Abbiamo visto negli articoli precedenti come un cam professionale ti permetta di fresare con strategie dedicate le connessioni implantari.

Questo permette di realizzare connessioni meccaniche implantari im modo professionale, ma esattamente come succede in una officina di micromeccanica medicale dobbiamo velitare non solo la “bellezza” della connessione fresata ma anche la sua efficacia e la sua congruenza dimensionale.

Le dimensioni nominare vengono fornite direttamente dalle librerie ( in questo caso prenderemo in considerazione le librerie IPD #BeFree come gold standard e qualita’ dei file) #BeFree fornisce la dimensione nominale con un campo di tolleranza a ZERO in modo che sara’ l’odontotecnico a decidere quale tolleranza applicare e come verificarla correttamente.

Esempio di come sia possibile definire le tolleranze in un CAM professionale

Esempio di come sia possibile definire le tolleranze in un CAM professionale

Questo permettera’ di realizzare un “vestito su misura” la connessione potra essere realizzata connle miglori caratteristiche che la propia macchina fresatrice permette.

Inserire gia una tolleranza nella libreria impedirebbe all’odontotecnico di personalozzare im maniera efficace la connessione rrealizzata lavorando sempre a valori medi. Cerchiamo di capire cosa sono le tolleranze e come si gestiscono.


 

Il campo di tolleranza , scostamenti e grado di precisione L’inevitabile imprecisione dei processi di fabbricazione non consente di realizzare oggetti le cui dimensioni corrispondano esattamente a quelle stabilite dal progetto (dimensioni nominali).

Occorre perciò definire il valore massimo e il valore minimo che la dimensione del pezzo può assumere: la differenza tra questi valori limite entro i quali devono ricadere le dimensioni dell’oggetto viene chiamata campo di tolleranza.

Nella figura 1, PH rappresenta la dimensione nominale stabilita da progetto, PA e PB sono i valori limite (inferiore e superiore) entro i quali possono variare le dimensioni effettive del pezzo e AB è il campo di tolleranza.

I segmenti AH e HB nei quali il campo di tolleranza AB viene diviso dall’asse zero (cioè l’asse passante per il secondo estremo della dimensione nominale, detto anche linea zero) vengono chiamati rispettivamente scostamento inferiore (ei) e scostamento superiore (es).

Ad esempio, se la dimensione nominale è 30 mm e i limiti inferiori e superiori sono 29,8 mm e 30,2 mm rispettivamente, il campo di tolleranza è (30,2 – 29,8) = 0,4 mm e gli scostamenti inferiore e superiore sono ei = es = 0,2 mm.


 

Il grado di precisione 

Non tutte le lavorazioni meccaniche richiedono la stessa precisione, per rendersene conto, basta confrontare la grande precisione richiesta dalla lavorazione di un esagono implantare per un abutment  con quella, assai minore, necessaria per realizzare una porzione anatomica ridotta; la precisione di una lavorazione può quindi variare di caso in caso a seconda delle prestazioni che si richiedono al pezzo e della qualità del materiale utilizzato.

Ogni pezzo da lavorare è dunque caratterizzato da un proprio grado di precisione, che gli viene assegnato in sede di progetto e da questo grado di precisione dipende il campo di tolleranza della lavorazione, che è tanto più ristretto quanto maggiore deve essere la precisione.

Infine, bisogna anche tenere presente che a un maggior grado di precisione è associato sempre un costo di produzione maggiore.


 

Posizione del campo di tolleranza

Non sempre i segmenti AH e HB, che costituiscono gli scostamenti inferiore e superiore, sono tra di loro uguali, perché in posizione simmetrica rispetto all’asse zero, come nel caso della figura 1.

Al contrario, la mutua posizione tra il campo di tolleranza e l’asse zero può dare luogo a varie situazioni, come meglio si comprenderà analizzando i vari casi di due pezzi accoppiati [1.2] ; il campo di tolleranza, infatti, può essere a “cavallo” dell’asse zero o spostato rispetto all’asse zero (scosta- menti entrambi positivi o scostamenti entrambi negativi) [1.5] .


 

Più precisamente, le posizioni del campo di tolleranza che si possono presentare sono:

• bilaterale simmetrica, quando scostamento inferiore e su- periore sono uguali (ei = es);

• bilaterale asimmetrica superiore, quando lo scostamento inferiore è minore (in valore assoluto) di quello superiore (ei < es);

• bilaterale asimmetrica inferiore, quando lo scostamento inferiore è maggiore (in valore assoluto) di quello superio- re (ei > es);

• unilaterale inferiore (o per difetto), quando gli scostamenti inferiore e superiore sono entrambi di segno negativo (in questo caso la dimensione effettiva del pezzo in lavorazione è minore di quella nominale);

• unilaterale superiore (o per eccesso): quando gli scosta- menti inferiore e superiore sono entrambi di segno positivo (la dimensione effettiva è maggiore di quella nominale).

Casi particolari, ma frequenti, sono infine quelli in cui lo scostamento inferiore o quello superiore sono nulli (ei = 0 oppure es = 0).


 

Accoppiamenti

La valutazione delle tolleranze è particolarmente importante nelle lavorazioni di pezzi che devono essere accoppiati come le connessioni non rotanti con ingaggi.

Vengono chiamati accoppiamenti alcuni elementi fondamentali dei complessi meccanici, definiti dalle norme UNI (UNI 7218/73) come “connessioni di due pezzi, l’uno interno e l’altro esterno”, costituiti di due parti: un albero (o maschio, o perno) e un foro (o femmina, o vuoto).

Gli accoppiamenti possono essere di tre tipi:

• cilindrici

• prismatici

• a coda di rondine

Negli accoppiamenti la valutazione della tolleranza assume particolare rilevanza perché le dimensioni effettive degli esagoni devono essere mutuamente compatibili e consentire i giochi o le interferenze previsti dalle specifiche funzioni dell’accoppiamento.

Luce tra una connessione trilobata e il suo analogo

Luce tra una connessione trilobata e il suo analogo

Si parla di gioco quando la dimensione della connessione maschio è lievemente inferiore a quella nella femmina; lo spazio tra gli elementi, detto luce.

L’interferenza si ha invece quando la dimensione del maschio è lievemente superiore a quella del foro femmina, questa situazione non viene ricercata nella costruzione di un abutment perche impedirebbe l’accoppiamento.

Una volta stabilito il valore nominale, che deve essere unico per maschio e femmina, la scelta del campo di tolleranza e degli scostamenti deve dunque avvenire tenendo conto del gioco, o dell’interferenza, che deve esistere tra gli elementi.

Si possono così avere tre casi: 

• accoppiamento mobile o libero, si ha quando la dimensione massima del maschio è inferiore alla dimensione minima del foro femmina; in questo caso il campo di tolleranza del maschio è tutto al disotto del campo di tolleranza della parte femmina;

• accoppiamento fisso o stabile o bloccato, si ha quando la dimensione minima del maschio è maggiore di quella massima della controparte femmina; in questo caso il campo di tolleranza del maschio è tutto al disopra del campo di tolleranza del foro (questo accoppiamento impedirebbe un normale accoppiamento tra moncone e impianto;

• accoppiamento incerto, si ha quando i campi di tolleranza di maschio e femmina si intersecano, per cui si potranno avere, di volta in volta, gioco (accoppiamento mobile) o interferenza (accoppiamento fisso).


 

Esempio di Abutment personalizzato creato con librerie professionali #BeFree

Esempio di Abutment personalizzato creato con librerie professionali #BeFree

Il grado di precisione secondo il Sistema ISO

Esistono due criteri per indicare il valore della tolleranza nel progetto:

il primo è quello tradizionale, nel quale il progettista valuta direttamente (in funzione del grado di precisione e della lunghezza del pezzo da lavorare) l’entità degli scostamenti e la riporta sui disegni;

il secondo è invece quello nel quale l’entità degli scostamenti viene definita attraverso il Sistema di tolleranze ISO, che consente di uniformare i criteri di progettazione e semplificare le operazioni di lavorazione.

In un disegno techico normalmente si utilizza il sistema di tolleranze ISO indicando solo su quote critiche le tolleranza personalizzata.

Il Sistema ISO suddivide tutte le lavorazioni secondo gradi di precisione, chiamati anche qualità di lavorazione e, in funzione di ciascuno di essi, stabilisce il campo di tolleranza e gli scostamenti.

 APPROFONDIMENTO: Qualità di lavorazione e costo di produzione 

Nel Sistema ISO le espressioni “grado di precisione” e “qualità di lavorazione” assumono sostanzialmente lo stesso significato.

Questa identificazione del concetto di precisione con quello della qualità è particolarmente felice e sottintende, tra l’altro, l’importante principio del costo della precisione. Infatti, per ottenere risultati di alta precisione bisogna ricorrere a lavorazioni di elevata qualità, che richiedono materiali e attrezzature particolari e livelli di accuratezza che comportano tempi più lunghi, e tutto ciò si traduce inevitabilmente in sensibili aumenti dei costi.

ISO:

L’ISO (International Standard Organization) è l’organo ufficiale internazionale di normalizzazione per molteplici discipline; nato nel 1946 con sede a Ginevra, esso si avvale dell’opera e della collaborazione dei diversi enti nazionali di normalizzazione. In Italia l’ente nazionale di unificazione è l’UNI .

 

Valutazione delle tolleranze mediante il Sistema ISO

La valutazione delle tolleranze con il Sistema ISO è piuttosto laboriosa e il suo studio verrà affrontato nei prossimi anni.

Limitiamoci ad analizzarne le linee generali.

La valutazione avviene attraverso le seguenti operazioni:

1.Si stabilisce il grado di precisione (o qualità della lavorazione) richiesto avvalendosi della tabella 1, che prevede 20 gradi di precisione, ciascuno dei quali definito dal simbolo IT (International Tolerance) seguito da un numero.

2.Si determina poi il valore del campo di tolleranza in funzione della dimensione nominale del pezzo avvalendosi delle tabelle 2 e 3.

Supponiamo, per esempio, di dover stabilire il campo di tolleranza di un esagono con dimensione nominale del diametro di 52 mm e che la qualità di lavorazione (grado di precisione) richiesta sia IT6.

Dalla tabella 2 si legge che il cam-po di tolleranza da assumere per la dimensione nominale di 52 mm e il grado di precisione IT6 deve essere 19 μm.

Se invece il grado di precisione di un pezzo di eguali dimensioni fosse IT15, il campo di tolleranza salirebbe a ben 1,20 mm (cioè 1200 μm).

Si osservi infine che, a parità di qualità di lavorazione (grado di precisione), il valore del campo di tolleranza è tanto maggiore quanto più grandi sono le dimensioni del pezzo: restando all’esempio precedente, se il diametro dell’esagono di 125 mm il suo campo di tolleranza diventerebbe di 25 μm. 3.

Una volta noto il valore del campo di tolleranza è possibile, attraverso altre tabelle, definire lo scostamento.


 

Che cos’è la qualità? 

Per qualità si intende “l’insieme delle caratteristiche che conferiscono a un prodotto (o a un servizio) la capacità di soddisfare esigenze espresse e implicite”.

Negli ultimi decenni, a partire dal 1959, sono state emanate molte norme finalizzate a diffondere la cultura della qualità e favorire processi produttivi improntati a criteri di sempre maggiore qualità.

L’attuale normativa sulla qualità si basa sulle cosiddette Norme ISO 9000 del 2000, che costituiscono un’ampia raccolta di prescrizioni di varia natura e che riguardano ogni settore del- l’attività produttiva.

In tali norme, in fondamenti e terminologia, si legge la seguente definizione della qualità: “Capacità di un insieme di caratteristiche inerenti a un prodotto, sistema, o processo di ottemperare a requisiti di clienti e di altre parti interessate”.


 

Caratteristiche fondamentali di un prodotto di qualità

Le caratteristiche che contraddistinguono un prodotto (o un servizio) di qualità sono:

•la performance, cioè la rispondenza alle aspettative dell’u- tente;

•la conformità, cioè la rispondenza alle caratteristiche dichiarate dal costruttore (o dall’erogatore del servizio);

•l’affidabilità, cioè l’attitudine a fornire senza guasti, per un determinato periodo di tempo e nelle condizioni prestabilite, la prestazione richiesta;

•la durata, intesa come tempo intercorrente tra il momento dell’acquisto e quello in cui non si reputa più conveniente la riparazione;

•l’immagine percepita, cioè la capacità del marchio del pro- dotto di influenzare la propensione all’acquisto;

•il servizio, cioè la capacità di soddisfare in modo tempesti- vo e accurato le richieste di assistenza.


 

Il controllo della qualità 

Premessa indispensabile all’applicazione pratica del concetto di qualità nelle aziende è la disponibilità di strumenti e di procedure che consentano di controllare i materiali e le operazioni di costruzione in ogni fase del processo produttivo.

Le verifiche devono infatti avvenire nei vari stadi del processo produttivo attraverso i seguenti controlli [fig. 1]:

• controllo in fase di progettazione, per accertare se, modifi- cando qualche elemento del progetto, si può migliorare la qualità complessiva del manufatto;

• controllo preliminare, per verificare i livelli prestazionali dei componenti e le proprietà caratteristiche dei materiali e delle tecniche che si intendono utilizzare nel processo produttivo;

• controllo alla fine della produzione, cioè collaudo funzionale, per accertare che il prodotto realizzato corrisponda a quello previsto in fase di progetto e che i livelli prestazionali siano quelli prestabiliti.

• controllo durante la costruzione, per accertare che la qua- lità dei componenti e/o dei materiali adoperati nelle industrie corrisponda a quella convenuta in fase di prescrizioni del progetto;


 

Controllo delle dimensioni tollerate 

Calibro mobile

Calibro mobile

Il controllo della dimensioni tollerate può eseguirsi attraverso calibri fissi o calibri mobili.

I calibri fissi sono molto utilizzati in quanto il loro impiego è rapido. Essi sono di solito di tipo differenziale, ossia hanno due lati: lato passa e lato non passa.

Controllo con tampone passa e non passa

Controllo con tampone passa e non passa

I calibri mobili richiedono la lettura su una scala o un display: la procedura è più lenta, ma sono indispensabili se il numero di dimensioni e/o tolleranze da controllare è elevato.

Calibro differenziale fisso del tipo a tampone per controllo di dimensioni interne. Il foro è in tolleranza se il tampone entra dal lato passa e non entra dal lato non passa.

Micrometro o calibro mobile

Micrometro o calibro mobile

 

Calibro mobile del tipo a corsoio.

È possibile effettuare misure di dimensioni esterne, interne e di profondità Micrometro del tipo a vite. È possibile effettuare misure di dimensioni esterne (esistono anche per interni e per misure di profondità). È più preciso del calibro a corsoio.


 

Nella gestione di una poroduzione di qualita’ che un odontotecnico vuole avere all’interno del propio laboratorio non puo’ prescindere dalla conoscenza di tutti i fattori che influiscono drasticamente su questa.

La libreria implantare è il primo tassello, che in sinergia allo scana-butment permettono di digitalizzare il processo prioduttivo completo.

Questa deve essere di tipo professionale con tolleranze a ZERO, è il produttore (quindi il laboratorio) che decidera’ quale tolleranza applicare ai suoi manutatti in base alla propia esperienza e alla tecnologia produttiva adottata.

Verificare con tamponi o analoghi da gesso permette di verificare velocemente se il componente è valido e sufficentemente preciso, la misurazione con calibi o strumenti simili è indispensabile per standardizzare un processo produttivo sempre meno artigianale e szempre piu’ industriale.

La valutazione di applicare una certificazione ISO9001 o ISO13485 deve essere vista come un continuo stimolo al miglioramento e non un’adempienza burocratica. #BeFree è uno strumento altamente professionale che richiede strumenti e personale altrettanto professionali, il mercato chiede sempre piu’ professionalita’ e qualita‘ , questa è l’unica strada per non cadere nel vortice della pura valutazione economica del propio lavoro.

Buon lavoro a tutti e grazie di aver dedicato del tempo per leggere questo articolo.

Immagini e testi di Francesco Biaggini , C. Amerio, R. De Ruvo, S. Simonetti.

Abutment Personalizzati

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Digital Dental Day

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