Differences in the force system delivered by different beta-titanium wires in elaborate designs

ABSTRACT

Abstract Objective: Evaluation of the force system produced by four brands of b-Ti wires bent into an elaborate design. Methods: A total of 40 T-loop springs (TLS) hand-bent from 0.017 x 0.025-in b-Ti were randomly divided into four groups according to wire brand TMATM(G1), BETA FLEXYTM (G2), BETA III WIRETM (G3) and BETA CNATM (G4). Forces and moments were recorded by a moment transducer, coupled to a digital extensometer indicator adapted to a testing machine, every 0.5 mm of deactivation from 5 mm of the initial activation. The moment-to-force (MF) ratio, the overlapping of the vertical extensions of the TLSs and the load-deflection (LD) ratio were also calculated. To complement the results, the Young's module (YM) of each wire was determined by the slope of the load-deflection graph of a tensile test. The surface chemical composition was also evaluated by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer. Results: All groups, except for G2, produced similar force levels initially. G3 produced the highest LD rates and G1 and G4 had similar amounts of overlap of the vertical extensions of the TLSs in "neutral position". G1 and G3 delivered the highest levels of moments, and G2 and G3 produced the highest MF ratios. b-Ti wires from G3 produced the highest YM and all groups showed similar composition, except for G2. Conclusion: The four beta-titanium wires analyzed produced different force systems when used in a more elaborate design due to the fact that each wire responds differently to bends.

RESUMO

Resumo Objetivo: avaliar os sistemas de força produzidos por quatro marcas de fios de -Ti, dobrados em formas complexas. Métodos: quarenta molas T-Loop (TLS) dobradas à mão, confeccionadas a partir de fios de -Ti, calibre 0,017" x 0,025", foram aleatoriamente divididas em quatro grupos, de acordo com a marca do fio TMA (G1), BETA FLEXY (G2), BETA III Wire (G3) e BETA CNA (G4). Forças e momentos foram registrados por um transdutor de momento - acoplado a um extensômetro digital, adaptado a uma máquina de ensaios -, a cada 0,5mm de desativação, a partir de 5mm da ativação inicial. A proporção momento-força (M/F), a sobreposição das extensões verticais das TLSs e a relação carga-deflexão (C/D) também foram calculadas. Para completar os resultados, o módulo de Young (MY) de cada fio foi determinado pelo declive no gráfico de carga-deflexão em um ensaio de tração. Ademais, a composição química da superfície foi avaliada por um espectrômetro de fluorescência de raios X por energia dispersiva. Resultados: todos os grupos, exceto o G2, produziram níveis de força semelhantes, inicialmente. O G3 produziu as maiores taxas de C/D, enquanto G1 e G4 tiveram quantidades similares de sobreposição das extensões verticais das TLSs em posição neutra. G1 e G3 geraram os mais altos níveis de momentos, enquanto G2 e G3 produziram os mais altos índices de M/F. Os fios -Ti do G3 produziram o maior MY, e todos os grupos apresentaram composição semelhante, exceto G2. Conclusão: os quatro fios de beta-titânio analisados produziram diferentes sistemas de forças, quando utilizados para formas mais complexas, devido ao fato de que cada fio responde de forma diversa à confecção de dobras.