Propriétés physiques comparatives de l’or et du chrome-cobalt
Les alliages de chrome-cobalt ont généralement une limite d’élasticité inférieure par rapport aux alliages d’or utilisés pour les prothèses partielles amovibles. La limite d’élasticité est la plus grande quantité de contrainte qu’un alliage résistera et retrouvera toujours sa forme d’origine dans un état non affaibli. Possédant une limite proportionnelle inférieure, les alliages chrome-cobalt se déformeront de manière permanente à des charges plus faibles que les alliages d’or. Par conséquent, le dentiste doit concevoir l’armature en chrome-cobalt de manière à ce que le degré de déformation attendu dans un dispositif de retenue direct soit inférieur à un degré de déformation comparable pour un composant en or. Le module d’élasticité fait référence à la rigidité d’un alliage. Les alliages d’or ont un module d’élasticité d’environ la moitié de celui des alliages de chrome-cobalt destinés à des utilisations similaires. La plus grande rigidité de l’alliage chrome-cobalt est avantageuse mais présente en même temps des inconvénients. Une plus grande rigidité peut être obtenue avec l’alliage chrome-cobalt dans des sections réduites dans lesquelles une stabilisation de la voûte transversale est nécessaire, éliminant ainsi un encombrement appréciable de l’ossature. Sa plus grande rigidité est également un avantage lorsque la plus grande contre-dépouille que l’on puisse trouver sur une dent de butée est de l’ordre de 0,05 pouce. Un élément de retenue en or ne serait pas aussi efficace pour retenir la restauration dans de telles conditions que le ferait le bras de fermoir en chrome-cobalt.
Une limite d’élasticité élevée et un faible module d’élasticité produisent une plus grande flexibilité. Les alliages d’or sont environ deux fois plus flexibles que les alliages de chrome-cobalt; dans de nombreux cas, cela offre un avantage distinct dans l’emplacement optimal des éléments de retenue de l’armature. La plus grande flexibilité des alliages d’or permet généralement de placer les extrémités des bras de retenue dans le tiers gingival de la dent de butée. La rigidité des alliages de chrome-cobalt peut être surmontée en incluant des éléments de retenue en fil forgé dans l’ossature.
La masse d’un bras de fermoir rétentif pour une prothèse partielle amovible est souvent réduite pour une plus grande flexibilité lorsque des alliages de chrome-cobalt sont utilisés par opposition aux alliages d’or. Ceci, cependant, est déconseillé car la taille des grains des alliages de chrome-cobalt est généralement plus grande et est associée à une limite proportionnelle inférieure, de sorte qu’une diminution de la masse des fermoirs coulés en chrome-cobalt augmente la probabilité de fracture ou de déformation permanente. Les bras de fermoir de retenue pour les deux alliages doivent être approximativement de la même taille, mais la profondeur de dépouille utilisée pour la rétention doit être réduite de moitié lorsque le chrome-cobalt est le choix des alliages. On rapporte que les alliages de chrome-cobalt travaillent /durcissent plus rapidement que les alliages d’or, ce qui, associé à la grosseur des grains grossiers, peut entraîner une défaillance en service. Lorsque des ajustements par flexion sont nécessaires, ils doivent être exécutés avec une extrême prudence et un optimisme limité.
Les alliages de chrome-cobalt ont une densité (poids) inférieure à celle des alliages d’or dans des sections comparables et sont donc environ la moitié moins lourds que les alliages d’or. Dans la plupart des cas, le poids de l’alliage n’est pas un critère valable de sélection d’un métal par rapport à un autre car après la mise en place d’une prothèse partielle amovible, le patient remarque rarement le poids de la restauration. La légèreté comparable des alliages de chrome-cobalt est cependant un avantage lorsque la couverture palatine complète est indiquée pour la prothèse partielle amovible à extension distale bilatérale. Le poids est un facteur qui doit être pris en compte lorsque la force de gravité doit être surmontée, de sorte que les dispositifs de retenue directs généralement passifs ne seront pas activés en permanence au détriment des dents de butée.
La dureté des alliages chrome-cobalt présente un inconvénient lorsqu’un composant de l’ossature, tel qu’un repos, est opposé par une dent naturelle ou par une dent restaurée. Nous avons observé plus d’usure des dents naturelles opposées par certains des différents alliages de chrome-cobalt que par rapport aux alliages d’or de type IV.
Il a été observé que les armatures en or pour prothèses partielles amovibles sont plus susceptibles de produire un choc galvanique inconfortable pour les dents de butée restaurées avec de l’amalgame d’argent que les armatures en alliage de chrome-cobalt. Cela peut ne pas être un critère valable pour la sélection d’un alliage particulier lorsque le dentiste a un contrôle total sur le choix des matériaux de restauration.
Le titane commercialement pur (CP) et le titane dans des alliages contenant de l’aluminium et du vanadium, ou du palladium (Ti-O Pd), devraient être considérés comme de futurs matériaux potentiels pour les cadres de prothèses partielles amovibles. Leur polyvalence et leur biocompatibilité bien connue sont prometteuses; cependant, des essais cliniques à long terme sont nécessaires pour valider leur utilité potentielle. Actuellement, lorsque le titane CP est coulé dans des conditions dentaires, les propriétés du matériau changent radicalement. Au cours de la procédure de coulée, la forte affinité du métal liquide pour des éléments tels que l’oxygène, l’azote et l’hydrogène entraîne leur incorporation dans l’atmosphère. En tant qu’éléments d’alliage interstitiels, leur effet délétère sur les propriétés mécaniques pose problème. De plus, les réactions entre le métal de titane fondu et le réfractaire d’investissement produisent des gaz qui provoquent une porosité. Avec les alliages alpha-bêta, tels que le Ti-6Al-4V, une peau superficielle de titane alpha peut se former (zone alpha-case), ce qui a un effet énorme sur le comportement électrochimique et les propriétés mécaniques. Cela pourrait être important pour les petites structures minces, telles que les assemblages de fermoir et les connecteurs majeurs et mineurs. Les grades CP de titane ont des limites d’élasticité trop faibles pour une utilisation clinique comme fermoirs (450 MPa minimum), bien que la ductilité soit élevée. Les limites d’élasticité beaucoup plus élevées des alliages Ti-6Al-4V sont les mêmes que celles d’un alliage cobalt-chrome refroidi au banc typique, mais avec une ductilité bien supérieure. Le module d’élasticité typique de Young de l’alliage de titane est la moitié de celui du cobalt-chrome et légèrement supérieur à celui des alliages d’or de type IV. Cela nécessiterait une approche différente de la conception du fermoir que celle utilisée avec les alliages cobalt-chrome et présenterait certains avantages. Les fils en alliage de titane forgé sont également flexibles en raison du même faible module élastique. Les alliages bêta, qui sont utilisés en orthodontie, ont les deux tiers du module élastique du titane CP et du Ti-6Al-4V. L’assemblage du titane par brasage pose un problème car des atmosphères inertes de coulée similaire doivent être utilisées. Le comportement à la corrosion et à la fatigue des joints brasés doit encore être testé pour sa résistance à la corrosion à long terme et son efficacité clinique. L’utilisation clinique a démontré des résultats raisonnables à court terme, mais les difficultés de fabrication en laboratoire doivent être résolues et les avantages à long terme par rapport aux alliages existants doivent être démontrés avant que le titane ne gagne une large utilisation clinique.