Analysis of the Impact of Biomateriał and the Technology of Prosthetic Crowns Manufacturing on The Connection with Veneering Ceramics

• Autorzy: Ryniewicz Anna M. , Ryniewicz Andrzej , Bojko Łukasz , Ryniewicz Wojciech

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.6954

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu biomateriału i technologii wytworzenia koron protetycznych na łączenie z ceramiką licującą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study is to identify the endurance parameters of prosthetic crowns veneered with dedicated ceramics on metal, glass-ceramic, and ceramic frameworks. Metal frameworks were made using CAD/CAM milling technology and SLM technology, while the glass-ceramic and ceramic frameworks were produced using only the CAD/CAM milling technology. The research materials are samples replicating the layered structures of prosthetic crowns. The veneering procedure must ensure the adhesion of the ceramics to the loadbearing framework. The tests modelling the conditions of concentrated loads during chewing were carried out using the Instron 3345 testing machine. Determination of microhardness in cross-sections through layered structures of crowns was performed using the HMV Micro Hardness Tester. The comparison of force loading the indenter as a function of penetration depth indicates that the value of the maximum depth depends on the configuration of microhardness of the framework and dentine. The zirconium ceramics ZrO2 (3Y-TZP) – veneered with Elephant Sakura silica ceramics – should be indicated as the most advantageous material composition.

PL

Celem pracy jest identyfikacja parametrów wytrzymałościowych koron protetycznych licowanych dedykowanymi ceramikami na podbudowach metalowych, szklanoceramicznych i ceramicznych. Podbudowy metalowe zostały wytworzone w technologii frezowania CAD/CAM i w technologii SLM, a podbudowy szklanoceramiczne i ceramiczne w technologii frezowania CAD/CAM. Materiałem badań są próbki replikujące warstwowe struktury koron protetycznych. W wyniku procedury licowania musi być zapewniona adhezjaceramiki do podbudowy nośnej. Badania modelujące warunki skoncentrowanych obciążeń podczas żucia wykonano na maszynie wytrzymałościowej Instron 3345. Wyznaczenie mikrotwardości w przekrojach przez warstwowe struktury koron zrealizowano na maszynie HMV Micro Hardness Tester. Zestawienie siły obciążającej wgłębnik w funkcji głębokości penetracji wskazuje, że wartość maksymalnego zagłębienia, zależy od konfiguracji mikrotwardości podbudowy i mikrotwardości dentyny. Jako najkorzystniejszą kompozycję materiałową należałoby wskazać ceramikę cyrkonową ZrO2 (3Y – TZP) – licowaną ceramiką krzemionkową Elephant Sakura.

Słowa kluczowe

EN

layered structures; CAD/CAM milling; SLM; concentrated contact; microhardness

PL

struktury warstwowe; frezowanie CAD/CAM; SLM; styk skoncentrowany; mikrotwardość

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 5
• Strony: 17--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

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

Ryniewicz Andrzej

• State University of Applied Science, Institute of Technology, Zamenhofa 1a Street, 33-300 Nowy Sącz, Poland

autor

Bojko Łukasz

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

autor

Ryniewicz Wojciech

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

Bibliografia

• 1. Nguyen H.H., Wan S., Tieu K.A., Pham S.T., Zhu, H.: Tribological behaviour of enamel coatings. Wear, 426 (2019), pp. 319–329.
• 2. Guilherme N., Wadhwani C., Zheng C., Chung K.H.: Effect of surface treatments on titanium alloy bonding to lithium disilicate glass-ceramics. The Journal of prosthetic dentistry, 116, 5 (2016), pp. 797–802.
• 3. Antanasova M., Jevnikar P.: Bonding of dental ceramics to titanium: processing and conditioning aspects. Current Oral Health Reports, 3, 3 (2016), pp. 234–243.
• 4. Parchańska-Kowalik M., Wołowiec-Korecka E., Klimek L.: Effect of chemical surface treatment of titanium on its bond with dental ceramics. The Journal of prosthetic dentistry, 120, 3 (2018), pp. 470–475.
• 5. Ibrahim N.M., El-Basty R., Katamish H.: Clinical Evaluation of Wear Behavior of Human Enamel and Chipping of Veneered Zirconia against Monolithic Zirconia (Randomized Controlled Clinical Trial). Brazilian Dental Science, 23, 4 (2020), p. 11.
• 6. Gautam C., Joyner J., Gautam A., Rao J., Vajtai R.: Zirconia based dental ceramics: structure, mechanical properties, biocompatibility and applications. Dalton Transactions, 45, 48 (2016), pp. 19194–19215.
• 7. 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.
• 8. 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.
• 9. Qi G., Huiqiang S., Yijun H., Jia C., Weishan D.: Effect of different surface processes on the bond strength between zirconia framework and veneering ceramic. Hua xi kou qiang yi xue za zhi= Huaxi kouqiang yixue zazhi= West China journal of stomatology, 35, 6 (2017), pp. 598–602.
• 10. Ryniewicz W., Ryniewicz A.M., Bojko Ł., Leszczyńska-Madej B., Ryniewicz A.: Analysis of surface microgeometry and structure of layered biomaterials used for prosthetic constructions in digital technologies. Tribologia 5 (2019), pp. 101–113.
• 11. Naumova E., Schneider S., Arnold W., Piwowarczyk A.: Wear behavior of ceramic CAD/CAM crowns and natural antagonists. Materials, 10, 3 (2017), p. 244.
• 12. 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.
• 13. Bojko Ł., Ryniewicz W., Ryniewicz A.M, Kot M.: Study of the impact of incremental technology on mechanical and tribological properties of biomaterials. Tribologia, 273, 3 (2017), pp. 29–38.
• 14. Antanasova M., Kocjan A., Kovač J., Žužek B., Jevnikar P.: Influence of thermo-mechanical cycling on porcelain bonding to cobalt–chromium and titanium dental alloys fabricated by casting, milling, and selective laser melting. Journal of prosthodontic research, 62, 2 (2018), pp. 184–194.
• 15. Badran N., Abdel Kader S., Alabbassy F.: Effect of incisal porcelain veneering thickness on the fracture resistance of cad/cam zirconia all-ceramic anterior crowns. International journal of dentistry, 2019.
• 16. Li S.L., Zhang Q., Wu F.F., Hu J.Y., Wang Q.: Research Progress on All Ceramic Zirconia Core/Veneer Interface: A Review. Science of Advanced Materials, 12, 1 (2020), pp. 5–14.
• 17. Farid N.A.: Fracture resistance and mode of failure of CAD/CAM milled PEEK core veneered by HIPC compared to Zirconia core veneered by CAD-On lithium disilicate “In-Vitro Study”. CU Theses, 2020.
• 18. Buciumeanu M., Bagheri A., Shamsaei N., Thompson S.M., Silva F.S., Henriques B.: Tribocorrosion behavior of additive manufactured Ti-6Al-4V biomedical alloy. Tribology International, 119 (2018), pp. 381–388.
• 19. 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.
• 20. Vohra F., Shuwaish M.B, Al Deeb M., Al Ahdal R., Alotaibi N., Abduljabbar T.: Porównanie obciążeń niszczących i naprężeń ściskających w prasie na metalu i prasie na czapkach Y-TZP Pakistan Journal of Medical Sciences, 36, 7 (2020).

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.