A quality assessment of casting dental prosthesis elements

• Autorzy: Beer K. , Pałka K. , Surowska B. , Walczak M.

Warianty tytułu

PL

Ocena jakościowa odlewanych elementów protetycznych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Properties of fixed and mobile dentures, as well as their design have a significant impact on their durability in a complex state of biomechanical loads that occur in the oral cavity during the chewing process. Elements that are usually mechanical damaged (cracking) in skeletal prostheses are metal clamps. Damage of fixation of dentures not only results in the inability to further operation, but also is causing discomfort in the patient and can lead to injury of the oral cavity, teeth and risk of complications in case of access into the digestive system.The aim of this study was to evaluate the quality of items of prostheses manufactured using available techniques and the analysis of the causes of premature loss of functional quality of these elements. Dental cobalt matrix alloy - Wironit Extra-hard was used for the study. Qualitative research consisted of the evaluation of the nature and intensity of internal casting defects and evaluation of macro-and microstructure of manufactured castings using microscopic techniques. Research of breakthroughs indicate the occurrence of casting shrinkages. Microstructural research revealed the presence of a typical dendritic structure of the matrix in form of solid solution Co-Cr-Mo and eutectic. Strength test results achieved in the relation to the macro and microstructure were also carried out. A quantitative assessment of the intensity of casting defects using image analysis was realized. Potential risks of casting technology were identified and a methodology of monitoring the state of elements of dentures was proposed.

PL

Właściwości stosowanych uzupełnień protetycznych stałych i ruchomych oraz ich konstrukcja mają istotny wpływ na ich trwałość w warunkach złożonego stanu obciążeń biomechanicznych, jakie występują w jamie ustnej w trakcie procesu żucia. Elementami, które najczęściej ulegają uszkodzeniom mechanicznym (pękaniu) w protezach szkieletowych są metalowe klamry. Uszkodzenie mocowania protezy skutkuje nie tylko brakiem możliwości jej dalszej eksploatacji, ale również jest przyczyną uczucia dyskomfortu dla pacjenta i może powodować skaleczenia jamy ustnej, uszkodzenia zębów oraz ryzyko powikłań w przypadku przedostania się do układu pokarmowego. Celem pracy była ocena jakościowa elementów protez wytwarzanych dostępnymi technikami oraz analiza przyczyn przedwczesnej utraty funkcjonalności tych elementów. Do badań zastosowano stop stomatologiczny na osnowie kobaltu Wironit Extra-hard. Badania jakościowe polegały na ocenie rodzaju i nasilenia wewnętrznych wad odlewniczych oraz ocenie makro- i mikrostruktury wytworzonych odlewów z wykorzystaniem technik mikroskopowych. Badania przełomów wskazują na występowanie rzadzizn spowodowanych skurczem odlewniczym. Badania mikrostrukturalne wykazały obecność typowej struktury dendrytycznej z osnową w postaci roztworu stałego Co-Cr-Mo i eutektyką. Wykonano również analizę wyników badań wytrzymałościowych w powiązaniu z uzyskiwaną makro i mikrostrukturą. Dokonano oceny ilościowej nasilenia wad odlewniczych wykorzystując analizę obrazu. Wskazano potencjalne zagrożenia technologii odlewania oraz zaproponowano metodykę monitorowania stanu elementów protez.

Słowa kluczowe

EN

durability of prosthetic devices; casting defects; cobalt alloys

PL

trwałość aparatów protetycznych; wady odlewnicze; stopy kobaltu

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, no. 3
• Strony: 230--236
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Beer K.

autor

Pałka K.

autor

Surowska B.

autor

Walczak M.

• Department of Materials Engineering Faculty of Mechanical Engineering; Lublin University of Technology ul. Nadbystrzycka 36; 20-618 Lublin,

Bibliografia

• 1. Anusavice KJ. Phillips’ Science of Dental Materials. Philadelphia 2006; 11th ed. W.B. Saunders: 621–654.
• 2. Barclay CW, Walmsley AD. Fixed and Removable Prosthodontics. Churchill Livingstone, London 2001; 2nd ed.
• 3. Beer K, Walczak M. Structure and mechanical properties of modified CoCrMo alloys for use in dental prosthetics. Engineering of Biomaterials. 2011; 106–108: 110–115.
• 4. Giacchi JV, Morando CN, Fornaro O, Palacio HA. Microstructural characterization of as-cast biocompatible Co–Cr–Mo alloys, Materials Characterization. Vol. 2011; 62: 53–61.
• 5. Giacomelli, F.C., Giacomelli, C., Spinelli, A.: Behavior of Co–Cr–Mo biomaterial in simulated body fluid solutions studied by electrochemical and surface analysis techniques. J. Braz. Chem. Soc. 2004; 15 (4): 541–547.
• 6. Grądzka-Dahlke M, Dąbrowski JR, Dąbrowski B. Modification of mechanical properties of sintered implant materials on the base of Co–Cr–Mo alloy. Journal of Materials Processing Technology. 2008; 204: 199–205.
• 7. Henriques B, Soares D. Silva FS. 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. 2012; 83–92.
• 8. Herrera M, Espinoza A, Méndez J, Castro M, López J, Rendón J. Effect of C content on the mechanical properties of solution treated as-cast ASTM F75 alloys. J Mater Sci Mater Med 2005; 16:607–11.
• 9. Matković T, Matković P, Malina J. Effects of Ni and Mo on the microstructure and some other properties of Co-Cr dental alloys. Journal of Alloys and Compounds. 2004; 366: 293–297.
• 10. McCabe, JF, Walls AWG. Applied Dental Materials. 2008; 9th ed. Blackweell Publishing: 71.
• 11. Metikoš-Hukovi´c, M, Babi´c, R. Passivation and corrosion behaviors of cobalt and cobalt chromium–molybdenum. Corrosion. Science. 2007; 49: 3570–3579.
• 12. Mineta AS, Namba S, Yoneda T, Ueda, Narushima T. Precipitates in As-Cast and Heat-Treated ASTM F75 Co-Cr-Mo-C Alloys Containing Si and/or Mn. Metallurgical and Materials Transactions A. 2011; 42A: 1941–1949.
• 13. Montero OC, Talavera M, Lopez H. Effect of alloy preheating on the mechanical properties of as-cast CoCrMoC alloys. Metallurgical and Materials Transactions A 1999; 30: 611–620.
• 14. O’Sullivan ST, McGreal GT, Reardon CM. Hehir DJ, Kirwan WO, Brady MP. Selective endoscopy in management of ingested foreign bodies of the upper gastrointestinal tract is it safe? Int. J. Clin. Pract. 1997; 5: 289–292.
• 15. Roberts HW, Berzins, DW, Moore BK, Charlton DG. Metal–ceramic alloys in dentistry: a review. Jourrnal of Prosthodontics. 2009; 18: 188–194.
• 16. Velasco Suarez M, Nisa Gutierrez E, Asteinza Daganzo M, Ramírez Armengol JA. Incidence of foreign bodies in endoscopic emergencies. Rev. Esp. Enferm. Dig. 1992; 2: 91–94.
• 17. Velitchkov NG, Grigorov GI, Losanoff JE, Kjossev KT. Ingested foreign bodies of the gastrointestinal tract retrospective analysis of 542 cases. World J. Surg. 1996; 8: 1001–1005.
• 18. Walczak M, Beer K, Surowska B, Borowicz J. The issue of using remelted CoCrMo alloys in dental prosthetics. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2012; 12: 171–177.
• 19. Weiland ST, Schurr MJ. Conservative management of ingested foreign bodies. J. Gastrointest. Surg. 2002; 3: 496–500.
• 20. www.bego.com/ – Website of Bego Company; 13 December 2012