CLASSIFICATION OF DENTAL BURS

 CLASSIFICATION OF DENTAL BURS

CLASSIFICAZIONE DELLE FRESE DENTALI

Luca Martinelli

Pubblicazione del 25 febbraio 2024

 1. INTRODUCTION

In the dental field, a large number and a very varied type of dental burs are used.

When you have burs in your studio, identifying the type of bur and its destination is naturally easy to recognise. The problem arises, for example, when you have to reorder or when you want a bur with certain characteristics such as length, shape of the head, grain size, type of stem etc.

To be recognised the burs have a colour coding and identification with codes established by international standards.

1.PREMESSA

In ambito odontoiatrico si utilizzano un numero elevato e una tipologia molto variegata di frese dentali.

Quando si hanno le frese nel proprio studio l’individuazione del tipo di fresa e la sua destinazione sono naturalmente semplici da riconoscere, il problema nasce ad esempio quando si deve fare un riordino o quando si desidera una fresa con determinate caratteristiche come la lunghezza, la forma della testa, la granulometria, la tipologia di gambo ecc.

Per questo le frese hanno una codifica colore e un’identificazioni con codici stabiliti da norme internazionali.  

2.DENTAL DRILL:

In the meantime, let's look at the definition of a bur and the tools related to it.

The EN ISO 1942:2020 “Dentistry – Vocabulary” standard defines:

-Bur (Bur): Rotating cutting tool consisting of head, neck and shank, designed to fit a dental handpiece.

-Dental handpiece: instrument with handle used in dentistry for use in patient treatment;

-Air turbine or air rotor (air turbine): high-speed pneumatic rotor used as the propulsion unit of a dental handpiece. In fact it is also a handpiece which, instead of working by mechanical relationship, works through an air flow.

-Micromotor (micromotor): small motor used to power dental handpieces via direct connection.

2.FRESA DENTALE:

Vediamo intanto la definizione di fresa e degli strumenti ad essa correlati.

La norma EN ISO 1942:2020 “Dentistry – Vocabulary” definisce:

-Fresa (Bur): strumento da taglio rotante composto da testa, collo e gambo, progettato per adattarsi a un manipolo dentale.

-Manipolo dentale (dental handpiece): strumento con impugnatura utilizzato in odontoiatria per l'uso nel trattamento del paziente;

-Turbina ad aria o rotore ad aria (air turbin): rotore pneumatico ad alta velocità utilizzato come unità propulsiva di un manipolo odontoiatrico. Di fatto è anch’essa un manipolo solo che anziché funzionare per rapporto meccanico funziona attraverso un flusso di aria.

-Micromotore (micromotor): piccolo motore utilizzato per alimentare manipoli dentali tramite collegamento diretto.

3. ANATOMY OF THE DENTAL DRILL

The cutter, reusable or disposable, is divided into three parts, head, neck and shank.

3.ANATOMIA DELLA FRESA DENTALE

La fresa, riutilizzabile o monouso, si suddivide in tre parti, testa, collo e gambo.

 

3.1.Construction material

Dental burs are made of different materials depending on the intended use and the characteristics you want to give them. The shank and working head can be made of different materials, such as:

Stem:

1-Oxidisable steel;

2-Tungsten carbide;

3-Ceramics;

4-Plastic material.

 

Head (the supporting structure is that of the stem):

1-Diamond (carbon powder);

2-Tungsten carbide;

3-Stainless steel (almost extinct).

 

3.1.Materiale di costruzione

Le frese dentali sono fabbricate in diversi materiali a seconda della destinazione d’uso e delle caratteristiche che gli si vogliono dare. Il gambo e la testa lavorante possono essere in materiali diversi, come ad esempio:

Gambo:

1-Acciaio in ossidabile;

2-Carburo di tungsteno;

3-Ceramica;

4-Materiale plastico.

 

Testa (la struttura portante è quella del gambo):

1-Diamante (polvere di carbonio);

2-Carburo di tungsteno;

3-Acciao inossidabile (quasi estinte). 

 

4. IDENTIFICATION METHOD

4.1.The ISO method

The first method of classifying burs was introduced in 1891 by the American manufacturer (USA) "SS White Company", at the time, it was a system limited to the identification of its burs.

The system was subsequently adopted by almost all other burs manufacturers and remained unchanged at least until 1955.

Also adopted by the ADA (American Dental Association) it was limited to burs made of stainless steel and tungsten carbide. This classification did not include diamond burs.

To try to establish uniform identification and coherence in the manufacturing of burs at an international level, the ISO (International Standard Organization), an international standardization body, introduced a new classification system for burs in 1979.

4.METODO DI IDENTIFICAZIONE

4.1.Il metodo ISO

Il primo metodo di classificazione delle frese è stato introdotto nel 1891 dal fabbricante americano (USA) “SS White Company”, al tempo, si trattava di un sistema limitato all’identificazione delle proprie frese.

Il sistema fu successivamente adottato da quasi tutti gli altri fabbricanti di frese e rimase invariato almeno fino al1955.

Adottato anche dall’ADA (American Dental Association) si limitava alle frese fabbricate in acciaio inossidabile e carburo di tungsteno. Questa classificazione non includeva le frese diamantate.

Per cercare di stabilire una uniformità di identificazione e coerenza nella fabbricazione delle frese a livello internazionale, l'ISO (International Standard Organization), ente internazionale di normazione, nel 1979 introduce un nuovo sistema di classificazione delle frese.

 

4.2.Reference standards

Today there are a series of standards regarding classification based on shape, diameter, etc., which concern mandrels, endodontic instruments, etc.

 

Those who do not belong to the technical-regulatory field are of little interest in knowing which and how many technical standards regulate the manufacturing of drills. If a drill arrives at the dental practice with a regular label and CE marking, it is assumed that it has been manufactured in compliance with the law and the relevant regulations norms.

 

Briefly and by way of example but not exhaustively, we indicate that there are various standards, in addition to the identification ones, for the manufacturing of burs such as:

-EN ISO 6360-1 which concerns the materials used;

-EN ISO 6360-2 which concerns shapes;

-EN ISO 6360-3 which concerns the type of toothing on the working part;

-EN ISO 6360-4 which concerns the specific characteristics of rotating diamond tools and diamond discs;

-EN ISO 2157 which concerns the nominal diameters of instruments;

-EN ISO 1797 which concerns the stems;

-EN ISO 3823-1 which concerns carbide steel burs;

-EN ISO 3823-2 which concerns finishing burs;

-EN ISO 7711-1 -2 which concern diamond tools for dimensions, packaging, grain grade, colour code etc.

and many others, in addition to those specific to the dental laboratory.

This important regulatory framework implicitly indicates to us that the state of the art is well consolidated.

 

4.2.Norme di riferimento

Oggi ci sono una serie di norme che riguardano la classificazione in base alla forma al diametro ecc., che riguardano i mandrini, gli strumenti per endodonzia ecc.

 

A chi non appartiene all’ambito tecnico-normativo poco interessa sapere quali e quante norme tecniche regolamentano la fabbricazione delle frese, se allo studio odontoiatrico arriva una fresa con regolare etichetta e marcatura CE si presuppone che questa sia stata fabbricata in conformità alla legge e alle relative norme.

 

Sinteticamente e a titolo esemplificativo ma non esaustivo indichiamo che ci sono diverse norme, oltre a quelle di identificazione, per la fabbricazione delle frese quali:

-EN ISO 6360-1 che riguarda i materiali utilizzati;

-EN ISO 6360-2 che riguarda le forme;

-EN ISO 6360-3 che riguarda il tipo di dentatura sulla parte lavorante;

-EN ISO 6360-4 che riguarda le caratteristiche specifiche degli strumenti diamantati rotanti e dei dischi diamantati;

-EN ISO 2157 che riguarda i diametri nominali degli strumenti;

-EN ISO 1797 che riguarda i gambi;

-EN ISO 3823-1 che riguarda le frese in acciaio carburo;

-EN ISO 3823-2 che riguarda le frese da finitura;

-EN ISO 7711-1 -2 che riguardano gli strumenti diamantati per le dimensioni, packaging, grado della grana, codice colore ecc.

e ancora molte altre, oltre a quelle specifiche per il laboratorio odontotecnico.

Questo importante impianto normativo ci indica implicitamente che lo stato dell’arte è ben consolidato.

 

5.CLASSIFICATION

The burs can be classified according to different criteria, let's see some of them.

5.CLASSIFICAZIONE

Le frese si possono classificare secondo criteri diversi, vediamone alcuni.

 

 

5.1.Classification according to the instrument of use

An initial classification can simply be made based on the device on which the bur will be used.

As we know, the burs can be used with different handpieces, so we will have a subdivision into:

1.FG burs (Friction grip), i.e. burs for high-speed turbines. They are the smallest ones. The stem has a diameter of 1.6mm. The standard stem length is 11mm. In the case of a shorter shank you can also find the acronym FGM (Friction Grip Mini – Length 9mm) and FGL (Friction Grip Long – length 12mm) for the longer shank.

 

2.RA (Right Angle) burs, i.e. contra-angle burs (CA) on micromotor (reduced speed). In reality, these burs can also be used on an HP bur handpiece (straight handpiece). The stem in this case has a diameter of 2.35mm. The standard shank size is 9mm but we can also find it in the Mini (short) 9mm and Extra long 12mm versions, basically the same lengths as the RA drills.

 

3.HP burs (Hand Piece), i.e. burs for straight handpieces at reduced speed (compared to the turbine). The shank has a diameter of 2.35mm like the RA drills. The standard stem size is 30mm but we can also find it in the Mini (short) 15mm and Extra long 30mm versions.

These last burs are also found in the 3mm diameter, in this case the Mini (short) version is not present.

 

 5.1.Classificazione secondo lo strumento di utilizzo

Una prima classificazione banalmente la si può fare in base al dispositivo sul quale la fresa verrà utilizzata.

Come sappiamo le frese possono essere utilizzate con manipoli diversi, quindi avremo una suddivisione in:

1.Frese FG (Friction grip), ovvero frese per turbina ad alta velocità. Sono quelle di dimensioni più piccole. Il gambo ha un diametro di 1,6mm. La lunghezza standard del gambo è di 11mm. Nel caso di gambo più corto si può trovare anche l’acronimo FGM (Friction Grip Mini – Lunghezza 9mm) e FGL (Friction Grip Long – lunghezza 12mm) per il gambo più lungo.

2.Frese RA (Right Angle), ovvero frese per contrangolo (CA) su micromotore (velocità ridotta). In realtà queste frese posso essere utilizzate anche su un manipolo per frese HP (manipolo dritto). Il gambo in questo caso ha un diametro di 2,35mm. La misura standard del gambo è di 9mm ma la possiamo trovare anche in versione Mini (short) 9mm ed Extra long 12mm, in pratica le stesse lunghezze delle frese RA.

3.Frese HP (Hand Piece), ovvero frese per manipoli dritti a velocità ridotta (rispetto alla turbina). Il gambo ha un diametro di 2,35mm come le frese RA. La misura standard del gambo è di 30mm ma la possiamo trovare anche in versione Mini (short) 15mm ed Extra long 30mm.

Queste ultime frese le troviamo anche nel diametro 3mm in questo caso non è presente la versione Mini (short). 

5.2.Classification according to the characteristics of the bur

The burs have five classification criteria, five classes based on a specific characteristic and more precisely:

1.Type of construction material;

2.Type of stem;

3.Head shape;

4.Type of grain;

5. Head diameter.

5.2.Classificazione secondo le caratteristiche della fresa

Le frese hanno cinque criteri di classificazione cinque classi che vanno in base ad una specifica caratteristica e più precisamente:

1.Tipo di materiale di costruzione;

2.Tipologia di gambo;

3.Forma della testa;

4.Tipo di grana;

5. Diametro della testa.

 

5.2.1.Classification according to the type of construction material

As regards the working head, the burs are generally manufactured in:

1-Diamond (carbon powder)

2-Tungsten carbide

3-Stainless steel (now almost extinct)

5.2.1.Classificazione secondo il tipo di materiale di costruzione

Per quanto riguarda la testa lavorante le frese sono generalmente fabbricante in:

1-Diamante (polvere di carbonio)

2-Carburo di tungsteno

3-Acciao inossidabile (ormai quasi estinte)

 5.2.2.Classification according to the type of stem

In paragraph 5.1. Classification according to the tool of use we saw the classification of the drills based on the tool of use, consequently we also described the shank which we summarize as follows:

1. FG (Friction grip),

    FGM (Friction Grip Mini – Length 9mm)

    FGL (Friction Grip Long – Length 12mm).

2.RA (Right Angle) - (CA) burs. Also in Mini (short) 9mm and Extra long 12mm versions,    

   In practice the same lengths as the RA drills.

3. HP burs (Hand Piece), Mini (short) 15mm and Extra long 30mm.

5.2.2.Classificazione secondo la tipologia di gambo

Nel paragrafo 5.1.Classificazione secondo lo strumento di utilizzo abbiamo visto la classificazione delle frese in base allo strumento di utilizzo, di conseguenza abbiamo descritto anche il gambo che riassumiamo come segue:

1. FG (Friction grip),

    FGM (Friction Grip Mini – Lunghezza 9mm)

    FGL (Friction Grip Long – Lunghezza 12mm).

2.Frese RA (Right Angle) - (CA). Anche in versione Mini (short) 9mm e Extra long 12mm, in  

   pratica le stesse lunghezze delle frese RA.

3.Frese HP (Hand Piece),

   Mini (short) 15mm e Extra long 30mm.

 

5.2.3.Classification according to the shape of the head

There are many shapes of the bur head, the most used are:

5.2.3.Classificazione secondo la forma della testa

Le forme della testa della fresa sono veramente molte, le più utilizzate sono:

5.2.4.Classification according to the type of grain (Grain size)

The size of the grain of the working head of the burs, from the finest, least aggressive, to the coarsest, most aggressive, is distinguished by the colour present on the neck of the bur.

WHITE ring=Superfine;

YELLOW ring=Extra fine;

Red Ring=END;

BLUE ring=Standard;

GREEN ring=Coarse;

BLACK ring=Super coarse.

5.2.4.Classificazione secondo il tipo di grana (Granulometria)

La misura della grana della testa lavorante delle frese, dalla più fine, meno aggressiva, alla più grossa, più aggressiva, si distingue dal colore presente sul collo della fresa.

Anello BIANCO=Superfine;

Anello GIALLO=Extra fine;

Anello Rosso=FINE;

Anello BLU=Standard;

Anello VERDE=Grossolana;

Anello NERO=Super grossolana.

 

5.2.5.Classification according to head diameter

The identification is quite simple as it simply goes, for each individual model, based on the working diameter of each different bur model.

5.2.5.Classificazione secondo il diametro della testa

L’identificazione è piuttosto semplice in quanto va semplicemente, per ogni singolo modello, in base al diametro lavorante di ogni diverso modello di fresa. 

 

6.SPECIAL CLASSES

In addition to the previous types of classification, some less well-known and less practical classifications are added for the identification of burs.

6.CLASSI PARTICOLARI

Alle precedenti tipologie di classificazione si aggiungono alcune classificazioni meno conosciute e meno pratiche per l’identificazione delle frese.

 

6.1.According to the rotation movement

-Right bur: which cuts with a clockwise revolution;

-Left bur: which cuts with a counterclockwise revolution.

6.1.Secondo il movimento di rotazione

-Fresa destra: che taglia con rivoluzione in senso orario;

-Fresa sinistra: che taglia con rivoluzione in senso antiorario.

 

6.2.According to the length of the head

Based on the length of the bur head

-Long Head;

-Short head;

-Regular head.

6.2.Secondo la lunghezza della testa

In base alla lunghezza della testa della fresa

-Testa Lunga;

-Testa corta;

-Testa regolare.

6.3.According to its application

-Cutting burs;

-Burs to be used to finish and polish restorations.

6.3.Secondo la sua applicazione

-Frese da taglio;

-Frese da utilizzare per finire e lucidare restauri.

 

6.4.According to speeds

-Low speed burs;

-High speed burs.

6.4.Secondo le velocità

-Frese a bassa velocità;

-Frese ad alta velocità.

 

6.5.According to use

-Cutting burs;

-Finishing burs;

-Polishing burs.

6.5.Secondo l’uso

-Frese da taglio;

-Frese di finitura;

-Frese lucidanti.

 

7.BUR CODING

The ISO system attributes 5 series of three numbers through which the indications relating to the parts of the bur are provided.

7.CODIFICA DELLA FRESA

Il sistema ISO attribuisce 5 serie di tre numeri attraverso i quali si forniscono le indicazioni relative alle parti della fresa.

 7.1. Coding example

7.1.Esempio di codifica

 

8. BURS FOR ORAL IMPLANTOLOGY

Briefly, drills for oral implantology, given their particular use, are mainly classified based on their shape or intended use.

They are used using a micromotor. Available in various lengths, they have an HP-type attachment to the handpiece.

By way of example, but not exhaustive, we indicate some types of drills for implantology:

8.FRESE PER IMPLANTOLOGIA ORALE

Brevemente, le frese per implantologia orale, visto il particolare impiego, sono principalmente classificate in base alla forma ovvero alla destinazione d’uso.

Vengono impiegate mediante l’utilizzo di un micromotore. Presenti in varie lunghezze hanno l’attacco al manipolo di tipo HP.

A titolo esemplificativo, ma non esaustivo, indichiamo alcuni tipi di frese per implantologia:

8.CONCLUSIONS

1-Dental burs are rotary cutting tools composed of a head, neck and shank, designed to fit a dental handpiece;

2-Dental burs can be classified based on:

-Tool usage;

-Type of construction material;

-Type of shank (similar to the tool used);

-Head shape;

-Type of grain;

-Head diameter.

3-Dental burs are regulated by international technical standards which define their materials, shapes, teeth on the working part, specific characteristics of the diamond parts, shanks, diameters, codes and many other standards on them and on the instruments connected to them.

8.CONCLUSIONI

1-Le frese dentali sono strumenti da taglio rotanti composte da testa, collo e gambo, progettate per adattarsi a un manipolo dentale;

2-Le frese dentali sono classificabili in base a:

-Strumento di utilizzo;

-Tipo di materiale di costruzione;

-Tipologia di gambo (assimilabile allo strumento di utilizzo);

-Forma della testa;

-Tipo di grana;

-Diametro della testa.

3-Le frese dentali sono regolate da norme tecniche internazionale che ne definiscono i materiali, le forme, le dentature della parte lavorante, caratteristiche specifiche delle parti diamantate, i gambi, i diametri, i codici e molte altre norme su di esse e sugli strumenti ad esse collegati.

 

9.BIBLIOGRAFIA/BIBLIOGRAPHY

1-Norma/Standard EN ISO 1942:2020 “Dentistry – Vocabulary”;

 

2-Norma/Standard EN ISO 6360-1:2004 Dentistry - Number coding system for rotary instruments -    Part 1: General characteristics;

 

3-Norma/Standard EN ISO 6360-2:2004Dentistry - Number coding system for rotary instruments - Part 2: Shapes;

 

4-Norma/Standard EN ISO 6360-3:2005 Dentistry - Number coding system for rotary instruments - Part 3: Specific characteristics of burs and burs;

 

5-Norma/Standard EN ISO 6360-4:2004 Dentistry - Number coding system for rotary instruments - Part 4: Specific characteristics of diamond instruments;

 

6-Norma/Standard EN ISO 6360-5:2007vDentistry - Number coding system for rotary instruments - Part 5: Specific characteristics of root-canal instruments;

 

7-Norma/Standard EN ISO 6360-6:2004 Dentistry - Number coding system for rotary instruments - Part 6: Specific characteristics of abrasive instruments;

 

8-Norma/Standard EN ISO 6360-7:2006 Dentistry - Number coding system for rotary instruments - Part 7: Specific characteristics of mandrels and special instruments;

 

9-Norma/Standard EN ISO 2157:2016 Dentistry - Nominal diameters and designation code numbers for rotary instruments;

 

10-Norma/Standard EN ISO 1797:2017 Dentistry - Shanks for rotary and oscillating instruments; 

 

11-Norma/Standard EN ISO 3823-1:1998 Dental rotary instruments - Burs - Part 1: Steel and carbide burs;

 

12-Norma/Standard EN ISO 3823-2:2003 Dentistry - Rotary bur instruments - Part 2: Finishing burs;

 

13-Norma/Standard EN ISO 7711-1:2021 Dentistry - Diamond rotary instruments - Part 1: General requirements;

 

14-Norma/Standard EN ISO 7711-2:2011 Dentistry - Rotary diamond instruments - Part 2: Discs.

 

15-Dental Burs in Restorative Dentistry and Endodontics–Past and Present: A Review - Rutuja Rajnekar, Nikhil Mankar, Pradnya NikhadeManoj Chandak, Anuja Ikhar, Radhika Gupta, Meghna Dugar - Journal of Research in Medical and Dental Science 2021, Volume 9, Issue 8, Page No: 163-170;

 

16-Dental Burs - Dr.Çağrıhan Kılıç Odessa State Medical University Faculty Member – Academia – (work created in December 2013 last modified in October 2014);

 

17-Quality control of a metallic dental bur with a diamond coating – Katarzyna Strzelczak - PRODUCTION ENGINEERING ARCHIVES 19 (2018) 26‐29;

 

18- Do You Know Your Burs ISO Number? - The 5 Classifications of Dental Burs – Maryanne Ferree – MAXILL - Canada - December 2021;

 

19-Guide to the Different Types of Dental Burs – DENTALIX –