Soldagem a laser em odontologia ortopédica

Atualmente, a soldagem é considerada uma tecnologia obsoleta para a fabricação de estruturas ortopédicas, embora seja um método simples para resolver problemas relacionados a estruturas metálicas.

Sobre a técnica de soldagem intraoral no webinar Carga imediata com o uso de soldagem intraoral. Conceito conométrico.

Desvantagens da soldagem que são facilmente resolvidas pela solda

Esta tecnologia possui uma série de desvantagens. A principal delas é a necessidade de aquecer a área a ser soldada do quadro a uma temperatura suficientemente alta, que excede a temperatura de fusão do solda. O resultado é a oxidação indesejada, a queima de componentes orgânicos da estrutura e o afinamento das áreas do quadro, deteriorando a ligação com o quadro.

Figura 1. Soldagem a laser em odontologia.

O próximo defeito é o afinamento da estrutura devido à conversão parcial em óxidos, que são adicionalmente polidos, o prótese perde resistência às cargas e, em situações extremas, formam-se buracos.

É impossível superestimar a importância da soldagem a laser no caso de, após o ajuste do quadro, ser óbvio a necessidade de alongar a borda da coroa. Na ausência de um aparelho de solda, é necessário refazer completamente o quadro, fundir e soldar o fragmento faltante.

Durante o processo de soldagem, o quadro é aquecido de maneira desigual, o que causa tensões de expansão internas, que provocam rachaduras e delaminação do frágil revestimento de superfície.

O uso do laser também corrige outros problemas, se áreas externamente polidas contêm lascas formadas por inclusões de escória, resíduos do cadinho de fundição ou massa de moldagem, ou depressões que não foram notadas no modelo de cera ou foram adquiridas durante o processo de fundição. Defeitos de outra origem também são identificados, como poros volumosos devido à contração, que são eliminados alisando a superfície com o laser, onde o feixe é focado com um diâmetro maior, apenas derretendo levemente a área da prótese a uma profundidade mínima.

Figura 2. Prótese fundida após reparo por soldagem a laser.

Outra desvantagem é causada pelo fato de que, durante a soldagem, é usado um solda cujo derretimento absorve carbono, a chama do maçarico contém hidrocarbonetos, resultando em um enriquecimento do solda com carbono, sua composição é alterada e a homogeneidade é perdida, o que é a base para consequências desfavoráveis (deformação e quebra de toda a estrutura).

O próximo defeito são as correntes galvânicas que se desenvolvem na cavidade oral do paciente devido à prótese, mesmo que todas as estruturas sejam feitas de uma liga idêntica.

O quinto defeito é causado pelo uso de fluxo de solda. A soldagem às vezes ajuda a resolver um problema, criando as condições para o surgimento de outro. Isso ocorre durante o processo de eliminação das consequências de uma instalação incorreta do sistema de canais, causando a formação de poros estreitos, microporosidade, depressões na superfície, rachaduras e fraturas. Durante o processo de selagem desses defeitos, o fluxo aquecido pode ser absorvido para dentro da estrutura e, posteriormente, durante a queima da cerâmica, sair através das microcavidades.

A lista de desvantagens da soldagem pode ser concluída mencionando a significativamente menor resistência da junção soldada em relação ao metal sólido, o que é especialmente importante ao usar revestimentos frágeis. A solda frágil transporta deformações de carga reversíveis com dificuldade.

Figura 3. Aparelho de soldagem por pontos.

Para melhorar a qualidade da prótese, é aconselhável usar métodos de conexão sem solda durante o reparo e fabricação de estruturas ortopédicas, incluindo a soldagem a laser.

Vantagens da soldagem a laser

Existem várias vantagens incontestáveis características da soldagem a laser de peças de estruturas metálicas de aparelhos ortodônticos e próteses ortopédicas.

1. A radiação laser possui baixa divergência, o que permite focar precisamente em uma pequena área, resultando em um feixe poderoso de alta densidade, capaz de soldar materiais refratários difíceis de soldar.
2. A natureza não contatante do processo e a capacidade de transmissão de radiação por meio de um guia de luz permitem a soldagem em áreas de difícil acesso.
3. As juntas soldadas obtidas com o uso do laser são caracterizadas por uma pequena zona de impacto térmico no material circundante, o que previne possíveis deformações térmicas.
4. Não há necessidade de usar materiais adicionais como fluxos e soldas.
5. A limitada localidade da ação da radiação ajuda a tratar uma parte da estrutura próxima a áreas sensíveis ao calor.
6. A curta duração da soldagem a laser evita alterações estruturais adversas.
7. A velocidade de soldagem é bastante alta.
8. O processo de soldagem é automatizado.
9. O especialista pode facilmente e rapidamente manobrar a forma, duração e energia da energia laser, o que proporciona flexibilidade no controle do processo tecnológico de soldagem.

Atualmente, as tecnologias a laser ganharam popularidade merecida na odontologia moderna. E, diante do aumento da alergização da população e da formação de resistência a muitos medicamentos, a laserterapia é uma alternativa ao impacto medicamentoso. A biocorretude e a não invasividade da cirurgia a laser permitiram substituir o bisturi pela radiação laser em muitas intervenções cirúrgicas, o que ajudou a minimizar os efeitos colaterais, e alguns procedimentos foram realizados pela primeira vez.

Figura 4. Uso do laser em odontologia.

Mecanismo de soldagem a laser

Vamos examinar mais detalhadamente o processo de soldagem a laser. A unidade de alimentação do equipamento laser converte a corrente alternada da rede em energia poderosa, que é transmitida para os eletrodos da lâmpada de bombeamento. A radiação laser, emergindo do ressonador, é focada na superfície a ser soldada em forma de um ponto de pequeno diâmetro, não maior que 1 mm. Uma menor parte da radiação que atinge a prótese é refletida, a maior parte é absorvida, sendo utilizada para aquecer o material e fundi-lo. Se a energia da radiação for muito alta, que incide por unidade de superfície na área de foco, pode ocorrer a evaporação do material, o que é acompanhado pelo respingo do mesmo.

O fluxo de luz pulsado, criado pelo laser, é focado na junção das superfícies metálicas em um ponto de 1 mm de diâmetro. Na área da junção das peças, o metal fundido escorre para a fenda formada pelas peças e, ao solidificar, forma uma conexão pontual soldada devido à fusão.

Detalhes são movidos ao início do próximo pulso de laser para que ocorra uma sobreposição parcial do ponto de solda com o anterior, formando assim a costura de solda.

A energia da radiação laser é determinada pela tensão de carga, outro indicador importante da soldagem a laser é o tamanho do ponto de foco, bem como a extensão da sobreposição dos pontos de solda. Através da alteração suave dessas características, o especialista escolhe o modo de soldagem mais adequado para uma peça específica, levando em consideração as características da configuração da peça e sua composição química.

Figura 5. Bisturi a laser em odontologia.

A radiação laser ao interagir com o material provoca uma cadeia de processos complexos interligados, que se manifestam em maior ou menor grau na superfície tratada:

• absorção da energia do laser pela superfície do metal, aquecimento do material e distribuição de calor;
• destruição térmica e deformação termoelástica do material, fusão do metal e evaporação superficial do mesmo;
• sob a ação da pressão, o metal fundido se move, podendo ocorrer respingos, transferência para superfícies de contato, mistura convectiva;
• aquecimento do material;
• ocorre deformação plástica das superfícies metálicas;
• propagação adicional da radiação laser;
• resfriamento e solidificação do metal fundido, que é acompanhado por transformações estruturais e químicas.

O resultado final da soldagem a laser é sensível às sutis características da radiação, à qualidade da superfície do material soldado e à composição da liga inicial. Essas inter-relações internas dos processos mencionados contribuem para o desenvolvimento de uma série de instabilidades e flutuações que afetam significativamente o resultado final.

Durante os estudos laboratoriais, foi estabelecida a necessidade de desenvolvimento e produção de dispositivos que garantam o posicionamento e fixação mais precisos das partes complexas unidas por soldagem a laser, que incluem a maioria dos componentes de estruturas ortopédicas e aparelhos ortodônticos.

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