Ensayos mecánicos cuasiestáticos para el diseño y la fabricación asistidos por ordenador Carillas oclusales cementadas con material análogo de dentina fresado

Nos gustaría desarrollar una técnica de ensayo mecánico para investigar la resistencia y el comportamiento de las restauraciones mínimamente invasivas o de cualquier restauración dental fija cementada con materiales análogos a los dientes, en lugar del uso de dientes naturales y el uso de pruebas estándar generales, como la prueba de flexión uniaxial y biaxial. Las carillas oclusales de un milímetro de espesor fresadas a partir de CAD/CAM en nanocerámica con menor deformación efectiva tienen una resistencia fáctica superior a la del disilicato de litio convencional. Aun así, ambos demostraron una tensión fáctica adecuada, de nuevo, voluntaria e involuntaria, fuerza máxima de mordida y son materiales prometedores para restaurar los dientes posteriores bajo un esquema mínimamente invasivo.

Este es un método simple y repetible para los nuevos investigadores dentales interesados en probar materiales restauradores novedosos desarrollados. Para empezar, use fresas de diamante gruesas y encontradas para reducir anatómicamente la superficie oclusal del tipodonte mandibular primero en un milímetro y biselar el margen. A continuación, escanee el error tipográfico preparado con un escáner de laboratorio dental.

Abra el archivo de escaneo con OrthoAnalyzer en el software CAD. En la ventana del kit de herramientas para esculpir, seleccione la herramienta de cuchilla de cera y, a continuación, establezca el diámetro en 2,6 milímetros y el nivel en 63 micrómetros. Tire gradualmente de cada superficie de la raíz entre sí para fusionar las raíces bifurcadas en una sola raíz para facilitar el proceso de molienda.

A continuación, muela los tintes análogos de dientes a partir de material laminado de fibra de vidrio a alta presión utilizando una fresadora de cinco ejes. En Autodesk Inventor Professional 2025, diseñe una plantilla que se ajuste a la sección de la raíz del diente del modelo y alinéela con el espacio dentro de las tapas de los extremos de cloruro de polivinilo. A continuación, imprime una plantilla por diente de prueba en polimetilmetacrilato o un material con un módulo similar utilizando una impresora 3D.

Combine las partes de la raíz y los tintes con la tapa del extremo de cloruro de polivinilo. Mezcle la resina epoxi de baja viscosidad de curado en frío y viértala hasta la región de unión cemento-esmalte de los dientes modelo, teniendo cuidado de evitar la contaminación de la superficie oclusal. Deja que la resina epoxi se asiente completamente a temperatura ambiente durante al menos 24 horas.

Importe el archivo de escaneo del diente análogo en el software CAD. En el menú Indicaciones, determine la dirección de inserción de la carilla oclusal. En Interfaces, seleccione la línea de margen y marque la línea de margen del análogo del diente de escaneo.

Luego, seleccione la interfaz de tinte. Y desde la Configuración avanzada, ajuste el espacio de cemento a 0.025 milímetros y el espacio de cemento adicional a 0.050 milímetros. A continuación, en Diseño de anatomía, cree una carilla oclusal de un milímetro de grosor utilizando una plantilla de la Biblioteca de sonrisas.

Ajuste la chapa según sea necesario con herramientas y esculpa. Para comenzar, coloque la restauración sobre los tintes maestros preparados cargándola debajo de un cabezal de compresión relleno de silicona en la máquina de prueba universal con una carga de 40 Newton. Cura la restauración utilizando un diodo emisor de luz a una intensidad de luz de 1.000 a 1.200 milivatios por centímetro cuadrado en modo normal durante uno o dos segundos.

Retire el exceso de cemento y continúe curando cada superficie durante 20 segundos. Después del curado, retire la restauración de la máquina de prueba universal y colóquela en agua destilada a 37 grados centígrados durante 48 horas para permitir que el cemento se cure por completo. Antes de realizar la prueba, utilice marcadores permanentes finos para dibujar tres líneas de referencia laterales mediales y tres líneas de referencia anteroposteriores en diferentes colores en las restauraciones.

Coloque la muestra de prueba en el centro de la platina inferior de una máquina de prueba mecánica equipada con una celda de carga de cinco kilonewton configurada para pruebas de compresión. A continuación, coloque una bola de acero inoxidable de 5,5 milímetros de diámetro en la fosa central de la restauración, alineándola en la intersección de las líneas de referencia centrales. Coloque un anillo acrílico protector alrededor de la muestra y un protector contra desechos frente a la máquina de prueba para contener cualquier posible residuo volador.

Baje la cruceta hasta que esté casi en contacto con la bola de acero. A continuación, ponga la carga y el desplazamiento a cero. A continuación, aplique compresión a una velocidad de un milímetro por minuto hasta que la restauración se fracture señalada por una caída repentina de la carga.

Registre la carga de fractura. Después de la fractura, retire el protector de residuos y el anillo acrílico. Recoja cuidadosamente la muestra de prueba y sus fragmentos.

Monta la cámara ocular en el microscopio estereoscópico. Utilizando software de microscopía estereoscópica, capture imágenes aéreas y de vista lateral de las muestras con un aumento de 20x. Para la microscopía electrónica de barrido, corte la muestra en la unión cemento-esmalte y colóquela en un baño de acetona en un limpiador ultrasónico.

Después de secar al aire el espécimen, aplique una capa de oro a la superficie. Capture imágenes de las vistas aéreas y laterales con un aumento de 250 a 300x. Las imágenes de microscopio estereoscópico de carillas oclusales fracturadas de LD y RNC mostraron una grieta superficial en forma de anillo en la intersección de las líneas de referencia centrales en la fosa central.

Esta grieta, parte del sistema de grietas del cono hertziano, se extendió hacia las capas de restauración más profundas. El análisis fractográfico reveló que tanto la LD como la RNC se fracturaron consistentemente en la cara lingual distal, excepto por una muestra de RNC con una fractura bucolingual. Las imágenes de microscopio electrónico de barrido mostraron que las superficies de fractura de RNC parecían rugosas y fibrosas debido a la impregnación de relleno nanocerámico que indicaba deformación plástica.

Por el contrario, las fracturas LD se propagaron directamente, formando múltiples piezas de fractura distintas.