Teste Mecânico Quase-Estático para Projeto Assistido por Computador e Fabricação de Facetas Oclusais Cimentadas em Material Análogo de Dentina Fresada

Gostaríamos de desenvolver uma técnica de teste mecânico para investigar a resistência factual e o comportamento de restaurações minimamente invasivas ou qualquer restauração dentária fixa cimentada em materiais análogos do dente, em vez do uso de dentes naturais e do uso de teste padrão geral, como teste de flexão uniaxial e biaxial. As facetas oclusais de um milímetro de espessura fresadas a partir de CAD/CAM em nanocerâmica com menor deformação efetiva têm resistência factual superior ao dissilicato de lítio convencional. Ainda assim, ambos demonstraram tensão factual adequada, novamente, voluntária e involuntária, força máxima de mordida e são materiais promissores para restaurar dentes posteriores sob um esquema minimamente invasivo.

Este é um método simples e repetível para novos pesquisadores de odontologia interessados em testar materiais restauradores desenvolvidos pela novidade. Para começar, use brocas grosseiras e de diamante para reduzir anatomicamente a superfície oclusal do typodont mandibular primeiro em um milímetro e chanfrar a margem. Em seguida, escaneie o typodont preparado usando um scanner de laboratório dentário.

Abra o arquivo de digitalização com o OrthoAnalyzer no software CAD. Na janela do kit de ferramentas de escultura, selecione a ferramenta de faca de cera e, em seguida, defina o diâmetro para 2,6 milímetros e o nível para 63 micrômetros. Puxe gradualmente cada superfície da raiz uma em direção à outra para mesclar as raízes bifurcadas em uma única raiz para facilitar o processo de moagem.

Em seguida, frese os corantes analógicos do dente a partir de material laminado de fibra de vidro de alta pressão usando uma fresadora de cinco eixos. No Autodesk Inventor Professional 2025, projete um gabarito para ajustar a seção raiz do dente do modelo e alinhe-o com o espaço dentro das tampas de extremidade de cloreto de polivinila. Em seguida, imprima um gabarito por dente de teste em polimetilmetacrilato ou um material com módulo semelhante usando uma impressora 3D.

Combine as partes da raiz e os corantes com a tampa da extremidade do cloreto de polivinila. Misture a resina epóxi de baixa viscosidade de cura a frio e despeje até a região de junção cemento-esmalte dos dentes modelo, tomando cuidado para evitar a contaminação da superfície oclusal. Deixe a resina epóxi endurecer totalmente em temperatura ambiente por pelo menos 24 horas.

Importe o arquivo de digitalização do análogo do dente para o software CAD. No menu Direções, determine a direção de inserção da faceta oclusal. Em Interfaces, selecione a linha de margem e marque a linha de margem do dente de varredura analógico.

Em seguida, selecione a interface de tingimento. E nas configurações avançadas, ajuste a folga de cimento para 0,025 milímetros e a folga de cimento extra para 0,050 milímetros. Em seguida, em Anatomy Design, crie uma faceta oclusal de um milímetro de espessura usando um modelo da Smile Library.

Ajuste o verniz conforme necessário usando ferramentas e esculpa. Para começar, coloque a restauração nos corantes mestres preparados, carregando-os sob uma cabeça de compressão preenchida com silicone na máquina de teste universal a uma carga de 40 Newton. Cure a restauração usando um diodo emissor de luz a uma intensidade de luz de 1.000 a 1.200 miliwatts por centímetro quadrado no modo normal por um a dois segundos.

Remova o excesso de cimento e continue curando cada superfície por 20 segundos. Após a cura, remova a restauração da máquina de teste universal e coloque-a em água destilada a 37 graus Celsius por 48 horas para permitir que o cimento cure completamente. Antes do teste, use marcadores permanentes finos para desenhar três linhas de referência laterais mediais e três linhas de referência posteriores em cores diferentes nas restaurações.

Posicione o corpo de prova no centro da placa inferior de uma máquina de teste mecânico equipada com uma célula de carga de cinco quilonewtons configurada para teste de compressão. Em seguida, coloque uma esfera de aço inoxidável de 5,5 milímetros de diâmetro na fossa central da restauração, alinhando-a na interseção das linhas de referência centrais. Coloque um anel de acrílico protetor ao redor da amostra e um protetor de detritos na frente da máquina de teste para conter quaisquer detritos voadores em potencial.

Abaixe a cruzeta até que esteja quase em contato com a esfera de aço. Em seguida, defina a carga e o deslocamento como zero. Em seguida, aplique compressão a uma taxa de um milímetro por minuto até que a restauração se quebre sinalizada por uma queda repentina na carga.

Registre a carga de fratura. Após a fratura, remova a proteção de detritos e o anel de acrílico. Recolher cuidadosamente o provete e os seus fragmentos.

Monte a câmera ocular no microscópio estéreo. Usando o software de microscopia estéreo, capture imagens aéreas e laterais das amostras com ampliação de 20x. Para microscopia eletrônica de varredura, corte a amostra na junção cemento-esmalte e coloque-a em um banho de acetona em um limpador ultrassônico.

Após a secagem do espécime ao ar, aplique um revestimento de ouro na superfície. Capture imagens das vistas aéreas e laterais com ampliação de 250 a 300x. Imagens de microscópio estéreo de facetas oclusais fraturadas de LD e RNC mostraram uma rachadura em forma de anel superficial na interseção das linhas de referência centrais na fossa central.

Esta rachadura, parte do sistema de trincas cônicas hertzianas, se estendeu para as camadas de restauração mais profundas. A análise fractográfica revelou que tanto o LD quanto o RNC fraturaram consistentemente no aspecto lingual distal, exceto por uma amostra de RNC com fratura vestibulolingual. Imagens de microscópio eletrônico de varredura mostraram que as superfícies de fratura do RNC pareciam ásperas e fibrosas devido à impregnação de carga nanocerâmica, indicando deformação plástica.

Em contraste, as fraturas LD se propagaram diretamente, formando várias peças de fratura distintas.