Mechanical properties of NiTi and CuNiTi shape-memory wires used in orthodontic treatment. Part 1: stress-strain tests

ABSTRACT

OBJECTIVE: This research aimed to compare, through traction tests, eight types of superelastic and heat-activated NiTi archwires, by six trade companies (GAC, TP, Ormco, Masel, Morelli and Unitek) to those with addition of copper (CuNiTi 27ºC and 35ºC, Ormco). METHODS: The tests were performed in an EMIC mechanical testing machine, model DL10000, capacity of 10 tons, at the Military Institute of Engineering (IME). RESULTS: The results showed that, generally, heat-activated NiTi archwires presented slighter deactivation loadings in relation to superelastic. Among the archwires that presented deactivation loadings biologically more adequate are the heat-activated by GAC and by Unitek. Among the superelastic NiTi, the CuNiTi 27ºC by Ormco were the ones that presented slighter deactivation loadings, being statistically (ANOVA) similar, to the ones presented by the heat-activated NiTi archwires by Unitek. When compared the CuNiTi 27ºC and 35ºC archwires, it was observed that the 27ºC presented deactivation forces of, nearly, ⅓ of the presented by the 35ºC. CONCLUSION: It was concluded that the CuNiTi 35ºC archwires presented deactivation loadings biologically less favorable in relation to the other heat-activated NiTi archwires, associated to lower percentage of deformation, on the constant baselines of deactivation, showing less adequate mechanical behavior, under traction, in relation to the other archwires.

RESUMO

OBJETIVO: o objetivo dessa pesquisa foi comparar, por meio de ensaios de tração, oito tipos de fios de NiTi superelásticos e termoativados, de seis empresas comerciais (GAC, TP, Ormco, Masel, Morelli e Unitek) àqueles com adição de cobre (CuNiTi 27ºC e 35ºC, da ORMCO). MÉTODOS: os ensaios foram realizados em máquina de ensaios mecânicos, da marca EMIC, modelo DL10000, de 10 toneladas de capacidade, no Instituto Militar de Engenharia (IME). RESULTADOS: os resultados mostraram que, de forma geral, os fios de NiTi termoativados apresentaram cargas mais suaves de desativação que os superelásticos. Entre os fios que apresentaram as cargas de desativação biologicamente mais adequadas, estão os termoativados da GAC e da Unitek. Entre os fios de NiTi superelásticos, os de CuNiTi 27ºC da Ormco foram os que apresentaram as cargas mais suaves de desativação, sendo estatisticamente semelhantes (ANOVA) às apresentadas pelos fios de NiTi termoativados da Unitek. Quando comparados os fios de CuNiTi 27ºC aos de 35ºC, observou-se que os primeiros apresentaram forças de desativação de, aproximadamente, ⅓ das apresentadas pelos últimos. CONCLUSÃO: conclui-se que os fios de CuNiTi 35ºC apresentaram cargas de desativação biologicamente menos favoráveis em relação aos demais fios de NiTi termoativados, sendo associadas a percentuais inferiores de deformação, nos patamares constantes de desativação, demonstrando comportamento mecânico, sob tração, menos adequado em relação aos demais fios.