循环疲劳抗性的蓝色在不同温度热处理设备

文摘

的主要目的是评估蓝色热处理设备的循环疲劳抗性不同的运动学。24牙髓学的同一品牌的工具被用于每个三个实验组,每组:VB(涡蓝色40/0.04),RB (RECIPROC蓝色40/0.06),XB (X1蓝色40/0.06)。仪器被随机分布并受温度的20°C和37°C。疲劳试验是使用不锈钢设备执行。数据分析使用Shapiro-Wilk测试中,学生的t -测试,F测试和图基在显著性水平和Tamhane测试 。仪器的循环疲劳电阻在温度不同显著为每个仪器类型( )。RB仪器显示更大的循环疲劳阻力的测试温度与VB和XB仪器( )。往复运动积极循环抗疲劳强度的影响。蓝色热处理仪器显示减少循环抗疲劳强度随着温度的增加( )。

1。介绍

循环疲劳的主要机制之一是导致钛镍(镍钛)仪器骨折在牙根1- - - - - -4]。这种类型的疲劳是由于交变拉伸和压缩应力,当仪器在一个弯曲的运河,和仪器一般骨折的最大曲率(5,6]。为了克服这个限制,仪器已经过了改进设计和制造方法,和治疗应用于镍钛合金提供优越的机械性能(7- - - - - -9]。

这些治疗方法来变换形状记忆性能和影响合金的力学行为,表现出更好的性能在比较类似的仪器由传统的超弹性镍钛丝(10,11]。组件的转变温度调整改变晶体镍钛的合金原子排列和修改从奥氏体相(立方结构)马氏体相(低温阶段,单斜B190结构)(8]。高百分比的这个阶段增加了仪器的灵活性和循环疲劳电阻(12- - - - - -14)自马氏体相的变化抑制特性,使裂纹扩展更困难,因为存在多个接口(15]。

自动化测试工具在不同的温度下有相当不同的疲劳行为16,17]。增加大约37°C(模拟体温)改变其断裂阻力(18- - - - - -20.),因为它们是用在运河,牙周膜包围了,体温是一个相关的因素(21,22]。

制造商已经开发出一种特殊的热过程增加镍钛铝合金的灵活性,它主要包含一个稳定的马氏体相在临床条件下(23,24]。蓝色的热处理传授一个蓝色的颜色和温度控制过渡,确保合金内存控制和缺乏弹性的内存,并被认为是增加循环抗疲劳强度的相关因素(12,14,25]。

关于运动的运动学,在体外循环疲劳试验表明,往复乐器表现出更好的抗疲劳强度。然而,裂缝的平均时间是不能直接成正比的增加的数量完成所需往复旋转(360°)可能是因为生成的速度不直接成比例26]。

每制造商受到蓝色热处理时,仪器涡蓝色(VB;俄克拉何马州的塔尔萨DENTSPLY塔尔萨牙科,美国),RECIPROC蓝色(RB;VDW,拜仁慕尼黑,德国)和蓝色(X1 XB;可生活,阿雷格里港,南里奥格兰德,巴西)表示当更好的循环需要抗疲劳强度。因此,本研究评价工具的循环抗疲劳强度与蓝色的热处理和不同的运动学,连续的,并且相互旋转(涡蓝色,RECIPROC蓝色,X1蓝色)在20°C (±0.5°C)和37°C (±0.5°C)模拟室温和根管内部的温度,分别。考虑到体温(约37°C)可以显著影响镍钛结晶相的转变温度,镍钛的循环疲劳行为的文件。

显著差异的零假设测试是没有蓝色的热处理设备之间的循环抗疲劳强度与不同运动学在20°C (±0.5°C)和37°C (±0.5°C)。

2。材料和方法

三个品牌的蓝色热处理镍钛牙髓学的乐器与不同的运动学进行了测试。24新的牙髓学的工具被用于三种实验组:VB(涡蓝色40/0.04),RB (RECIPROC蓝色40/0.06)和XB (X1蓝色40/0.06),所有大小ISO 40 - 25毫米的长度和商用的原产国学习。使用前,检查所有工具都由一个运营商在立体显微镜(立体发现V12、蔡司、德国)16 x定性规范仪器缺乏缺陷或变形,如扭曲或粗糙的毛边切割刀片。没有改变的迹象被发现,没有仪器被丢弃。24仪器相同的品牌,所有来自同一生产批次,随机分布(http://www.random.org)分成两组(n= 12)并受温度的20°C和37°C。牙髓学的仪器是使用6:1降低机头(Bensheim Sirona牙科系统GmbH,德国)就是secu * tanu减去VDW耦合。就是secu * tanu减去VDW银®RECIPROC®电机,慕尼黑,德国)。VB组仪器(涡蓝色40/0.04)使用500 rpm的速度和转矩1.3 Nmm。RB (RECIPROC蓝色40/0.06)和XB (X1蓝色40/0.06)组,使用的工具是“RECIPROC所有”模式,同样的运动学。

疲劳试验是使用不锈钢设备,允许执行模拟仪器插入弯曲人工运河宽1.5毫米(20.]。一个定制的支持(图1)被用来保持机头和钢铁管静态在使用过程中,只允许自由旋转的工具。人工运河是由一个60°角曲率和曲率半径测量每一个5毫米施耐德(27)法和曲率中心在5毫米的乐器。要测试的仪器被耦合到机头和插入到人工运河平行的垂直部分运河,方向后,从仪器的基础。设备已经完全淹没在蒸馏水在玻璃容器中测量50×20×30厘米(18,20.]。温度控制在20°C (±0.5°C)或37°C (±0.5°C)在水下工作时使用数字温度计和恒温器(20.]。加热和冷却的水在测试过程中,分别使用一个加热元件和冰。恒温器提示是充分模拟运河附近的维护,确保在分析具体的温度。牙髓学的乐器都是每个制造商的建议和自由经营和使用静态轴向方向,直到断裂。抗疲劳强度是决定通过测量通过视频记录的时间间隔,以秒为单位,启动仪器触发时,停止骨折时视觉检测(12]。周期裂缝的数量(NCF)是使用公式计算NCF =每分钟旋转(rpm)×时间失败在几秒钟内(s) / 60年代。骨折后,使用数字卡尺片段长度测量0.01毫米精度。

描述性的分析数据使用SPSS 23.0(美国SPSS . n:行情)、芝加哥、IL)为Windows和Excel 2010。每个文件类型的正常数据和温度测试使用Shapiro-Wilk测试组合。分析推理,用学生的t与平等的方差,以及学生的t以及与不平等的方差F(方差分析(方差分析)测试图基或Tamhane期末测验。图基的多个比较测试中使用的情况下差异假说被证实,平等和Tamhane对比测试时使用平等的方差的假设被拒绝了。显著性水平是设定在 。

3所示。结果

NCF的平均值和标准偏差值如表所示1并在图2。仪器的循环疲劳电阻在温度(20°C和37°C)显著不同的仪器类型( )。RB仪器显示更大的循环疲劳阻力的测试温度与VB和XB仪器( )。多重比较的测试表明,NCF显著不同的三种仪器在20°C ( )和RB仪器和其他两个品牌之间的37°C ( )。平均片段长度(4.62 - -5.40毫米)之间没有显著差异的仪器测试20°C或37°C ( )。

4所示。讨论

本研究的结果表明,降低温度增加了蓝色的循环疲劳抵抗热处理设备。这些工具是氧化的结果,加热和冷却诱导表面,提高镍钛合金的马氏体,因此给它更好的疲劳寿命18]。到目前为止,没有循环疲劳研究相比,只有蓝色的热处理设备(VB, RB, XB)在不同温度和运动学。温度一直在调查作为一个变量显著影响循环抗疲劳强度(16,18,19]。增加温度会导致减少循环抗疲劳强度(17,20.,22,28),我们的研究结果显示。在20°C,每种乐器的NCF值明显高于在37°C ( ),组XB和RB。NCF值在3种类型的仪器测试不同显著20°C ( )。在37°C,这种差异发生的RB仪器相对于VB和XB仪器( )。因此,零假设被拒绝( )。

在过去,大多数循环抗疲劳强度研究在室温下进行,但这并未反映临床条件下,根管有不同温度(29日]。循环疲劳试验的环境条件是影响断裂阻力以及执行的动作运动学,金属合金,和物理特性的仪器16,30.,31日]。根据我们的结果,验证抗循环疲劳的理想温度是37°C,模拟根管的温度。为此,我们使用一个恒温器保持温度不变。

一个理想的实验模型进行测试循环疲劳将涉及仪表在自然牙齿。然而,样本标准化是困难和限制大的样本量,因为长度的变化,曲率半径,和程度在同一个牙科集团(32]。此外,测试仪器相同的牙齿是不可能的,因为样品是永久更改仪表。另一个重要的变量是在空气中循环疲劳试验的性能,使用油或浸入水中,这可能会影响NCF的值。因此,测试是进行人工运河浸在水中,以确保与伟大的温度控制实验条件被标准化,在先前的研究17- - - - - -20.,28]。值得注意的是,不存在特定的ISO标准执行循环疲劳试验验证设备(28];因此,一个设备是在这项研究中创建的。

往复运动运动学延长仪器的使用寿命,因为他们使仪器暴露在低电压值相比,连续旋转,从而增加NCF [33- - - - - -35]。通过系统回顾,费雷拉et al。26]指出,往复运动提高了仪器的循环抗疲劳强度与连续旋转独立于其他变量,如转动速度、曲率的角度模拟运河,和镍钛器械设计。这个信息同意这项研究的结果,为往复RB和XB仪器提出了更高的NCF与旋转VB工具相比,尽管后者锥形最低(0.04)。

小曲率半径和仪器直径增加导致更少的周期断裂(36]。仪器测试在我们的研究中有一个高架diameter-40-and比仪器从而更容易疲劳与较小的直径(36,37]。然而,RB和XB仪器相同的0.06,锥度,VB的仪器是0.04。RB乐器表现出明显高于NCF XB仪器相比,相同的锥度,和VB工具,较低的锥度。这一发现表明,蓝色的热处理设备、变量锥形似乎没有影响循环抗疲劳强度。此外,RB乐器有一个s形截面,与三角形截面出现在其他两个仪器测试。这一发现证实了研究结果的Kaval et al。38),发现更高NCF与s形截面仪器,具有更小的金属芯比三角形截面。

蓝色的热处理XB往复式仪器,生产控制(CM)镍钛记忆合金,最近在市场上推出。他们有一个不活跃的提示和每个制造商的instryctions三角形截面。没有研究报道XB文件行为(40/0.06)循环疲劳试验。在我们的研究中,这些工具在20°C的NCFs明显越来越大,分别比RB和VB工具( )。只在37°C, XB乐器不同的RB仪器( ),呈现NCF较低。之间的温度测试相比,XB的NCFs工具显著不同。

VB与CM镍钛旋转仪器制造合金和蓝色热处理的特点是一个常数锥度,三角形截面,没有径向土地(39,40]。VB工具在我们的研究中,提出了NCF低于其他仪器在测试温度,与值附近发现的Dosanjh et al。20.)在同一角度和曲率半径,显示1233年平均NCF 37°C。

一些研究表明,低温降温可能是一个有趣的策略来提高旋转镍钛的抗疲劳强度文件虽然冷却到低温时仪表可能很难实现(17]。这个实验是开创性的循环抗疲劳强度评估RB 40/0.06仪器在运河60°角和曲率半径为5毫米。由于这种情况,NCF结果RB 25/0.08工具进行了讨论。研究相同的人工运河条件表明,RB仪器(25/0.08)提出更好的循环抗疲劳强度与RECIPROC (25/0.08) WaveOne金主(25/0.07)[17,34),和一个形状(25/0.06)[41)仪器,但没有报告实验温度。与这些研究一致,即使higher-diameter仪器,我们的研究发现更高的RB 40/0.06 NCF值。因此,零假设被拒绝。

5。结论

在这项研究的局限性,RECIPROC蓝色工具的循环抗疲劳强度比X1蓝色和涡蓝色仪器20°C和37°C。结果表明,疲劳试验应该进行的体温,而不是室温。

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。

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