RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência à fadiga e a resistência à corrosão em instrumentos endodônticos de NiTi dos sistemas HyFlex EDM, Hyflex CM, e RaCe, além de relacionar estes resultados às características físicas, químicas e estruturais destes instrumentos. Para tal, instrumentos 25/.~ do sistema HyFlex EDM (EDM), instrumentos 30/.06 do sistema HyFlex CM (CM) e RaCe (RC) foram utilizados. A composição química foi determinada por espectroscopia dispersiva de raios-X, as fases presentes nos materiais foram determinadas por difratometria de raios-X (DRX) e as temperaturas de transformação de fases por calorimetria exploratória diferencial (DSC). A análise da rugosidade superficial dos instrumentos foi realizada por microscopia de força atômica (AFM) e a caracterização dimensional dos instrumentos foi realizada através da mensuração do diâmetro a 3mm da ponta. Ensaios de fadiga até a ruptura foram realizados nos três grupos (n=10) e o tempo médio até a fratura determinado. Instrumentos novos foram subdivididos em grupos controle e experimental para cada sistema. Os grupos experimentais foram submetidos à ensaios de fadiga, até 3/4 do tempo médio para a ruptura e posteriormente a testes de corrosão (potencial de circuito aberto e polarização). Os grupos controle foram diretamente submetidos aos mesmos testes de corrosão. A análise de Weibull foi aplicada para avaliação da probabilidade de falha em relação ao tempo nos instrumentos testados em fadiga até a ruptura. Análise de variância com índice de significância de 0,05% foi adotada para os resultados de composição química, temperatura de transformação de fases, diâmetro, rugosidade e testes de corrosão. A composição química foi praticamente equiatomica em instrumentos RaCe, com presença de Níquel e Titânio. Já instrumentos EDM e CM apresentaram, além destes elementos, Oxigênio na composição. A caracterização estrutural evidenciou maiores temperaturas de transformação de fase Af (austenite finish) para os grupos tratados termicamente (CM e EDM), este dado foi comprovado pelos resultados da difratometria de raios-X com a presença de fase-R e austenita (fase ß) à temperatura ambiente para ambos. O grupo RC, apresentou menores temperaturas Af (p<.05), além de apenas austenita na análise por DRX. As medidas de diâmetro apresentaram-se sem diferenças estatisticamente significativas entre os grupos CM e RC, ambos significativamente maiores que EDM. Os testes de fadiga flexural apresentaram tempo até a fratura sem diferença entre EDM e CM (p>0,05) e ambos foram superiores em relação à RC (p<0.05). Por outro lado, a análise de Weibull apresentou melhores parâmetros de confiabilidade para RC e CM. Os ensaios de corrosão apresentaram diferenças significativas entre os sistemas analisados, mas não entre instrumentos novos e ciclados. Os grupos CM apresentaram maior resistência à corrosão, seguido de EDM e RC. A rugosidade superficial foi maior em instrumentos CM, seguidos de EDM e RC. De acordo com os resultados a microestrutura dos instrumentos tratados termicamente melhora a resistência à fadiga e resistência à corrosão, independentemente do tipo de usinagem.
The aim of this study was to assess the fatigue and corrosion resistance of NiTi endodontic instruments. HyFlex EDM 25 /. ~, HyFlex CM 30/.06 and RaCe 30/.06 were used. Chemical composition was determined by energy-dispersive X-ray spectroscopy, phase constitution by X-ray diffraction and transformation temperatures by differential scanning calorimetry. Surface roughness was analyzed by atomic microscopic force (AFM) and the geometric characterization of the instruments was performed by measuring the diameter at 3mm from the tip. Initially, 10 instruments from each group were tested until rupture in the flexural fatigue bench to obtain the mean time until fracture. Then, new instruments were subdivided into control and experimental groups for each system. Experimental groups were subjected to fatigue tests, up to 3/4 of the mean time to rupture and subsequently to corrosion tests. Control groups were directly subjected to the same corrosion tests. Weibull analysis was applied to assess the reliability in the tested instruments to failure. Analysis of variance with a significance of 0.05% was adopted for the results of chemical composition, phase transformation temperature, diameter, roughness, and corrosion tests. The chemical composition was near equiatomic in RaCe instruments, with the presence of Nickel and Titanium. On the other hand, EDM and CM instruments presented, in addition to these elements, Oxygen in the composition. The structural characterization showed higher Af phase transformation temperatures (austenite finish) for the heat-treated groups (CM and EDM), this data was confirmed by the results of X-ray diffractometry with the presence of R-phase and austenite (phase ß) at room temperature for both. The RC group had lower temperatures Af (p<.05), in addition to only austenite in the XRD analysis. Diameter measurements showed no statistically significant differences between the CM and RC groups, both significantly larger than EDM. Flexural fatigue tests showed time to fracture with no difference between EDM and CM (p>0.05) and both were superior to RC (p<0.05). However, the Weibull analysis showed better reliability parameters for RC and CM. The corrosion tests showed significant differences between the analyzed systems, but not between new and cycled instruments. The CM groups showed greater resistance to corrosion, followed by EDM and RC. Surface roughness was higher in CM instruments, followed by EDM and RC. According to the results, the microstructure of the thermally treated instruments improves fatigue resistance and corrosion resistance, regardless of the type of machining.
Assuntos
Teste de Materiais , Corrosão , Instrumentos Odontológicos , FadigaRESUMO
INTRODUCTION: The aim of this study was to compare 2 reciprocating nickel-titanium systems with different manufacturing characteristics and to evaluate the influence of simulated clinical use on their torsional resistance. METHODS: New 25/.08 WaveOne Primary (WO; Dentsply Sirona, York, PA) and 25/.07 WaveOne Gold Primary (Dentsply Sirona) files were used in this study. The diameter and cross-sectional area at 3 mm from the tip were measured using image analyses. The alloy microstructure was evaluated by X-ray diffraction and the phase transformation temperatures by differential scanning calorimetry analyses. Forty files were divided into 4 groups: control group 1 and control group 2, which were submitted to torsion tests until rupture, and experimental group 1 and experimental group 2, in which instruments were used to shape 2 mesial canals of an extracted mandibular molar and then submitted to torsion tests until rupture. RESULTS: WO had higher values of diameter and area at 3 mm from the tip. X-ray diffraction analysis presented R-phase and austenite for both systems. Austenite finish temperatures, determined by differential scanning calorimetry, were above room temperature. WO showed higher values of torque until rupture, and WaveOne Gold showed higher values of angular deflexion (P > .05). No differences were found between the same type of instrument in the control and experimental groups. CONCLUSIONS: The higher torsional resistance of WO can be attributed to geometric characteristics. The use in 1 tooth with curved canals is safe and does not affect the torsional resistance of the instruments analyzed.
Assuntos
Instrumentos Odontológicos , Ouro , Preparo de Canal Radicular , Titânio , Cavidade Pulpar , Desenho de Equipamento , Dente Molar , TorqueRESUMO
Os instrumentos endodônticos de NiTi passam por contínuas modificações em suas características com o intuito de otimizar a instrumentação em agilidade, simplificação de técnicas e segurança clínica. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência torcional de instrumentos: Protaper Next X1 (X1), Protaper Next X2 (X2), WaveOne Primary (WO) e WaveOne Gold Primary (WOG) antes e após o uso único em dentes extraídos, bem como analisar a influência das diferentes características de fabricação neste comportamento. Foi realizada a caracterização geométrica dos instrumentos através da mensuração do diâmetro e área da seção transversal a 3mm da ponta. A caracterização estrutural, para identificar as fases presentes nos instrumentos foi realizada por difratometria de raios-X (DRX). Os instrumentos foram divididos em grupo controle (GC) e grupo experimental (GE) cada grupo contendo sete (n=7) instrumentos de cada tipo. Para o GC, instrumentos novos foram ensaiados até a ruptura, em dispositivo de torção de acordo com a norma ISO 3630-1, para análise da resistência torcional antes do uso. Instrumentos do GE realizaram a formatação de dois canais mesias de um molar inferior cada, exceto instrumentos X1 e X2 que foram utilizados em sequência, nos mesmos dentes. Os instrumentos do GE tiveram sua superfície analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) após o uso, a fim de se avaliar a presença de trincas decorrentes da instrumentação. Posteriormente foram ensaiados no mesmo dispositivo de torção até a ruptura. A análise estatística dos valores médios de torque máximo para os diferentes sistemas de instrumentos foi realizada através do teste ANOVA, considerando como significativo um valor de p<0.05. A resistência torcional foi maior para o sistema WO, seguido por WOG e Protaper Next X2 e X1. Estes valores sugerem uma relação direta com as características geométricas encontradas nestes instrumentos, uma vez que variam de forma crescente de acordo com o diâmetro real e área da seção transversal a 3mm da ponta. A análise da resistência torcional não mostrou diferenças estatisticamente significativas em valores de torque antes e após o uso simulado. Nas imagens de MEV não foram visualizadas trincas longitudinais decorrentes de fadiga torcional, nem aquelas transversais causadas pelo carregamento cíclico da fadiga flexural. Desta forma, concluiu- se que, independente se para instrumentos reciprocantes ou rotatórios, de uso único preconizado ou não, a formatação dos dois canais mesiais de um molar não demostrou comprometer a resistência torcional dos instrumentos nem levar à nucleação de trincas que pudessem ser visualizadas em MEV
NiTi instruments undergo continuous modofications to improve their performance on shaping canals. This study aimed to assess the torsional resistance among instruments: Protaper Next (X1), Protaper Next X2 (X2), WaveOne Primary (WO) e WaveOne Gold Primary (WOG) before and after use in extracted teeth and the influence of manufacturing characteristics on this behavior. The geometric characterization was performed by measure of diameter and cross-sectional are at 3mm from the tip...
