Mechanical properties of orthodontic wires on ceramic brackets associated with low friction ligatures / Propriedades mecânicas de fios ortodônticos em bráquetes cerâmicos associados com ligaduras de baixa fricção

ABSTRACT

Introduction: Few studies investigated the mechanical properties of orthodontic wires on ceramic brackets associated the ligatures. Objective: This study aimed to compare the load-deflection of orthodontic wires with round section of 0.016" made of stainless steel (SS), nickel-titanium (NiTi) and glass fiber-reinforced polymer composite (GFRPC). Material and method: Sixty specimens obtained from 10 sectioned pre-contoured arches (TP Orthodontics), were divided into 3 groups of 20 according to each type of material (1 esthetic-type wire and 2 not esthetic) and length of 50 mm. The methodology consisted of a 3-point bending test using esthetic ceramic brackets (INVU, TP Orthodontics, Edgewise, 0.022"x 0.025") as points of support. The tensile tests were performed on a mechanical test machine, at a speed of 10 mm/min, deflection of 1 mm, 2 mm and 3 mm. Friedman's Non Parametric Multiple comparisons test was used (P<0.05). Result: The nickel-titanium wire presented smaller load/ deflection compared with stainless steel. GFRPC wires had lower strength values among all groups evaluated (P<.05). The steel wire showed permanent deformation after 3 mm deflection, NiTi wire demonstrated memory effect and the esthetic type had fractures with loss of strength. Conclusion: It can be concluded that steel wires have high strength values, requiring the incorporation of loops and folds to reduce the load / deflection. NiTi and GFRPC wires produced low levels of force, however the esthetic wire was shown to fracture and break.

RESUMO

Introdução: Poucos estudos investigaram as propriedades mecânicas dos fios ortodônticos em bráquetes cerâmicos associados às ligaduras. Objetivo: O objetivo deste estudo foi comparar a carga-deflexão de fios ortodônticos com seção redonda de 0,016" de aço inoxidável (AI), níquel-titânio (NiTi) e composto de polímero reforçado com fibra de vidro (CPRFV). Material e método: Sessenta espécimes obtidos a partir de 10 arcos pré-contornos seccionados (TP Orthodontics), foram divididos em 3 grupos de 20 de acordo com cada tipo de material (1 fio estético e 2 não estético) e comprimento de 50 mm. A metodologia consistiu de um teste de flexão de 3 pontos usando bráquetes estéticos cerâmicos (INVU, TP Orthodontics, Edgewise, 0,022 "x 0,025") como pontos de suporte. Os ensaios de tração foram realizados em uma máquina de ensaios mecânicos, a uma velocidade de 10 mm / min, deflexão de 1 mm, 2 mm e 3 mm. Utilizou-se o teste não-paramétrico de comparações múltiplas de Friedman (P <0,05). Resultado: O fio de níquel-titânio apresentou menor carga / deflexão em relação ao aço inoxidável. Os fios CPRFV tiveram valores de resistência mais baixos entre todos os grupos avaliados (P <0,05). O fio de aço mostrou deformação permanente após deflexão de 3 mm, fio NiTi demonstrou efeito de memória e o tipo estético teve fraturas com perda de força. Conclusão: Pode-se concluir que os fios de aço têm valores de resistência elevados, exigindo a incorporação de alças e dobras para reduzir a carga / deflexão. Os fios NiTi e CPRFV produziram baixos níveis de força, porém o fio estético mostrou-se fraturado e quebrado.