Fracture load and failure mode of cad-on ceramic structures

Alessandretti, Rodrigo; Ribeiro, Raissa; Borba, Marcia; Bona, Alvaro Della

Abstract This study evaluated the fracture load (Lf) and the failure mode of CAD-on (Ivoclar Vivadent) ceramic structures, testing the hypotheses that Lf of multilayer structures is governed by the veneering ceramic strength and that chipping is more frequent in multilayer than monolithic structures. Disc-shaped specimens were fabricated as follows: CAD-on- trilayer structure composed of Y-TZP (yttria stabilized tetragonal zirconia polycrystal- IPS e.max ZirCAD) infrastructure, fusion glass-ceramic (IPS e.max CAD Crystall/Connect) and lithium disilicate-based glass-ceramic (IPS e.max CAD); YLD- bilayer structure composed of Y-TZP infrastructure and fluorapatite layering ceramic (IPS e.max Ceram); LDC- monolithic lithium-disilicate glass-ceramic (IPS e.max CAD); and YZW- monolithic Y-TZP (Zenostar Zr Translucent). The specimens were loaded in compression until failure and fracture surfaces were evaluated using fractographic principles. Lf values were statistically analyzed using the Weibull statistics, Kruskal-Wallis and Dunn tests (a= 0.05). YZW (1329 N) and CAD-on (1085 N) showed the greatest Lf median values, followed by YLD (832 N) and LDC (421 N). All monolithic structures (LDC and YZW) fractured catastrophically and all YLD structures failed by chipping. The CAD-on technique seems to be a very promising fabrication process because it showed high Lf, similar to monolithic zirconia, and small chipping rate.

Resumo Este estudo avaliou a carga de fratura (Cf) e o modo de falha de estruturas cerâmicas fabricadas pela técnica CAD-on (Ivoclar Vivadent), testando as hipóteses de que a Cf das estruturas multicamadas é governada pela resistência da cerâmica de cobertura e o lascamento é mais frequente nas estruturas em multicamadas do que em monolíticas.

Corpos de prova no formato de disco formam fabricados da seguinte forma:

CAD-on- estrutura de 3 camadas composta por infraestrutura de Y-TZP (zircônia tetragonal parcialmente estabilizada por ítria - IPS e.max ZirCAD), vidro de fusão (IPS e.max CAD Crystall/Connect) e cobertura de cerâmica vítrea a base de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD); YLD- estrutura de 2 camadas composta por infraestrutura de Y-TZP e cobertura de cerâmica (IPS e.max Ceram); LDC- monolítico em cerâmica vítrea a base de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD); e YZW- monolítico em Y-TZP (Zenostar Zr Translucent). Os corpos de prova foram testados sob carga de compressão até a falha e as fraturas avaliadas seguindo os princípios da fractografia. Os valores de Lf foram analisados estatisticamente usando as estatísticas de Weibull, Kruskal-Wallis e Dunn (a = 0,05). YZW (1329 N) e CAD-on (1085 N) apresentaram os maiores valores medianos de Cf, seguidos por YLD (832 N) e LDC (421 N). Todas as estruturas monolíticas (LDC e YZW) fraturaram catastroficamente e todas as estruturas YLD falharam por lascamento. A técnica CAD-on parece ser um processo de fabricação bastante promissor pois mostrou alta Cf, similar a zircônia monolítica, e baixa taxa de lascamento.