راهنمای فنی پودرهای پرسلن دندانسازی

تعریف پودر پرسلن دندانسازی و ترکیبات اصلی آن

پودر پرسلن دندانسازی نوعی سرامیک شیشه‌ای بر پایه فلدسپار است که برای ساخت روکش‌ها و پروتزهای دندانی استفاده می‌شود. ترکیب اصلی این پودر شامل فلدسپار (معمولاً KAlSi₃O₈ یا NaAlSi₃O₈)، سیلیس یا کوارتز (SiO₂) و مقدار کمی کائولین (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O) است. در این ترکیب، فلدسپار نقش ماتریس شیشه‌ای را ایفا می‌کند و کوارتز ساختار کریستالی تقویت‌کننده را می‌سازد، در حالی که کائولین به‌عنوان عامل پیونددهنده بین ذرات عمل می‌کند. از آنجایی که کائولین کدورت دارد، میزان آن در فرمول محدود است تا شفافیت دندان مصنوعی حفظ شود. به‌منظور تنظیم دمای ذوب و انبساط حرارتی، معمولاً از اکسیدهای فلزی کانی (مانند اکسید بور یا لیتیوم) به‌عنوان فلاکس استفاده می‌شود و برای ایجاد رنگ‌های طبیعی، از اکسیدهای فلزی رنگ‌دهنده (مانند اکسید آهن، کبالت، مس و تیتانیوم) در مقادیر بسیار کم (کمتر از ۱٪) بهره می‌گیرند.

انواع مختلف پودرهای پرسلن دندانسازی

• پودر اوپک (Opaque): این پودر اولین لایه پرسلن است که روی فریم فلزی یا زیرکونیا زده می‌شود. اوپک نور را عبور نمی‌دهد و رنگ فلز را می‌پوشاند. به‌عبارت دیگر، پایه رنگ روکش را تشکیل می‌دهد و چسبندگی خوبی به فریم ایجاد می‌کند. برای مثال، اوپک‌های ویوزرد رنگ‌بندی‌شده (مثل A، B، C) در بخش‌های متفاوت تاج قرار می‌گیرند تا رنگ نهایی دندان را شکل دهند.
• پودر دنتین (Body/Dentin): لایه اصلی یا بدنه دندان را می‌سازد. این پودر رنگ پایه و جلای ماتریس داخلی دندان را فراهم می‌کند و حدود عمده حجم پروتز را تشکیل می‌دهد. معمولاً در رنگ‌های A, B, C, D ساخته می‌شود و برای طبیعی کردن بخش داخلی دندان به کار می‌رود.
• پودر مینای شفاف یا اینسیزال (Enamel/Incisal): شفافیت و جلای لایه خارجی دندان را ایجاد می‌کند. این پودر برای قسمت‌های لبه و نوک دندان (ناحیه اینسیزال) استفاده می‌شود و نسبت به دنتین شفاف‌تر است. این لایه آخرین پوشش را تشکیل داده و قابلیت عبور نور را شبیه مینای واقعی فراهم می‌کند.
• پودر شفاف (Translucent): مشابه مینای اینسیزال عمل می‌کند و شدت شفافیت را در بخش‌های انتهایی تاج دندان می‌افزاید. به طور کلی این پودر براقی و زلالیت دندان را شبیه‌سازی می‌کند.
• پودر لعاب (Glaze): پوشش نهایی شفاف، بی‌رنگ و نازک است که روی تمام سطح دندان اعمال می‌شود تا براقی شیشه‌ای و هموار به دندان بدهد. این لایه ثانویه سطح دندان را در برابر لکه و فرسایش محافظت می‌کند.
• پودر شانه/گردن (Cervical/Shoulder): این پودر مخصوص ناحیه حاشیه لثه یا ریشه دندان است و رنگ مایل به تیره‌تری دارد تا در گذار بین پرسلن و لثه هماهنگی ایجاد کند. برخی سیلندرهای زیرکونیا یا فلزی از پرسلن شانه استفاده می‌کنند که برای بازسازی دقیق حاشیه طراحی شده است.
• پودر تکه‌ای (Modifier/Stain): پودرهای خاص با رنگ‌های بسیار تیره یا روشن (مانند سفید کننده، خاکستری، آبی، قهوه‌ای) برای ایجاد جلوه‌های ویژه، تأثیرات ماملون و اصلاح ته‌رنگ‌ها استفاده می‌شوند.
  به‌عنوان نمونه، برندهای معروف پرسلن شامل VITA (VMK95, VM13, VM9)، Kuraray Noritake (Cerabien ZR, Super Porcelain)، Ivoclar (IPS InLine, IPS e.max Ceram)، GC (Initial MC)، Shofu (Vintage) و Dentsply (Ceramco) هستند که هر یک مجموعه‌های مختلفی از پودرهای اوپک، بدنه، مینا و شفاف را ارائه می‌کنند. برای مثال در کیت Noritake Cerabien ZR پودرهای «Cervical» (برای حاشیه)، «Body/Dentin» (برای لایه بدنه) و «Enamel/Translucent» (برای لایه شفاف) به همراه پودرهای مادل (Modifier) موجود است.

دسته‌بندی پرسلن‌ها بر اساس دمای پخت

پرسلن‌های دندانی بر پایه دمای پخت به چند دسته تقسیم می‌شوند:

• پرسلن ذوب بالا (High-Fusing): دمای پخت حدود ۱۳۱۵–۱۳۷۰°C. این نوع معمولاً در تولید دندان‌های دست‌دوم (دنتور) و قطعات غیر فلزی ضخیم استفاده می‌شود. پرسلن ذوب بالا نسبت به انواع دیگر استحکام، شفافیت و پایداری ابعادی بیشتری در دفعات پخت مکرر دارد.
• پرسلن ذوب متوسط (Medium-Fusing): دمای پخت حدود ۱۰۹۰–۱۲۶۰°C. اغلب برای روکش‌های تمام سرامیکی یا نیمه‌سرامیکی (مانند روکش ژاکت) کاربرد دارد. در مقایسه با نوع ذوب بالا، انقباض حرارتی متوسط‌تر و پایداری قابل قبولی دارد.
• پرسلن ذوب پایین (Low-Fusing): دمای پخت حدود ۸۷۰–۱۰۶۵°C. این پرسلن‌ها در ساخت روکش‌های فلز-سرامیک و بریج‌های پیوندشده به فلز استفاده می‌شوند. ضریب انبساط حرارتی آنها نزدیک به فلزات است تا تنش کمتر در حین پخت ایجاد شود. دمای ذوب پایین، ریسک تشکیل اکسید فلز روی فریم را کاهش می‌دهد.
• پرسلن فوق ذوب پایین (Ultra-Low-Fusing): دمای پخت کمتر از ۸۵۰°C. کاربرد محدودتری دارد و معمولاً برای فریم‌های زیرکونیا یا ترکیبات خاصی به کار می‌رود. این نوع دارای انقباض بسیار اندک است و در مواردی که بخواهند فریم به‌صورت کامل بدون استرس حرارتی پوشش داده شود، استفاده می‌شود.

مهم است بدانیم که پرسلن‌های ذوب بالا نسبت به انواع ذوب پایین در استحکام خمشی، پایداری رنگ و تحمل تعداد دفعات پخت بیشتر بهتر عمل می‌کنند، اما انطباق ضریب انبساط با فلزات در دمای پخت‌های پایین مطلوب‌تر است. در عمل، تولیدکنندگان پرسلن‌های PFM و زیرکونیا (مانند VITA، Noritake و Ivoclar) فرمولاسیون خاص خود را دارند که ضریب انبساط حرارتی سازگار با فلز یا زیرکونیا را تضمین می‌کند. همچنین با افزودن فلاکس‌هایی چون اکسید بور یا لیتیم به فرمول، می‌توان دمای پخت (دمای ذوب شیشه‌ای) را کاهش داد تا پرسلن‌های Low/Ultra-Low شکل‌پذیری بهتری داشته باشند.

آماده‌سازی پودر پرسلن

برای آماده‌سازی، پودر پرسلن را با مایع مخصوص (معمولاً “باندر” یا آب مقطر) مخلوط می‌کنند تا خمیر پودری یکدستی حاصل شود. ترکیب در نسبت مناسب (طبق دستور تولیدکننده) در ظرف شیشه‌ای یا پالت قرار می‌گیرد و با وسیله‌ای مانند اسپاتول یا برس، آهسته ورز داده می‌شود تا هیچ حباب هوایی در میان پودر باقی نماند. قوام نهایی باید قابل شکل‌دهی باشد (نه بسیار شل و غلیظ) به‌طوری که پس از فشردن و تراکم اندک، استحکام موضعی مناسب داشته باشد. سپس با استفاده از تپ کردن ملایم یا ارتعاش پالت (کنسدنز) رطوبت اضافه خارج می‌شود. این کار مانع از ایجاد حفره و تخلخل در پرسلن پخته شده می‌شود. توجه شود که از خشکانده شدن کامل خمیر پرسلن روی پالت خودداری شود، چرا که ذرات ریز به یکدیگر می‌چسبند و در زمان پخت باعث مات و تیره شدن بدنه می‌شوند.

روند لایه‌گذاری پرسلن روی فریم فلزی یا زیرکونیا

روند لایه‌گذاری پرسلن معمولاً چند مرحله کلیدی دارد:

1. آماده‌سازی فریم: سطح فلز یا زیرکونیا با سندبلاست (ذرات آلومینا ۵۰–۱۰۰ میکرون) تمیز می‌شود تا چسبندگی بهبود یابد. در پرسلن‌های فلز-سرامیک، معمولاً اکسیدکننده (باندینگ یا فریمت) ویژه فلز اعمال و پخته می‌شود. در زیرکونیا، ممکن است پرایمرهای مخصوص سرامیک به کار روند.
2. لایه اوپک اولیه (Flash-Coat): یک لایه نازک اوپک کاهشی با قوام خمیری روی فریم گذاشته و به آرامی تراکم می‌شود. سپس فریم با ۱۰–۲۰°C بالاتر از دمای پیشنهادی تولیدکننده پخته می‌شود (فلاش فایر). این کار لایه اوپک اولیه را تثبیت کرده و پیوند بین فلز و پرسلن را قوی می‌کند. در صورت استفاده از فریم نیکل-کروم، ممکن است از پوشش سطحی طلایی (مانند New Blendgold) پیش از اوپک استفاده گردد تا رنگ پایدارتری در حاشیه حاصل شود.
3. ساخت اوپک‌ منطقه‌ای: بسته به سایه دلخواه دندان، چند رنگ اوپک مختلف برای بخش‌های گردن، بدنه و لب اینسیزال استفاده می‌شود. برای مثال برای به دست آوردن رنگ Vita A₂، ممکن است اوپکِ پررنگ‌تر (A₃) در بخش گردن، اوپک متوسط (A₂) در بدنه و اوپک نسبتا تیره (C₁) در ناحیه اینسیزال به کار رود. در این مرحله لایه‌های اوپک بطور ملایم روی هم استقرار می‌یابند تا رنگ پایه کامل شود.
4. لایه‌گذاری دنتین: پس از تثبیت اوپک، پودر دنتین (Body) در ضخامت مورد نیاز روی اوپک قرار می‌گیرد تا ساختمان اصلی تاج دندان شکل گیرد. تکنسین با تکنیک برش داده شده (Cut-Back) فرم آناتومی دندان را ایجاد کرده و در حین لایه‌گذاری ضخامت نهایی مورد نظر را حفظ می‌کند. در این مرحله بخش‌های داخلی دندان مانند بخش‌های مقعر تاج و پشته‌های جونده قالب‌گیری می‌شوند.
5. لایه‌گذاری مینای شفاف/اینسیزال: پس از شکل‌گیری دنتین، لایه(های) مینا یا پودر اینسیزال شفاف روی تاج اعمال می‌شود تا جلوه روشن و شیشه‌ای لبه دندان ایجاد شود. این لایه‌ها روشن‌تر و شفاف‌تر از دنتین هستند و اجازه می‌دهند نور از داخل تاج عبور کند. نقطه‌ها و استتارهای رنگی (مانند ماملون یا استین) در این مرحله اضافه می‌شوند تا ظاهری طبیعی به دندان داده شود.
6. لعاب‌دهی و پخت نهایی: در پایان مراحل پلاستیک‌کاری، روکش با لعاب شفاف پوشیده شده و به دستورالعمل سازنده پرسلن، در دمای مناسب پخته می‌شود. سپس اجازه می‌دهند روکش به تدریج خنک شود تا از ایجاد ترک‌های حرارتی جلوگیری گردد. در نهایت سطوح تماس، پخ‌ها و جزئیات نهایی آناتومی بررسی و تنظیم می‌شوند.

در روند لایه‌گذاری روی زیرکونیا نیز ابتدا سطح زیرکونیا آماده می‌شود (شستشو و در صورت نیاز پرایمر). سپس در بسیاری از سیستم‌ها یک لایه اوپک یا «پرسلن شانه‌ای» مخصوص زیرکونیا اعمال می‌شود تا رنگ پایه فراهم شود. برای مثال در کیت Noritake Cerabien ZR از پودر «Cervical» (شانه) برای ناحیه گردن، «Shade Base/Body» برای لایه دنتین و «Enamel/Translucent» برای لایه نهایی استفاده می‌شود. پرسلن مخصوص حاشیه (Shoulder) که با زیرکونیا سازگار است نیز برای خروجی صاف در لبه روکش کاربرد دارد. پس از آن مراحل مشابه PFM (دنتین، مینا، لعاب) پی گرفته می‌شود.

نکات فنی مهم برای جلوگیری از ترک، تغییر رنگ و عیوب حین پخت

• کنترل رطوبت: مطمئن شوید قبل از هر پخت لایه‌ها به خوبی تراکم و خشک شده باشند. گیر افتادن حباب هوا یا رطوبت اضافی داخل پرسلن می‌تواند به ایجاد تخلخل منجر شده و منجر به ترک یا تغییر رنگ شود. همیشه پوسته خمیری پرسلن را قبل از پخت نهایی بلوری کنید؛ (به عنوان مثال با ضربه‌های ملایم یا ارتعاش) تا رطوبت اضافه خارج گردد. همچنین از خشک شدن کامل پرسلن روی پالت جلوگیری شود، چرا که ذرات ریز سیلیکا به هم می‌چسبند و پس از پخت ظاهر مات و تیره حاصل می‌شود.
• سرعت حرارت و سرد کردن مناسب: هنگام پخت پرسلن دندان، از برنامه کوره و سرعت حرارت‌دهی مناسب پیروی کنید. گرم‌کردن یا سردکردن ناگهانی می‌تواند تنش حرارتی و ترک ایجاد کند. پس از پخت نهایی، اجازه دهید روکش به آرامی سرد شود تا از شوک حرارتی جلوگیری گردد. این نکته به خصوص برای پرسلن‌های ضخیم و حاشیه‌ها اهمیت دارد.
• تناسب ضریب انبساط: از پودر پرسلنی استفاده کنید که ضریب انبساط حرارتی آن با فریم فلزی یا زیرکونیا سازگار باشد. ضریب انقباض ناهمخوان سبب ایجاد تنش و ترک می‌شود. به‌عنوان مثال، پرسلن‌های Low-Fusing برای آلیاژهای Co-Cr و Ni-Cr طراحی شده و پرسلن‌های Ultra-Low مخصوص تیتانیوم یا زیرکونیا هستند. همیشه از سیستم‌های منطبق (از یک کمپانی یا سری مشخص) استفاده کنید.
• محافظت در برابر آلودگی: سطوح فلز یا زیرکونیا و همچنین ابزار و پالت کار باید عاری از هرگونه آلودگی (گرد، روغن انگشت و ذرات خارجی) باشد. سطح رستوریشن را قبل از لایه‌گذاری با محلول تمیزکننده یا اولتراسونیک پاک کنید تا چسبندگی مطلوب حاصل شود. از دستکش یا ابزار استریل برای جلوگیری از انتقال مواد ناخواسته استفاده نمایید.
• ضخامت مناسب لایه‌ها: هر لایه پرسلن باید طبق دستورالعمل ضخامت‌گذاری اعمال شود (معمولاً مجموع ضخامت اوپک + دنتین + مینا در هر ناحیه حداقل ۱.۲–۱.۵ میلی‌متر است). لایه‌های بیش از حد ضخیم یا کم عمق می‌توانند باعث تنش‌های داخلی و شکست شوند.
• نگهداری میانی: در صورت نیاز به چند فایرینگ، بین مراحل اجازه دهید روکش کمی سرد شود و در صورت استفاده مجدد از پرسلن خشک، از آب مقطر یا مایع مدلینگ تازه برای برگرداندن قوام مناسب استفاده کنید. از خمیر پودر خشک و سنجاقی‌شده استفاده مجدد نکنید، زیرا کیفیت نهایی را کاهش می‌دهد.
• آگاهی از شکنندگی: پرسلن دندان بسیار سخت اما شکننده است؛ قابلیت جذب انرژی کمی دارد. بنابراین از اعمال نیروی مکانیکی زیاد پس از پخت بپرهیزید و طراحی روکش را به نحوی انجام دهید که سطوح تماس جانبی مناسب و پخ اطراف لبه وجود داشته باشد.
  با رعایت دقیق این نکات فنی، ریسک ایجاد ترک، تغییر رنگ ناخواسته یا سایر عیوب در حین پخت پرسلن به حداقل می‌رسد و محصول نهایی ظاهری زیبا و عمر طولانی خواهد داشت.