Les matériaux en PMMA sont largement utilisés dans le domaine dentaire. Le PMMA est également appelé acrylique, et dans certaines régions, il est désigné comme verre organique. Il est généralement transparent et possède un certain degré de dureté et de ténacité. Les accessoires courants incluent les couronnes, les prothèses, les plaques de base et d'autres feuilles transparentes couramment trouvées dans les cliniques dentaires. Ci-dessous, je vais développer les connaissances liées au PMMA dentaire.
Qu'est-ce que le PMMA en odontologie ?
Le PMMA (Polyméthylméthacrylate) est un matériau en résine acrylique largement utilisé en odontologie. Il présente un coût relativement faible, une bonne dureté et ténacité, une bonne transmission de la lumière, une densité qui est la moitié de celle du verre, et une résistance aux chocs 8 à 10 fois supérieure à celle du verre inorganique. Le matériau est légèrement cassant, donc les paramètres d'usinage doivent être ajustés correctement lors du fraisage. Grâce à ses excellentes propriétés mécaniques, le PMMA est couramment utilisé dans les consommables et les prothèses dentaires en clinique.
Le PMMA dentaire est d'une grande pureté, avec des additifs conformes et a passé les tests de biosécurité. Ses performances sont optimisées pour la restauration orale. Le PMMA grand public contient des additifs industriels et ne répond pas aux normes de sécurité dentaire. Il ne convient qu'aux applications industrielles et il est strictement interdit d'entrer en contact avec la cavité buccale.
Propriétés des matériaux en PMMA
Structure du matériau en PMMA
Le PMMA est un polymère linéaire formé par la polymérisation de monomères de méthylméthacrylate. Sa formule chimique est [CH2C(CH3)(CO2CH3)]n. Il possède une structure très régulière qui confère de bonnes propriétés mécaniques.
Densité
La densité du PMMA se situe généralement entre 1,15 et 1,19 g/cm³. Certains matériaux dentaires en PMMA peuvent avoir une densité proche de 1,18 à 1,19 g/cm³ pour assurer de bonnes propriétés mécaniques et une biocompatibilité.
Stabilité chimique
Résistance à l'eau : Dans l'environnement buccal, le PMMA modifié/enrobé possède une bonne stabilité face à l'eau, à la salive et aux liquides alimentaires courants. Il n'est pas facilement dissous ou décomposé par l'absorption d'eau et peut maintenir sa stabilité dimensionnelle et sa résistance pendant longtemps.
Résistance à la corrosion chimique : Il possède une certaine résistance aux faibles acides, faibles alcalis et à la plupart des solvants organiques (tels que l'éthanol et l'éther), mais n'est pas résistant aux acides oxydants forts et aux alcalis forts. Une hydrolyse ou une dégradation peut se produire dans des conditions acides ou alcalines fortes.
Propriétés thermiques
Température de transition vitreuse (Tg) : Environ 105°C. Au-dessus de cette température, le matériau passe d'un état vitreux à un état très élastique, avec une bonne flexibilité et une bonne maniabilité ; à la température buccale, il reste dans un état vitreux, conservant sa rigidité et sa stabilité.
Point de fusion : Environ 160°C, mais dans les applications dentaires, la polymérisation est généralement terminée à des températures plus basses par polymérisation thermique ou par lumière pour éviter les effets de haute température sur les tissus buccaux.
Biocompatibilité
Monomères résiduels et substances extractibles : Une petite quantité de monomères MMA non réactifs et d'additifs (tels que les initiateurs et agents de réticulation) peut rester après la polymérisation. Ces substances peuvent migrer dans certaines conditions, mais un traitement approprié peut réduire considérablement leur toxicité.
Chimie de surface : La surface du PMMA peut être modifiée ou des groupes fonctionnels (tels que groupes hydroxyle ou amino) peuvent être ajoutés pour améliorer l'affinité avec les tissus buccaux, réduisant ainsi les réactions chimiques avec les tissus buccaux.
Le tableau suivant résume les valeurs de propriétés courantes des matériaux en PMMA. Le contenu du tableau provient en partie de Sciencedirect.
| Propriété | Métrique | Anglais |
| Densité spécifique | 1,19 g/cm³ | 1,19 g/cm³ |
| Absorption d'humidité | 0.40 -2.1% | |
| Dureté, Shore D | 90 | |
| Résistance à la traction | 72,0 MPa | 10400 psi |
| Allongement à la rupture | 8.0 % | |
| Module d'élasticité | 3,215 GPa | 466,3 ksi |
| Impact de Charpy non entaillé | 2,00 J/cm² | 9,52 ft-lb/in² |
| Constante diélectrique | 2.8 | |
| Rigidité diélectrique | 30,0 kV/mm | 762 kV/pouce |
| Indice de perte diélectrique | 0.030 | |
| Conductivité thermique | 0,190 W/m-K | 1,32 BTU-pouce/heure-pi²-°F |
| Point de fusion | 106 °C | 223 °F |
| Température maximale de service | 70,0 °C | 158 °F |
Applications courantes du PMMA dentaire
Couronnes temporaires
Le PMMA peut être utilisé pour produire des couronnes temporaires par des méthodes directes ou indirectes. Il présente un faible coût, une bonne résistance mécanique, une haute précision marginale et une couleur ajustable, ce qui en fait un matériau pratique pour les restaurations dentaires à court terme. Cependant, il est sujet au retrait et à l'irritation lors de la polymérisation, il est donc nécessaire de recourir à des traitements de ventilation, de compensation du retrait et de réduction de l'irritation.
Ponts
Les matériaux en PMMA peuvent être utilisés pour fabriquer des ponts dentaires temporaires et des ponts adhésifs à cantilever. Ces accessoires peuvent protéger les gencives et la crête alvéolaire tout en maintenant les fonctions occlusales et masticatoires. Les ponts adhésifs produits par CAD/CAM conception et fraisage conviennent aux patients en croissance et offrent une bonne esthétique. Le matériau est facile à traiter, relativement peu coûteux et possède une bonne biocompatibilité, mais il peut se déformer ou se fracturer lors d'une utilisation à long terme et nécessite donc un remplacement régulier.
Bases de prothèses
Le polyméthylméthacrylate est largement utilisé pour les bases de prothèses. Bien que le PMMA présente des problèmes tels qu'une résistance à l'impact insuffisante, une susceptibilité à l'absorption d'eau et au vieillissement, des technologies telles que le renforcement par fibres, les nanocomposites et la modification antibactérienne peuvent réduire considérablement l'absorption d'eau et répondre aux exigences d'une utilisation à long terme.
Planification implantaire
Les matériaux en PMMA sont également couramment utilisés dans les accessoires pour la planification implantaire, tels que les guides radiographiques, les guides chirurgicaux, les blocs de support occlusal, les corps de scan d'instrument, les couronnes temporaires/ponts temporaires et les vis de fixation. Ceux-ci facilitent l'utilisation de l'équipement des hôpitaux dentaires et des consommables dentaires.
Disques de fraisage CAD/CAM
Les blocs de PMMA de qualité médicale peuvent être usinés en disques de fraisage CAD/CAM. Par exemple, l'année dernière, un client allemand a personnalisé des disques de moulage en acétate transparent avec une précision requise de ±0,01 mm et une vérification obligatoire de la translucence aux rayons X. Après des tests satisfaisants à la réception, le client prépare maintenant une troisième commande. Cependant, les disques en acétate nécessitent une inspection régulière pour l'usure de surface, l'entretien du polissage ou l'élimination.
Fenêtres et panneaux de séparation
Les matériaux en PMMA sont relativement solides, résistants à l'usure, résistants aux chocs et peu susceptibles de se rayer. Par conséquent, de nombreuses cliniques, hôpitaux, banques et stations utilisent des plaques d'acrylique ordinaires comme fenêtres de séparation de réception. Ces plaques ont une épaisseur suffisante et une résistance aux chocs, sont moins fragiles que le verre inorganique ordinaire, brûlent lentement, offrent une esthétique décorative et contribuent à assurer la sécurité du personnel.
PMMA vs autres matériaux dentaires
PMMA vs zirconia
Le PMMA médical et la céramique en zirconia sont deux matériaux fondamentaux avec un positionnement totalement différent dans la restauration orale : le PMMA est principalement utilisé pour les restaurations temporaires, tandis que la zirconia est principalement utilisée pour les restaurations fixes permanentes. Les deux diffèrent considérablement en termes de propriétés mécaniques, de processabilité et de durabilité.
PMMA est principalement utilisé dans les cliniques pour les restaurations temporaires, les aides à l'analyse occlusale, les restaurations dentaires pédiatriques, le ciment osseux et les auxiliaires orthodontiques.
Avantages du PMMA : Facilité de traitement, confort lors du port, bonne compatibilité avec les gencives et les dents de support, et faible coût. Il possède également un bon équilibre entre dureté et ténacité, avec une absorption d'eau très faible, qui peut être encore réduite après traitement de revêtement.
Inconvénients : Dureté et résistance mécanique relativement faibles, tendance à l'absorption d'eau et à la décoloration, mauvaise étanchéité marginale, et faible résistance à haute température.
Zircone les matériaux sont principalement utilisés pour les couronnes tout céramique, les ponts fixes, les restaurations implantaire, la restauration dentaire et l'orthodontie transparente.
Avantages : C'est une céramique inerte avec une haute résistance, durabilité et précision dimensionnelle. Aucun ion métallique n'est libéré, elle ne provoque pas d'allergies, et elle convient à une utilisation à long terme.
Inconvénients : Une dureté extrêmement élevée nécessite des paramètres de fraisage exigeants ; une faible élasticité peut user les dents naturelles en contact ; et le coût est relativement élevé.
PMMA vs PEEK
PEEK est principalement utilisé dans les restaurations implantaire pour les piliers temporaires, les composants de cicatrisation, les cadres de prothèses et les matériaux pour post de canal radiculaire.
Avantages des matériaux PEEK: Les accessoires dentaires en PEEK ont une haute résistance et durabilité, peuvent supporter de fortes forces occlusales, ont une excellente biocompatibilité, conviennent aux patients allergiques aux métaux, et offrent une bonne esthétique sans provoquer d'artefacts lors des examens radiographiques, CT ou IRM.
Inconvénients : Coût élevé, exigences de précision élevées pour les matériaux et la fabrication, ajustements post-production difficiles, et exigences techniques élevées pour les cliniciens afin d'assurer un ajustement correct.
Les matériaux PEEK sont généralement sélectionnés par des dentistes expérimentés lorsque les patients disposent d'un budget relativement élevé pour la restauration orale.
PMMA vs Résine composite
La résine composite est principalement utilisée pour la restauration dentaire et les facettes, le remplissage des fossettes et fissures, et la liaison de restaurations indirectes.
Avantages : Les accessoires dentaires en résine composite ont une forte capacité de liaison, une opération flexible, une bonne biocompatibilité, une usure minimale sur les tissus dentaires sains lors de la restauration, et conviennent aux dents antérieures et aux restaurations avec de fortes exigences esthétiques.
Inconvénients : Résistance insuffisante, faible résistance à l'usure, retrait de polymérisation, vieillissement et décoloration lors d'une utilisation à long terme, et nécessité de remplacement régulier. L'opération nécessite également des conditions strictes d'isolation contre l'humidité, ce qui la rend inadaptée pour les dents postérieures soumises à de fortes forces occlusales ou présentant de grands défauts dentaires.
Le tableau suivant résume la comparaison entre ces quatre matériaux pour vous aider à choisir les matériaux appropriés dans l'industrie de la restauration dentaire :
| Dimension clé | PMMA | Zircone | PEEK | Résine composite |
| Positionnement central | Matériau de restauration temporaire | Matériau de restauration fixe permanente | Polymère fonctionnel haute performance | Matériau de restauration esthétique peu invasif |
| Applications principales | Couronnes/bridges temporaires, dentiers | Couronnes tout céramique, ponts fixes, restaurations implantes | Imbutes de cicatrisation, structures de dentiers, accessoires pour implants | Facettes, obturations, scellement des fossettes et fissures |
| Propriétés mécaniques | Résistance plus faible, résistance à l'usure moyenne | Résistance extrêmement élevée, meilleure durabilité | Haute résistance avec amortissement élastique | Résistance modérée, résistance à l'usure à long terme insuffisante |
| Biocompatibilité et confort | Bonne compatibilité et port confortable | Céramique inerte, non allergène | Excellente biocompatibilité, absence d'artefacts d'imagerie | Bonne biocompatibilité, esthétique naturelle |
| Exigences de traitement et cliniques | Facile à traiter et à ajuster | Processus de fraisage difficile | Haute précision de fabrication et exigences en compétences d'installation | Opération flexible mais exigences strictes en matière d'isolation de l'humidité |
| Recommandations de coût et d'application | Coût faible, adapté aux restaurations à court terme | Coût élevé, adapté aux restaurations implantaire à long terme | Coût relativement élevé, adapté aux solutions haut de gamme | Coût modéré, adapté à la restauration de dents antérieures |
Comment choisir la bonne disquette dentaire en PMMA
Parce que les disques dentaires en PMMA sont personnalisés selon la structure buccale du patient, un usinage CNC multi-axes est généralement requis, ce qui exige une précision de traitement et des normes de finition de surface plus élevées. Voici une explication simple basée sur les problèmes rencontrés dans les projets précédents de disques dentaires.
Tout d'abord, la taille et l'épaisseur du disque doivent être prises en compte : les diamètres courants incluent 98 mm (système ouvert) et 95 mm (système ZZ), tandis que l'épaisseur dépend du type de restauration et des exigences cliniques.
Les autres options de personnalisation incluent le choix de la couleur. À des fins de diagnostic ou d'essai, des disques transparents ou de couleur gingivale peuvent répondre aux exigences. Pour une utilisation à long terme, il est nécessaire de faire correspondre les teintes naturelles des dents en sélectionnant les 16 teintes VITA ou une série en dégradé multilayer pour assurer des restaurations esthétiques.
Dans certains cas, des disques en PMMA multilayer peuvent également être utilisés. Le choix entre mono-couche ou multilayer dépend principalement du budget :
- Disques en PMMA multilayer offrent des transitions de couleur plus proches des dents naturelles, avec une meilleure résistance et performance en charge. Ils conviennent aux restaurations très esthétiques, soumises à de fortes contraintes et destinées à durer longtemps, bien que leur difficulté d'usinage et leur coût soient relativement plus élevés.
- Disques en PMMA mono-couche présentent une couleur uniforme, une usinabilité plus facile et un coût inférieur, ce qui les rend adaptés aux restaurations simples à faible contrainte, à court terme et économiques.
Les disques dentaires ne sont pas seulement fabriqués par usinage, mais des produits semi-finis peuvent également être produits par impression 3D et moulage par injection :
- Impression 3D: Les procédés de fabrication additive FDM et SLA peuvent être utilisés pour produire des composants très complexes et personnalisés, adaptés à la réalisation de prototypes et de tests en petites séries. Cependant, la qualité de surface et les propriétés mécaniques sont généralement inférieures à celles des produits usinés et peuvent nécessiter une finition après usinage.
- Moulage par coulée : Les matières premières sont injectées dans des moules pour durcissement et façonnage. Cette méthode est uniquement adaptée à la production en série de composants simples avec des exigences de précision relativement faibles.
Pourquoi le PMMA est-il populaire pour le fraisage dentaire CAD/CAM ?
Le PMMA (Polyméthacrylate de Méthyle) convient au fraisage de disques dentaires principalement pour les raisons suivantes :
Bonne machinabilité
Lors du fraisage, le PMMA peut être efficacement coupé par des outils sans usure excessive ni éclats. Sa structure moléculaire relativement régulière permet d'obtenir des finitions de surface lisses après coupe. Avec un équipement avancé à cinq axes, la précision de l'usinage peut atteindre ±2 μm.
Faible exigence en force de coupe
Comparé aux matériaux métalliques ou céramiques, le PMMA a une dureté plus faible et cause moins d'usure des outils lors du fraisage, ce qui contribue à prolonger la durée de vie des outils.
Excellente stabilité dimensionnelle
Après le fraisage, le PMMA peut maintenir une haute précision dimensionnelle et une stabilité de forme, garantissant un ajustement approprié entre le disque dentaire et la structure orale du patient, tout en répondant aux exigences cliniques pour les restaurations.
Haute biocompatibilité
Les matériaux en PMMA offrent une excellente biocompatibilité et ne provoquent pas d'irritation ou de réactions allergiques significatives sur les tissus humains. Avec un module d'élasticité adapté, le PMMA cause moins d'usure sur les dents saines, ce qui le rend approprié pour des restaurations orales temporaires ou à long terme tout en respectant les normes de sécurité des matériaux dentaires.
Efficacité à coût élevé
Les matériaux en PMMA sont relativement peu coûteux, et l'efficacité du fraisage est élevée, permettant une production rapide de disques dentaires qualifiés tout en réduisant les coûts de fabrication pour les restaurations orales. Cela rend le PMMA adapté aux applications cliniques à grande échelle.
Finition de la surface pour pièces dentaires en PMMA
Polissage mécanique :
En utilisant des outils abrasifs de granulométrie progressivement plus fine, la base de la prothèse en PMMA est polie étape par étape pour éliminer les bavures de surface, les zones irrégulières et les défauts mineurs, réduire la rugosité, limiter l'adhérence des débris et des bactéries, et améliorer l'aspect général. Cependant, cette méthode seule ne peut pas éliminer complètement les dépressions superficielles très fines.
Polissage chimique :
À l'aide d'agents chimiques spécialisés et d'un traitement activé par la lumière, la surface de la prothèse peut être encore affinée pour traiter les petits défauts que le polissage mécanique pourrait manquer, améliorant significativement la douceur de la surface. Pendant le processus, la concentration des agents chimiques et le temps de réaction doivent être soigneusement contrôlés pour éviter des dommages corrosifs au matériau en PMMA.
Revêtement :
L'application d'un revêtement protecteur biocompatible sur la surface de la prothèse peut améliorer la brillance et l'apparence tout en offrant des propriétés antibactériennes et résistantes aux taches, réduisant l'accumulation de plaque et améliorant la performance à long terme.
Stérilisation à la vapeur et nettoyage :
L'équipement à vapeur est utilisé pour nettoyer et désinfecter en profondeur la base de la prothèse et la prothèse finie, en éliminant l'huile, la saleté et les micro-organismes nuisibles. Cela contribue à améliorer la biosécurité, à réduire le risque d'infection buccale et à fournir une surface plus propre pour les traitements ultérieurs.
Modification de surface :
Des techniques telles que le traitement au plasma et l'implantation ionique peuvent réguler la structure physique et la composition chimique de la surface du matériau, améliorant ainsi l'hydrophilie et la bioactivité. Cela favorise une adaptation plus étroite entre la prothèse et les tissus mous buccaux, améliorant ainsi la stabilité et le confort de port.
En pratique clinique, des méthodes de traitement combinées sont couramment utilisées. Un polissage mécanique ou chimique est d'abord effectué sur la surface de la prothèse en PMMA, suivi d'un revêtement, d'une stérilisation à la vapeur et d'autres procédures pour améliorer davantage l'apparence, la biocompatibilité et les performances globales de la base de la prothèse.
FAQ
L'écaillage se produit lors du fraisage de pièces dentaires en PMMA avec des outils ordinaires en acier rapide. Comment résoudre ce problème ?
Pour l'usinage du PMMA, il est recommandé d'utiliser des outils en diamant monocrystalline. Ces outils en diamant ont un faible coefficient de friction avec le PMMA et sont moins susceptibles de provoquer une adhérence du matériau ou la formation de rebords accumulés pendant l'usinage, réduisant ainsi les rayures, les ondulations et autres défauts de surface.
Les outils en diamant présentent également une dureté élevée et une résistance à l'usure, prolongeant efficacement la durée de vie de l'outil et réduisant la fréquence de remplacement. De plus, leur excellente conductivité thermique et stabilité thermique permettent de dissiper rapidement la chaleur de coupe, empêchant la déformation ou la décoloration du PMMA causée par des températures élevées. Cela contribue à maintenir une qualité constante et un traitement stable sur l'ensemble des lots de disques dentaires.
Comment peut-on atteindre une toxicité ultra-faible des matériaux PMMA dans les applications buccales ?
Le contrôle de la faible toxicité des matériaux PMMA dans les applications orales peut principalement être réalisé par modification du matériau. Par exemple, l'ajout de matériaux antibactériens tels que la nano-zircone, la nano-argent ou le ZIF-8 dans le PMMA peut réduire la croissance bactérienne et les réactions inflammatoires tout en améliorant la biocompatibilité et la stabilité du matériau.
En termes de technologie de traitement, augmenter le degré de polymérisation est essentiel pour réduire la toxicité. L'utilisation de processus de polymérisation par chaleur ou micro-ondes et le contrôle approprié du rapport poudre/liquide peuvent réduire la libération de monomères résiduels, minimisant ainsi l'irritation de la muqueuse buccale et améliorant la sécurité clinique des matériaux dentaires en PMMA.
De plus, lors de l'utilisation pratique, un traitement de pré-immersion et un entretien de nettoyage régulier peuvent réduire la libération de substances nocives et l'adhésion bactérienne. Cela améliore non seulement le confort des prothèses et restaurations en PMMA, mais contribue également à prolonger leur durée de vie dans les applications orales.
Quel est le type de prothèse le plus récent ?
Actuellement, il n'existe pas de catégorie de denture unique “ la plus récente ” dans le domaine de la restauration orale. Les quatre types suivants représentent les technologies de restauration avancées principales ces dernières années, chacune avec ses caractéristiques et groupes de patients adaptés :
Dentsures à succion : Ces dentures reposent sur un scellement des bords pour former une fixation par succion à pression négative sans nécessiter de crochets métalliques ou d'implants. Elles offrent une forte rétention, une sensation de corps étranger minimale et de bonnes performances masticatoires. Elles conviennent aux patients souffrant d'une résorption sévère de l'os alvéolaire, de dentures conventionnelles lâches ou réticents à subir une chirurgie implantaire.
Surnuméraires supportés par implants : En plaçant 2 à 4 implants et en fixant les dentures via des connecteurs, cette solution combine la commodité des dentures amovibles avec la stabilité des implants. Elle offre une excellente expérience de mastication et convient aux patients totalement ou partiellement édentés avec résorption de l'os alvéolaire, acceptant des procédures d'implantation peu invasives.
Dentsures entièrement en céramique : Fabriquées à partir de matériaux céramiques tels que la zirconie, ces dentures ne contiennent pas de métal et offrent une esthétique exceptionnelle, une biocompatibilité et une résistance à l'usure. Elles ne provoquent pas de décoloration des gencives ni de réactions allergiques et sont principalement utilisées pour la restauration des dents antérieures chez les patients ayant des exigences esthétiques élevées.
Dentsures personnalisées imprimées en 3D : Fabriquées selon des données de scan oral, ces dentures offrent des cycles de production courts et une haute précision d'ajustement. Elles conviennent aux patients ayant des structures orales uniques ou des exigences élevées en confort de port et en adaptabilité.
Conclusion
En résumé, les matériaux dentaires en PMMA sont largement utilisés dans la restauration dentaire numérique en raison de leur excellente usinabilité, de leur rentabilité et de leur adéquation aux restaurations temporaires. Parallèlement, les différents matériaux dentaires présentent également des différences significatives en termes de résistance, d'esthétique, de durée de vie et de méthodes de traitement.
Avant de personnaliser des disques dentaires ou des restaurations dentaires, il est conseillé aux patients de subir des examens tomodensitométriques dans des hôpitaux dentaires professionnels et de choisir des institutions dentaires qualifiées ou des professionnels Fraisage CNC fabricants en fonction de leur budget réel. Grâce à la conception numérique et à l'usinage de précision, des solutions de restauration plus personnalisées et durables peuvent être obtenues.
Si vous souhaitez en savoir plus sur PMMA les disques dentaires, le fraisage dentaire CAD/CAM, les comparaisons de matériaux de restauration dentaire, ou obtenir des informations de devis pour des disques dentaires personnalisés, n'hésitez pas à contacter contact notre équipe de support professionnel pour une assistance supplémentaire.
