Resistance to fracture due to cyclic fatigue of stainless steel manual files and its association to surface roughness / Resistencia a la fractura por fatiga cíclica de las limas manuales de acero inoxidable y su relación con la rugosidad superficial

ABSTRACT

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the possible association between the roughness of 5 brands of stainless steel endodontic files and their resistance to fracture due to cyclic fatigue. The study includedfive different brands of stainless steel endodontic files SybroEndo Triple-Flex Files (Kerr, Glendora, USA), Ready Steel K-Flexofile (Dentsply Sirona, Ballaigues, Switzerland), Mani Flexile Files (Mani, Tochigi- Ken, Japan), FKG K-Files (FKG, La Chaux-de-Fonds, Switzerland) and Zipperer Flexicut Files (VDW, Munich, Germany). Twelve files per brand (total 60 files) were evaluated. File surface roughness over an area (Sa) was quantified using a focus variation microscope. Then the files were subject to a cyclical fatigue test to determine the number cycles to fracture due to fatigue and length of fractured fragment. Finally, fractographic analysis was performed using a scanning electron microscope. The electropolished Ready Steel K-Flexofile® files had the highest roughness according to Sa parameters, though they also had the highest resistance to fracture due to cyclic fatigue and the longest fractured fragment. Moderate positive correlation was found between fractured fragment length and roughness. The fractured surface showed characteristics of ductile fracture with cracks and plastic deformation. The electropolished stainless steel Ready Steel K-Flexofile® files werethe most resistant to fracture due to cyclic fatigue even though they had highest surface roughness.

RESUMEN

RESUMEN El objetivo del presente estudio fue evaluar la posible asociación entre la rugosidad de 5 marcas de limas endodónticas de acero inoxidable y su resistencia a la fractura por fatiga cíclica. Se incluyeron cinco grupos diferentes de limas endo-dónticas de acero inoxidable SybroEndo Triple-Flex Files (Kerr, Glendora, EE. UU.), Ready Steel K-Flexofile (Dentsply Sirona, Ballaigues, Suiza), Mani Flexile Files (Mani, Tochigi-Ken, Japón), FKG K-Files (FKG, La Chaux-de-Fonds, Suiza) y Zipperer Flexicut Files (VDW, Munich, Alemania); se evaluaron doce instrumentos por grupo para un total de 60 limas. Mediante un microscopio de variación focal se cuantificó la rugosidad superficial por área (Sa) de los instrumentos, posteriormente fueron sometidos a una prueba de fatiga cíclica donde se determinó el número de ciclos de fractura por fatiga y la longitud del fragmento fracturado. Finalmente, se realizó un análisis fractográfico mediante microscopía electrónica de barrido. Las limas Ready Steel K-Flexofile® con electropulido mostraron el mayor valor de rugosidad en los parámetros Sa; sin embargo, también tenían la mayor resistencia a la fractura por fatiga cíclica y la mayor longitud del fragmento fracturado del instrumento. Además, se encontró una correlación moderada positiva entre la longitud del fragmento fracturado y la rugosidad. La superficie fracturada mostró características de fractura dúctil con grietas y deformación plástica. Las limas Ready Steel K-Flexofile® fabricadas en acero inoxidable con electropulido, fueron más resistentes a la fractura por fatiga cíclica a pesar de tener la mayor rugosidad superficial.