Evaluation of the laboratorial processes' quality applied to titanium prostheses: plasma casting and laser welding - metallographic analysis / Avaliação da qualidade de processos laboratoriais aplicados nas próteses em titânio: fundição a plasma e soldagem a laser - análises metalográficas

Objective: The aim of this study was to evaluate the quality of laboratory processes in titanium alloys. Methods: Eight bars were cast using the voltaic arch technique. Three bars after casting were cut at three points and received, in total, nine laser welding points. All samples were analyzed under naked eye; 50X; 100X and 200X lens with electronic microscopy. Results: All samples showed a perfect casting, without continuity solution or defects such as emptiness, bubbles, cracks, porosity or inclusions. The nine welding points didn?t present any union failures, cracks or empty spaces and comparing this result with previous studies, there was improvement in the processes' quality. Conclusion: The good quality observed in these laboratorial processes were due to the improvement of the technician?s learning curve, observation of thelaboratorial protocols, the correction of possible defects in the equipment used and the application of statistical process control (SPC).

Objetivo: Avaliar a qualidade de processos laboratoriais aplicados em ligas de titânio. Métodos: Oito padrões em cera foram fundidos com o uso da técnica de arco voltaico. Três barras, após fundidas, foram cortadas em três pontos gerando nove pontos de solda com a técnica a laser. Todas as amostras foram analisados a olho nú e em aumento de 50x, 100x e 200x usando microscopia eletrônica - análise metalográfica.Resultados: Todas as amostras apresentaram boa fundição, sem soluções de continuidade, sem falhas como vazios, bolhas, trincas, porosidades e inclusões. Os nove pontos de soldas a laser não apresentaram falhas de união, trincas ou vazios e comparando estes resultados com achados anteriores, houve melhora na qualidade dos processos. Conclusão: Conclui-se que a boa qualidade observada nesta investigação dos processos laboratoriais do titânio se deve tanto a melhora na curva de aprendizagem dos técnicos, observação dos protocolos laboratoriais como também correção dos possíveis defeitos nos equipamentos utilizados como também ao controle estatístico do processo (CEP).

Análise comparativa das discrepâncias de assentamento de copings metálicos obtidos pela fundição da liga de NiCr e sinterização do pó de titânio / Comparative analysis of the discrepancies between the seating of metal copings obtained by NiCr alloy casting and titanium powder sintering

O objetivo deste trabalho foi avaliar as discrepâncias de assentamento de copings metálicos fundidos e sinterizados. Para tanto, foram comparados dois grupos de oito copings metálicos; um deles obtido pela técnica de fundição (NiCr) e outro pela técnica da sinterização (Ti-6Al-7Nb). Em ambos foi avaliada a adaptação dos mesmos sobre um troquel metálico com as características e medidas proporcionais a um preparo para coroa total em molar. A leitura da adaptação foi feita em oito pontos equidistantes do perímetro de cada coping por meio de um cabeçote micrométrico digital acoplado a um microscópio óptico de medição (Mitutoyo Mfg. Co., Tó-quio, Japão). Os dados obtidos foram submetidos ao teste t de Student, no qual verificou-se que a comparação entre as médias não apresentou diferenças estatisticamente significantes (t = 0,44; gL = 14; p = 0,668) ao nível de 5%. Os valores médios foram próximos e de mesma variabilidade (coeficiente de variação = 34,41 e 34,50%). Pôde-se concluir que os procedimentos de fundição ou sinterização não influenciaram na justeza de adaptação marginal dos copings metálicos e os copings de titânio, obtidos pela sinterização, podem ser uma alternativa satisfatória para a restauração de elementos protéticos.

Influência do processo de fabricação de reconstruções metalocerâmicas na microestrutura de liga níquel-cromo / Manufacture process of metal-ceramic reconstructions influence on the nickel-chromium alloy microestructure

Introdução: Durante a fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico para promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Objetivo: Este trabalho objetivou avaliar as possíveis modificações causadas na microestrutura de liga à base de níquel-cromo utilizada para reconstruções metalocerâmicas, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana.Material e método: O material pesquisado foi dividido nos grupos CR, F e TT, que representam, respectivamente, o material como recebido do fabricante, o material apenas submetido ao processo de fundição e o material após fundição e tratamento térmico. Os grupos CR e F foram submetidos à análise química quantitativa. A caracterizaçãomicroestrutural dos três grupos foi realizada através da técnica de microscopia eletrônica de varredura, com um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy. Técnicas de análise e processamento digital de imagens foram aplicadas às micrografias dos grupos F e TT, para determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes. Resultado: A microestrutura da liga era formada por uma matriz de estrutura dendrítica de coloração cinza, rica em níquel; uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, rica em molibidênio, e precipitados de coloração preta, podendo ser ricos em silício ou titânio. Também foram identificadas porosidades.Conclusão: A microestrutura após o processo de fundição apresentou um tamanho da fase interdendrítica menor. Não foram identificadas mudanças na microestrutura e na composição química das fases após o tratamento térmico.

Introduction: Manufacturing process of metal-ceramic dental reconstructions systems includes heat treatment to promote adhesion of the porcelain in the metal. However, it is known that heat treatment can promote changes in the microstructure of metallic materials, thereby affecting their properties. Objective: This work evaluated themicrostructure stability of dental quality nickel base alloy submitted to the heat treatment aiming at achieving porcelain adhesion. Material and method: The samples divided into three sets, CR, F and TT, representing,respectively, the material received from the manufacturer, the material just before the casting process and the material after casting end heat treatment. The CR and F sample sets were submitted to quantitative chemical analysis. The samples of CR, F and TT sets was submitted to the microstructural characterization by scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. Digital images processing techniques were applied to micrographics of F and TT sets to determine the changes in the material microstructure before and after heat treatment. Result: The alloy microstructure exhibits a gray dendritic structure in a clear matrix, rich in nickel, and a white inter-dendritic second phase, rich in molybdenum, with scattered precipitates, rich in titanium or silicon,and porosity. Conclusion: The microstructure has an average size of the interdendritic phase less than the alloy after casting. Changes in the microestructure and in the chemical composition of each phase were not identified, whether before nor after thermal treatment.

Análise in vitro do alívio interno de coroas totais após a utilização de espaçadores para troqueis / In vitro analysis of the internal relief of full crowns after the use of die spacers

OBJETIVO: Avaliar o alívio interno de coroas totais após a utilização de espaçadores para troqueis. MÉTODOS: Foram confeccionadas 20 coroas metálicas, em níquel-cromo, divididas em quatro grupos de cinco coroas de acordo com o número de camadas de espaçador empregadas. Cada coroa foi submetida à medição do espaço interno, formado entre as suas paredes internas e a parede externa do troquel mestre metálico. Para a medição, uma silicona de adição ultraleve foi injetada no interior das coroas. As amostras assim obtidas foram seccionadas ao meio no sentido ocluso-cervical de modo a obter duas metades, as quais foram escaneadas em alta resolução juntamente com um paquímetro. As imagens obtidas foram levadas ao software Image Tool 3.0 para medição do alívio interno obtido em dois pontos equidistantes em cada uma das paredes axiais e na parede oclusal. Os valores médios obtidos em micrômetros (µm) para condição de alívio nas diferentes paredes foram submetidos à análise estatística através da análise de variância, teste de Tukey e teste t de Student. RESULTADOS: À medida que se aumenta o número de camadas de espaçador aumenta também o alívio interno obtido. O Grupo 4 demonstrou uma espessura elevada na parede oclusal, a qual foi equivalente ao Grupo 2 e explicada pelo não escoamento do material para moldagem no interior da coroa. CONCLUSÃO: A aplicação de espaçadores para troqueis antes da ceroplastia permite ao operador obter fundições com alívio interno controlado, como condição para obter espaço suficiente para o agente cimentante.

OBJECTIVE: This research evaluated the internal relief in full crowns after the use of die spacers. METHODS: Twenty nickel-chromium crowns were made and divided into four groups of five crowns each, according to the number of die spacer layers used .The space between the inside walls and outside walls of the metal master die of each crown was measured. The measurement was done by injecting a very light-bodied addition silicone inside the crowns. The resulting samples were cut in half along the occlusal cervical plane and the halves were scanned in high resolution together with a slide caliper. The resulting images were transferred to the Image Tool 3.0 software for measuring the internal relief obtained from two equidistant points on each axial wall and on the occlusal wall. The relief means in micrometers in the different walls were statistically analyzed by analysis of variance, Tukey test and Student's t-test. RESULTS: As the number of spacer layers increases, so does internal relief. The occlusal wall of Group 4 was very thick, equivalent to that of Group 2, which is explained by the impression material not flowing inside the crown. CONCLUSION: The application of die spacers before waxing allows the operator to obtain casts with controlled internal reliefs, making room for the cement.

Efeito das técnicas de inclusão convencional e rápida sobre a resistência ao impacto de revestimentos odontológicos / Effect of the conventional and fast inclusion techniques on the impact strength of dental investments

Objetivo: Comparar a resistência ao impacto de revestimentos submetidos a duas diferentes técnicas de inclusão. Métodos: Foram utilizados quatro revestimentos (All Therm - R1; Flash - R2, Heat Shock - R3 e Micro Fine - R4) em duas diferentes técnicas de inclusão (Convencional - T1 ou Rápida - T2). Os corpos-de-prova de cada grupo (n=15) foram obtidos por meio de uma matriz de silicone (70mmx12mmx12mm), vazando-se os revestimentos proporcionados e manipulados conforme as recomendações dos fabricantes. Após aquecimento em forno, foram submetidos ao teste de resistência ao impacto, com potência de trabalho de 40Kpcm, correspondente a 3,94J. Resultados: Em ordem decrescente de valores de resistência ao impacto (kJ/m2), os grupos se distribuíram da seguinte forma: R3T1 (1,34±0,11); R3T2 (1,22±0,07); R4T2 (1,21±0,09); R2T1 (1,16±0,10); R4T1 (1,16±0,07); R1T2 (1,12±0,07); R2T2 (1,12±0,08) e R1T1 (1,09±0,10). Nenhum grupo apresentou valor significantemente diferente (p>0,05) quanto ao fator técnica. Entre os grupos T1 só R3 diferiu dos demais revestimentos e entre os grupos T2, R3 e R4 apresentaram maiores valores. Conclusão: As diferentes técnicas de inclusão não exerceram influência sobre a resistência ao impacto dos revestimentos testados.

Objective: Compare the impact strength of investments submitted to two different investing techniques. Methods: Four investments were used (All Therm - R1; Flash - R2, Heat Shock - R3 and Micro Fine - R4) in two different investing techniques (Conventional - T1 or Accelerated - T2). Each group sample (n=15) was obtained by means of a silicone die (70mmx12mmx12mm), and the investments were poured according to the manufacturer´s instructions. After heating in an oven, the samples were submitted to the impact test with an impact load of 40Kpcm, corresponding to 3.94J. Results: The following impact strength values were obtained (kJ/m2) in decreasing order: R3T1 (1.348±0.116); R3T2 (1.221±0.075); R4T2 (1.217±0.096); R2T1 (1.162±0.101); R4T1 (1.162±0.075); R1T2 (1.126±0.077); R2T2 (1.126±0.085) and R1T1 (1.099±0.106). No group presented a significantly different value (p>.05) with regard to technique. Among the T1 groups, only R3 differed from the other investments and among the T2 groups, R3 and R4 presented higher values. Conclusion: Different investing techniques did not influence the impact strength of the tested investments.

Cantilever em próteses: análise da deformação de estruturas metálicas em NiCr, com diferentes configurações, em função da carga aplicada / Cantilever in prostheses: analysis of deformation in NiCr steel structures, with different configurations, depending on the applied load

O êxito clínico nos tratamentos com próteses fixas implanto-suportadas com cantilever é determinado pela maneira como o estresse mecânico é transferido ao implante e ao tecido ósseo circundante sem gerar forças de grande magnitude e pelo estado de saúde dos tecidos adjacentes. Nestes tratamentos, as tensões oclusais se concentram nas extensões distais havendo uma maior incidência de fratura da estrutura, na união entre a prótese e o implante mais distal. Reconhecendo a influência do desenho da estrutura do cantilever sobre os implantes, bem como a necessidade dessas terem formatos que facilitem a higienização e manutenção do tecido periimplantar, o objetivo desse estudo será analisar a relação entre a força aplicada e a deformação ocorrida em barras para cantilever, com áreas de secção transversal em forma de triangulo, quadrada, semi lua, em L e I, através de uma Máquina de Ensaio Universal “EMIC”. Serão confeccionadas 25 barras, em liga de NiCr, divididas em 5 grupos, um para cada formato de barra, com 5 corpos de prova cada um. Uma carga vertical de 200N será aplicada na extremidade do segmento de 15 mm, com velocidade de 0,5mm por minuto. As barras que suportaram uma maior carga foram as em formato quadrado, seguida pela meia lua, L, triangular sendo a em formato de I a que suporta menor força de mordida. Houve diferenças estatisticamente significantes quando comparadas as em formato quadrado em relação às outras formas e as em meia lua também com as outras formas, sendo que as em formato de L, I e triangular não apresentaram diferenças estatisticamente significantes. É importante definirmos corretamente o formato da secção transversal da barra do cantilever de uma prótese, em função de sua relação com a classe de prótese antagônica, para que não haja deformação durante a função proporcionando estruturas leves, confortáveis e com espaço suficiente para higienização.

The clinical success in treatment with implant-supported fixed prostheses with cantilever is determined by how the mechanical stress is transferred to the implant and the surrounding bone without generating forces of great magnitude and the health of tissues. In these treatments, the occlusal stress focus on the distal extensions and a higher incidence of fracture of the structure, the bond between the prosthesis and the most distal implant. Recognizing the influence of the cantilever design of the structure on implants, and the need to have these formats to facilitate the cleaning and maintenance of peri-implant tissue, the aim of this study will examine the relationship between the applied force and deformation occurred in bars for cantilever with areas of cross section in the shape of triangle, square, half moon, L and I, through a Universal Testing Machine "EMIC". 25 bars will be made in NiCr, divided into five groups, one for each bar shape, with five specimens each. 200N of a vertical load is applied at the end of the segment of 15mm with a speed of 0.5 mm per minute. The bars that bore a greater burden were square in shape, then the half moon, L, and the triangular-shaped supports that I less bite force. There were statistically significant differences when comparing the square in shape relative to other forms and in a half-moon also with other forms, and the L-shaped, triangle and I did not show statistically significant differences. It is important to properly define the shape of the cross section bar of the cantilever of a prosthesis, because of its relationship with the class of prosthesis antagonistic, so that no deformation during function, providing lightweight structures, comfortable with enough space for cleaning.

Falhas de fundição nas infraestruturas de próteses ferulizadas sobre implantes: ensaio in vitro / Casting failures in denture structures with ferrule attachment to implants: an in vitro test

Objetivo: Avaliar, por meio de análise metalográfica, a qualidade de dois processos de fundição em dois metais utilizados rotineiramente em próteses ferulizadas sobre implantes. Métodos: Uma base de alumínio foi usinada para que, sobre ela, fossem esculpidos os padrões de cera de oito barras, tipo protocolo, com 3 mm de diâmetro e 6 cm de extensão. Foram fundidas quatro barras de Titânio com a técnica do arco voltaico e quatro em liga de Cobalto-Cromo pela técnica de gás e ar por meio de maçarico. As oito barras finalizadas foram cortadas, incluídas em resina para análise metalográfica e passaram a ser chamadas de corpo de prova. Foram analisadas macrograficamente, a olho nu, e micrograficamente, em aumento de 100X, com o uso de microscopia eletrônica. Resultados: O resultado da análise mostrou que as quatro peças fundidas em titânio com o uso do arco voltaico apresentaram defeitos como: vazios, trincas, porosidades e escórias. As quatro barras fundidas em Cobalto-Cromo, pela técnica de gás e ar, mostraram-se satisfatórias, mesmo com a presença de microestrutura dendrítica.Conclusão: Conclui-se que a falta de qualidade, observada na fundição do Titânio, seja devida tanto a uma baixa curva de aprendizagem dos técnicos como a possíveis defeitos nos equipamentos utilizados.

Objective: To use metallographic analysis to evaluate the quality of Co-Cr and Ti CP alloy casting processes routinely used in dentures with ferrule attachment to implants. Methods: An aluminum base simulating a mandible was machined, onto which prototype wax patterns were sculped, consisting of eight bars, measuring 3 mm in diameter with an extension of 6 cm. Four Ti bars were cast by the voltaic arch technique and four of Co-Cr alloy by the gas and air technique using a blowtorch. The eight finished bars were cut, embedded in resin for metallographic analysis, and were then called test specimens (TS). They were analyzed by the naked eye and macrographically at 100 X magnification using electronic microscopy. Results: The analysis result showed that the four titanium castings with the use of voltaic arch presented defects such as voids, cracks, porosities and slags. The four bars cast with Co-Cr by the gas and air technique using the blowtorch were shown to be satisfactory, even with the presence of dendritic microstructure. Conclusion: It was concluded that the lack of quality observed in these laboratory processes is due to both the low learning curve of the technicians and possible defects in the equipment used.

Influência do método de aquecimento de revestimentos fosfatados sobre sua resistência à compressão e sobre a rugosidade de superfície e estabilidade dimensional de ligas de Ni-Cr e Ni-Cr-Ti / Conventional heating method and quick heating method: evaluation of the materials involved in the casting

No processo de fundição pela cera perdida, os materiais envolvidos podem apresentar interações entre si e o de tempo despendido para se obter as estruturas metálicas é oneroso. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da propriedade física de resistência à compressão de revestimentos fosfatados indicados para altas temperaturas de fundição, utilizando os métodos de aquecimento convencional (MAC) e rápido (MAR), e analisar a rugosidade de superfície e a alteração dimensional do produto final da fundição (a peça metálica) obtido com as ligas metálicas Ni-Cr (Verabond II) e Ni-Cr-Ti (Fit Cast Titanium). Os revestimentos estudados Castorit Super C, Castorit All Speed, Heat Shock e Micro Fine 1700 foram vazados em uma matriz de silicone que permitiu obter amostras com formato cilíndrico (n=200), medindo 10mm de diâmetro e 20mm de comprimento. A resistência (MPa) deles foi determinada à temperatura ambiente (resistência fria) após 15, 30 e 60 minutos de manipulação, e também imediatamente após serem submetidos aos métodos de aquecimento MAC e MAR (resistência de queima), por meio de uma máquina de ensaio universal, em velocidade de 0,05mm/min e carga de 150kgf. Após inclusão, aplicação dos métodos de aquecimento e fundição às amostras (n=120) para rugosidade de superfície (Ra-μm), foram avaliadas por um rugosímetro Mitutoyo Surftest SJ-401 com cut-off de 0,8mm e três repetições em cada amostra. A alteração dimensional foi determinada pela diferença entre os valores dimensionais da cera e da peça fundida (n=60) utilizando-se o software AutoCad2008. Os valores médios obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e ao teste de Tukey (p<0,05), apresentando os valores de resistência à compressão diferentes entre os revestimentos (Heat Shock os valores maiores) e entre os tempos de mensuração em relação direta tempo e aumento da resistência, mas não houve diferença entre MAC e MAR. Também não foi observada diferença na alteração dimensional em...

In the lost wax casting procedure, the involved materials can present interactions among them and the time used to obtain the metallic structures is onerous. Thus, the purpose of this study was to evaluate the influence of the compressive strength physical property of phosphate-bonded investment materials indicated for high casting temperatures, utilizing conventional heating (CHM) and quick heating methods (QHM), and analyze the surface roughness and the dimensional accuracy of the final casting product (the metallic piece) obtained from Ni-Cr (Verabond II) and Ni-Cr-Ti (Fit Cast Titanium) metallic alloys. Castorit Super C, Castorit All Speed, Heat Shock and Micro Fine 1700 investment materials were poured into a silicone matrix in order to obtain cylindrical samples (n=200), measuring 10mm in diameter and 20mm in length. Their strength (MPa) was determined at room temperature (green strength) after 15, 30 and 60 minutes of manipulation, and also immediately after being submitted to the CHM and QHM heating methods (fired strength), by means of an universal testing machine at 0,05mm/min speed and 150kgf load. After investing, applying the heating methods and casting the samples (n=120) for surface roughness (Ra), the samples were evaluated with a Mitutoyo Surftest SJ-400 profilometer with 0,8mm cut-off, three times in each sample. The dimensional accuracy was determined by the difference among the dimensional values of the wax and of the metallic piece (n=60) through the software AutoCad2008. The mean values obtained were submitted to ANOVA and Tukey tests (p <0.05), and the results showed that the values of compressive strength were different among the investment materials (Heat Shock presenting the highest values) and among the analysis times with a direct relation of time and strength increase, but there was no difference between CHM and QHM. Moreover, it was observed no differences in the dimensional accuracy regarding the investiments, metallic alloys...

O efeito da técnica de inclusão para fundição de titânio CP na fluidez, rusogidade, camada de reação e desajuste marginal / The effect of investing technique in titanium CP on the castability, surface roughness layer and marginal misfit

Esse estudo avaliou o efeito da tecnica de inclusao de revestimentos fosfatados nafluidez, rugosidade de superficie, camada de reacao (α-case) e adaptacao marginal de copings fundidos em Ti cp. Os padroes foram incluidos de forma convencional ou pela tecnica de inclusao experimental, na qual os padroes foram cobertos comRematitan Ultra – RU previamente a inclusao. Os revestimentos fosfatados estudados foram: Rematitan Plus (RP), Rema Exakt (RE), Castorit Super C (CA) e o revestimento a base de espinelio Rematitan Ultra (RU) foi o grupo controle. Sete grupos experimentais foram constituidos: G1: RU (controle); G2: RP; G3: RP e RU; G4: RE; G5: RE e RU; G6: CA; G7: CA e RU. Para fluidez foram feitos corpos-de-prova quadrados (15 mm X 15 mm X 0.3 mm) e a area (mm2) foi medida por um sistema analisador de imagens (n=8). Para a rugosidade de superficie as medidas (Ra) foram feitas em rugosimetro Mitutoyo (Mitutoyo SJ 400, Kanagawa, Japan) em corpos-de-prova quadrados (12 mm x 12 mm x 2 mm) n =8. A camada de reacao foi analisada por dureza Vickers, micro-analise por energia dispersiva (EDX), microscopia optica e a composicao dos revestimentos. Para dureza Vickers as medidas foram feitas em corpos-de-prova cilindricos (obtidos a partir dos sprues fundidos nos copos-de-prova para o teste de fluidez) em profundidades de 25, 50, 100, 150, 200 e 300Wm da superficie para o centro, em durometro Micromet 2100 (Buehler, Lake Bluff, Illinois, EUA) n= 8. Para a micro-analise por energia dispersiva (EDX) um equipamento EDX LINK ANALYTICAL, modelo QX 2000, com microscopio eletronico LEO (Zeiss - Germany) e detector OXFORD (Oxford Instrumentos de nano-analises Halifax Alta Rotacao WycombeBucks-HP12 3SE, UK) foram feitas em tres areas da camada de reacao (25 Wm, 75Wm e 150 Wm). Para a microscopia optica, as amostras foram polidas e limpas com solucao acida de Kroll por 20 segundos e observadas em Microscopio...

This study evaluated the effect investing technique with phosphate-bonded investment on the castability, surface of roughness, reaction layer (α-case) and marginal coping fit of CP titanium. For all analysis the specimen were coated with Rematitan Ultra - RU (experimental technique), previously to the inclusion (conventional technique) and invested into the phosphate-bonded investments: Rematitan Plus (RP), Rema Exakt (RE), Castorit Super C (CA). The seven groups studied were: G1: RU (control), G2: RP; G3: RP and RU; G4: RE; G5: RE and RU; G6: CA; G7: CA and RU. For castability, square patterns (15 mm X 15 mm X 0.3 mm) were made. The castability area (mm2) was measured by an image analysis system (n=8). The surface roughness was measured (Ra) with a rugosimeter Mitutoyo (Mitutoyo SJ 400, Kanagawa, Japan) in square resin patterns (12 mm x 12 mm x 2 mm) n =8. The reaction layer was analyzed by Vicker’s hardness, Energy Dispersive X-ray microanalysis (EDX), optical microscopy and the investments composition were studied by X ray diffraction (XRD). The Vicker’s hardness measurements were made sprue of castability test in cross – section at depths of 25, 50, 100, 150, 200 and 300Wm from the surface to the interior, using a durometer Micromet 2100 (Buehler, Lake Bluff, Illinois, EUA) n= 8. For Energy Dispersive X-ray microanalysis (EDX) was used an equipment EDX Link Analytical, model QX 2000, with Microscopy Electronic LEO (Zeiss - Germany) with detector Oxford (Oxford Instruments-Nano Analysis Halifax Road High WycombeBucks-HP12 3SE, UK) in three areas of reaction layer (25 Wm, 75Wm e 150 Wm). For the optical microscopy the samples were polished, cleaned and acid etched with the Kroll solution for 20 seconds and observed in an optical microscope Quimis (200 X) attached to an image analyzer Leika Qwin. For the study of the investments composition, samples with...

Influência do método de aquecimento de revestimentos fosfatados sobre sua resistência à compressão e sobre a rugosidade de superfície e estabilidade dimensional de ligas de Ni-Cr e Ni-Cr-Ti / Conventional heating method and quick heating method: evaluation of the materials involved in the casting

No processo de fundição pela cera perdida, os materiais envolvidos podem apresentar interações entre si e o de tempo despendido para se obter as estruturas metálicas é oneroso. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da propriedade física de resistência à compressão de revestimentos fosfatados indicados para altas temperaturas de fundição, utilizando os métodos de aquecimento convencional (MAC) e rápido (MAR), e analisar a rugosidade de superfície e a alteração dimensional do produto final da fundição (a peça metálica) obtido com as ligas metálicas Ni-Cr (Verabond II) e Ni-Cr-Ti (Fit Cast Titanium). Os revestimentos estudados Castorit Super C, Castorit All Speed, Heat Shock e Micro Fine 1700 foram vazados em uma matriz de silicone que permitiu obter amostras com formato cilíndrico (n=200), medindo 10mm de diâmetro e 20mm de comprimento. A resistência (MPa) deles foi determinada à temperatura ambiente (resistência fria) após 15, 30 e 60 minutos de manipulação, e também imediatamente após serem submetidos aos métodos de aquecimento MAC e MAR (resistência de queima), por meio de uma máquina de ensaio universal, em velocidade de 0,05mm/min e carga de 150kgf. Após inclusão, aplicação dos métodos de aquecimento e fundição às amostras (n=120) para rugosidade de superfície (Ra-μm), foram avaliadas por um rugosímetro Mitutoyo Surftest SJ-401 com cut-off de 0,8mm e três repetições em cada amostra. A alteração dimensional foi determinada pela diferença entre os valores dimensionais da cera e da peça fundida (n=60) utilizando-se o software AutoCad2008. Os valores médios obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e ao teste de Tukey (p<0,05), apresentando os valores de resistência à compressão diferentes entre os revestimentos (Heat Shock os valores maiores) e entre os tempos de mensuração em relação direta tempo e aumento da resistência, mas não houve diferença entre MAC e MAR. Também não foi observada diferença na alteração dimensional em...

In the lost wax casting procedure, the involved materials can present interactions among them and the time used to obtain the metallic structures is onerous. Thus, the purpose of this study was to evaluate the influence of the compressive strength physical property of phosphate-bonded investment materials indicated for high casting temperatures, utilizing conventional heating (CHM) and quick heating methods (QHM), and analyze the surface roughness and the dimensional accuracy of the final casting product (the metallic piece) obtained from Ni-Cr (Verabond II) and Ni-Cr-Ti (Fit Cast Titanium) metallic alloys. Castorit Super C, Castorit All Speed, Heat Shock and Micro Fine 1700 investment materials were poured into a silicone matrix in order to obtain cylindrical samples (n=200), measuring 10mm in diameter and 20mm in length. Their strength (MPa) was determined at room temperature (green strength) after 15, 30 and 60 minutes of manipulation, and also immediately after being submitted to the CHM and QHM heating methods (fired strength), by means of an universal testing machine at 0,05mm/min speed and 150kgf load. After investing, applying the heating methods and casting the samples (n=120) for surface roughness (Ra), the samples were evaluated with a Mitutoyo Surftest SJ-400 profilometer with 0,8mm cut-off, three times in each sample. The dimensional accuracy was determined by the difference among the dimensional values of the wax and of the metallic piece (n=60) through the software AutoCad2008. The mean values obtained were submitted to ANOVA and Tukey tests (p <0.05), and the results showed that the values of compressive strength were different among the investment materials (Heat Shock presenting the highest values) and among the analysis times with a direct relation of time and strength increase, but there was no difference between CHM and QHM. Moreover, it was observed no differences in the dimensional accuracy regarding the investiments, metallic alloys...

Efeito de um revestimento com processamento rápido para fundição de titânio na camada de reação, porosidade interna, fluidez, rugosidade superficial e adaptação marginal de copings / Effect of short-cycle investment for titanium castings on the reaction layer, internal porosity, castability, surface roughness and coping marginal misfit

A aplicação do titânio e ligas de titânio para implantes dentários e próteses têm crescido nos últimos anos devido às suas excelentes propriedades físicas e mecânicas. No entanto, o titânio tem alto ponto de fusão (1668ºC) e sob elevadas temperaturas, reage com elementos do ar atmosférico (oxigênio, nitrogênio, hidrogênio) e com componentes de diversos revestimentos. As reações entre o metal fundido e alguns elementos de revestimentos, principalmente fosfatados ou à base de sílica, resultam na formação de uma zona de contaminação superficial denominada "α-case". Para minimizar este problema, revestimentos contendo óxidos menos reativos, tais como Al2O3, MgO, ZrO2 e CaO, têm sido desenvolvidos. Os revestimentos especiais para fundição de titânio à base de sílica, de MgO, alumina e espinélio apresentam um tempo de processamento bastante longo (8 a 10 horas). Recentemente, foi desenvolvido um revestimento à base espinélio com processamento acelerado (Trinell - Dentaurum, Ispringen, Germany) que permite a utilização de uma técnica de secagem em forno de microondas e temperatura de aquecimento inicial do forno de 400 ºC, diminuindo o tempo de processamento para cerca de 5 horas. No entanto, não existem estudos que comprovem a eficiência deste novo revestimento. O propósito deste estudo foi avaliar o efeito do novo material Trinell (TR) na camada de reação, porosidade interna, fluidez, rugosidade superficial e adaptação marginal de estruturas fundidas em titânio, quando comparado a dois revestimentos convencionais para fundição de titânio: um revestimento fosfatado, Rematitan Plus (RP) - controle negativo e outro à base de espinélio Rematitan Ultra (RU) - controle positivo. A camada de reação foi avaliada por meio de ensaio dureza Vickers; a medida da porosidade interna foi determinada por exame radiográfico; a rugosidade superficial foi medida em rugosímetro; a fluidez foi determinada pela porcentagem de filamentos fundidos em relação à extensão total de filamentos do padrão de nylon em forma de malha e a adaptação marginal de estruturas fundidas em Ti cp. sobre um pilar cônico 5.0, montado sobre implante HE, foi medida por análise de imagens. Para os valores de dureza Vickers, aplicou-se a análise de variância a dois critérios e teste de Tukey para comparação de médias (α = 0,05). Nas duas primeiras profundidades (25 µm e 50 µm) foram encontrados os maiores valores de dureza, enquanto a partir de 100 µm até 350 µm, os valores foram menores e estatisticamente iguais entre si. Nos espécimes fundidos com RP, foi encontrada maior dureza (199,71 VHN) do que para aqueles fundidos com RU (174,87 VHN) e TR (175,52 VHN), não havendo diferença significante entre os revestimentos à base de espinélio. A interação material X profundidade mostrou igualdade entre os espécimes fundidos com os três materiais a partir de 100 µm. Para os testes de preenchimento do molde, rugosidade superficial e adaptação marginal de componentes protéticos, diante do não atendimento aos critérios de aplicação de teste paramétrico, adotou-se o teste não-paramétrico Kruskal-Wallis. Foi observada pequena incidência de poros nas peças fundidas com RP, enquanto os piores resultados foram obtidos com RU, seguido de TR. No teste de rugosidade superficial, os espécimes fundidos com RP apresentaram-se significativamente mais rugosos do que os fundidos com RU e TR, iguais entre si. O preenchimento do molde em fundições com RP foi significativamente menor do que aquelas feitas com RU e TR. Os maiores valores de desadaptação marginal foram observados nas amostras fundidas com o RP (20,82 µm) e não houve diferença significante entre RU (8,35 µm) e TR (7,67 µm). Concluiu-se que o novo revestimento à base de espinélio (TR), com secagem em forno de microondas e processamento térmico acelerado, é capaz de produzir estruturas fundidas com características de camada de reação, preenchimento do molde, rugosidade superficial e adaptação marginal semelhante àquelas obtidas em fundições feitas com o material RU e superiores à RP, com exceção da porosidade, onde RP apresentou o melhor comportamento

The use of titanium and titanium alloys in dental implant and prosthesis has increased in the past few years because of their excellent physical and mechanical properties. However, titanium has a high melting point (1668 ºC) and inherent reactivity with elements of atmospheric air (oxygen, nitrogen, hydrogen) and with components of several investment materials under high temperatures. The reactions between molten metal and some of the elements of phosphate-bonded and other silica-based investment materials result in the development of a surface contamination zone called "α-case". To minimize this problem, new investment materials containing less reactive oxides, such as Al2O3, MgO, ZrO2 and CaO have been developed. The commercial silica-, MgO-, Al2O3 - and spinel-based investments especially formulated to titanium casting demand a processing time in a range of 8 to 10 hours. Recently, a new short-cycle spinel-based investment (Trinell - Dentaurum, Ispringen, Germany) was developed. It has a reduced processing time - 5 hours in the furnace- because of an investment drying technique into microwaves oven followed by an initial heating in furnace at 400 °C. However, there are not studies which verify the efficiency of this new investment. The aim of this study was to evaluate the reaction layer, the internal porosity, the surface roughness, the castability and the marginal misfit of titanium castings performed with the new material, Trinell (TR), in comparison to two conventional investments for titanium castings: phosphate-bonded Rematitan Plus (RP) - negative control, and the spinel-based Rematitan Ultra (RU) - positive control. The reaction layer was evaluated by Vickers hardness; the measure of the internal porosity was determined by radiographic test; the surface roughness was measured with a surface-test analyzer, the castability was determined by the percentage of completely cast filaments (percentage of the total extension of mesh pattern filaments); and the marginal misfit of the coping/abutment interface was measured by image analysis. The averages of Vickers hardness were compared by variance analysis (two-way) and Tukey test (α = 0.05). The highest values of hardness were found in the two first depths (25 µm and 50 µm), while from 100 µm to 350 µm the values were lower and statistical equal. The specimens cast with RP had higher hardness (199.71 VHN) than that cast with RU (174.87 VHN) and TR (175.52 VHN), which were significant equal. Regarding the material X depth interaction, no statistical difference was found among the specimens cast with the three materials from 100 µm to 350 µm. A non-parametric test (Kruskal-Wallis) was used for castability, surface roughness and coping misfit tests. Low incidence of pores was observed in the RP castings. The worse results were obtained in RU castings, followed by TR castings. In the surface roughness test, the specimens cast with RP presented significantly higher values of roughness than that cast with RU and TR. No significant difference was observed between RU and TR. The castability of RP castings was significant lower than the castability of RU and TR castings. The highest misfit values were observed in RP castings (20.82 µm) and no significant difference were found between RU (8.35 µm) and TR (7.67 µm). It was concluded that the new spinel-based investment (TR) with microwave oven drying and reduced speed operation is able to produce casting structures with reaction layer, castability, surface roughness and marginal misfit similar to the castings made with RU material and better than RP. However, RP presented lower internal porosity than RU and TR

Influência de sistemas de fusão na fluidez e desajuste cervical, de ligas à base de cobre / Influence of melting system in castability and cervical adaptation, in copper alloys

Há muitos anos, as restaurações metálicas fundidas com ligas de ouro vêm desempenhando grande função nos trabalhos restauradores em odontologia, porém a necessidade de substituição destas ligas, em função do seu alto custo, fez surgir no comércio odontológico ligas metálicas alternativas. Embora estas ligas estejam sendo bastante divulgadas, pouco se conhece sobre suas propriedades, principalmente quanto à fluidez e desajuste cervical. O propósito deste estudo foi verificar a fluidez e o desajuste cervical de duas ligas à base de cobre (Duracast MS Soft e Goldent LA), empregando-se os sistemas de fusão gás-ar, gás-oxigênio e resistência elétrica. Os corpos-de-prova para o ensaio de fluidez foram confeccionados empregando-se uma tela de poliéster, com 11x11 filamentos de 0,30 mm de espessura, fixada ao longo de dois de seus lados em fios de cera, com 2,4 mm de espessura, unidos em sua junção a um pino formador do conduto de alimentação. O valor da fluidez foi obtido pela porcentagem de segmentos da malha completados na peça resultante. Para a determinação do desajuste cervical, foi utilizado troquel metálicos em aço inoxidável, simulando preparo tipo coroa total. Os padrões foram obtidos com cera azul regular e incluídos em revestimento Cristobalite (Dentisply) e fundidos segundo os três sistemas de fundição citados. Constatada a integridade do corpo-de-prova, o mesmo foi jateado internamento com areia, e assentado sobre o troquel, sob carga de 9 kg, aplicada durante 1 minuto. O desajuste cervical foi determinado no perfilômetro em 4 pontos, previamente marcados no troquel. De posse dos resultados, foi possível concluir que, para o ensaio de fluidez, os dois sistemas de fusão, gás-oxigênio e resistência elétrica apresentaram resultados superiores àqueles obtidos pelos sistemas gás-ar e estatisticamente iguais entre si. No ensaio para verificar o desajuste cervical os melhores resultados foram conseguidos com o sistema gás-ar, sendo que os sistemas gás-oxigênio e resistência elétrica exibiram piores resultados e foram também estatisticamente iguais entre si. As duas ligas testadas tiveram comportamento semelhante estatisticamente tanto no ensaio de fluidez quanto no desajuste cervical

For many years, metal cast restorations mitle gold alloys have been used in Dentistry. However, the need of replacement of gold made alloys, due to their high price made available a great deal of alternative mettalic alloys at the dental market. Though these systems of alloys are being quite divulged, little is know about their properties, chiefly with regards to the castability and cervical misfit. The purpose of this study was to evaluate the castability and cervical misfit of two alloys (Duracast MS Soft and Goldent LA), according the melting casting method used (air-gas, oxigen-gas and eletric resistance). The specimens for the test of castability were made using poliester mesh screen, with 11x11 filaments 0,30 mm thick, fixed along two of its edges in wax bars 2,4 mm thick, with the sprue attached at their junction. The castability values were obtined by the percentage of completed segments of the resulting cast alloy screen. For determinatio of cervical misfit, a stainless steel die was used simulating a full crow preparation. The patterns were built with type C blue wax and invested in Cristobalite (Dentisply) investment, immediately after waxing. After critical examination the internal surface of the casting was blasted with sand and fitted to the die under a static load of 9 kg for 1 minute. The cervical misfit was determined as measured in a profile projector at 4 points. From the results it was possible to conclude that, for the castability test, both fusion systems, oxygen-gas and resistance eletrical, presented results statistically similar and superior to those obtained by the system air-gas. For the cervical adaptation test the best results were obtained witle the system air-gas. Oxyen-gas and eletrical resistance showed the worst results and were statistically similar. Both alloys tested presented the same behavior for both castability and cervical adaptation