prótese dentária.

3 1 DESCRIÇÃO Método de produção de próteses dentárias metalo-cerâmicas Domínio da Invenção A presente invenção consiste num método de fabrico de próteses dentárias metalo-cerâmicas de alta resistência e durabilidade com gradiente de propriedades. A presente invenção insere-se assim na área de medicina dentária, mais especificamente em prótese dentária. Sumário da Invenção É objectivo da presente invenção descrever um método de fabrico de próteses dentárias metalo-cerâmicas que compreende os seguintes passos: - produção de uma subestrutura metálica como coroa ou ponte; - colocação de um gradiente de compósitos metalo-cerâmicos sobre a estrutura metálica que poderá ser linear continuo, linear discreto, exponencial contínuo ou logarítmica continuo; - aplicação da cerâmica de revestimento sobre o gradiente metalo-cerâmico, estando a estrutura metálica a uma temperatura entre 50º e 200ºC. Numa forma de realização preferencial, o método utiliza uma subestrutura metálica que consiste numa liga de cobaltocrómio-molibdenio (CoCrMo). Numa outra forma de realização preferencial, a aplicação dos compósitos ao longo do método é efectuada por pincel, por

4 2 imersão, por spray ou por agulha com tecnologia CAD/CAM de 5 eixos. Ainda numa outra forma de realização preferencial, a aplicação dos compósitos ao longo do método é efectuada através de spray com tecnologia CAD/CAM de 5 eixos. Numa forma de realização preferencial, o método utiliza um conjunto compósito-estrutura metálica que é sinterizada num forno em vácuo com HIP cujo ambiente é controlado por gás inerte, gás redutor ou vácuo. Numa outra forma de realização preferencial, o forno utilizado no método contem vácuo entre 0,1 e 10 Pa. Ainda numa outra forma de realização preferencial, a temperatura de sinterização utilizada neste método varia entre ºC. Numa forma de realização preferencial, o método utilizado inclui um passo em que quando faltar entre 100ºC a 50ºC para atingir o máximo de temperatura de sinterização, deverá remover-se o vácuo e insuflar gás inerte a uma pressão de 2-5 bar. Numa outra forma de realização preferencial, após o arrefecimento é adicionada cerâmica opaca e procede-se novamente à sinterização.

5 3 Ainda numa outra forma de realização preferencial, o método implica que posteriormente seja aplicada uma camada de dentina, os modificadores e o glaze. Numa forma de realização preferencial, o método indica que o compósito utilizado compreende pós de metal e cerâmico e um líquido de transporte como água destilada ou outro solvente líquido numa proporção de 1:2 em peso. Numa outra forma de realização preferencial, é utilizado no método um solvente líquido que pode ser etanol, propanol, glicerina, glicerol ou acetona. Ainda numa outra forma de realização preferencial, o método implica que a mistura mantem-se em rotação por períodos de 2 a 3 horas. Numa forma de realização preferencial, o gradiente de compósito obtido neste método varia em 20% de pó metálico e 80% de pó cerâmico em volume, ou 40% de pó metálico e 60% de pó cerâmico, ou 80% de pó metálico e 20% de pó cerâmico. Numa outra forma de realização preferencial, o compósito obtido neste método compreende 10 a 90% em volume de pó metálico de uma liga dentária e 10 a 90% em volume de pó de cerâmico. Ainda numa outra forma de realização preferencial, o método utiliza pós metálicos e cerâmicos com um tamanho de 1 a 500 µm.

6 4 Numa forma de realização preferencial, o método conduz a que as camadas depositadas apresentem uma espessura de µm. Numa outra forma de realização preferencial, o método compreende a utilização de pós metálicos de ouro ou suas ligas, prata ou suas ligas, platina ou suas ligas, cobalto ou suas ligas, níquel ou suas ligas ou titânio ou suas ligas. Ainda numa outra forma de realização preferencial, o método compreende a utilização de pós cerâmicos de porcelanas feldspáticas, cerâmicas vítreas, dissilicato de lítio, óxido de zirconia ou alumina. Antecedentes da invenção Os restauros dentários metalo-cerâmicos consistem na união de um cerâmico, normalmente uma porcelana feldspática, a uma subestrutura metálica, por meio da sinterização do cerâmico sobre a superfície da liga metálica. O sucesso deste tipo de sistema assenta na resistência proporcionada pela subestrutura metálica e pela estética proporcionada pelo cerâmico que simula o aspecto dos dentes naturais. Este sistema é utilizado, actualmente, em prótese fixa para restauro dentário em coroas unitárias anteriores e posteriores, e em pontes fixas extensas anteriores e posteriores. O grande desafio no fabrico de próteses metalo-cerâmicas é o de se conseguir uma união forte entre o metal e o cerâmico, proporcionando à prótese uma vida longa e sem falhas.

7 5 A natureza da ligação entre a subestrutura metálica e o revestimento cerâmico assenta em quatro mecanismos: retenção mecânica; estado de compressão do cerâmico; forças de van der Waals s e ligação química. Para criação da retenção mecânica, a superfície do metal é alvo de um jacto com partículas de material cerâmico, normalmente alumina, de modo a aumentar a rugosidade superficial e consequentemente a interligação entre o metal e o cerâmico. O estado de compressão do cerâmico é atingido pela selecção de uma liga metálica com um coeficiente de expansão térmica superior ao do cerâmico (~0.5x10-6 1/ºC). Aquando do arrefecimento o metal contrai mais que o cerâmico e deixa-o num estado de compressão. Finalmente, antes da sinterização da cerâmica de revestimento, normalmente porcelana feldspática, a subestrutura metálica é sujeita a um tratamento térmico de pré-oxidação para criar à superfície uma camada de óxido para formar ligações químicas, sejam elas iónicas, covalentes ou metálicas, com os óxidos da cerâmica opaca. Apesar de todos os esforços no sentido de assegurar uma boa ligação entre o metal e o cerâmico, as falhas continuam a ocorrer. Alguns estudos clínicos apontam para uma prevalência de fracturas nos restauros metalo-cerâmicos na ordem dos 10% a 20% num período de 10 anos [1,2]; sendo a taxa de falhas, devido a fractura e esfoliação da porcelana, de 59,1% dentre todos os tipos de falhas clinicas [3,4]. A fractura dos restauros metalo-cerâmicos é considerada um problema multifactorial, tendo a sua origem em aspectos como porosidades no cerâmico devido a erros técnicos na preparação

8 6 [5], microfissuras no cerâmico causadas por diferenças excessivas dos coeficientes de expansão térmica entre o metal e o cerâmico [6] e à fadiga térmica e mecânica [7]. Foi demonstrado num estudo sobre Materiais com gradiente funcional de propriedades ( Functionally Graded Materials - FGMs) [8] que uma transição gradual entre o metal e o cerâmico permite reduzir as tensões instaladas na interface em 3-8 vezes relativamente a interfaces abruptas. O documento de patente JP indica um processo com um gradiente linear, sem referir concretamente os passos ou os materiais necessários à sua execução. Por sua vez, o artigo Bioinspired design of dental multilayers refere uma camada com gradiente funcional usada como material de cimentação entre o pilar dentário e a prótese fixa. O gradiente melhora as propriedades da ligação entre a prótese fixa e o pilar dentário, contudo não introduz nenhuma melhoria no que respeita aos problemas de fractura e esfoliação da porcelana. Por outro lado, a invenção agora apresentada consiste numa técnica de fabrico de próteses dentárias metalo-cerâmicos com propriedades altamente acrescidas de resistência mecânica e durabilidade face ao método convencional. A solução desenvolvida permite um aumento, sem precedentes, do desempenho da prótese dentária. A melhoria do seu desempenho está relacionada com a introdução de uma transição gradual em forma de gradiente de propriedades entre os dois materiais

9 7 dissimilares que a constituem (metal e cerâmico), ao invés da transição abrupta verificada nas próteses metalo-cerâmicas convencionais. Esta transição gradual de propriedades traduzse numa menor sensibilidade do sistema metal-cerâmico às variações de CETs dos dois materiais, e numa diminuição das tensões de origem térmica e mecânica que estavam na origem da falha de muitos sistemas metal-cerâmico. A presença de partículas metálicas na zona de transição gradual entre o metal e o cerâmico funciona como retentor das fendas do cerâmico, aumentando por esta via a resistência à fractura do mesmo. Descrição Geral A presente invenção refere-se à produção de próteses metalocerâmicas em que a atual transição brusca existente entre o metal e o cerâmico é substituída por uma transição gradual de composição entre os dois materiais, mantendo o tempo de fabrico e aumentando o rigor e reprodutibilidade relativamente ao processo convencional. Os dentes reais são compostos por dois materiais distintos: o esmalte e a dentina que possuem um módulo de elasticidade de ~65GPa e ~20GPa, respetivamente. Estes materiais são unidos por uma zona denominada de junção-dentina-esmalte onde o módulo de elasticidade varia linearmente desde a dentina até ao esmalte, reduzindo drasticamente as tensões instaladas no esmalte [9]. Da mesma forma, esta invenção ao propor uma transição gradual de composição entre o metal e o cerâmico, permite reduzir as tensões criadas na região da interface metal-cerâmico, causadas pela diferença de propriedades entre os dois materiais.

10 8 Nesta invenção, a transição entre o metal e o cerâmico faz-se por meio da construção, sobre a subestrutura metálica, de sucessivas camadas de uma mistura de pós metálicos e cerâmicos, denominados de compósitos metal-cerâmico que variam entre µm de tamanho, cujo teor, de cada um dos elementos na mistura, vai variando de forma a atingir o gradiente pretendido. O compósito metal-cerâmico compreende 10-90%, em peso, de pó metálico de uma liga dentária e 10-90%, em peso, de pó de porcelana de baixo, médio ou alto ponto de fusão. As camadas referidas variam entre µm de espessura e o gradiente é sempre dirigido entre a subestrutura metálica e revestimento cerâmico. A temperatura da subestrutura metálica onde o compósito metal-cerâmico em pó é aplicado é aumentada até uma temperatura tal que permita a expelição do liquido de transporte e de seguida aumentada novamente até à temperatura de sinterização definida. A obtenção de gradientes sem defeitos, porosidades, fendas, etc., é garantida pelo uso de vácuo e pressão no seu processo de sinterização. Depois de construído o gradiente, é finalmente aplicado o cerâmico que dará à prótese o aspecto de um dente natural. A aplicação do cerâmico de revestimento, que podem ser porcelanas feldspáticas, cerâmicas vítreas ou dissilicato de lítio, é também feita sobre pressão de forma a produzir um aumento das suas propriedades mecânicas, em particular da sua resistência à fractura. O metal a ser usado poderá ser ouro e suas ligas, prata e suas ligas, platina e suas ligas, cobalto e suas ligas, níquel e suas ligas, titânio e suas ligas. Desta forma consegue-se uma melhoria do desempenho global da prótese metalo-cerâmica, quer na sua

11 9 zona mais vulnerável, a interface metal-cerâmico, quer no revestimento cerâmico, com o substancial aumento da sua coesão. Assim, o perfil de transição entre o metal e o cerâmico pode ser feita de um modo discreto ou contínuo, assumindo a forma de uma de várias funções matemáticas como por exemplo linear, exponencial, logarítmica, polinomial, entre outras. Breve descrição das figuras Figura 1 Representa o restauro metal-cerâmico convencional em que (1) corresponde ao revestimento cerâmico e (2) corresponde à subestrutura metálica. Figura 2 Representa um restauro metalo-cerâmico com gradiente de propriedades em que (1) corresponde ao revestimento cerâmico, (2) corresponde à subestrutura metálica e (3) às camadas de compósitos metal-cerâmico. Nesta figura são igualmente apresentados exemplos de possíveis transições graduais entre o metal e o cerâmico. Figura 3 - Representa a transição gradual contínua entre o metal e o cerâmico. Figura 4 - Representa a transição linear discreta entre o metal e o cerâmico. Figura 5 - Representa a transição exponencial contínua entre o metal e o cerâmico.

12 10 Figura 6 - Representa a transição logarítmica continua entre o metal e o cerâmico. Figura 7 - Representa o forno de sinterização com vácuo e Prensagem isostática a quente ( Hot Isostatic Pressing HIP) em que (4) corresponde à câmara de material refratário; (5) corresponde à bomba vácuo; (6) corresponde ao controlador de temperatura e (7) corresponde ao sistema de injeção de gás. Descrição detalhada da invenção O método de fabrico inicia-se com a obtenção da subestrutura metálica, coroa ou ponte, por exemplo de uma liga de cobaltocrómio-molibdenio (CoCrMo), através de um dos seguintes processos de fundição e/ou pulverometalurgia: - Fundição pelo método da cera perdida - Processos de pulverometalurgia (sinterização de pós metálicos) - Fresagem de blocos metálicos - Processos de electroerosão, etc. O processo preferencial é, no entanto, a fundição pelo método da cera perdida, no qual o metal no estado líquido é vazado num molde refractário que possui a forma do modelo em cera previamente queimado. O processo compreende os seguintes passos: 1. Primeiramente é retirada a impressão da preparação na boca do paciente usando uma massa para moldes, geralmente constituído por silicone.

13 11 2. De seguida, é feito um vazamento positivo em gesso da impressão. 3. Seguidamente, molda-se um modelo em cera a partir do molde em gesso. 4. Ao modelo em cera são acrescentados gitos - canais de vazamento - também em cera e o conjunto é embebido numa massa de material refractário. 5. O molde feito em material refractário é aquecido numa mufla a uma temperatura compreendida entre 600ºC a 1000ºC. Durante este processo, a cera é queimada e sublimada, deixando uma cavidade no molde correspondente à sua forma original. 6. O líquido é vazado na cavidade do molde, solidificando. 7. As estruturas metálicas são depois removidas da moldação em cerâmico refractário e limpas por processos de jateamento com partículas cerâmicas, como por exemplo alumina, esferas de vidro, entre outras, a uma pressão de 0,3 MPa, vapor de água e imersão em solventes líquidos, normalmente água ou etanol, com recurso a ultrassons, para remoção de qualquer vestígio de cerâmico refractário. Uma vez limpa, a subestrutura metálica é sujeita a operações de remoção dos gitos de fundição bem como a operações de ajustamentos/correcções de eventuais distorções geométricas, vulgarmente conhecidos por empenos, com origem na fundição, o que é frequente no caso de pontes com vários elementos. De seguida, a subestrutura metálica é sujeita a um tratamento de pré-oxidação num forno a 1000ºC durante 10 min para

14 12 queimar impurezas e também para criar uma camada de óxido superficial que vai ser fundamental na ligação metalcerâmico. A subestrutura metálica é novamente jateada com partículas cerâmicas, como por exemplo alumina, esferas de vidro, entre outros, a uma pressão inferior, habitualmente 0,1 MPa, afim de que seja removida a pelicula de óxido em excesso. A superfície da subestrutura metálica está agora pronta para receber a(s) camada(s) de compósito metal/cerâmico e posteriormente as camadas de cerâmica feldspática que darão ao dente um aspecto real. Alternativamente, os restauros dentários metalo-cerâmicos com gradientes de propriedades poderão ser obtidos com recurso a processos de prototipagem rápida CAD/CAM assentes em tecnologias de fabrico multi-material que permitem o fabrico directo da totalidade do restauro. Por totalidade do restauro entende-se, o subestrato metálico, a transição química e/ou microestrutural gradual entre a subestrutura metálica e o revestimento cerâmico, e o revestimento cerâmico. Os compósitos metal-cerâmico são obtidos pela mistura de pós metálicos com pós cerâmicos (porcelana feldspática opaca) em diferentes fracções volúmicas, por exemplo: 20% metal+80% cerâmico; 40% metal+60% cerâmico; 60% metal+40% cerâmico; 80% metal+20% cerâmico. O meio de transporte dos diferentes compósitos pode ser água destilada ou outro solvente liquido como etanol, propanol, glicerina, glicerol ou acetona, entre

15 13 outros. A mistura do compósito com o meio de transporte líquido poderá ser feita na proporção de 1:2 em peso, resultando daí uma lama. Depois de preparadas as misturas de compósito, estas devem-se manter em rotação durante um período entre 2 a 3 horas até se conseguir atingir uma mistura homogénea das duas fases: metal e cerâmico. Os compósitos estão agora prontos a serem aplicados sobre o substrato metálico. O perfil de composição desta(s) camada(s) pode tomar a forma de transição por passos (discreta) ou transição continua seguindo uma função matemática definida pelas Figuras 3, 4, 5 e 6. O método de aplicação dos compósitos pode ser seleccionado de entre um dos seguintes: - aplicação por pincel; - aplicação por imersão; - aplicação por spray através ou não de tecnologia CAD/CAM de 5 eixos; - aplicação por agulha usando tecnologia CAD/CAM de 5 eixos. Independentemente do tipo de método seleccionado para aplicar o compósito, este deve ser aplicado sobre uma superfície quente de maneira a que o líquido de transporte do compósito seja expelido após a aplicação. Assim, a subestrutura metálica deve-se encontrar a uma temperatura de 150ºC-200ºC aquando da aplicação do compósito.

16 14 Depois de aplicado o compósito segundo o perfil de composições pretendido, o conjunto é sujeito a uma sinterização num forno que combina vácuo com Prensagem isostática a quente ( Hot Isostatic Pressing HIP), conforme indicado na Figura 7. O processo de sinterização segue os seguintes passos: 1. A subestrutura é colocada no interior do forno e é iniciado o vácuo, entre 0,1 e 10 Pa. 2. O ciclo de sinterização do compósito deve ser o mesmo que o recomendado pelo fabricante para o cerâmico: a. taxa de aquecimento: ~60-70ºC/min) b. temperatura de sinterização: ~ ºC c. tempo de estágio: 0-2 min 3. Quando faltarem 100ºC a 50ºC para atingir a temperatura de sinterização pré-definida, é retirado o vácuo e insuflado um gás inerte, preferencialmente árgon, a uma pressão entre 0,2 e 0,3 MPa. Este procedimento fará com que a porosidade existente no compósito seja reduzida ou eliminada por via do HIP. 4. Depois de desligado o forno, a temperatura deve baixar à mesma taxa de aquecimento para evitar choques térmicos. Segue-se então a aplicação da cerâmica de revestimento sobre o compósito já sinterizado. Este procedimento inicia-se com a aplicação de uma camada de cerâmica opaca para mascarar o substrato metálico revestido com compósito metal-cerâmico. Vai a sinterizar seguindo os passos 1-4 anteriormente descritos. Seguidamente aplica-se a camada de dentina, os

17 15 modificadores e o glaze, um cerâmico estético transparente, para dotar o restauro do aspecto pretendido. Estes cerâmicos são também sinterizados seguindo os passos 1-4 descritos atrás. No final, obtém-se um restauro metalo-cerâmico com gradiente de propriedades onde consta a transição entre a subestrutura metálica e o cerâmico de revestimento, conforme indicado na Figura 2, e que se faz de um modo gradual pela presença de uma intercamada de compósito metal-cerâmico na interface entre os dois materiais, podendo tomar qualquer tipo de gradiente como, por exemplo linear continuo, linear discreto, exponencial contínuo ou logarítmica continuo. Numa realização preferencial, produz-se coroas metalocerâmicas unitárias com subestrutura em liga de ouro dentário com revestimento de porcelana feldspática com leucite e obtida pelo processo descrito. Numa outra realização preferencial produz-se uma ponte metalo-cerâmica, assente em implantes, com subestrutura em liga de titânio (Ti6Al4V) com revestimento de porcelana de baixo ponto de fusão e obtida pelo processo descrito. Numa outra realização preferencial produz-se uma prótese fixa metalo-cerâmica de 4 elementos, assente em implantes, com subestrutura em liga de cobalto-crómio-molibdenio (CoCrMo)com revestimento de cerâmica de dissilicato de lítio e obtida pelo processo descrito.

18 16 Bibliografia 1 - Kerschbaum T, Seth, M. & Teeuwen, U. Verweildauer von Kunststoff-und Metal Keramisch verblendeten Kronen und Brucken. Deutsche Zahna rztliche Zeitschriften 1997; 52: Coornaert J, Adriaens P, and De Boever: Long-term clinical study of porcelain fused to gold restorations. J Prosthet Dent 1984; 51(3): , 3 Özcan M. Fracture reasons in ceramic-fused-to metal restorations. J. of Oral Rehabilitation 2003; 30: Liu, J., Qiu, X.M., Zhu, S., Sun, D.Q. Microstructures and mechanical properties of interface between porcelain and Ni-Cr alloy. Mat. Sce. and Eng. A 2008: 497, Oram DA, Cruickshank-Boyd EH. Fracture of ceramic and metalloceramic cylinders. Journal of Prosthetic Dentistry 1984; 52: Yamamoto M. (1989) In: Metal Ceramics, Principles and Methods of Makoto Yamamoto, pp Quintessence Publishing Co., Chicago, IL, USA 7 - Vásquez VZC, öscan M, Kimpara ET. Evaluation of interface characterization and adhesion of glass ceramics to commercially pure titanium and gold alloys after thermal- and mechanical-loading. Dent. Mater 2009; 25:

19 Gasik M, Kawasaki A, Kang Y. Optimization of FGM TBC and their thermal cycling stability. Materials Science Forum, 2005; , Huang M, Wang R, Thompson V, Rekow D. Bioinspired design of dental multilayers. J Mater Sci: Mater Med 2007, 18:57-64 Lisboa, 25 de Março de 2013

20 1 REIVINDICAÇÕES 1. Método de fabrico de próteses dentárias metalo-cerâmicas caracterizado por compreender os seguintes passos: - produção de uma subestrutura metálica como coroa ou ponte; - colocação de um gradiente de compósitos metalo-cerâmicos sobre a estrutura metálica que poderá ser linear continuo, linear discreto, exponencial contínuo ou logarítmica continuo; - aplicação da cerâmica de revestimento sobre o gradiente metalo-cerâmico, estando a estrutura metálica a uma temperatura entre 50º e 200ºC. 2. Método de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por a subestrutura metálica consistir numa liga de cobalto-crómio-molibdenio (CoCrMo). 3. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por a aplicação dos compósitos ser por pincel, por imersão, por spray ou por agulha com tecnologia CAD/CAM de 5 eixos. 4. Método de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por a aplicação dos compósitos ser por spray com tecnologia CAD/CAM de 5 eixos.

21 2 5. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por o conjunto compósito-estrutura metálica ser sinterizada num forno em vácuo com HIP cujo ambiente é controlado por gás inerte, gás redutor ou vácuo. 6. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por o forno conter o vácuo entre 0,1 e 10 Pa. 7. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por a temperatura de sinterização variar entre ºC. 8. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por quando faltar 100ºC a 50ºC para atingir o máximo de temperatura de sinterização, remover o vácuo e insuflar gás inerte a uma pressão de 2-5 bar. 9. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por após o arrefecimento, adicionar cerâmica opaca e proceder novamente com a sinterização. 10. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por posteriormente ser aplicada uma camada de dentina, os modificadores e o glaze. 11. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por o compósito utilizado compreender pós de metal e cerâmico e um líquido de transporte como água destilada ou outro solvente líquido numa proporção de 1:2 em peso.

22 3 12. Método de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por o solvente líquido consistir em etanol, propanol, glicerina, glicerol ou acetona. 13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a mistura manter-se em rotação por períodos de 2 a 3 horas. 14. Método de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado por o gradiente de compósito variar em 20% de pó metálico e 80% de pó cerâmico em volume, ou 40% de pó metálico e 60% de pó cerâmico, ou 80% de pó metálico e 20% de pó cerâmico. 15. Método de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o compósito compreender 10 a 90% em volume de pó metálico de uma liga dentária e 10 a 90% em volume de pó de cerâmico. 16. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os pós metálicos e os cerâmicos terem um tamanho de 1 a 500 µm. 17. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por as camadas depositadas terem uma espessura de µm. 18. Método de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os pós metálicos serem de ouro ou suas

23 4 ligas, prata ou suas ligas, platina ou suas ligas, cobalto ou suas ligas, níquel ou suas ligas ou titânio ou suas ligas. 19. Método, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os pós cerâmicos serem de porcelanas feldspáticas, cerâmicas vítreas, dissilicato de lítio, óxido de zirconia ou alumina. Lisboa, 25 de Março de 2013

24 1/4 Figura 1 Figura 2

25 2/4 Figura 3 Figura 4

26 3/4 Figura 5 Figura 6

27 Figura 7 4/4

28 Relatório de Pesquisa de Portugal Ref. do pedido: CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA A61C5/00 De acordo com a Classificação Internacional de Patentes DOCUMENTAÇÃO E BASES DE DADOS ELETRÓNICAS PESQUISADAS EPODOC, WPI DOMÍNIOS TÉCNICOS PESQUISADOS A61C De acordo com a Classificação Internacional de Patentes DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES Categoria* A Citação do documento, com indicação, sempre que apropriado, das passagens relevantes JP A (Tokyo Yogyo KK), resumo; Relevante para a reivindicação 1-19 A Huang M, Wang R, Thompson V, Rekow D. Bioinspired design of dental multilayers. J Mater Sci: Mater Med 2007, 18: * Categorias dos documentos citados: A Estado da técnica; X Documento de particular relevância quando considerado isoladamente; Y Documento de particular relevância quando combinado com um ou mais deste tipo de documentos; E Pedido de patente anterior publicado na mesma data ou em data posterior à do pedido; L Documento citado por qualquer outra razão; Data do termo da pesquisa Data de elaboração do Relatório de Pesquisa T & P D O Princípio ou teoria subjacente à invenção; Documento membro da mesma família de documentos de patente; Documento publicado antes da data de pedido mas depois da data de prioridade; Documento citado no pedido; Documento que se refere a uma divulgação oral, uso, exibição ou qualquer outro meio. Técnico examinador: Miguel Moura Telefone: INPI, Campo das Cebolas, LISBOA Fax: Assinatura Nota: Esta pesquisa refere-se aos elementos apresentados até à data da elaboração deste relatório de pesquisa. Quaisquer elementos que possam ter sido entregues posteriormente a esta data, não foram objeto de apreciação técnica. M /1