Efeito da graduação do módulo elástico na vida útil e resistência de restaurações cerâmicas

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Perdigão, Karen Cristina Archangelo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Cerâmica; Materiais dentários; Módulo elástico; Tensão de tração; Fadiga; Análise de elementos finitos; Ceramics; Dental materials; Tensile strength; Fatigue; Finite element analysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/152684

O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensão, resistência, confiabilidade e vida útil de diferentes configurações cerâmicas dispostas em multicamadas, compostas por materiais cerâmicos de módulos de elasticidade distintos, comparando-as a modelos monocamadas. Para o delineamento dos modelos teórico e experimental, foram utilizadas as cerâmicas usinadas, com respectivos módulos elásticos: Feldspática (F): 64 GPa; dissilicato de lítio (L): 95 GPa; Zircônia tetragonal policristalina parcialmente estabilizada por ítrio (Y): 209,3 GPa. No estudo teórico foi utilizada a análise de elementos finitos, e foram desenhados dois modelos em 3D de um primeiro molar superior num software CAD para simular uma restauração monolítica (espessura: 1,5 mm) e uma restauração multicamadas (3 camadas cerâmicas de 0,4 mm + 2 camadas de cimento de 0,15 mm, totalizando de 1,5 mm de espessura). Foram preconizados 3 grupos monolíticos: F, L e Y; e 5 grupos multicamadas: FLY (F + L + Y), FFY (F + F + Y), LLY (L + L + Y), LFY (L + F + Y); YLF (Y + L + F), correspondente ao modelo bioinspirado. Foi aplicada uma carga de 150 N em três áreas de contato na fossa central e a tensão máxima principal (MPS) foi calculada em cada camada. O pico de tensão obtido (MPa) em cada camada de cada grupo foi: F: 10,55; Y: 18,48; L: 12,26; LFY: 25,58/3,96/26,82; LLY: 22,07/7,18/24,04; FFY: 22,58/6,26/28,99; FLY: 20,11/9,68/24,98; YLF: 39,44/7,18/5,42. Desta forma, foi possível constatar que a gradação do módulo elástico, com maior E externamente e menor E na região mais interna, proporcionou menor tensão nas camadas internas da restauração. Com o objetivo de validar os achados, foi proposto o modelo experimental simplificado, no qual foram utilizados discos cerâmicos de espessuras 0,3 mm e 1,5 mm. Os discos de 0,3 mm foram dispostos em 4 camadas, cimentados com cimento químico (Multilink N), e os discos de 1,5 mm não receberam nenhum tratamento, de modo que a espessura final dos espécimes fossem 1,5 mm (±0,15 mm). Foram obtidos 6 grupos: F (F: monolítico de 1,5 mm); L (L: monolítico de 1,5 mm); LLFF (L + L + F + F); FFLL (F + F + L + L); YLFF (Y + L + F + F); YLLF (Y + L + L + F). A carga para a fratura foi obtida através do ensaio de flexão biaxial (n=10; 1000 kgf, velocidade 1,0 mm/min) até a ocorrência de falha. Os dados foram analisados através de ANOVA-1 fator e comparações múltiplas de Tukey (5%). O ensaio de flexão biaxial foi também simulado através da análise de elementos finitos para identificar a tensão de tração gerada em cada camada dos grupos. O limite de fadiga (100.000 ciclos; 20 Hz) foi determinado através do método de escada (staircase). A análise de fratura foi realizada através de estereomicroscópio e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram valores de carga para a fratura (N) seguindo a ordem: L (592,88 ± 73,78)D > FFLL (319,78 ± 43,59)C > YLLF (246,75 ± 24,89)B > F (167,13 ± 9,84)A > YLFF (166,51 ± 15,24)A > LLFF (165,46 ± 22,75)A; e limite de resistência à fadiga (N): L (310,92 ± 26.73)F > FFLL (190,17 ± 8.32)E > F (106,21 ± 2.81)D > YLLF (96,48 ± 5.73)C > YLFF (89,56 ± 2.38)B > LLFF (77,23 ± 6.33)A. Ocorreram falhas em todos os grupos, sendo o local de origem na superfície de tração, coincidente com o local de maior tensão de tração analisado pelo método dos elementos finitos. Desta forma, concluiu-se que o modelo teórico evidenciou melhor desempenho de restaurações bioinspiradas, entretanto, no modelo experimental, a resistência do conjunto foi guiada pelo material na região de tração e a interface adesiva foi um fator limitante, com necessidade de se desenvolver uma estrutura bioinspirada de forma homogênea para validar os achados do modelo teórico.