Protesi dentali: le specifiche

Le protesi dentali e i materiali utilizzati per realizzarle devono rispettare un gran numero di specifiche in modo da soddisfare tutte le normative necessarie alla messa sul mercato.  Devono quindi essere biocompatibili, sicuri per la salute, avere adeguate proprietà di isolamento termico ed elettrico, essere funzionali, esteticamente piacevoli ed avere numerose proprietà meccaniche. La meccanica delle protesi e le caratteristiche che una protesi odontoiatrica deve possedere sono numerose. In questo articolo ne tratteremo alcune delle principali: abrasione, resistenza a fatica, a compressione e a scheggiamento.

La tribologia: la scienza dell’usura

Durante il loro utilizzo, le protesi odontoiatriche sono costantemente soggette all’azione dell’attrito. Per questo è necessario valutare il loro comportamento e la loro resistenza all’abrasione. Queste proprietà non dipendono unicamente dal materiale di cui è composto l’oggetto in esame ma anche da geometria, superficie, rugosità e lavorazioni subite dal prodotto. Proprio per simulare al meglio le condizioni reali, le prove di abrasione devono essere svolte frequentemente e su prodotti finiti. Per i test, vengono utilizzati appositi simulatori di masticazione, regolamentati dalle normative ISO 14569-1 e 14569-2. Tali normative suddividono i simulatori in otto tipologie. I simulatori non riescono tuttavia a fornire risultati rappresentativi del comportamento reale in quanto si basano su semplificazioni dei processi di masticazione che risultano difficilmente ripetibili. Per questo svolgere un’unica prova fornirebbe un solo risultato poco significativo, mentre sarebbe più opportuno testare lo stesso oggetto con simulatori diversi e confrontare i vari esiti.

La resistenza a fatica

Un altro parametro di fondamentale importanza per la funzione che le protesi dentali svolgono, è la resistenza a fatica. La masticazione sottopone quotidianamente e ripetutamente la protesi a carichi ciclici di compressione, in un ambiente particolarmente aggressivo dal punto di vista chimico per la presenza della saliva e dei diversi pH degli alimenti e con notevoli sbalzi termici. Dovendo durare per molti anni, è necessario che la protesi riesca a sostenere un numero di cicli elevato ed abbia una buona resistenza a fatica. Nonostante ciò, attualmente le “prove di fatica”, ovvero i test per valutare questo parametro, sono ancora poco diffuse in Italia per via dei costi onerosi che richiedono.

La resistenza a compressione

Strettamente legata alla fatica, vi è la resistenza a compressione: durante la masticazione ogni carico si può considerare un carico a compressione ed è dunque necessario valutare la resistenza delle protesi. I test vengono realizzati tramite appositi provini, di dimensioni standardizzate, che vengono portati a rottura in macchinari di prova. In questo modo è possibile ricavare i massimi carichi che la protesi può sostenere.

Resistenza a scheggiamento

Un’altra “resistenza” rilevante in questo settore è la resistenza a scheggiamento. La capacità di opporsi alla scalfittura. Questa proprietà viene verificata con le “prove di durezza”. Un dispositivo che produce carichi impulsivi e concentrati sulla protesi a valori crescenti di carico permette di trovare il carico che produce distacchi.

È utile osservare che tipicamente i prodotti odontoiatrici sono realizzati e testati con alti coefficienti di sicurezza. Sono testati infatti in maniera tale da avere una resistenza a compressione ed una resistenza a scheggiamento di molto superiore a quella richiesta dai carichi che effettivamente si raggiungono con la masticazione e con le attività fisiologiche. Per fare un esempio, se durante la masticazione si raggiungono al più i 600 N di carico, le protesi attuali resistono a scheggiamento con carichi fino a 1500/2000 N.

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