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http://hdl.handle.net/1843/36395| Type: | Tese |
| Title: | Comportamento mecânico de instrumentos endodônticos de NiTi: uma abordagem numérica |
| Authors: | Suzanny Cristina Soares Martins |
| First Advisor: | Leandro de Arruda Santos |
| First Referee: | Vicente Tadeu Lopes Buono |
| Second Referee: | Ana Cecília Diniz Viana |
| Third Referee: | Elaine Carballo Siqueira Corrêa |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Natália Isabel de Azevedo Lopes |
| Abstract: | Instrumentos endodônticos de níquel-titânio (NiTi) se sobressaem em relação aos de aço inoxidável devido às propriedades de memória de forma e superelasticidade, além de superior comportamento mecânico, biocompatibilidade, resistência à corrosão e elevada ductilidade. A grande flexibilidade das limas endodônticas possibilita a correta formatação de canais radiculares. Em limas NiTi, essa flexibilidade está relacionada com o comportamento superelástico da liga, que depende das fases cristalográficas no material, e com a geometria desses instrumentos. Limas NiTi devem ser flexíveis o suficiente para evitar danos ao canal dentário, mas também necessitam de resistência mecânica elevada para promover eficiência de corte no canal. Tais propriedades podem ser aprimoradas por modificações no design, por tratamentos térmicos e pelo processo de fabricação. Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar, pelo método de elementos finitos, as alterações no comportamento mecânico de instrumentos endodônticos rotatórios em função de diferentes tratamentos térmicos e de variações geométricas. Para isso, verificou-se os efeitos que a excentricidade da seção transversal provoca em limas NiTi e comparou-se dois instrumentos geometricamente diferentes aplicando três conjuntos de propriedades mecânicas obtidas por tratamentos térmicos. Foram realizados carregamentos de flexão e torção nas limas, por meio de elementos finitos, e verificadas a flexibilidade, a rigidez torcional e a distribuição de tensão. Os resultados mostraram que a excentricidade geométrica não aumenta a flexibilidade dos instrumentos, mas altera o padrão de tensões, diminuindo a tensão máxima atingida. Como consequência, tem-se um aumento da vida em fadiga dos instrumentos, devido aos menores níveis de tensão e, ainda, a geometria excêntrica possibilita formatar um maior diâmetro do canal, utilizando menor área da seção transversal. A comparação entre dois designs evidenciou que a área da seção transversal afeta diretamente a flexibilidade e a rigidez torcional. Enquanto a distribuição de tensão se relaciona com outros fatores geométricos, como números de pitch, forma e excentricidade da seção transversal. Com relação às propriedades obtidas dos tratamentos térmicos distintos, constatou-se que a obtenção de fase R promove maior nível de flexibilidade e menor nível de tensão às limas que o NiTi superelástico. |
| Abstract: | Nickel-titanium (NiTi) rotary instruments are better than stainless steel instruments due to the superelasticity and the shape memory properties. Also, NiTi has superior mechanical behavior, biocompatibility, corrosion resistance, and high ductility. The great flexibility of endodontic files allows the correct shaping of root canals. Flexibility in NiTi files is related to superelasticity, which depends on crystallographic phases present and geometry of these instruments. NiTi files must be flexible to prevent damage to the dental canal, but they also need high mechanical strength to promote cutting efficiency. Such properties can be enhanced by changes in design, heat treatments, and the manufacturing process. Within this context, the objective of this work is to evaluate, by the finite element method, the changes in the mechanical behavior of rotary endodontic instruments as a result of different heat treatments and geometric variations. For this, it was verified the effects that off-centered cross-section causes in NiTi files and two geometrically different instruments were compared applying three heat treatment conditions. Bending and torsion loads were performed on the files, using finite elements, and flexibility, torsional stiffness, and stress distribution were checked. The results showed that the geometric eccentricity does not increase the flexibility of the instruments, but alters the stress pattern, decreasing the maximum stress reached. There is an increase in fatigue life due to the lower stress, and the eccentric geometry makes it possible to format larger canals using a smaller cross-section area. The comparison between the two designs showed that the cross-sectional area directly affects the flexibility and torsional stiffness. The stress distribution is related to other geometric factors, such as pitch numbers, shape, and eccentricity of the cross-section. About heat treatments, it was found that obtaining the R phase promotes a higher level of flexibility and a lower level of stress to files than the superelastic NiTi. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica Metalurgia física Endodontia - Instrumentos Ligas de níquel-titânio Metais - Tratamento térmico Método dos elementos finitos |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/36395 |
| Issue Date: | 6-Mar-2020 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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