Nos últimos anos, a tecnologia digital CAD/CAM teve um impacto considerável na expansão do mercado de próteses dentárias, abrindo mercado para novas tecnologias. Porém, atualmente as tecnologias de manufatura aditiva (MA) têm baixa penetração nesse campo de aplicação. Isto devido à falta de processos que suportem o emprego de materiais para aplicação odontológica, como biocerâmicas e biocompósitos. Assim, o objetivo principal deste trabalho foi o de investigar a influência da zircônia (ZrO₂) na produção de componentes biocompósitos fluoroapatita/zircônia fabricados com a Tecnologia de Sinterização por Casca, também denominada de Shell Sintering Technology (SST). Para tanto, foi empregada metodologia multivariável com abordagem de projeto fatorial 2k. Com isto, foram evidenciados os efeitos principais e secundários dos parâmetros de fabricação sobre: a viabilidade; o tamanho e a quantidade dos precipitados; a dureza e a contração. O estudo mostrou que o processo proposto é viável para a fabricação de coroas dentárias, em que os parâmetros ideais de sinterização foram encontrados para temperaturas (T_hold) na faixa de 706 a 722 °C e intervalo de patamar de sinterização (t_hold) de 41 a 60 minutos. Estes resultados mostraram que a temperatura de sinterização tem o maior efeito sobre a viabilidade e a contração, seguida pelo tempo do patamar de sinterização, que afeta diretamente o crescimento dos grãos. Além disso, essa nova abordagem de processamento pode alcançar uma redução de custo de 20 vezes e um aumento de produtividade de 7 vezes em comparação com as tecnologias CAD/CAM tradicionais.

In recent years, digital CAD/CAM technology has had a considerable impact on the expansion of the dental prosthesis market, opening up opportunities for new technologies. However, currently, additive manufacturing (AM) technologies have low penetration in this field of application. This is due to the lack of processes that support the use of materials for dental applications, such as bioceramics and biocomposites. Therefore, the aim of this work was to investigate the influence of zirconia (ZrO₂) on the production of fluoroapatite/zirconia biocomposite components manufactured using Shell Sintering Technology (SST). To this end, a multivariate methodology with a 2k factorial design approach was employed. This allowed for the identification of the main and secondary effects of manufacturing parameters on: viability; size and quantity of precipitates; hardness; and shrinkage. The study showed that the proposed process is viable for the fabrication of dental crowns, where the ideal sintering parameters were found for temperatures (T_hold) in the range of 706 to 722 °C and a sintering hold interval (t_hold) of 41 to 60 minutes. These results showed that the sintering temperature has the greatest effect on viability and shrinkage, followed by the sintering hold time, which directly affects grain growth. Furthermore, this new processing approach can achieve a 20-fold cost reduction and a 7-fold productivity increase compared to traditional CAD/CAM technologies.

En los últimos años, la tecnología digital CAD/CAM ha tenido un impacto considerable en la expansión del mercado de prótesis dentales, abriendo oportunidades para nuevas tecnologías. Sin embargo, actualmente, las tecnologías de fabricación aditiva (FA) tienen baja penetración en este campo de aplicación. Esto se debe a la falta de procesos que respalden el uso de materiales para aplicaciones dentales, como biocerámicas y biocomposites. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue investigar la influencia de la zirconia (ZrO₂) en la producción de componentes biocomposites de fluoroapatita/zirconia fabricados mediante la Tecnología de Sinterización Shell (SST). Para ello, se empleó una metodología multivariante con un enfoque de diseño factorial 2k. Esto permitió la identificación de los efectos principales y secundarios de los parámetros de fabricación en: viabilidad; tamaño y cantidad de precipitados; dureza; y contracción. El estudio demostró que el proceso propuesto es viable para la fabricación de coronas dentales, donde los parámetros de sinterización ideales se encontraron para temperaturas (T_hold) en el rango de 706 a 722 °C y un intervalo de tiempo de sinterización (t_hold) de 41 a 60 minutos. Estos resultados mostraron que la temperatura de sinterización tiene el mayor efecto en la viabilidad y la contracción, seguida del tiempo de sinterización, que afecta directamente el crecimiento del grano. Además, este nuevo enfoque de procesamiento puede lograr una reducción de costos de 20 veces y un aumento de productividad de 7 veces en comparación con las tecnologías CAD/CAM tradicionales.