Resistência à fadiga cíclica de estruturas cerâmicas multilayers em modelos tradicionais e bioinspirados

Contreras, Lisseth Patricia Claudio

Este estudo avaliou a resistência à fadiga cíclica de estruturas em forma de disco cerâmico multicamada de configuração tradicional (T) e bionispirado em macroescala (B), cimentadas de forma adesiva ao substrato analógo à dentina. As amostras foram produzidas com zircônia (Ø = 10 mm, espessura = 0,5 mm) e cerâmica feldspática (Ø = 10 mm, espessura = 1,5 mm) e foram unidas com três técnicas diferentes (n = 15): Injeção (inj); com vidro de fusão Crystal Connect (cv) e técnica cimentada (cim). Para a configuração tradicional a zircônia foi a infraestrura sobre qual a cerâmica feldspática foi aderida. Para os bioinspirados, a zircônia foi a supraestrutura e a cerâmica feldspática foi a infraestrutura. Os discos foram cimentados em resina G-10 (Ø = 10 mm, espessura = 1,5 mm). As amostras foram testadas sob a abordagem de fadiga cíclica até apresentar alguma trinca observada por transluminação.

O método stepwise:

20 Hz, seguidos por etapas incrementais de 200 N a cada 10 x 103ciclos, com carga inicial de 600 N até 2600 N com pistão de 40 mm de diâmetro e célula de carga de 5 KN (Instron Electropuls E 3000, Instron, Glenview, IL, EUA). Todas as amostras foram analisadas estereomicroscópio para determinar o tipo de falha e uma amostra representativa de cada grupo foi analisada no microscópio eletrônico de varredura (MEV). As configurações bioinspiradas testadas foram estatisticamente semelhantes (p > 0,05) e não aumentaram a sobrevivência à fadiga das estruturas comparadas com a técnica tradicional. A bioinspiração apresentou predominantemente trincas radias e únicas. A gradação do modulo elástico em macroescala e a configuração das estruturas. A utilização do conector vítreo se mostro favorável para diminuir das trincas no material análogo á dentina.

This study evaluated the cyclic fatigue resistance of multilayer ceramic discshaped structures of traditional configuration (T) and macroscale bionispirate (B), cemented adhesively to the substrate analogic to dentin. The samples were produced with zirconia (Ø = 10 mm, thickness = 0.5 mm) and feldspar ceramics (Ø = 10 mm, thickness = 1.5 mm) and were joined with three different techniques (n = 15): Injection (inj); with Crystal Connect melting glass (cv) and cemented technique (Cim). For the traditional configuration zirconia was the infraestrura on which the feldspathic ceramic was adhered. For the bioinspired, zirconia was the superstructure, and feldspathic ceramics was the infrastructure. The discs were cemented in G-10 resin (Ø = 10 mm, thickness = 1.5 mm). The samples were tested under the cyclic fatigue approach until some crack was observed by translumination.

The stepwise method:

20 Hz, followed by incremental steps of 200 N every 10 x 103 cycles, with initial charge from 600 N to 2600 N (40 mm diameter piston) and 5 KN load cell (Instron Electropuls E 3000, Instron, Glenview, IL, USA). All samples were analyzed stereomicroscopically to determine the type of failure and a representative sample of each group was analyzed in the scanning electron microscope (SEM). The bioinspired configurations tested were statistically similar (p > 0.05) and did not increase the fatigue survival of the structures compared to the traditional technique. The bioinspiration presented predominantly radial and unique cracks. The use of the vitreous connector was favorable to decrease the cracks in the analogous dentin material.