Caracterização do dano por fretting em ligações de implante dentário - pilar

Abstract

Introdução: O fretting é um fenómeno de desgaste que atinge qualquer componente mecânico, quando as suas superfícies são sujeitas a deslocamentos relativos de pequena amplitude. Este trabalho visa a investigação deste comportamento mecânico no caso concreto dos implantes dentários, por meio de ensaios experimentais. A ciência dos implantes massificou-se com uma taxa de sucesso elevada, mas ainda com um grande desconhecimento no que toca aos fenómenos de tribologia a eles associados. O objectivo deste estudo é de aprofundar o conhecimento das condições de trabalho dos implantes, com uma escolha mais informada dos pares de materiais, contribuindo deste modo para uma vertente mais humana da Engenharia. Métodos: como primeiro passo, procedeu-se à caracterização dos materiais por Microdureza assim como por Rugosimetria de palpação. Posteriormente foram conduzidos ensaios num tribómetro com os 2 pares de materiais mais comuns nestas aplicações: Titânio Grade 5 - Titânio CP 4; Titânio CP 4 - Dióxido de zircónio estabilizado com ítria. Para representar o acto mastigatório, foi adoptada esquema geometria de contacto plano – esfera. As marcas foram posteriormente analisadas por: Microscopia óptica, Perfilometria por laser e Microscopia electrónica de varrimento (SEM). Com base nessas medições, obteve-se o valor dos diâmetros das marcas, assim como os perfis transversais de desgaste, que permitiram estabelecer um critério decisivo para a escolha do melhor par de materiais. Resultados: muito embora a ordem de grandeza das propriedades a medir seja diminuta, é possível obter resultados consistentes. Com a comparação dos valores obtidos foi possível avaliar com mais precisão o comportamento dos materiais aplicados nos implantes, tanto a seco como com saliva. Conclusões: neste trabalho é realizada uma análise exaustiva do comportamento dos dois pares de materiais referidos, contribuindo para um melhor entendimento do fretting em implantes dentários.Introduction: Fretting is a wear phenomenon that occurs in all mechanical components, when their surfaces are subjected to small scale displacements. This work aims to investigate fretting of the dental implants, through experimental testing. The implant science has reached a widespread application with a high rate of success, but still without a deep comprehension of the associated tribology phenomenon. The main goal of the present essay is to develop the knowledge of the implant’s service conditions, with an enlightened choice of the intervening materials, in order to contribute to a more human side of Engineering. Methods: to begin, the materials under study were characterized by Micro hardness as well as direct contact roughness. Afterwards the tests were conducted in a tribometer with the two most common implant materials: Titanium Grade 5 – Titanium CP 4; Titanium CP 4 – Yttrium balanced Zirconium. To represent the chewing process, we chose the flat-on-ball contact geometry. The wear scars were later analyzed by Optical Microscopy, Laser profilometry and Scanning Electron Microscopy. These measurements allow to obtain the scars diameters also as the transversal wear profiles which will be the main criteria for selecting the best material. Results: although the properties magnitude to measure is minimum, it is possible to get consistent results. With the obtained values comparison is possible to evaluate with more precision the implant material behavior, in dry conditions as well under artificial saliva. Conclusions: In this work a thorough analysis of the material behavior was preformed, leading to a better understanding of fretting on dental implants.