Influência da deformação cíclica em torção na resistência à fadiga flexura dos instrumentos rotatórios de NiTi Hyflex CM, Typhoon CM e Vortex Blue / The influence of cyclic torcional straining on the flexural fatigue resistance of Hyflex CM, Typhoon CM and Vortex Blue rotary NiTi instruments

RESUMO

Os instrumentos rotatórios de NiTi são submetidos simultaneamente a tensões cíclicas flexurais e torcionais durante preparo de canais radiculares. As propriedades mecânicas destes instrumentos são afetadas por fatores como geometria, microestrutura, composição química da liga e tratamentos termomecânicos. Neste estudo avaliou-se a influência da deformação cíclica por torção na resistência à fadiga flexural de instrumentos Hyflex CM (HF; Coltene/ Whaladent Inc.), Typhoon CM, (TYP; Clinician´sChoice Dental Products,) e Vortex Blue (VB; Dentsply Tulsa Dental), calibre e taper 30/.06. Dez instrumentos novos de cada sistema foram ensaiados em um dispositivo de bancada para a determinação do número médio de ciclos até a fratura por fadiga (Nf), e outro grupo (n=10) foi submetido a um carregamento cíclico torcional de 20 ciclos contínuos de 0° a 180°. Após o carregamento, os instrumentos foram ensaiados até a ruptura por fadiga flexural nas mesmas condições que o controle. As superfícies longitudinais, bem como as superfícies de fratura por fadiga foram examinadas em microscópio eletrônico de varredura. Os resultados foram analisados pelo teste ANOVA (¿ = .05). Os instrumentos HF novos mostraram-se mais resistentes à fratura por fadiga (P < .05) seguidos por VB e TYP. Durante a ciclagem em torção, os instrumentos apresentaram redução no torque após o primeiro ciclo, com tendência à estabilização nos ciclos subsequentes. A maior queda nos valores médios de torque foi observada nos instrumentos TYP. Após o carregamento em torção, houve redução de 20%, 39% e 45% nos valores médios de Nf dos instrumentos HF, VB e TYP, respectivamente. Trincas longitudinais, decorrentes da ciclagem torcional não foram visualizadas em instrumentos CM (HF e TYP), apenas em VB. A superfície de fratura dos instrumentos HF mostrou maiores áreas de nucleação e crescimento lento de trincas. Os instrumentos avaliados, que envolvem tratamentos térmicos em sua fabricação, apresentaram comportamentos e possivelmente microestruturas distintas. Houve uma redução da resistência à fadiga após a deformação cíclica em todos os instrumentos avaliados

ABSTRACT

The NiTi rotary instruments undergo simultaneous flexural and torcional stresses during the root canal shaping. The mechanical properties of these instruments are influenced by many factors such as geometry, microstructure, chemical composition of the alloy and thermomechanical treatments. In this study, the influence of cyclic torsional straining on the fatigue resistance of different thermal treated instruments was assessed. Hyflex CM (HF; Coltene/ Whaladent Inc.), Typhoon CM, (TYP;Clinician´sChoice Dental Products,) e Vortex Blue (VB; Dentsply Tulsa Dental), size and taper 30/.06 were the instruments chosen, based on their geometry and specific characteristics of their manufacturing process. Ten new instruments for each system were tested in a bench test device to determine the mean value of the number of cycles to failure (Nf) of new instruments (GC, Control Group); another group (of 10instruments was submitted to 20 cycles of torsional straining between 0° and 180°. After the cyclic straining, the instruments (EG, Experimental Group) were submitted to fatigue until rupture under the same conditions of the control group. The longitudinal area and the fatigue fracture surfaces were examined by scanning electron microscopy (SEM). The results were analyzed by one-way analysis of variance ANOVA ( = .05). The new HF instruments displayed a higher resistance to fatigue (P < .05), followed by VB and TYP. During the torsional preloads, theinstruments exhibited a decrease in the torque values after the first cycle, with a tendency of stabilization in the following cycles. The lowest mean torque value was observed for the TYP instruments. After the torsional preloads, there was reduction of 20%, 39% and 45% of the mean Nf values for the instruments HF, VB and TYP, respectively. Longitudinal cracks, generated during the torsional preload were not observed in the CM instruments (HF and TYP), but were present in VB files. The instruments evaluated that involve a thermal treatment during its manufacturing, presented different mechanical behavior and possible distinct microstructure. There was a reduction in fatigue resistance after cyclic deformation in all instruments evaluated.Key words Mechanical Torsion, Fatigue, Alloy, Instrumentation, CM instruments, Thermomechanical Treatment, Cyclic Loading