Soldadura láser en odontología ortopédica

Hoy en día, la soldadura se considera una tecnología obsoleta para la fabricación de estructuras ortopédicas, aunque es una forma sencilla de resolver problemas relacionados con los marcos metálicos.

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Desventajas de la soldadura que se resuelven fácilmente con la soldadura

Esta tecnología tiene una serie de desventajas. La principal es la necesidad de calentar el área del marco a soldar a una temperatura suficientemente alta, que excede la temperatura de fusión del soldador. El resultado es una oxidación no deseada, la combustión de componentes orgánicos de la estructura y el adelgazamiento de las secciones del marco, deteriorando la unión con el marco.

Figura 1. Soldadura láser en odontología.

El siguiente inconveniente es el adelgazamiento de la estructura debido a la conversión parcial en óxidos, que adicionalmente se pulen, el prótesis pierde resistencia a las cargas y, en situaciones extremas, se forman agujeros.

No se puede subestimar la importancia de la soldadura láser en caso de que, después de ajustar el armazón, sea evidente la necesidad de alargar el borde de la corona. Sin un aparato de soldadura, es necesario rehacer completamente el armazón, fundir y soldar el fragmento faltante.

En el proceso de soldadura, el armazón se calienta de manera desigual, lo que causa tensiones de expansión dentro de él, que provocan la formación de grietas y delaminación del frágil revestimiento.

El uso del láser también corrige otros problemas, si las áreas externamente pulidas contienen pequeñas muescas formadas por inclusiones de escoria, residuos del crisol de fundición o de la masa de moldeo, o depresiones que en su momento no fueron notadas en el modelo de cera o fueron adquiridas durante el proceso de fundición. Se identifican defectos de otro origen, que pueden ser poros voluminosos debido a la contracción, los cuales se eliminan alisando la superficie con el láser, donde el haz se enfoca con un diámetro mayor, solo fundiendo ligeramente la zona del prótesis a una profundidad mínima.

Figura 2. Prótesis fundida después de la reparación con soldadura láser.

Otro inconveniente es causado por el hecho de que durante la soldadura se utiliza un fundente, cuyo derretimiento absorbe carbono, la llama del soplete contiene hidrocarburos, como resultado, el fundente se enriquece con carbono, su composición cambia y pierde homogeneidad, lo cual es la base para consecuencias desfavorables (deformación y rotura de toda la estructura).

El siguiente defecto son las corrientes galvánicas que se desarrollan en la cavidad oral del paciente como resultado de la prótesis, incluso si todas las estructuras se hicieron de una aleación idéntica.

El quinto defecto está causado por el uso de fundente de soldadura. La soldadura a veces ayuda a resolver un problema, creando las condiciones para la aparición de otro. Esto ocurre durante el proceso de eliminación de las consecuencias de una instalación incorrecta del sistema de canales, que causa la formación de poros estrechos, microporosidad, hundimientos superficiales, grietas y fracturas. Durante el proceso de sellado de estos defectos, el fundente calentado puede absorberse dentro de la estructura y luego, durante la cocción de la cerámica, salir al exterior a través de las microcavidades.

Con esto se puede concluir la enumeración de los defectos de la soldadura, mencionando también la significativamente menor resistencia de la unión soldada en comparación con el metal sólido, lo cual es especialmente importante cuando se usan revestimientos frágiles. El soldador frágil transporta las deformaciones de carga reversibles con dificultad.

Figura 3. Aparato de soldadura por puntos.

Para mejorar la calidad de las prótesis, es aconsejable utilizar métodos de unión sin soldadura en la reparación y fabricación de estructuras ortopédicas, entre los cuales se incluye la soldadura láser.

Ventajas de la soldadura láser

Existen varias ventajas indiscutibles características de la soldadura láser de componentes de estructuras metálicas de aparatos ortodónticos y prótesis ortopédicas.

1. La radiación láser tiene una baja divergencia, lo que permite enfocarla precisamente en un área pequeña, obteniendo un haz poderoso de alta densidad, capaz de soldar materiales refractarios difíciles de soldar.
2. La no necesidad de contacto y la capacidad de transmitir la radiación a través de una fibra óptica permite realizar soldaduras en áreas de difícil acceso.
3. Las soldaduras obtenidas con el uso del láser se caracterizan por tener una pequeña zona de impacto térmico en el material circundante, lo que previene posibles deformaciones térmicas.
4. No es necesario el uso de materiales adicionales como fluxes o soldaduras blandas.
5. La limitada localidad de la acción de la radiación ayuda a tratar fragmentos de la estructura cerca de áreas sensibles al calor.
6. La corta duración de la soldadura láser evita alteraciones estructurales adversas.
7. La velocidad de soldadura es bastante alta.
8. El proceso de soldadura está automatizado.
9. El especialista puede fácil y rápidamente maniobrar la forma, duración y energía de la energía láser, lo que proporciona flexibilidad en el control del proceso tecnológico de soldadura.

En la actualidad, las tecnologías láser han ganado merecida popularidad en la odontología moderna. Y en el contexto del aumento de alergias en la población y la formación de resistencia a muchos medicamentos, la laserterapia se presenta como una alternativa al impacto farmacológico. La biocorrección y la no invasividad de la cirugía láser han permitido reemplazar el bisturí con la radiación láser en muchas intervenciones quirúrgicas, lo que ayudó a minimizar los efectos secundarios, y algunos procedimientos se realizaron por primera vez.

Figura 4. Uso del láser en odontología.

Mecanismo de soldadura láser

Examinemos en detalle el proceso de soldadura láser. La fuente de alimentación del dispositivo láser convierte la corriente alterna de la red en energía potente, que se transmite a los electrodos de la lámpara de bombeo. La radiación láser, que sale del resonador, se enfoca en la superficie a soldar en forma de un punto de pequeño diámetro, no mayor de 1 mm. Una menor proporción de la radiación que llega al prótesis se refleja, la mayor parte se absorbe, se utiliza para calentar el material y fundirlo. Si la energía de la radiación que llega por unidad de superficie en el área de enfoque es demasiado alta, se puede observar la evaporación del material, lo que se acompaña de su expulsión.

El flujo de luz pulsada, creado por el láser, se enfoca en la unión de superficies metálicas en un punto de 1 mm de diámetro. En el área de la unión de las piezas, el metal fundido fluye hacia la ranura formada por las piezas, y al solidificarse, forma una conexión de punto de soldadura gracias a la fusión.

Los detalles se mueven al inicio del siguiente impulso láser para que ocurra una superposición parcial del punto de soldadura con el anterior, así se forma la costura de soldadura.

La energía de la radiación láser se determina por el voltaje de carga, otro indicador importante de la soldadura láser es el tamaño del punto de enfoque, así como la magnitud de la superposición de los puntos de soldadura. Mediante el ajuste suave de estas características, el especialista selecciona el modo de soldadura más óptimo para una pieza específica, teniendo en cuenta las características de configuración de la pieza y su composición química.

Dibujo 5. Escalpelo láser en odontología.

La radiación láser al interactuar con el material provoca una cadena de procesos complejos interrelacionados que se manifiestan en mayor o menor medida en la superficie tratada:

• absorción de la energía del láser por la superficie del metal, calentamiento del material y distribución del calor;
• destrucción térmica y deformación termoelástica del material, fusión del metal y evaporación superficial del mismo;
• bajo la acción de la presión, el fundido se mueve, pueden ocurrir salpicaduras del mismo, transferencia a superficies de contacto, mezcla convectiva;
• calentamiento del material;
• ocurre la deformación plástica de las superficies metálicas;
• propagación adicional de la radiación láser;
• enfriamiento y solidificación del fundido, lo cual se acompaña de transformaciones estructurales y químicas.

El resultado final de la soldadura láser es sensible a las sutiles características de la radiación, a la calidad de la superficie del material soldado y a la composición de la aleación inicial. Estas interrelaciones internas de los procesos mencionados contribuyen al desarrollo de una serie de inestabilidades y fluctuaciones que afectan significativamente el resultado final.

En el proceso de investigaciones de laboratorio se estableció la necesidad de desarrollar y producir dispositivos que aseguraran un posicionamiento muy preciso y la fijación de partes unidas por soldadura láser de configuración compleja, a las cuales pertenece la mayoría de los componentes compuestos de estructuras ortopédicas y aparatos ortodónticos.

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