The Simulation Assessment of the Veneering Layers of Prosthetic Crowns in Concentrated Contact

• Autorzy: Ryniewicz Wojciech , Ryniewicz Anna M , Bojko Łukasz , Mazur Konrad

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.6957

Warianty tytułu

PL

Symulacyjna ocena warstw licujących korony protetyczne w styku skoncentrowanym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study is to simulate and analyse the distributions of stresses and resultant displacements during concentrated loading of the layered material compositions used in prosthetic crowns in order to assess their resistance and demonstrate the impact of strength parameters of the veneer and framework on the transfer of external loads. The research materials are samples replicating the layered structure of prosthetic crowns. The load-bearing layers were made using CAD/CAM technology, and the dedicated veneering layers were fired or polymerized on the frameworks and constituted the top structure for cooperation during occlusion. If the material of the veneering layer differs from the material building the framework, for example, in the ceramic-metal type, spreading of the resultant displacements to the framework and high values of shear stress at the border of the veneering layer and the framework may be unfavourable and cause the veneer layer to chip off. This distribution of stresses and displacements may have a much smaller impact on the ceramic veneering of a ceramic or glass-ceramic framework, as both layers are much more homogeneous in terms of material.

PL

Celem pracy jest symulacja i analiza procesu rozchodzenia się naprężeń i przemieszczeń w trakcie skoncentrowanego obciążenia warstwowych kompozycji materiałowych stosowanych w koronach protetycznych, która pozwala na ocenę ich odporności oraz wykazanie wpływu parametrów wytrzymałościowych licowania i podbudowy na przenoszenie obciążeń zewnętrznych. Materiałem badań są próbki replikujące warstwową budowę koron protetycznych. Warstwy nośne zostały wytworzone w technologii CAD/CAM, a dedykowane warstwy licujące były napalane lub polimeryzowane na podbudowach i stanowiły wierzchnią strukturę do współpracy w warunkach okluzji. W przypadku zróżnicowania materiałowego warstwy licowania od podbudowy, typu ceramika – metal, zjawiska rozprzestrzeniania się przemieszczeń wypadkowych do podbudowy oraz duże wartości naprężeń stycznych na granicy warstwy licującej i podbudowy mogą być niekorzystne i powodować odpryskiwanie warstwy licującej. Taki rozkład naprężeń i przemieszczeń może w znacznie mniejszym stopniu oddziaływać na licowanie ceramiką podbudowy ceramicznej lub szklanoceramicznej, ponieważ obie warstwy są znacznie bardziej jednorodne materiałowo.

Słowa kluczowe

EN

prosthetic restorations; layered materials; FEM simulation

PL

konstrukcje protetyczne; materiały warstwowe; symulacja MES

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 5
• Strony: 39--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ryniewicz Wojciech

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

autor

Ryniewicz Anna M

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

autor

Bojko Łukasz

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

autor

Mazur Konrad

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

Bibliografia

• 1. Malara P., Paluch K., Sobolewska K., Pasieka A.: The study of the connection between the zirconia substructure and veneering porcelain in dental crowns subjected to occlusal forces. Archives of Materials Science, 6 (2016), p. 6.
• 2. Toussi C.A., Ezatpour H.R., Haddadnia J., Shiri J.G.: Effect of using different metal and ceramic materials as restorations on stress distribution around dental implants: a comparative finite element study. Materials Research Express, 5, 11 (2018), p. 115403.
• 3. Malara P., Paluch K., Sobolewska K., Pasieka A.: Assessment of the compressive strength of the metal-ceramic connections in fixed dental restorations.Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 79, 2 (2016), pp. 66–73.
• 4. Ryniewicz W., Ryniewicz A.M.: Model analysis of the stomatognathic system restorations using prosthetic bridges. Przegląd Elektrotechniczny, 91, 5 (2015), pp. 17–20.
• 5. Bojko Ł., Ryniewicz W., Ryniewicz A.M., Kot M., Pałka P.: The influence of additive technology on the quality of the surface layer and the strength structure of prosthetic crowns. Tribologia, 4 (2018), pp. 13–22.
• 6. Zaher A.M., Hochstedler J.L., Rueggeberg F.A., Kee E.L.: Shear bond strength of zirconia–based ceramics veneered with 2 different techniques. The Journal of prosthetic dentistry, 118, 2 (2017), pp. 221–227.
• 7. Kirmali O., Kapdan A., Kustarci A., Er K.: Veneer ceramic to Y–TZP bonding: comparison of different Surface treatments. Journal of Prosthodontics, 25, 4 (2016), pp. 324–329.
• 8. Fukuyama T., Hamano N., Ino S.: Effects of silica-coating on surface topography and bond strength of porcelain fused to CAD/CAM pure titanium. Dental materials journal, 35, 2 (2016), pp. 325–332.
• 9. Bae E.J., Kim H.Y., Kim W.C., Kim J.H.: In vitro evaluation of the bond strength between various ceramics and cobalt-chromium alloy fabricated by selective laser sintering. The journal of advanced prosthodontics, 7, 4 (2015), pp. 312–316.
• 10. Han X., Sawada T., Schille C., Schweizer E., Scheideler L., Geis-Gerstorfer J., Spintzyk S.: Comparative analysis of mechanical properties and metal-ceramic bond strength of Co-Cr dental alloy fabricated by different manufacturing processes. Materials, 11, 10 (2018), p. 1801.
• 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), pp. 620–627.
• 12. Ryniewicz A.M., Bojko Ł., Ryniewicz W.I.: Microstructural and micromechanical tests of titanium biomaterials intended for prosthetic reconstructions. Acta of bioengineering and biomechanics, 18, 1(2016), pp. 121–127.
• 13. Nguyen H.H., Wan S., Tieu K.A., Pham S.T., Zhu, H.: Tribological behaviour of enamel coatings. Wear, 426 (2019), pp. 319–329.
• 14. 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), pp. 29–38.
• 15. Kaleli N., Sarac D., Külünk S., Öztürk Ö.: Effect of different restorative crown and customized abutment materials on stress distribution in single implants and peripheral bone: A three-dimensional finite element analysis study. The Journal of prosthetic dentistry, 119, 3 (2018), pp. 437–445.
• 16. Tribst J.P.M., Dal Piva A.M.D.O., Penteado M.M., Borges A.L.S., Bottino M.A.: Influence of ceramic material, thickness of restoration and cement layer on stress distribution of occlusal veneers. Brazilian oral research, 32 (2018).
• 17. Archangelo C.M., Rocha E.P., Anchieta R.B., Martin M., Freitas A.C., Ko C.C., Cattaneo P.M.: Influence of buccal cusp reduction when using porcelain laminate veneers in premolars. A comparative study using 3-D finite element analysis. Journal of Prosthodontic Research, 55, 4 (2011), pp. 221–227.
• 18. De Kler M., De Jager N., Meegdes M., Van Der Zel J.M.: Influence of thermal expansion mismatch and fatigue loading on phase changes in porcelain veneered Y-TZP zirconia discs. Journal of oral rehabilitation, 34, 11 (2007), pp. 841–847.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).

This work is financed by AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics: subvention No. 16.16.130.942.