扫描 扫描 1932 - 8745 0161 - 0457 Hindawi 10.1155 / 2020/9315236 9315236 研究文章 评价牙科瓷之间的粘结强度和钴铬金属框架制造不同的技术在热老化过程 Yoldan Elif Ece https://orcid.org/0000 - 0003 - 4020 - 684 x 土耳其人 Nurullah Buyukkaplan UlviyeŞ。 Ozarslan 穆罕默德M。 https://orcid.org/0000 - 0003 - 4847 - 9252 Karalı 土耳其 https://orcid.org/0000 - 0002 - 6894 - 8960 Deniz 艾哈迈德T。 Ruffino 弗朗西斯科 Akdeniz大学牙科学院 部门的假牙修复术 07058年海滨城市安塔利亚 土耳其 akdeniz.edu.tr 2020年 30. 4 2020年 2020年 07年 08年 2019年 25 02 2020年 04 04 2020年 30. 4 2020年 2020年 版权©2020 Elif Ece Yoldan et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

目的。本研究旨在研究钴铬的键的强度(钴铬)金属框架,通过不同的技术准备,单一类型的低温瓷系统在热老化过程。 方法。一百二十年钴铬合金框架标本准备使用传统的铸造、CAD / CAM、和两个商业不同的激光烧结设备,牙科瓷标本应用。单一类型的牙科瓷(仓敷聚酯纤维Noritake牙科Inc .,东京,日本)是应用于标本。子组测定后,一半的标本受到热老化过程。粘结强度的标本是评估使用三点弯曲试验。断裂的表面使用立体显微镜标本进行评估。金属粘结面积从8组随机选择的样本与扫描电镜检查在×1000倍的放大。常态分布,获得的数据被Kolmogorov-Smirnov测试检查使用。本研究获得的数据的统计分析与统计软件包程序(Windows 22.0 SPSS,芝加哥,美国)。 结果。之间存在统计上的显著差异CAD / CAM和其他三个方法,和CAD / CAM的键值是最高的群体之一。此外,牙科瓷和4之间的粘结强度产生不同的金属框架足够高超过可接受阈值(> 25 MPa)根据ISO 9693。应用之间没有统计上的显著差异热老化和nonapplied组。 结论。基于这项研究,表明金属陶瓷粘结强度取决于所使用的制造方法,但它是独立于热老化的应用程序。发现所有样品的键的强度值,没有热老化程序超过25的最低可接受值由ISO 9693 MPa推荐。

 Akdeniz Universitesi tdk - 2016 - 1472 1。介绍

虽然是一个伟大的不含金属的需求在现代牙科修复,成功使用瓷熔融金属修复至今仍牙科治疗的一个重要组成部分。结合陶瓷和金属的耐久性的审美属性,主要是理想的结果是实现消除功能和审美的损失一个病人,令人满意的物理性能,并降低成本相比,陶瓷修复没有金属强化导致瓷熔融金属修复仍然是有价值的临床医生尽管先进的非金属修复( 1- - - - - - 3]。

瓷生产的金属框架的熔融金属修复,钴铬钴铬合金,实现高速率的临床成功和不含镍过敏原,通常优先( 4, 5]。错误的技术人员在实验室阶段,面临的困难由于印象来自患者和石膏模型在诊所,脱蜡,和传统的铸造方法可能造成障碍的制备金属框架中实现理想的结果( 6, 7]。今天,随着技术的发展,系统与计算机辅助制造(CAD / CAM) design-computer-aided技术已经开发的快速生产的固定修复,所以消极方面的传统铸造方法可以消除 8, 9]。框架可以产生与CAD / CAM系统原理的基础上,从预制块铣或CAD / CAM系统原理的基础上添加材料一层一层地利用这些系统( 10),这有优势,如降低成本,避免在铸造过程中任何问题与传统铸造方法相比( 8, 11, 12]。事实,演习中使用金属框架与铣削技术是生产过程暴露于overabrasion,系统不能达到预期的节省时间,残留的研磨预制块过度,同时生产多个复杂的结构性修复是非常具有挑战性的结果在最近的一次集中的使用“快速原型生产技术”在假肢牙科 13, 14]。

最近的研究对瓷的成功融合金属修复主要集中在金属陶瓷结合( 4, 15- - - - - - 18]。尽管文献主要包括研究评估钴铬金属的金属陶瓷粘结强度子结构准备通过最新的生产方法和常规铸造方法 3, 7, 10),有一些研究,体外测试,模仿intraoral温度变化,包括( 19]。因此,本研究的目的是研究钴铬金属框架的键的强度,通过不同的生产技术准备,单一类型的低温瓷系统(仓敷聚酯纤维Noritake牙科Inc .,东京,日本)在热老化过程,阐明不同的金属底座制备技术的影响之间的联系建立了金属框架和牙科瓷。零假设,本研究热老化和生产方法之间没有对粘结强度的影响产生不同的金属框架和牙科瓷。

 2。材料和方法

在目前的研究中,钴铬框架使用三种方法和两种不同的烧结生产的设备进行评估。为此,一百二十年钴铬合金框架的尺寸 25 × 3 × 0.5 mm说根据ISO 9693标准的标本是准备使用传统的铸造、CAD / CAM和两个商业不同的激光烧结设备。单一类型的牙科瓷的维度8×3×1.1毫米是应用于标本,和子组测定后,一半的标本受到热老化过程。标本在目前的研究中使用的一个插图图所示 1。生产方法和钴铬金属框架的材料内容如表所示 1。

样品准备的说明为本研究根据ISO 9693标准。

生产方法和材料的内容。

制造方法 材料 作文 制造商 设备
传统的铸造 KERA®C、V金属合金钴基类型 60%的公司,24.5%的铬、9 W %, 1.1%, 0.9 Si % 艾森巴赫Dentalwaren ED GmbH是一家 Mikrotek牙科
CAD / CAM(铣) 万能Lusens钴铬 65%的公司,29%的铬、2% Nb, 2% W 台面di萨拉Giacomo & c . S.N.C. Yena D40
激光烧结 EOS CobaltChrome SP2 63.8%的公司,24.7%的铬、钼5.1%,铁5.4% W, 0.5% EOS GmbH是一家知名的电子光学系统 Eosint M270
激光烧结 Remanium®明星CL 60.5%的公司,28%的铬、硅9% W, 1.5% Dentaurum GmbH & Co .公斤 激光Mlab概念
2.1。样品准备与传统铸造技术

蜡模型准备用于金属合金标本制作与传统铸造技术(Vierzon Picasoft Mayka专家7日,5日,法国)被设计出来,和30件标准蜡模型准备与CAD / CAM技术使用蜡块形状适合铸造系统(Alma-Dent有限公司有限公司,伊兹密尔,土耳其)。标本中护岸(黑云花岗岩转眼间背心II,突出伯麦博士&商店GmbH Goslar,德国)与一个感应加热和离心铸造铸炉(Microtel牙科,安卡拉,土耳其),使用一个新的钴铬合金平板电脑的每个标本(KERA®C,艾森巴赫Dentalwaren ED GmbH是一家价值主要是德国)的铸造过程。

 2.2。样品准备的CAD / CAM方法

金属的三维虚拟模型标本准备与CAD / CAM方法设计CAD软件程序(Vierzon Picasoft Mayka专家7日,5日,法国)。之后,为了推进生产阶段,该模型导出到CAM单元系统的STL格式,和Co-Cr-based盘状金属块(万能Lusens钴铬,台面di萨拉Giacomo & c . S.N.C.意大利布雷西亚省)制备了凸轮装置(Yena D40, Yenadent,İstanbul,土耳其),可以在五轴磨损。

 2.3。选择性激光烧结的样品EOS系统

为了使Co-Cr-based金属框架下的第一组样本选择性激光烧结系统可以做好准备,Cr-Co合金粉末(EOS CobaltChrome SP2, EOS GmbH Krailling,德国)的厚度30 μ米放在不锈钢生产平台使用气缸的选择性激光烧结系统(Eosint M270, EOS GmbH, Krailling,德国)。分层金属结构被融化和凝固期间绑定所使用的合金粉末生产的金属底座样品系统(Eosint M270, EOS GmbH, Krailling,德国)使用激光束按照虚拟设计。激光系统的设置参数和解雇后安排每个金属框架的激光生产如表所示 2和 3,分别。

EOS激光器和激光加工参数的概念。

EOS激光 概念激光
环境 氩气氛 氩气氛
扫描速度 7米/秒 7米/秒
焦点直径 40 μ米 40 μ米
薄板厚度 30 μ米 25 μ米
Yb-fiber激光功率 200 W 100 W
Heating-cooling过程 不同的 不同的

炉后激光生产条件。

EOS激光 概念激光
房间温度到450°C 60分钟 房间温度到400°C 60分钟
450°C 45分钟 400°C 60分钟
450°C到750°C 45分钟 400°C到1150°C 60分钟
750°C 60分钟 1150°C 60分钟
300°C 提取 300°C 提取
2.4。样本选择性激光烧结的概念系统

完成的虚拟设计第二组金属底座样品选择性激光烧结系统的CAD数据被送到总部(4 c工程有限公司,伊斯坦布尔,土耳其),以便可以进行生产。生产30 30样品 μ米厚度是通过熔化和绑定Co-Cr-based金属粉末(Remanium®明星CL Dentaurum GmbH & Co .公斤,Ispringen,德国 )在选择性激光烧结设备(激光GmbH是一家激光Mlab概念,概念,Lichtenfels,德国)一层一层地按照虚拟设计。激光系统的设置参数和解雇后安排每个金属框架的激光生产如表所示 2和 3,分别。

 2.5。牙科陶瓷的应用

尺寸的金属标本准备所有组都用卡尺检查(美国马萨诸塞州的游标卡尺,Starrett公司)和夷为平地,和样品已经准备好了氧化过程。在氧化过程之前,120块的金属底座样品被保存在一个超声波清洁(BioSonic UC50, Coltene / Whaledent gmbh co。公斤,Langenau、德国)和蒸馏水10分钟然后在酒精为另一个10分钟,这样可以清洗残留在表面。在氧化过程中,样品被抨击2O3粒子(从1厘米的距离为15秒,在45°角,2岁以下的atm压力)125 μ米直径。8毫米中心部分样品在一个表面的测量,以确保,对于陶瓷的应用程序,不透明层可以应用在相同的位置和相同的尺寸在每个样本。NP焊机的使用粘贴不透明瓷作为推荐的制造商。不透明(两级)和牙质陶瓷粉(分层技术)瓷系统开发应用了用于金属合金,分别在邻接区域在每个样本。厚度粉不透明的首先,粉不透明的第二,和粉牙质陶瓷是0.1毫米,0.1毫米,0.9 - 1毫米,分别。陶瓷样品的发射过程进行了在一个陶瓷炉(Tegra MP2100, Teknik牙科,İstanbul,土耳其)根据制造公司(表的指示 4)。尺寸是用千分尺检查(游标卡尺,Starrett公司,马萨诸塞州,美国),以确保所有发射样品的总瓷维度 8 × 3 × 1.1 毫米。陶瓷和金属的尺寸完成标本也显示在图 1。瓷杨氏模量和热膨胀系数(WAK)值104 GPa 12.4 × 10 − 6 ,分别。

每个瓷层的发射计划。

高温度(°C) 预干燥温度(°C) 干燥时间(分钟)。 耗热率(°C /分钟)。 真空时间(分钟) 开始真空(°C) 释放真空(°C)
粉不透明的第一 980年 500年 8 65年 1 500年 80年
粉不透明的第二 980年 500年 8 65年 1 500年 980年
粉牙质陶瓷 935年 600年 10 45 0 600年 925年
2.6。热老化过程

研究表明,不同温度值口腔内5°C和55°C根据营养条件( 20., 21]。因此,这些条件在口中试图被模仿的热循环过程。一半的实验组样本放入热循环完成后,牙科瓷应用程序;三点弯曲试验的周期之前完成一个热循环装置(MOD-Dental热循环,Esetron机电工程和电子工业,安卡拉,土耳其)将确保在自来水坦克保留时间+ 5°C和+ 55°C,分别是30秒,两个罐之间的过渡时间是15秒后执行5000次。为了避免任何样品混淆组循环期间,四组的样本被放置在设备的样品篮子网袋。

 2.7。评价金属陶瓷的债券

债券的优势8组的样本并没有暴露在热老化过程进行评估与三点弯曲试验( 22),使用桌面通用测试设备(日本岛津公司科学仪器公司,日本京都)按照ISO 9693标准。样品与陶瓷上层建筑朝下放置在设备上,这是调整这两个支持之间的距离是20毫米。力应用一些调整进行1.0毫米/分钟的速度垂直的中心金属表面样品,直到金属陶瓷界面键断裂的时刻。力(N),导致债券失败记录在金属陶瓷界面的软件(梯形X材料试验操作软件,日本岛津公司,京都,日本)在电脑上连接到通用测试设备。在目前的研究中, E 对钴铬合金成分模量常规铸造、CAD / CAM、激光、概念和EOS激光烧结是170年,194年,230年和200年的平均绩点,分别。

金属粘结强度(MPa)的组获得通过使用启动键的力值失败的公式” τ b = k × F “方程(表 3)。

 2.8。立体显微镜和扫描电子显微镜(SEM)分析

在三点弯曲测试后,骨折标本的表面进行评估使用立体显微镜(Stemi SV 11 APO,卡尔蔡司、从德国)。在这一阶段记录故障类型的标本。金属粘结面积从8组随机选择的样本与扫描电镜检查(1430年蔡司LEO,卡尔蔡司、从德国)×1000倍的放大。SEM图像评估之前,样品表面与一个气急败坏的Au-layer(极化子SC 7620溅射涂布机,群体技术有限公司肯特GB)。

 2.9。统计分析

在目前的研究中,学生的 t 以及用于独立组和单向方差分析(方差分析)是采用比较测量值超过两组。的概率值 p < 0.05 被认为是具有统计学意义。

 3所示。结果

图 2显示所有组织的粘结强度值在当前研究。描述性统计的结果显示债券的优点(MPa)和方差分析测试结果金属底座样品准备在研究中根据不同的生产工艺,有统计上的显著差异键的强度值之间的比较强度值( p < 0.01 )。邓肯运用多重比较检验以确定生产方法导致了这样的差异。有统计上显著的键的强度值差异CAD / CAM组和其他3组(表 5)。然而,没有明显区别传统的铸造和商业不同的2激光烧结组。描述性统计瓷债券的优点(MPa)和 t 以及热老化的结果应用和nonapplied组织的研究表明,没有统计上的显著差异的金属陶瓷键值组之间暴露在热老化和组不暴露在热老化过程(表 6)。在大多数例子中,观察混合故障类型,没有一个例子显示内聚破坏。没有热循环应用程序对故障类型的影响(表 7和 8)。数据 3(一个)- - - - - - 3 (d)和数字 4(一)- - - - - - 4 (d)显示SEM分析样品在×1000放大,每个选中的四组没有热循环应用和热循环应用,分别。所有的扫描电镜图像,瓷器的存在仍然可以看到在金属框架。与其他图像,数字 3 (b)和 4 (d)也含有深凹槽。

债券的优点(MPa)的结果基于不同群体之间的生产方法有或没有热老化的应用程序。

描述性统计和单向方差分析测试结果具有约束力的优势(MPa)根据不同的生产方法。

N 意思是(SD) 最小值 马克斯 p 价值
铸造 30. 42.41 (4.87) 31.98 55.03
CAD / CAM(铣) 30. 52.86 (7.60) 37.01 68.11 0.0001
EOS(激光烧结) 30. 43.15 (1.92) 40.06 46.92
概念(激光烧结) 30. 44.46 (2.38) 39.23 49.05

SD:标准差;分钟:最低;马克斯:最大。

描述性统计和 t 之间以及瓷器的结果绑定的优点(MPa)组和无热老化的应用程序。

N 意思是(SD) 最小值 马克斯 p 价值
铸造 热循环 15 42.02 (6.26) 31.98 55.03 0.6679
铸造 控制 15 42.81 (3.11) 36.04 46.13
CAD / CAM(铣) 热循环 15 51.99 (7.64) 37.01 65.58 0.5447
CAD / CAM(铣) 控制 15 53.72 (7.74) 40.57 68.11
EOS(激光烧结) 热循环 15 42.36 (1.23) 40.06 44.22 0.0608
EOS(激光烧结) 控制 15 43.94 (2.19) 40.27 46.92
概念(激光烧结) 热循环 15 43.91 (2.63) 39.23 48.56 0.2109
概念(激光烧结) 控制 15 45.01 (2.05) 41.03 49.05

SD:标准差;分钟:最低;马克斯:最大。

在样品没有热循环分配失败的类型。

故障类型
有凝聚力的 胶粘剂 混合
铸造 0 2 13
CAD / CAM(铣) 0 1 14
EOS(激光烧结) 0 4 11
概念(激光烧结) 0 3 12

在样品与热循环分配失败的类型。

故障类型
有凝聚力的 胶粘剂 混合
铸造 0 3 11
CAD / CAM(铣) 0 3 12
EOS(激光烧结) 0 5 10
概念(激光烧结) 0 4 10

SEM分析样品,每个选中的四组没有热循环应用,在×1000放大:(a)常规铸造方法;(b) CAD / CAM系统;(c) EOS激光烧结;激光烧结(d)的概念。

SEM分析样品,每个选中的四组与热循环程序,在×1000放大:(a)常规铸造方法;(b) CAD / CAM系统;(c) EOS激光烧结;激光烧结(d)的概念。

 4所示。讨论

瓷的长期成功融合的基础上形成的金属修复金属和陶瓷之间的债券,足以承受的压力在口腔中创建。本研究的结果,不同的生产技术和热老化的影响过程,模仿intraoral温度变化,钴铬金属粘结强度的子结构对单一类型低温瓷系统进行评估,表明CAD / CAM集团的债券价值和样品,没有热循环应用明显高于其他组的平均粘结强度值。

本研究的独特之处在于,它对不同的生产方法对金属陶瓷的影响通过考虑intraoral温度变化连接。没有共识的热循环和浸泡时间的文献。牙科材料的热循环协议发表建议,热循环测试被执行的最低5°C和55°C区间最高,平均停留时间30秒( 20., 21]。在目前的研究中,5000个周期和5°C到55°C应用程序进行了符合ISO / TS 11405推荐( 23]。虽然热循环应用程序没有造成显著差异键的强度值,所有组的样本没有经历了热循环应用程序相比,有更高的平均绑定值样本组进行了热循环的应用程序。这种效应的热循环在其他研究中也发现了( 18, 24]。这项研究的结果表明,粘结强度值前后热循环应用程序是独立的生产技术。同样,许多先前的研究结果,混合类型一直是最经常遇到失败在目前的研究 2, 4]。根据这项研究的结果,没有直接成键之间的关系建立了故障类型和键的强度。然而,根据这项研究的结果,作为键的强度值之间没有发现统计上的显著差异的CAD / CAM(铣/钻井)组不进行热循环应用程序和其他3组不进行热循环应用,零假设被拒绝了。此外,两组之间没有统计上的显著差异,没有热循环应用,零假设被接受。

在类似的研究中,韩寒等人报道,样品的键的强度值概念生产激光是高于传统铸造方法生产和CAD \ CAM 16]。本研究不同于汉等人的研究热循环的存在的应用程序和内容使用的金属合金。结果差异的原因可以归因于金属合金的内容的差异。研究结果得到周等人在研究中通过添加镧在不同钴铬合金支持这种观点 25]。相关研究显示之间的统计上的显著差异组键的强度。在另一项研究由周et al .,键的强度值比较的样本生产激光与传统铸造方法和概念,而据报道,键的强度值高于样品生产与传统铸造方法( 26]。由于这个原因,当检查金属框架材料的比较研究得出了从各个方面使用不同的生产工艺,生产方法的细节,内容使用的金属粉末,和热循环的性质应用程序应该仔细评估。

尽管激光烧结方法使用不同的应用程序参数使用在我们的研究中,没有观察到显著差异之间的键的强度值。Tulga和Kucukekenci进行的一项研究的结果支持这一发现 27]。研究者将连接复合树脂材料的剪切粘结强度值与EOS和概念框架产生激光。在这项研究中,没有观察到这两种生产方法之间的显著差异。

Stawarczyk et al。 28),与三个不同的钴铬合金框架(Ceramill Sintron;Milleme Ceramill NP L;激光,Girobond NB;铸造),他们获得了铸造、铣削、激光烧结和让热循环应用,研究陶瓷的债券的优点(创建、维塔VM 13反射)。作为这项研究的结果,样品也有类似的键的强度值根据施工方法。然而,考虑到陶瓷类型之间的连接强度和金属框架,他们发现,创建品牌陶瓷粘结强度比维塔VM 13和反射。在我们的研究中,使用一种类型的瓷器和生产工艺之间的显著差异是观察到的键的强度。进一步的研究应该进行不同的金属底座生产技术评估不同的陶瓷类型的键的强度。

此外,李et al。 3)发现在他们的研究中,金属陶瓷焊接区域的检查通过SEM / EDS分析,金属框架通过不同的生产方法有类似的表面形态,由于爆破过程。文学包括研究的条件,可以影响粘结强度,如表面准备,改变陶瓷点火条件,和首选的合金类型、评估。在目前的研究中,为了规范表面性质,所有样本与Al抨击2O3粒子125 μ米直径在2 atm的压力下,相同的发射条件提供一个单一类型的陶瓷材料符合制造商的规格。这样做的目的是为了避免变化引起的不同的表面和发射过程,这可能影响不同的生产方法和热循环的绝对影响粘结强度。

合金的不同组件可能导致力学性能变化的合金和陶瓷粘结强度。Ekren et al。 29日)在他们的研究中,一个单一类型的牙科陶瓷应用于钴铬金属子结构准备通过两个不同的直接金属激光生产方法摘要和DMLM),评估工作原理的影响,层厚度和合金粉末内容差异的设备用于生产金属陶瓷粘结强度的方法。他们的研究发现,而不是层厚度的差异,使用的设备工作原理的变化在生产方法和不同的合金粉末的内容明显影响金属陶瓷粘结。在我们的研究中,这一结果相反,虽然没有统计上的显著差异之间观察到金属陶瓷粘结强度与激光烧结设备生产的金属合金从两个不同的制造商和钴铬合金粉末的内容,是决定金属的平均粘结强度值子结构概念激光公司的生产设备的键的强度值高于EOS生产公司的激光烧结设备。

尽管一个理想的测试方法是不同意 17),三点弯曲试验也首选在我们的研究中确定瓷结合强度的金属,因为三点弯曲试验中使用的样本很容易做好准备根据DIN和ISO标准,并建议由美国牙科协会理事会牙科材料、仪器和设备。根据本研究的结果,发现所有的样品,没有热循环过程高于25 MPa,这是最低的金属陶瓷键值根据ISO 9693标准。

 5。结论

在体外研究得出结论如下:

确定键的强度的样品通过CAD / CAM方法高于粘结强度值通过传统铸造和使用两个不同的激光烧结系统

在目前的研究中,虽然没有发现差异之间的粘结强度(MPa)值的组织建立了基于热老化程序准备样品,这是确定样品进行热老化较低粘结强度值相比,样品不进行热老化。根据三点弯曲试验是观察到的结果,粘结强度值的样本在所有组超过25 MPa,临床可接受的极限

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

 确认

作者给特别感谢教授Mehmet Ziya (Fırat目前研究的统计分析。本研究由Akdeniz大学科研项目协作单位授予的“tdk - 2016 - 1472”。

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