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.

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

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...

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...