Chap 19 Construction of PFM Bridge

 
Procedure
1. working cast & die
2. casting of metal copping
1) wax up
2) sprue & investing
3) casting
4) finishing
polishing은 하지 않고 void나 sharp point nodule 등만 제거
3. preparation of metal surface to be veneered
1) roughing the surface
(sandblasting, stone, rubber wheel<coarse 한 것 이용>)
2) ultrasonic cleaning
(HF acid, 유기용매, steam에서 cleaning)
3) degassing
metal copping을 높은 온도를 가열했다가 식히는 과정 - 내부 gas 제거 - 이후에는 metal copping을 손으로 집지 않음.
4. build up & firing of porcelain
1) opaque porcelain
- metal color가 밖으로 투시되는 것을 방지.
2) body porcelain & incisal porcelain
- 증류수와 mix해서
3) correction of contour
4) glazing
 
Technical consideration
1. investing
항상 phosphate bonded investment 사용(high temp. refractory investment)
metal 제조회사가 권장하는 investment사용.
compensation expansion은 1) liquid/powder ratio와 2) special liquid/water ratio에 의해 조절됨
2. flame
LPG(propane, acetylene) oxygen gas
2100℉ - 2500℉ 이상이므로(porcelain의 MP)
multiple orifice torch이용, welding goggle 착용
induction casting machine이 가장 우수(Thermotrol)
3. preparation of metal surface to be veneered
1) sandblasting - Al2O3
hydrofluoric acid - 유리용기 사용 못함 . 합성수지 용기에 담아 두고, 손에 묻히지 않음. 귀금속에서 clean surface 얻기 위해
2) base metal인 경우 HF에 녹아 내리므로 유기용매나 steam에 의한 세정을 한다.
4. degassing
porcelain Build up하는 온도보다 높은 온도로 가열
porcelain firing 온도보다 50℉ 정도 높은 온도로 가열
목적
1) metal 내부의 gas 빼냄
2) oxide 형성하는 과정 중 metal oxide가 표면에 생김
3) internal stress를 release
4) 강도 부여하는 hardening heat treatment 역할
5. porcelain build up
1) opaque porcelain
(1) metal의 color 투시 방지
(2) metal과 porcelain 간의 bonding 역할
0.1-0.2 mm 정도
증류수에 섞어 바름
표면이 egg shell shape 됨.
2) dentin(body) porcelain
(1) opaque porcelain 위에 증류수와 섞어 build up 원래 크기보다 20% 정도 더 크게 overcontouring - 수축력 보상
(2) Incisal edge부위는 심미적인 면 때문에 sharp knife를 이용하여 build up한 body porcelain 자르고 다시 translucent한 incisal porcelain 바름, minimum 4 번은 firing해야 한다.
6. firing cycle of vacuum fired porcelain
12000 F에 바로 넣지 않고 chamber 입구에 놓아 둠(dry 시킴)
서서히 식힘. 급격히 식히지 않도록 한다.
-Vita VMK porcelain-
1) oxidation: 980℃
non precious metal은 생략
2) 1st opaque: 950℃
3) 2nd opaque: 930℃
4) dentin: 930℃
5) 2nd dentin: 920℃
6) 3rd dentin: 910℃
7) autoglaze: 930℃
8) glaze: 900℃
 
Casting of coping
1. coping design
어디까지 porcelain 입힐 것인가 결정
대합치의 contact 부위가 어디인가 고려한다.
metal의 두께를 얼마나 할 것인가
1) 심미적 porcelain 효과를 얻기 위해 최소 0.7mm 두께, ideal 1mm 정도
porcelain이 입혀져야 함.
2) stress distribution 위해 균일하고 부드러운 볼록한 면 가져야 함 - sharp angle, undercut 피함.
3) metal은 적당한 강도 얻기 위해 0.3-0.5 mm 두께 가져야 함(gold alloy), base metal인 경우 0.2 mm까지 허용
4) 구치부 PFM에서 교합되는 부위는 가능한 한 metal로 한다.
5) porcelain과 metal의 junction부위는 대합치와 교합되는 부위와 최소 2 mm 떨어져야 한다.
6) wrap around effect
- 너무 incisal 부분 가까이에 porcelain과 metal junction이 위치하면 incisal translucency도 없어지고 porcelain이 떨어지기 쉬우므로 proximal, incisal 부위를 1800 이상 감싸게 하여야 한다
7) lingual 측으로 너무 감싸주면(cervical부위까지)
lingual 측 cervical margin 쪽에 stress증진되어 margin의 distortion 가능성
- cervical margin에서 junction은 최소한 3mm 정도 떨어져야 한다.
8) labial측에서 보아서
심미성, wrap around effect
stress에 저항력 위해 contact point보다 - lingual 측까지 porcelain 감싸줌
9) 구치부 교합면을 porcelain으로 덮이게 하려면 실수가 없어야 하고 technique이 좋아야 함. - 구치부 교합면은 metal로 형성하는 것이 유리하다. full bake type은 주로 하악 구치부에 이용된다.
10) [Bridge 제작시]
retainer와 pontic사이에 porcelain이 부드럽게 연결되어야 하고 solder joint는 충분한 강도를 가지며 금속의 노출을 피하고 cleaning에 방해되지 않아야 한다
11) pontic 하부는 porcelain으로 cover하는 것이 좋다
최소한의 porcelain 두께: 0.5-1mm(cervical margin 쪽)
porcelain의 두께를 균일하게 하는 것이 중요하다
2. wax up
1) margin 부위의 wax up은 die에서
교합관계 check은 working cast위에서 한다.
axial contour
proximal contact
2) full contour로 wax up한 후 porcelain 입힐 량만큼 다시 cut back함. incisal 부위는 1.5mm 정도 삭제하기 위해 인접치와 비교해 knife로 줄긋고 삭제
3) labial surface는 discoid carver이용해서 control groove를 0.7-1mm 깊이로 상,하로 3개 정도 판 후 이 control groove에 맞추어서 knife로 wax를 균일 삭제
4) facial metal collar 1 mm 정도 남기고 이 부위에 wax를 첨가해서 보강.
5) wax pattern 중 너무 얇다고 생각되는 부위는 wax 약간 첨가해서 0.4-0.5mm 두께로 casting하고 그 다음 grinding 시켜 0.3 mm로 맞춤.
6) 설측 금속면에 직경 0.8-1.0 mm, 길이 3.0mm 정도의 돌기 형태로 tweezer 등으로 잡을 핸들을 설치한다.
3. sprue & investing
1) sprue : 10 G(2.6mm) 두께. 14 G(1.6mm) 이하여서는 안됨
길이는 6 mm 이하
incisal tip or bulk가 가장 큰 cusp tip에 붙임.
2) back pressure porosity 생기기 쉬우므로 18 G(1.0mm)의 vent형성
3) 사용하는 매몰재
- phosphate bonded investment
: powder와 제조회사에서 나온 liquid(silica solution)을 water에 섞어 mixing
ring 내부에 asbestos liner 깔고 vacuum mix된 매몰재를 작은 brush로 wax pattern에 바른 다음 ring내부에 부어 가득 채우면 된다.
인산염계 매몰재의 나쁜 통기성을 개량한 PFM metal용 매몰재도 있다.
(ex) Ceravest, Ceramigold
# silica solution
phosphate bonded investment의 setting expansion 효과
첨가량이 많을수록 expansion 양 크다.
4. casting
매몰재 굳은 다음(1 시간 이상) casting한다.
# Burn out
600℉ furnace 30분 - 급격한 가열로 wax 팽창으로 매몰재 손상 방지를 위해서
1300℉ furnace(precious metal) 1시간동안 burn out 시킴.
base metal인 경우 1600℉에서 burn out
prolonged burnout은 rough surface를 만듦
crucible 바닥에 asbestos liner 깔지 않아야 하고 flux 바르지 않아야 한다.- porcelain과 bonding이 저하되므로
PFM crown casting 시에는 서로 다른 종류의 금속끼리는 다른 crucible former 사용하여 cross contamination 방지해야 한다.
원심주조기의 회전수는 precious alloy 3회, base metal 4회
precious metal: mirror like white liquid됐을 때 casting
non precious alloy: 모양이 녹아 사그라들 때 casting
주조 끝난 후 bench cooling되어 dark red 됐을 때 찬물에 quenching 시키고 50μ aluminum oxide sandblasting하여 부착된 매몰재를 제거한다.
5. finishing
주조체 표면의 매몰재 제거
die의 margin에 잘 맞나 보고 sprue 절단 - disc이용
[주의]
1) porcelain 입힐 부분은 abrasive를 깨끗한 것을 사용한다.
2) 오염방지
3) PFM용 abrasive는 따로 준비하여 섞이지 않아야 함.
4) carborundum disc로 finishing 시작하고 끝맺음은 반드시 aluminous oxide stone 이용(porcelain의 구성 성분)
5) porcelain을 cover할 부위는 0.3-0.4mm 정도가 되도록 조절
6) cervical 쪽에는 폭 1mm의 cervical collar를 만들어 준다.
7) 다른 부위는 sand paper disc로 finishing
절대 rouge 사용해서는 안됨 - porcelain bonding 방해함으로
[환자 구강내에 try in]
1) margin이 잘 맞나
2) 대합치와 occlusal clearance
3) occlusion시 contact 부위와 porcelain - metal junction 부위가 어느 정도 떨어져 있는가.
 
Preparation the metal framework to be veneered
1. roughening
기계적인 결합력을 증가시키기 위해 행하며 이때 sharp corner나 void도 같이 제거. rotary instrument의 grinding은 한쪽 방향으로만 하여야한다. cross contamination 방지를 위해 다른 용도로 사용하지 않은 instrument 사용
제조회사의 recommendation 따라
1) abrasive stone - organic binder가 없는 것. ceramic bonded corundum stone
2) aluminous oxide stone - 한쪽 방향으로 grinding
3) carbide bur(single cut)사용
4) aluminum oxide sandblast
2. cleaning
1) precious metal alloy(Au-Pt-Pd, Au-Pd alloy) 인 경우 50% HF acid에 20분간 초음파 세척하고, base metal은 생략(너무 잘 녹기 때문)하고 50? aluminous oxide particle blasting후 20분간 증류수에서 ultrasonic cleaning하여 표면의 기름때나 작은 particle, 지문을 제거.
2) 아세톤이나 클로르포름 등의 유기 용매를 이용하여 세정하거나 증기에 의한 가열 세정도 비슷한 효과가 있다.
3) HF 용액은 유리용기 녹이고 skin 닿으면 화상 입게 됨 - 주의
4) 흐르는 물에 씻은 후, 그후부터는 손으로 만지지 않는다. hemostat나 clean gauge 이용하여 잡는다.
3. degassing
metal을 건조시킨 후 1200℉ furnace에 넣고, firing cycle대로 분당 100℉ 속도로 온도를 높여 porcelain의 fusion temperature보다 높은 1825℉ 온도로 10 분 동안 유지(Rex III의 경우)
4. metal conditioning
[목적]
1) bonding력 증진
2) 심미성 증진 - color를 밝은 gold color되게 발라줌
비귀금속 alloy에 사용하면 더 좋음.
금속 내부의 gas가 porcelain으로 이행 방지
심미성 증가
10 ?m 정도로 얇게 발라줌.
* R Britecote
Ceramcote
Aurafilm
 
Building & firing Ceramco II porcelain
1. opaque porcelain
1) metal copping의 color가 porcelain 밖으로 투과 방지하여 원래 porcelain의 shade를 얻게 됨.
2) shade에 맞는 porcelain 골라 붓이나 spatula로 mixing slab위에서 powder와 liquid를 섞어 labial표면에 바르고 condensation(vibration에 의해)
최종 두께가 0.1-0.2 mm 되게
3) sagger tray에 얹어 firing 시킴
(1) 1200℉ furnace에서 진공 상태(29 in.Hg)로 1745℉까지 온도 올림: 120℉/min
(2) 1785℉까지 air firing: furnace 입구에서 bench cooling
수축되어 표면이 달걀 껍질처럼 됨.
4) 2nd opaque은 1200℉ furnace에서 진공 상태로 1710℉까지 온도 올린 후
->1750℉까지 air firing
5) 치경부와 교합면의 색조를 부여하거나 chroma와 hue를 변화시키기 위하여 modifier를 opaque 도재와 섞어 쓸 수 있다(절단은 gray, blue, 치경부는 orange).
6) opaque 층에서 거울처럼 반사하는 것이 바람직하지 않기 때문에 표면을 광택없이하여 확산 반사시킨다(sandblast, 2회 소성)
2. body(dentin) porcelain
1) powder 형태의 body porcelain을 증류수에 개어서 thick creamy consistency로 만든 다음, opaque porcelain 위에 입힌다.; 붓으로 찍어 바르거나 carver로 떠 바름
2) vibration, spatulation, brushing에 의해 충분히 condensation한다.
3) 최종적인 size
(1) firing후 수축을 예상해서 20% overcontouring 시킴.
(2) margin부위도 여분의 porcelain 입힘.
(3) incisal 쪽에 incisal porcelain을 첨가할 공간을 부여하기 위해 날카로운 칼날로 incisal, labial surface 일부를 제거한다.
(4) bridge의 경우 도재축조가 완전히 끝나면 각 unit사이의 치간 연결 부위를 날카로운 칼로 잘라서 각 unit의 중심부로 수축이 일어나게 한다.
4) 색조를 부여하거나 chroma와 hue(노랑,분홍,귤색,흰색,파랑,회색 등) 변화시키기 위하여 modifier를 body porcelain과 섞어 쓸 수 있다.
3. incisal(enamel) porcelain
1) incisal porcelain powder단독이나 body porcelain과 섞고 물과 mix해서 crown의 incisal 부분에 맞게 입힘으로써 반투명성 효과를 낸다. 투명성을 올리기 위해서는 translucent powder를 body와 incisal porcelain 사용후 도포해 사용한다.
(1) condensation
(2) 표면의 물기를 condensation후 gauze나 tissue paper로 빼냄.
(3) 근원심의 접촉점 주위로 도재를 부가하여 overcontour시킨다.
2) body와 incisal porcelain의 연결부위를 brush로 표면을 평탄하게 문지른 다음 furnace 입구에서 dry 시킴
3) die에서 제거후 인접면의 추가 축성
4) firing
11500 F 진공에서 시작 130℉/min 온도 올려, 1685℉ 까지 올리는데, 1645℉ 까지 온도 올라가면 vacuum를 푼다.(air firing) 1685℉ 이후에 서서히 식힌다.
- high biscuit stage에 이름
(1) overcontouring된 부위
: carborundum stone, aluminum oxide stone으로 형태를 조절
(2) undercontouring된 부위
: 위의 stone으로 거칠게 한 다음 재차 build up한다.
-> dry -> firing
5) 2nd firing cycle은 1150℉ 진공에서 시작 130℉/min 온도 올려, 1675℉까지 올리는데, 1640℉ 까지 온도 올라가면 vacuum를 푼다.(air firing) 1675℉ 이후에 서서히 식힌다.
6) body와 incisal 도재의 관계
body suggested
shade incisal porcelain
51 extra light, light white
52 " "
53 yellow, light, white
54 " " "
55 medium, yellow, orange
56 " " dark
59 extra light, white, pink
62 light, pink, white
63 light, orange, white
65 extra light, light, white
66 light, orange, white
67 extra light, pink
69 light, orange, medium
77 medium, orange
81 light, pink, orange
83 medium, orange
84 yellow, orange, medium
85 orange, yellow, dark
91 extra light, white
92 light, pink, white
93     "     "    "
94     "     "    "
95 orange, pink, white
96 medium, orange
4. 형태 수정
1) 인접면 contact의 조정; 절단 1/3 -1/5, 협설로는 중앙에 오도록 silent stone 이용
2) 교합 조정 및 절단의 길이 조정; 근원심 line angle 재현, 절단면의 미세조정
3) 순면조정; 형태 및 미세한 ridge나 groove 등을 재현한다.
4) 도재-금속의 이행부를 깨끗이 한다.
5. glazing
1) 형태 수정이 완전히 끝난 후 형태를 보존하면서 표면을 smooth하게 하기 위해 silicone point나 sandpaper 등으로 다듬은 후 PFM를 흐르는 물에 깨끗이 씻고 ultrasonic cleansing한 다음 glazing 시킴.
2) 11500 F에서 시작 150℉/min로 air firing 시키면서 1685℉까지 가열(natural autoglaze)
(1) 표면의 광택도를 조절하기 위해 glazing 온도를 1780-1810℉ 범위에서 변화시킴.
(2) 표면에 stain이 있는 환자인 경우 glazing하기 직전에 표면에 물감( porcelain stain)을 칠함.
3) 표면에 low temperature glaze를 바른 후 glazing firing은 1200℉에서 시작 100℉/min로 air firing 시키면서 1600℉까지 가열.
* Building & firing Vita VMK porcelain
1. firing cycle
1) oxidation: 980℃
non precious metal은 생략
2) 1st opaque: 950℃
3) 2nd opaque: 930℃
4) dentin: 930℃
5) 2nd dentin: 920℃
6) 3rd dentin: 910℃
7) autoglaze: 930℃
8) glaze: 900℃
2. opaque porcelain
1) 먼저 금속표면을 sandblast한 후 thin watery opaque를 붓으로 도포하고 firing
2) incisal은 밝은 회색을 가하고 cervical측은 갈색의 opaque를 10-15% 가하여 opaque층의 색조를 변화시키며 shade에 맞는 porcelain 골라 mixing slab위에서 opaque powder와 paint on liquid를 섞어 labial표면에 바르고 condensation. model과의 접촉부에는 nail varnish를 도포한다.
3) sagger tray에 얹어 firing 시킴
3. dentin porcelain
1) powder 형태의 dentin porcelain을 modelling liquid에 개어서 thick creamy consistency로 만든 다음, opaque porcelain위에 입힌다.
2) carver로 떠 바르고 붓으로 다듬은 후 여분의 물기를 tissue paper에 흡수하여 condensation한다.
4. enamel porcelain
1) enamel porcelain powder단독이나 body porcelain과 섞고 물과 mix해서 crown의 incisal 부분에 맞게 입힘으로써 반투명성 효과를 낸다. 투명성을 올리기 위해서는 translucent powder를 body와 enamel porcelain 사용후 도포해 사용한다.
2) dentin과 enamel porcelain의 연결부위를 brush로 표면을 평탄하게 문지른 다음 furnace 입구에서 dry 시킴
3) die에서 제거후 인접면의 추가 축성
4) firing- 추가적인 firing은 10℃ 낮게
5. 형태 수정
6. glazing

Soldering of PFM bridge
1. presoldering vs postsoldering
1) presoldering
PFM의 metal frame에 porcelain 입히기 전 metal frame를 납착해서 연결하는 방법.
2) postsoldering
porcelain의 build up 및 glazing이 끝난 후 PFM를 납착하는 방법.
3) presoldering의 경우 solder metal
(1) porcelain의 maturing 온도보다 300℉ 정도 높은 것 사용
(2) metal coping의 melting point 보다는 더 낮아야 함.
(100 - 150℉ 정도)
4) postsoldering 경우
porcelain의 maturing 온도 보다 낮은 온도의 melting point를 갖는 것, 1435℉의 melting point 갖는 금속 사용.
2. postsoldering procedure
1) glazing이 끝난 PFM의 retainer와 pontic를 제 위치에 배열함.
2) plaster index를 뜬다.
3) 매몰제가 porcelain 표면에 바로 닿으면 안되므로 porcelain 표면을 base plate wax로 얇게 도포하고, plaster index의 indentation에 맞게 배열시킴.
4) boxing하여 soldering investment부어 경화된 후 plaster index 제거하고 적당한 크기로 trimming하여 solder block를 만든다.
5) solder block에 묻은 wax를 끊은 물로 모두 제거한 후, dry 시킴
6) soldering할 부위에 flux를 가하고 furnace나 oven속에서 온도를 서서히 올려 1200℉ 까지 soldering block을 가열한다.
7) oven의 온도를 높여 soldering 함
(1) 650 fine(1435℉)의 solder metal를 한 조각 가한 후 furnace 속에서 온도를 1550℉까지
(2) chamber의 온도를 올리면 solder metal의 contact point 부분이 녹아서 납착됨.(모세관 현상)
- furnace 속에서 서서히 cooling 시킴.
8) 매몰재 제거한 후, pickling, polishing한다.
3. soldering 시 porcelain에 crack이 생기는 원인
1) flux로 사용하는 borax가 porcelain과 접한 경우
2) heating시 너무 빨리 가열하면 내부와 외부의 온도차 생겨 crack 생김.
3) soldering 끝난 후 너무 빨리 cooling 시키는 경우
4) 적절한 expansion할 공간이 contact 부위에 없을 경우
pontic이 facing & backing으로 될 경우도 위의 일이 발생치 않도록 해야한다.
; facing의 경우 pin에 의한 stress나 strain에 의해 crack 생길 수 있다.
 
Crown with porcelain shoulder
= Collarless porcelain fused to metal crown
1. 정의
PFM의 labiocervical margin부위에서 metal coping의 collar가 노출되지 않고 porcelain으로 된 PFM으로 cervical line에 metal color가 나타나지 않아서 심미적으로 양호하다.
강도가 낮고, margin이 잘 맞지 않는 단점이 있다.
2. indication
1) gingival recession이 심해 cementoenamel junction이 노출되거나 예견되는 경우
2) 심미성이 다른 조건보다 중시되는 경우(lip line이 높은 경우)
3) young pt.에서 marginal gingiva가 얇고 투명해서 subgingiva로 투시되어 보일 때
3. procedure
-- Types of tech. --
(1) direct lift tech.
(2) refractory die tech.
(3) porcelain-wax tech.
(4) Pt. foil matrix tech.
. spot welding
. solder with pure gold powder
. Pt. foil wax up and casting
1) 두께가 1/1000 inch의 platinum foil를 이용해서 치경부보다 2.5 mm 정도 여유 있게 아래로 cover하고 burnishing한다.
2) wax up하여 metal coping 만들고 porcelain 들어갈 양만큼 cut back한다.
cervical쪽은 wax up를 하지 않는다.
3) 매몰해서 주조한다.
porcelain build up할 부위를 roughening하고 degassing시킴
4) opaque porcelain을 build up하고 firing
5) cervical margin 부위만 porcelain 첨가해서 따로 firing
6) body porcelain을 application하고 firing
7) glazing
8) platinum foil를 제거한다.