Blog

universidade Federal do pampa – UNIPAMPA Campus Tecnológico de Alegrete Engenharia Mecânica Autores: Maicon Fonseca Andrades, Ricardo Missio. Análise mecânica microestrutural de uma liga cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições Resumo: Atualmente, as ligas de cobalto-cromo vêm sendo largamente utilizadas na odontologia para a confecção de aparelhos e próteses removíveis metalo-cerâmicas; e OF17 uma boa biocompati Swipe nentp extremamente resist Entretanto, recentem teses de ligas resentar ar o material oxidações. ro de falhas prematuras dessas próteses. Tais falhas são consequências os métodos de fabricação, uma vez que são feitas a partir de sucessivos processos de refundições, na qual são usadas partes de liga fundida e partes de liga virgem simultaneamente. O objetivo deste artigo é analisar as propriedades mecânicas e a microestrutura de uma liga cobalto-cromo de uso odontológico após vários processos de refundição.

Usando o método de pesquisa bibliográfica, com base na tese de doutorado de Hárnson de Almeida Dantas e outras pesquisas secundárias ligadas à análise da fundibilidade de uma liga cobalto-cromo. São avaliadas as principais modificações ocorridas no comportamento ecânico dessa liga por meio de ensaios de tração e microestrutura, bem como a análise de sua composição final.

Os resultados mostram que sucessivas refundições c comprometem as propriedades mecânicas do material, pôs diminuem a energia de fratura da liga devido ao surgimento de poros e defeitos superficiais; apesar de que a microestrutura não apresente variação significativa, assim como sua composição. De maneira geral, conclui-se que o processo de fundição é critico para o resultado final, portanto é necessário um maior e melhor treinamento dos técnicos e métodos eficazes de avaliação das undições realizadas.

Palavras chaves: ligas cobalto-cromo, próteses, refundições. Lista de Figuras: Figura 1 Gráfico: Co-Cr liga virgem Página: 8 | Figuraz Gráfico: co-cr, 30 refundiçao Página:g I Figura 3 Gráfico: Co-cr, 6a refundição Página: 9 Figura 4 Tabela de dados: tensão máxima e energia de fratura I Página: 101 Figura 5 Tabela de dados: médias e desvios padrões Página: 10 Introdução: Por muitos anos as ligas de ouro eram o material mais utilizado para a confecção das estruturas metálicas de próteses parciais removíveis (PPR) para a odontologia.

Contudo, tais ligas possuem m custo muito elevado, o que inviabilizava sua aquisição para toda a população, desse modo era preciso buscar algum material alternativo que atendesse a todas as exigências; com o passar do tempo, as ligas de cobalto-cromo tornaram-se a solução mais viável para esse problema e atualmente, são a primeira opção para a fabricação de estruturas metálicas de PPR.

Entre algumas vantagens do uso dessas ligas para próteses dentárias estão associadas ao fato de serem mais leves e tão resistentes ? corrosão quanto às I 20F próteses dentárias estão associadas ao fato de serem mais leves tão resistentes à corrosão quanto às ligas de ouro, ter menor custo e possuírem melhores propriedades mecânicas. Entretanto, recentemente tem crescido o número de falhas prematuras dessas próteses.

Entre os problemas mais comuns estão à perda de elasticidade e a fratura de partes dos componentes. Tais falhas são consequências dos processos de fabricação, uma vez que são feitas a partir de sucessivos processos de refundições, na qual são usadas partes de liga fundida e partes de liga virgem simultaneamente. O objetivo geral desse trabalho é analisar as propriedades mecânicas de uma liga comercial de Co-Cr de so odontológico, após sucessivos processos de refundição.

Os objetivos específicos buscam determinar as principais modificações ocorridas nas propriedades mecânicas desta liga; avaliar as alterações microestruturais decorrentes dos processos de refundição e orientar os laboratórios de próteses dentária na correta manipulação das ligas de Co-cr durante os processos de fundição, de maneira a preservar as propriedades mecânicas do material. Usando o método de pesquisa bibliográfica, com base na tese de doutorado de Hárrison de Almeida Dantas e outros trabalhos secundários.

São avaliadas as principais modificações ocorridas no material por meio dos ensaios mecânicos, bem como a análise de sua resistência durante a aplicação. A seguir é apresentada a revisão bibliográfica, os métodos utilizados e, por conseguinte os resultados obtidos, levando em consideração todos os dados apurados, testes e conseguinte os resultados obtidos, levando em consideração todos os dados apurados, testes e ensaios já feitos e análises posteriores.

Revisão Bibliográfica: A confecção de próteses e peças fundidas com o objetivo de restaurar perdas corporais é uma prática da odontologia esenvolvida por Philbrook (1897), onde as técnicas de fundições foram estudadas mais tarde por Tagart (1 907), que formou a base de toda a estrutura do atual processo de fundição de ligas odontológicas.

Depois, Earnshaw (1956) revela ser muito difícil prevenir o superaquecimento de ligas cobalto-cromo antes do término do processo, utilizando chamas no processo de fundição. pois para se obter um material com alta qualidade é necessário uma estrutura granular fina e o superaquecimento resulta em estruturas granulares mais grossas e propriedades mecânicas insatisfatórias.

Com o passar dos anos novos estudos surgiram em diversas áreas e contribuíram para a evolução das técnicas de fundições, assim como seu efeito na microestrutura dos materiais. Taylor e Ranson (1960) comprovam através de experimentos que as sobras de ligas já confeccionadas não podem ser reutilizadas, porque o aumento do numero de refundições ocasiona uma diminuição na resistência à tração, no limite de escoamento e no alongamento.

A reutilização de sobras de outras ligas empobrece o material final, fazendo com que suas propriedades fiquem abaixo das outras ligas (confeccionadas corretamente), mesmo ssim esse tipo de liga pode ser utilizada, pois suas características ainda estão de acordo com o exigido pelas normas d 40F pois suas características ainda estão de acordo com o exigido pelas normas de fabricação.

Lewis et al. , (1975), realiza vários testes funcionais com diferentes métodos de aquecimento, com o objetivo de analisar as variações das propriedades mecânicas de uma liga niquel-cromo Os resultados mostram que as propriedades mecânicas apresentam variações não só com o número de vezes que foi refundida, mas também em relação ao método de aquecimento utilizado na undição.

Asgar (1977) verifica o aquecimento gradual do molde e conclui que os moldes devem ser aquecidos lentamente para evitar que as bolhas de cera e o vapor de água produzam asperezas que resultariam em poros nas fundições obtidas; fraturas nas paredes e do interior do molde, que resultariam em defeitos superficiais. Nelson et al. , (1986), estuda o efeito em dez refundições nas propriedades f[sicas e clínicas de uma liga de níquel-cromo.

O experimento busca simular situações ocorridas em laboratórios protéticos, para isso, utiliza-se sobra do metal fundido dos botões dos condutos de alimentação, combinados com ligas virgens (50% em peso de liga reutilizada + 50% de liga virgem), fundido 101 corpos de prova a uma temperatura de 1550cc, 11 em forma de barra e 90 em forma de armação metálica de prótese parcial removível. Os resultados em dureza Vickers (VHS) mostram vanaçóes de 335 VHS a 390 VHS.

Segundo De Fiori, S. R. , (1986), a prótese dental como objetivo de ensino pode ser dividida, segundo disciplinas autônomas e independentes, em prótese total, prótese parcial fixa e prótese parcial removível, devido ? autônomas e Independentes, em prótese total, prótese parcial ixa e prótese parcial removível, devido à diversidade de funções desenvolvidas pelo sistema mastigatório e pelas necessidades dos pacientes.

As próteses parciais removíveis se diferenciam das outras por utilizar como meio de transmissão de força mastigatória somente dentes, ou os dentes e a fibromucosa que reveste o rebordo residual, e pelas fibras do ligamento periodontal que unem os dentes ao osso alveolar. Segundo o autor, as próteses parciais removíveis podem ser classificadas segundo os meios de transmissão de forças, em: prótese dento- suportada, prótese dento-muco-suportada e muco-dento- uportada.

Johnson e Winstanley (1996) relatam que ainda não existe nenhum método estandardizado para determinar e definir a qualidade de uma fundição. Porém, muitos métodos têm sido usados com vários graus de sucesso. Ameer, Khamis e Al-motlaq (2004), fazem uma análise quimica e eletroquímica de ligas de Ni-Cr-Mo e Co-Cr-Mo refundidas. Mergulhando os corpos de prova de ambas em uma solução de saliva artificial, comprovaram que as ligas Co-Cr-Mo são mais resistentes à corrosão que as Ni-Cr-Mo, uma vez que a liberação de níquel foi maior que a de cobalto e cromo.

Em trabalho de monografia, Sá, C. J. , (2005), procura analisar os efeitos do número de refundições sobre a estrutura de uma liga de NI-Cr (vale ressaltar que níquel e cobalto possuem propriedades semelhantes, assim o estudo serve para ambos). Usando corpos de provas feitos a partir de ligas virgens e de misturas com ligas já refundidas, com o objetiv provas feitos a partir de ligas virgens e de misturas com ligas já refundidas, com o objetivo de analisar a porosidade de cada liga, uma vez que a presença de poros na estrutura do material compromete sua vida útil, levando a fratura prematura.

Os esultados mostraram que os materiais confeccionados a partir de ligas virgens apresentaram porosidade máxima de 9% a 11%; os materiais confeccionados a partir de ligas virgens mescladas com outras já fundidas anteriormente apresentaram porosidade máxima de 14% a 86%. Sabendo que a deformação permanente é uma das complicações mecânicas mais comuns em próteses parciais removíveis Mahmoud, A. A. , et al. (2007) realiza um estudo com a finalidade de validar um elemento finito para medição da deformação permanente nos grampos dessas próteses.

Os grampos foram confeccionados em Ti-6Al-7Nb, Co-Cr e liga de ouro tipo IV, olocados em direções diferentes e os valores de deformação permanente registrados. Os resultados mostram desvios em quantidade significativa capazes de produzir desvios permanentes. Como visto nessa revisão bibliográfica dos artigos científicos selecionados, o tema deste trabalho tem sua importância afirmada na vida útil dos trabalhos protéticos com próteses parciais removíveis.

Os métodos de fabricação utilizados pelos autores, as técnicas de fundição, bem como os resultados por eles obtidos formam a base para a elaboração dos métodos aqui aplicados, como se vê a seguir. Métodos: Próteses parciais removíveis são comumente lançadas em laboratórios de pequeno porte, que na tentativa de otimizar os cus comumente lançadas em laboratórios de pequeno porte, que na tentativa de otimizar os custos usam partes remanescentes de próteses anteriores misturadas a liga fresca na fabricação de novos dispositivos.

No entanto, pouco se sabe sobre os efeitos causados por essa prática no comportamento mecânico dos dispositivos protéticos. É importante salientar que as próteses são submetidas à fadiga excessiva que encurta sua vida útil, por isso, o presente estudo tem como objetivo avaliar as mudanças o comportamento mecânico de ligas Co-cr odontológicas depois de várias reformulações. Os dados obtidos para o presente estudo foram retirados de Dantas (2008); Carreiro, Ribeiro, Bezzon e Mattos (1999).

A partir deles calculam-se a média das tensões máximas suportadas pelo material e sua correspondente energia de fratura: X=xn; depois de encontradas as médias, calculam-se a variância e o desvio padrão dos valores com as DP=V(x)12 respectivamente. A energia de fratura é calculada através da área do gráfico tensão x deslocamento, de forma aproximada devido a irregularidade da curva original. Durante as análises, dará-se ênfase também a influência do percentual de porosidade do material para o seu desempenho em serviço, além dos estudos anteriores realizados por outros pesquisadores.

Wataha (2002), afirma que para a fabricação de uma prótese é necessário um trabalho especial, pois esta deve ter vários atributos que incluem: limite de elasticidade, dureza, módulo de elasticidade, as fases microestruturais, tamanho de grão, resistênlca a corrosão e oxidação, coe 80F elasticidade, as fases microestruturais, tamanho de grão, resistênica a corrosão e oxidação, coeficiente de expansão érmica e faixa de fusão; todas essas características são consideradas para a seleção de uma liga adequada para se trabalhar.

Segundo Dantas (2008), para uma melhor análise dos dados classificam-se os corpos de prova conforme o número de fundições, dividindo-os em sete grupos conforme as normas da ASTM (American Society for Testing and Materials, Sociedade Americana para Testes e Materiais) para os testes de tração e microdureza, seguindo o número de refundições. Assim, os grupos são formados: 10 Grupo: corpos de prova obtidos em liga virgem de cobalto- cromo. Grupo: corpos de prova obtidos em 50% em peso da liga do primeiro grupo (fundida) e 50% de liga virgem. 30 Grupo: corpos de prova obtidos em 50% em peso da liga do segundo grupo (fundida) e 50% de liga virgem. 40 Grupo: corpos de prova obtidos em 50% em peso da liga do terceiro grupo (fundida) e 50% de liga virgem. 50 Grupo: corpos de prova obtidos em 50% em peso da liga do quarto grupo (fundida) e 50% de liga virgem 60 Grupo: corpos de prova obtidos em 50% em peso da liga do quinto grupo (fundida) e 50% de liga virgem. 0 Grupo: corpos de prova obtidos em 50% em peso da liga do sexto grupo (fundida) e 50% de liga virgem. Este estudo baseia-se nesses 7 grupos formados, a partir dele se calculam os valores médios das propriedades e os desvios padrões, utilizando dados Já conhecidos sobre o material. Os corpos de prova em geral, são obtidos através do método de fundição por cera perd material. fundição por cera perdida.

Os ensaios de tração são realizados em uma máquina de ensaio mecânico universal a temperatura ambiente. Os dados obtidos através deste ensaio Incluem módulo elástico, energia de fratura, força de ruptura, força máxima e limite de elasticidade. As medidas de comprimento útil, spessura e largura são realizadas antes e depois dos ensaios com a ajuda de um paquímetro. Após o ensaio, são selecionadas as secções da área de fratura representativas de cada grupo.

A análise é feita através da incidência por feixe de elétrons na região da fratura promovendo a emissão de elétrons secundários e retro-espalhados, assim como os de raios-X característicos. Para a análise são utilizados aumentos de 1 00, 200 e 500 vezes. Dantas (2008), afirma que para os ensaios de microdureza, os corpos de prova são confeccionados com dimensões aproximadas, todos obtidos pela técnica de cera perdida e mbutidos em resina acrílica de auto-polimerização para em seguida serem submetidos ao lixamento manual e ao polimento.

Para tais testes é utilizado um microdurômetro para determinar a microdureza dos constituintes segundo a norma brasileira NBR-6672. Após o polimento das amostras, os corpos de prova são analisados em microscópio óptico para identificar a presença de poros. De acordo com Sá (2005) e Todescan (1960), a porosidade é uma das principais causas de fraturas e precisa estar em um percentual máximo de no material. A identificação da porosidade pode ser feita por uma ferramenta computacion 0 DF