The influence of additive technology on the quality of the surface layer and the strength structure of prosthetic crowns

Bojko, Ł.; Ryniewicz, W.; Ryniewicz, A. M.; Kot, M.; Pałka, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

The influence of additive technology on the quality of the surface layer and the strength structure of prosthetic crowns

Autorzy

Bojko Ł. , Ryniewicz W. , Ryniewicz A. M. , Kot M. , Pałka P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Wpływ technologii przyrostowej na jakość warstwy wierzchniej i strukturę wytrzymałościową koron protetycznych

Języki publikacji

Abstrakty

Prosthetic crowns reproduce the damaged hard structures of the patient’s own teeth and take over their natural functions, thus securing the correct reconstruction of the stomatognathic system. The aim is to evaluate the crowns for premolars and molars produced by casting, milling, and Selective Laser Melting technologies, in terms of the accuracy of reproducing the degree against the prosthetic pillar, the analysis of the surface layer structure of the step, and the micromechanical parameters of the alloy. The study material included CoCrMo alloy crowns. The conducted study allowed finding that the tightness of prosthetic crowns made using traditional casting technology as well as in SLM milling and technology is comparable and meets clinical requirements. Structural crown analyses confirmed the very good quality of the surface layer obtained with milling technology and SLM technology using the CAD/CAM method. SLM and digital milling allow the formation of precise and durable structures constituting the foundation of crowns in a time much shorter than the casting process.

Korony protetyczne odtwarzają uszkodzone twarde struktury zębów własnych pacjenta, przejmują ich naturalne funkcje i w ten sposób zabezpieczają prawidłową odbudowę układu stomatognatycznego. Celem jest ocena koron na zęby przedtrzonowe i trzonowe wytwarzane technologią odlewania, frezowania oraz Selective Laser Melting, w zakresie: dokładności odwzorowania stopnia względem filara protetycznego, analizy struktury warstwy wierzchniej stopnia, parametrów mikromechanicznych stopu. Materiałem badań były korony ze stopu CoCrMo. Przeprowadzone badania pozwoliły stwierdzić, że szczelność koron protetycznych wykonanych w technologii tradycyjnego odlewania oraz w technologii frezowania i technologii SLM jest porównywalna i spełnia wymogi kliniczne. Analizy strukturalne koron potwierdziły bardzo dobrą jakość warstwy wierzchniej uzyskiwanej w technologii frezowania oraz w technologii SLM metodą CAD/CAM. SLM i frezowanie metodą cyfrową pozwalają na wytworzenie precyzyjnych i wytrzymałych konstrukcji stanowiących podbudowy koron w czasie znacznie krótszym niż proces odlewniczy.

Słowa kluczowe

casting milling SLM crown accuracy of reproduction surface layer micromechanical parameters

odlewanie frezowanie SLM korona dokładność odwzorowania warstwa wierzchnia parametry mikromechaniczne

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Tribologia

Rocznik

2018

Tom

nr 4

Strony

13--22

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bojko Ł.

AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, Poland

autor

Ryniewicz W.

Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Dental Institute, Department of Dental Prosthodontics, ul. Montelupich 4, 31-155 Cracow, Poland

autor

Ryniewicz A. M.

AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, Poland

autor

Kot M.

AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, Poland

autor

Pałka P.

Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Dental Institute, Department of Dental Prosthodontics, ul. Montelupich 4, 31-155 Cracow, Poland

Bibliografia

1. Rosenstiel S. F., Land M. F., Fujimoto J.: Contemporary Fixed Prosthodontics, 5th Edition, Mosby 2015.
2. Quante K., Ludwig K., Kern M.: Marginal and internal fit of metal-ceramic crowns fabricated with a new laser melting technology, Dental Materials, 24, 10(2008), 1311–1315.
3. Renne W., McGill S. T., Forshee K. V., DeFee M. R., Mennito A. S.: Predicting marginal fit of CAD/CAM crowns based on the presence or absence of common preparation errors, The Journal of prosthetic dentistry,108, 5(2012), 310–315.
4. Schaefer O., Watts D. C., Sigusch B. W., Kuepper H., Guentsch A.: Marginal and internal fit of pressed lithium disilicate partial crowns in vitro: a three-dimensional analysis of accuracy and reproducibility, Dental Materials, 28, 3(2012), 320–326.
5. Ryniewicz W., Ryniewicz A. M., Bojko Ł.: Modeling crowns and assessment of the accuracy of mapping the shape of prosthetic abutments, Przegląd elektrotechniczny, 90(2014), 146–149.
6. Yuan F., Sun Y., Wang Y., Lv P.: Computer-aided design of tooth preparations for automated development of fixed prosthodontics, Computers in biology and medicine, 44(2014), 10–14.
7. Wöstmann B., Rehmann P., Trost D., Balkenhol M.: Effect of different retraction and impression techniques on the marginal fit of crowns, Journal of dentistry, 36, 7(2008), 508–512.
8. Ryniewicz W., Ryniewicz A. M., Bojko Ł.: Evaluation of tightness prosthetic crowns depending on the technology of their execution, Przegląd Elektrotechniczny, 91(2015), 45–48.
9. Litzenburger A. P., Hickel R., Richter M. J., Mehl A. C., Probst F. A.: Fully automatic CAD design of the occlusal morphology of partial crowns compared to dental technicians’ design, Clinical oral investigations, 17, 2(2013), 491–496.
10. Zhou L. B., Shang H. T., He L. S., Bo B., Liu G. C., Liu Y. P., Zhao J. L.: Accurate reconstruction of discontinuous mandible using a reverse engineering/ computer-aided design/rapid prototyping technique: a preliminary clinical study, J. Oral Maxillofac. Surg., 68, 9(2010), 2115–2121.
11. Ryniewicz W., Ryniewicz A. M., Bojko Ł.: The effect of a prosthetic crown’s design on the accuracy of mapping an abutment teeth’s shape. Measurement, 91(2016), 620–627.
12. PN-EN ISO 6507-1:2007: Metals-Vickers hardness test – Part 1: Test method.
13. Kim K. B., Kim W. C., Kim H. Y., Kim J. H.: An evaluation of marginal fit of three-unit fixed dental prostheses fabricated by direct metal laser sintering system, Dental Materials, 29, 7(2013), 91–96.
14. Ortorp A., Jonsson D., Mouhsen A., von Steyern P. V.: The fit of cobalt-chromium three-unit fixed dental prostheses fabricated with four different techniques: a comparative in vitro study, Dental Materials, 27, 4(2011), 356–363.
15. Nicoll R. J., Sun A., Haney S., Turkyilmaz I.: Precision of fit between implant impression coping and implant replica pairs for three implant systems, The Journal of prosthetic dentistry, 109, 1(2013), 37–43.
16. Huang Z., Zhang L., Zhu J., Zhang X.: Clinical marginal and internal fit of metal ceramic crowns fabricated with a selective laser melting technology, The Journal of prosthetic dentistry, 113, 6(2015), 623–627.
17. Jevremovic D., Puskar T., Kosec B., Vukelic D., Budak I., Aleksandrovic S., Williams R.: The analysis of the mechanical properties of F75 Co-Cr alloy for use in selective laser melting (SLM) manufacturing of removable partial dentures (RPD), Metalurgija, 51, 2(2012), 171–174.
18. Yoda K., Takaichi A., Nomura N., Tsutsumi Y., Doi H., Kurosu S., Hanawa T.: Effects of chromium and nitrogen content on the microstructures and mechanical properties of as-cast Co–Cr–Mo alloys for dental applications, Acta biomaterialia, 8, 7(2012), 2856–2862.
19. Herman M., Ryniewicz A. M., Ryniewicz W .: Analiza czynników determinujących odporność na zużycie szkliwa. Pt. 1, Identyfikacja biologicznej i mechanicznej struktury szkliwa i jego kształtu w koronach zębów. Engineering of Biomaterials, 13, 95 (2010), 10–17.
20. Ryniewicz W., Herman M., Ryniewicz A. M .: Analiza odporności szkliwa na czynniki determinujące zużycie. Pt. 2, Badanie warstwy wierzchniej i mikrotwardości w szkliwie zębów. Engineering of Biomaterials, 14, 102 (2011), 23–27.
21. Henriques B., Soares D., Silva F. S.: Microstructure, hardness, corrosion resistance and porcelain shear bond strength comparison between cast and hot pressed CoCrMo alloy for metal–ceramic dental restorations, Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 12(2012), 83–92.
22. Wu L., Zhu H., Gai X., Wang Y.: Evaluation of the mechanical properties and porcelain bond strength of cobaltchromium dental alloy fabricated by selective laser melting, The Journal of prosthetic dentistry, 111, 1(2014), 51–55.
23. Rodrigues W. C., Broilo L. R., Schaeffer L., Knörnschild G., Espinoza F. R. M.: Powder metallurgical processing of Co–28% Cr–6% Mo for dental implants: Physical, mechanical and electrochemical properties, Powder Technology, 206, 3(2011), 233–238.
24. España F. A., Balla V. K., Bose S., Bandyopadhyay A.: Design and fabrication of CoCrMo alloy based novel structures for load bearing implants using laser engineered net shaping, Materials Science and Engineering: C, 30, 1(2010), 50–57.
25. Bojko Ł., Ryniewicz A. M., Bogucki R., Pałka P.: Microstructural and strength studies Co-Cr-Mo alloy on prosthetic reconstructions in casting technology and laser sintering. Przegląd elektrotechniczny, 91(2015), 29–32.
26. Giacchi J. V., Morando C. N., Fornaro O., Palacio H. A.: Microstructural characterization of as-cast biocompatible Co– Cr–Mo alloys, Materials Characterization, 62, 1(2011), 53–61.
27. Ram G. J., Esplin C. K., Stucker B. E.: Microstructure and wear properties of LENS® deposited medical grade CoCrMo, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 19, 5(2008), 2105–2111.
28. Bojko Ł., Ryniewicz W., Ryniewicz A. M., Kot M.: Study of the impact of incremental technology on mechanical and tribological properties of biomaterials, Tribologia, 3(2017), 137–146.
29. Ryniewicz A., Ryniewicz W.: The Estimation of Selected Properties of Titanium to Performance of Prosthetic Restorations in CAD/CAM, Polish Journal of Enviromental Studies, 16, 6C(2007), 348–353.
30. Takaichi A., Nakamoto T., Joko N., Nomura N., Tsutsumi Y., Migita S., Hanawa T.: Microstructures and mechanical properties of Co–29Cr–6Mo alloy fabricated by selective laser melting process for dental applications, Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 21 (2013), 67–76.
31. Grądzka-Dahlke M., Dąbrowski J. R., Dąbrowski B.: Modification of mechanical properties of sintered implant materials on the base of Co–Cr–Mo alloy, Journal of materials processing technology, 204, 1(2008), 199–205.
32. Karaali A., Mirouh K., Hamamda S., Guiraldenq P.: Microstructural study of tungsten influence on Co–Cr alloys, Materials Science and Engineering: A, 390, 1(2005), 255–259.
33. Sato Y., Nomura N., Fujinuma S., Chiba A., Microstructure and tensile properties of hot-pressed Co-Cr-Mo alloy compacts for biomedical applications, Journal of the Japan Institute of Metals, 72, 7(2008), 532–537.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-3ea2548d-9fdc-493f-b649-45d35dac389b