PROCEDIMENTOS DE FUNDIÇÃO Prof. Cassius Rebelatto

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1 PROCEDIMENTOS DE FUNDIÇÃO Prof. Cassius Rebelatto Sempre que desejarmos um procedimento restaurador fazendo uso de ligas metálicas, torna-se obrigatório o procedimento de fundição. Coroas metálicas, restaurações metálico-fundidas (RMF), estruturas metálica para PPR e núcleos metálico- fundidos são algumas das indicações para a utilização de ligas metálicas e consequentemente procedimento de fundição. Para isso, várias etapas são necessárias, sendo que todas as etapas, afora moldagem e cimentação, são realizadas de forma indireta, ou seja, fora da boca do paciente. Resumidamente a técnica de fundição se resume aos seguintes passos: 1- Moldagem para obtenção do molde 2- Vazamento para obtenção de modelos e troquéis 3- Confecção do padrão de cera. 4- Inclusão do padrão de cera em revestimento 5- Eliminação da cera cera perdida 6- Preenchimento com uma liga fundida 7- Acabamento e polimento da peça 8- Cimentação da peça ou prova da peça CONFECÇÃO DO PADRÃO DE CERA O Padrão de cera é uma réplica da restauração ou estrutura que será reproduzida em metal. Pode ser obtido de forma direta (diretamente na boca), caso dos núcleos metálicos, ou de forma indireta (fora da boca), em modelos duplicados ou em troquéis. O padrão de cera deve apresentar a morfologia do trabalho final pretendido. INCLUSÃO DO PADRÃO DE CERA EM REVESTIMENTO O padrão de cera é incluído dentro de um anel metálico através de um pino condutor (metálico, plástico ou de cera), também chamado de conduto de alimentação ou sprue, unido ao padrão de cera. Este condutor é a passagem por onde o metal fundido irá escorrer. O anel é então preenchido ou revestido com o revestimento, que é manipulado como o gesso, até que tome presa. Após a presa e sob efeito do calor do forno, toda a cera é eliminada, deixando um molde para que seja injetada a liga. Revestimentos para fundição: O revestimento para fundição é um pó constituído de um refratário e um aglutinante, com pequenas quantidades de agentes modificadores. Pode ser definido como material cerâmico refratário que suporta determinadas temperaturas e serve como molde para a liga fundida. Composição: Refratário: É o componente em maior quantidade do revestimento. Um material refratário apresenta a propriedade de promover resistência ao choque térmico e

2 causar expansão térmica. Como as ligas metálicas contraem quando fundidas, é necessário que o revestimento utilizado expanda para compensar esta contração. Usualmente utiliza-se a sílica como refratário, podendo esta estar em suas diferentes formas alotrópicas: quartzo e cristobalita. Ambos apresentam elevadas expansões térmicas e sofrem inversões quando aquecidos. Esta inversão ocorre da forma de baixa temperatura () para a de alta temperatura () causando a expansão. Temperatura de inversão do quartzo: 575 º C, para a cristobalita é de 200 a 270 º C. Aglutinante: O aglutinante é o material que aglomera o refratário (sílica) pode ser o gesso (Sulfato de cálcio hemidratado ou então a associação do óxido de magnésio (base)com um fosfato (ácido) Agentes modificadores: São os corantes, agentes retardadores e agentes aceleradores que controlam a velocidade de presa, agentes redutores como o grafite pulverizado, para impedir oxidação da fundição, ou ainda aditivos que reduzem a contração térmica do aglutinante. O ácido bórico, cloreto de sódio, óxido de cobre e sulfato de potássio são alguns dos agentes modificadores. Tipos: De acordo com a especificação número 2 da ADA se classificam em: - Tipo I: Revestimentos que utilizam a expansão térmica para compensação da contração da liga. - Tipo II: Revestimentos que utilizam a expansão higroscópica para compensação da contração da liga. Tempo de presa: Pode ser medido da mesma maneira que para o gesso e também pode ser controlado da mesma forma. De acordo com a especificação número 2, o tempo de presa não deve ser menor do que 5 minutos nem maior que 25 minutos Expansão de presa normal: O gesso isoladamente não expande, ele contrai. Com adição da sílica, as partículas de sílica provavelmente interferem no choque e no entrelaçamento dos cristais em formação. Assim, é possível que esses cristais apresentem um crescimento para fora e produzam aumento da expansão. Alguns modificadores como o ácido bórico e o cloreto de sódio, não apenas regulam a expansão e o tempo de presa, como também previnem a maior parte da contração que ocorre com o gesso quando ele é aquecido a 300 º C. Existe questionamentos se a expansão de presa realmente aumenta o espaço do molde, pois pode estar relacionada com a expansão térmica deste padrão causada pelo aquecimento (reação exotérmica que, coincidentemente, existe durante a presa do revestimento. Portanto a expansão de presa só é efetiva até o ponto em que o calor da reação é transmitido ao padrão. A quantidade de calor no revestimento depende da quantidade de gesso no revestimento. Assim, a expansão de presa de um revestimento com uma concentração relativamente alta de gesso é mais efetiva para aumentar o molde do que se o revestimento tivesse uma baixa concentração de gesso. Quanto menor for a relação água-pó no revestimento, maior a expansão de presa efetiva. A medida que o revestimento toma presa, ele adquire certa resistência capaz de atuar sobre o padrão deformando a cera, principalmente na parte interna do padrão. Quanto mais mole for a cera, maior a facilidade e rapidez de deformação pela expansão do revestimento.

3 Expansão de presa higroscópica: A expansão higroscópica difere da expansão de presa normal por tomar presa em contato com a água, ao passo que a expansão normal ocorre ao ar. A expansão higroscópica é sempre maior. Portanto a expansão higroscópica também é uma forma de compensar a contração da liga fundida Fatores que influenciam a expansão higroscópica: Composição: Quanto maior o conteúdo de sílica do revestimento, maior a expansão higroscópica. Partículas menores aumentam a expansão de presa e partículas sílica também aumentam a expansão higroscópica. Relação água-pó: Quanto menor, maior a expansão higroscópica. Tempo de manipulação: Quanto maior o tempo, maior a expansão higroscópica. Vida útil do revestimento: Quanto mais velho for o revestimento, menor a expansão higroscópica. Efeito do tempo de imersão: Quanto mais se demora para imergir o revestimento no banho de água,após a presa inicial do revestimento, menor a expansão higroscópica pois parte da cristalização já teve início tendo expansão de presa normal. Efeito da quantidade de água adicionada: A magnitude da expansão higroscópica está diretamente relacionada com a quantidade de água adicionada durante a presa, até que ocorra uma expansão máxima. A expansão higroscópica dos revestimentos é maior que o gesso isolado, pois a sílica presente exerce uma ação diluente. Expansão térmica: Está diretamente relacionada com a quantidade de sílica presente, bem como o tipo de sílica utilizado. A contração do gesso só é inteiramente balanceada quando 75% de quartzo é utilizado. A expansão térmica segundo a especificação número 2 para revestimentos tipo I (expansão térmica) a expansão não deve ser menor que 1% nem maior que 1,6%. Uma característica desejável para estes revestimentos (Aglutinados por gesso) é que sua expansão térmica máxima possa ser obtida a uma temperatura não superior a 700 º C, pois acima desta, pode haver contaminação da liga de ouro, dando manchamento ou provocar corrosão. Fatores que influenciam a expansão higroscópica: Efeito da relação água-pó: Quanto maior a relação, menor a expansão térmica. A expansão térmica está mais relacionada com os sólidos, por isso ser diminuída com presença maior de água. Efeito dos modificadores químicos: Modificadores químicos como os cloretos, diminuem a contração térmica. Contração térmica: Após resfriado, o revestimento contrai ficando em tamanho menor que o original. Isto não está relacionado com a sílica. Ocorre devido à contração do gesso durante o seu aquecimento inicial. Se o revestimento for reaquecido ele expandirá termicamente até a mesma expansão máxima que ele atingiu no primeiro aquecimento. Entretanto, na prática, o revestimento não deve ser aquecido uma segunda vez, devido às fraturas internas que se desenvolvem. Resistência:

4 Deve ser adequada para evitar fratura ou descamamento do molde durante o aquecimento e a fundição da liga de ouro. No entanto sua resistência à compressão não deve ser muito alta pois pode gerar distorção na fundição, já que não permite absorção de tensões quando da contração térmica da liga. A relação água-pó afeta a resistência. Quanto maior a relação, menor a resistência. Porosidade A porosidade é importante para quando o metal fundido penetra no molde, o ar deve ser forçado para fora, caso contrário, ocorrerá uma pressão de retorno que impede que a liga de ouro preencha completamente o molde. Quanto maior a relação água/pó, maior a porosidade, quanto mais uniforme a forma e o tamanho das partículas, maior a porosidade. Granulosidade: É importante para não gerar rugosidade na fundição. É preferível partículas finas de sílica, pois quanto mais finas, menos irregularidades. Características desejáveis de um revestimento: Ser de fácil manipulação Apresentar presa rápida Resistência suficiente em temperatura ambiente Resistência altas temperaturas Não emitir gases Expansão suficiente para compensar a contração da cera e da liga Apresentar porosidade Produzir superfície lisa Ser de fácil remoção (não reagir com o metal) Ter baixo custo Revestimentos aglutinados por gesso Apresentam de 60 a 65% de refratário. Estes revestimentos são utilizados em ligas de baixa fusão como o ouro e atualmente não está sendo muito utilizado. O hemidratado é o aglutinante de escolha pois exige menos água e contrai menos. Revestimentos aglutinados por gesso não podem ser aquecidos a mais de 700 º C pois emite gazes como o dióxido de enxofre que contaminam a fundição. Revestimentos aglutinados por fosfato As restaurações metalo-cerâmicas atuais requerem uma maior temperatura de fusão, portanto os revestimentos aglutinados por gesso são contra-indicados, e os revestimentos aglutinados por fosfato ganham espaço, sobretudo por gerarem menor contaminação da liga durante a fundição. No entanto, há maior dificuldade de remoção do revestimento. O refratário é constituído de cristobalita ou quartzo ou a mistura deles. Já o aglutinante difere do aglutinado por gesso por conter óxido de magnésio (base) e um fosfato que é ácido na sua origem. As ligas de ouro modernas e outras ligas usadas sofrem uma contração maior que as ligas de ouro tradicionais. Portanto, a expansão deve ser maior para compensar esta expansão. Para isso, as suspensões de sílica coloidal tornaram-se disponíveis para o uso com revestimentos à base de fosfato no lugar da água, dando maior expansão.

5 Expansão térmica e a expansão de presa: Tanto a expansão de presa como a expansão térmica podem ser controladas pela substituição da água por uma suspensão aquosa de sílica coloidal, que reduz a contração, ou seja causa maior expansão do revestimento. A relação água pó também pode influenciar, quanto maior a relação, maior a expansão. Tempo de trabalho e de presa: Contrariamente aos revestimentos aglutinados por gesso, o tempo de trabalho e de presa dos aglutinados por fosfato são mais afetados pela temperatura. Quanto mais aquecida for a mistura, mais rápida será a presa. Como a reação de presa por si só libera calor, este fator acelera a velocidade de presa. Quanto maior for a eficiência da manipulação, maior será a elevação da temperatura e mais rápida será a presa. Uma eficiente manipulação também provê uma melhor qualidade da fundição, como melhor lisura de superfície e precisão. A relação líquido-pó influencia, quanto maior, maior o tempo de trabalho e de presa. Em resumo, os seguintes fatores influenciam no tempo de trabalho dos revestimentos aglutinados por fosfato: Relação líquido-pó, concentração do líquido especial utilizado (suspensão de sílica coloidal), temperatura, tempo e velocidade de manipulação, habilidade e experiência profissional. Revestimentos aglutinados por silicato de etila Não são muito populares pois os procedimentos envolvidos são mais complicados e exigem um tempo maior, porém é utilizado para confecção de PPR com ligas de metais básicos de alta fusão. Neste tipo de revestimento o aglutinante é o gel de sílica que durante o aquecimento é revertido em sílica (cristobalita) durante o aquecimento.