La Liaison Céramo-Métallique – Prothèse Dentaire

La Liaison Céramo-Métallique – Prothèse Dentaire

Introduction

Dans la liaison céramo-métallique, le terme « liaison » désigne la liaison entre l’infrastructure métallique et la céramique cosmétique, qui consiste à revêtir de céramique cosmétique une infrastructure métallique.

Les qualités esthétiques des céramiques peuvent être associées avec la résistance des alliages pour produire des restaurations ayant :

• une apparence naturelle
• très bonnes propriétés mécaniques

Remarque : les restaurations céramo-métalliques sont encore très souvent utilisées dans de nombreuses situations cliniques.

La mise en forme de la céramique sur un support métallique est fonction de 4 critères :

• la température de cuisson de la céramique qui doit être nettement inférieure à la température de solidification de l’alliage
• les coefficients de dilatation thermique du métal et de la céramique doivent être semblables
• opacité suffisante pour masquer l’infrastructure métallique
• propriétés d’une adhérence à l’infrastructure métallique

La Liaison Céramo-Métallique

Il existe 3 types de liaison :

La Liaison Chimique

Cette liaison chimique dépend du type d’alliage, en effet elle est plus faible pour un alliage non précieux que pour un alliage précieux. Il est important dans ce cas et indispensable de majorer cette rétention par des procédés mécaniques.

La Liaison Physique

Elle se fait par adhésion, elle se caractérise par la mouillabilité de la céramique en fusion à la surface du substrat métallique. Un bon étalement de la céramique en fusion est obtenu en augmentant l’énergie superficielle de l’alliage par une oxydation préalable.

La Liaison Mécanique

Elle est réalisée par interpénétration de certains composants de la céramique dans les parois ou les stries du métal.

Aptitude à la Liaison Céramo-Métallique

Différents facteurs contribuent à l’optimisation de l’adhésion à l’interface entre le métal et la céramique :

• la rugosité de surface à l’accroche de la céramique sur le métal
• le type de matériau de sablage
• la granulométrie du sablage
• la pression utilisée pour le sablage
• l’oxydation du métal selon le type d’alliage

Cette liaison de la céramique au métal est fonction du type d’alliage :

Alliages Non Précieux

Alliages à Base de Nickel-Chrome (Ni-Cr) ou Cobalt-Chrome (Cr-Co)

La valeur d’adhésion céramo-métallique, définie dans la norme ISO-DIS 9693, est de 25 MPa.

• Le chrome est le principal responsable de la passivité des alliages nickel-chrome.
• À teneur suffisante (13 %) en milieu buccal, c’est le recouvrement complet de la surface de l’alliage par une fine pellicule d’oxyde qui lui confère cette propriété.

Dans certains cas, une faible couche d’oxyde favorise l’adhésion, alors que la présence d’une couche d’épaisseur trop importante réduira l’adhésion.

Le chrome-cobalt sera utilisé en infrastructure dans le cas d’allergie au nickel-chrome.

Alliages Précieux

Les propriétés essentielles d’un alliage sont sa capacité à se lier à la céramique par l’intermédiaire d’une couche d’oxyde à sa surface. Les alliages précieux ne possèdent pas naturellement une couche d’oxyde suffisante à leur surface (nobles), il faut rajouter :

• l’indium
• le gallium ou l’étain en faible quantité, pour provoquer l’apparition d’une couche d’oxyde

Les alliages précieux ne doivent pas être réutilisés sans addition d’une quantité suffisante d’alliage neuf.

Titane

• La température de frittage de la céramique doit rester inférieure à 800°C pour éviter un changement de phase qui affaiblirait la liaison céramo-métallique.
• La céramique utilisée doit également avoir un coefficient d’expansion thermique (CET) correspondant au titane.
• Pendant les étapes de cuisson de la céramique, il est impératif de ne pas dépasser la température du solidus de l’alliage.

Solidus : température la plus haute à laquelle un métal ou un alliage est complètement solide.

Conditions Requises pour une Liaison Céramo-Métallique

Pour optimiser la liaison céramo-métallique, elle doit obéir aux conditions suivantes :

• alliage ayant un haut module d’élasticité, dont le solidus est supérieur d’au moins 100°C à la température de cuisson des premières couches de céramique opaque (980°C).
• créer des rugosités à la surface, par sablage, afin d’améliorer l’ancrage de la céramique.
• formation par traitement thermique préalable d’une pellicule d’oxydes stables et adhérente à la surface de l’armature métallique. Cette couche d’oxydes, pour être résistante, doit avoir une faible épaisseur et une bonne homogénéité chimique.
• la mouillabilité de la céramique à la surface de l’alliage qui permet un meilleur étalement de la céramique après oxydation de l’alliage.
• la nature de la liaison aux interfaces entre céramique, oxydes de surface et métal.
• l’ancrage de la céramique dans les rugosités de surface de l’alliage.
• l’alliage et la céramique se dilatent lors de la cuisson et se contractent lors du refroidissement. La solution de choix est d’utiliser une céramique ayant un coefficient d’expansion thermique inférieur à celui de l’alliage.
• application rigoureuse du protocole d’émaillage préconisé pour la céramique utilisée.

Illustrations

• Sablage de la surface de l’armature : Les micro-rétentions créées par le sablage augmentent la liaison métal/céramique.

• Cuisson d’oxydation : La cuisson d’oxydation renseigne sur la propreté de la surface. La teinte de l’oxydation doit être uniforme et sans tache (pour avoir une bonne mouillabilité sur le support métallique).

• Armature de bridge avant et après sablage : Après la cuisson d’oxydation, l’armature doit présenter une surface oxydée uniforme.

• Cuisson opaque : Pour masquer le métal.

• Montage de la dentine et incisale.

• Après cuisson de la céramique, glaçage.

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