Cal Neto, j. o. a. p.; Miguel, j. a. m.
Unidades utilizadas para força de adesão
Diferentes unidades têm sido utilizadas para
quantificar a força de adesão obtida em testes, dentre
elas o Megapascal, o Newton ou Quilograma-força
e outras. A tabela 7 apresenta a distribuição destas.
O Megapascal foi a unidade mais freqüente (111),
representando 87% dos artigos selecionados.
Tabela 5 - Número de espécimes por grupo nos testes.
Espécimes por grupo
Número de Publicações
06--10
28
11--15
30
16--20
33
20+
36
Total
127
A velocidade de operação da máquina de ensaios
A tabela 8 apresenta a utilização de diferentes
velocidades de operação da máquina de ensaios, conforme o ensaio adotado pelo estudo. Quando o ensaio adotado era de cisalhamento, a velocidade mais
freqüente foi de 5,0 mm/min (36%), sendo seguida
pela de 1,0mm/min (35%) e pela de 0,5 mm/min
(20%). Já quando em ensaios de tração, a velocidade mais freqüentemente adotada foi de 1,0mm/min
(47%), seguida pela de 0,5 mm/min (24%).
Tabela 6 - Tipo de braquetes utilizados por estudo.
Tipo de braquetes
Número de Publicações
Metálicos
102
Cerâmicos
11
Metálicos e Cerâmicos
8
Plásticos
2
Metálicos e Plásticos
2
Metálicos, Cerâmicos e Plásticos
2
Total
127
Método para avaliação da resina remanescente
Artun e Bergland1 desenvolveram o Índice de
Adesivo Remanescente (ARI), que se tornou bastante difundido entre os pesquisadores. A tabela
9 avalia a utilização do ARI, comparando-a com
outros ARI modificados e outros métodos. Foi observado que em 73% dos artigos selecionados foi
utilizado algum método para avaliação da resina
remanescente. O ARI desenvolvido por Artun &
Bergland1 foi utilizado em 40% dos casos, ao passo
que em 38% se optou pela modificação ou adaptação do ARI original, e em 22% foi preconizado
um outro tipo de avaliação como, por exemplo o
local da falha da adesão.
Tabela 7 - Unidades para quantificar a força de adesão.
Unidades
Número de Publicações
Mpa(N/mm , NM/m )
111
N (KgF)
6
2
Kg/mm
5
Kg/cm2
4
2
2
Kg
1
Total
127
Tabela 8 - Velocidade da célula de carga por publicação,
conforme o ensaio adotado.
Velocidade
Publicações por tipo de ensaio*
Total
Cisalhamento
Tração
0,5 mm/min
21
5
25
1,0 mm/min
36
10
43
2,0 mm/min
4
4
8
5,0 mm/min
37
1
38
mais de 5,0 mm/min
5
1
6
103
21
127
não mencionada
Total
Análise estatística empregada
A tabela 10 apresenta a análise estatística empregada, sendo distribuída de acordo com a quantidade de grupos comparados. Apenas três artigos
não apresentaram análise estatística dos resultados
obtidos. Além dos resultados expostos, foi avaliada
a utilização da análise de Weibull, que ocorreu em
apenas cinco artigos, representando cerca de 4%
da amostra estudada.
7
*Em algumas publicações foram realizados ambos os ensaios, sendo
computados no total como apenas uma publicação.
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
47
Maringá, v. 9, n. 4, p. 44-51, jul./ago. 2004
Uma análise dos testes in vitro de força de adesão em Ortodontia
Tabela 9 - Utilização de método para avaliação
da resina remanescente.
Método utilizado
Número de Publicações
ARI original
37
ARI modificado
Tabela 10 - Análise estatística empregada nos artigos.
Análise Estatística
Número de grupos testados por artigo
Dois
Três ou mais
ANOVA/Multiple Range Test
10
82
35
Teste t
11
9
Outro método
21
Teste t e ANOVA
1
1
Não realizado
34
Kruskal-Wallis
0
2
Total
127
Mann-Whitney U
0
4
Kruskal + Mann Whitney U
0
2
Wilcoxon
1
1
1
2
Total
24
103
• A força de adesão poderia ser quantificada
tanto em Newtons como em MegaPascais.
Para que seja discutida a validade de uma padronização ou mesmo novas sugestões para a elaboração de um protocolo se fazem necessárias
algumas considerações prévias. No que se refere
ao tipo de substrato utilizado, os dentes humanos
permanentes são utilizados na maioria dos estudos, como observado neste levantamento, apesar
da crescente utilização de dentes bovinos em testes de adesão. Os dentes bovinos têm sido considerados uma boa alternativa, já que além de serem
mais facilmente obtidos, têm a estrutura do esmalte similar aos dentes humanos. Embora os dentes
bovinos possam ser utilizados satisfatoriamente
para se estudar a adesão ao esmalte in vitro, os níveis de força de adesão de braquetes ao esmalte
bovino são de 21% a 44% menores que no esmalte humano, provavelmente devido a cristais mais
largos, diferenças na formação e mais defeitos que
o esmalte humano11, 13. Desta forma, para efeito
de padronização, parece mais apropriado que os
pré-molares continuem a ser o substrato de eleição para tais estudos.
Com a crescente demanda de tratamento pelos
adultos, outros substratos tais como, restaurações
em amálgama, cerâmica e ouro, surgem na prática clínica e junto com estes, surgem produtos
que possibilitam o atendimento de tais pacientes.
DISCUSSãO
Fox, McCabe e Buckley6 há quase uma década foram incisivos no sentido de demonstrar a necessidade de uma padronização da metodologia
dos estudos, por não haver um consenso entre os
pesquisadores. Nesta ocasião foram propostas as seguintes sugestões no sentido de se desenvolver um
protocolo para futuros trabalhos em Ortodontia:
• Deveriam ser usadas superfícies de pré-molares extraídos em adolescentes por razões ortodônticas
• Os dentes poderiam ser utilizados após um
mês e até seis meses depois da extração, devendo
ser conservados em água destilada
• Após a colagem, os espécimes deveriam ficar
armazenados em água a 37° C durante 24 horas
• A descolagem deveria ser realizada em Máquinas Instron ou similares operando a uma velocidade de 0,1 mm/min.
• Deveria haver cuidado no sentido de garantir
que todos os espécimes recebessem a carga de descolagem em direção e sentido similares.
• Pelo menos 20 e preferivelmente 30 espécimes deveriam ser utilizados por teste
• O sítio da falha adesiva deveria ser citado
• A análise estatística deveria incluir uma análise de sobrevivência para fornecer uma predição
do desempenho do material, que pode ser relacionada à situação clínica.
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
Sem análise
48
Maringá, v. 9, n. 4, p. 44-51, jul./ago. 2004
Cal Neto, j. o. a. p.; Miguel, j. a. m.
da entre os quatro intervalos adotados, sendo que
apenas 28% dos artigos tiveram mais de 20 espécimes por grupo.
A padronização da unidade de medida para a
força de adesão é extremamente importante no
sentido de facilitar a comparação de resultados. A
utilização do Megapascal (MPa), ou de medidas
equivalentes como Newtons por milímetro quadrado (N/mm2) ou Mega Newtons por metro quadrado (MN/m2), é mais apropriada por representarem a força por unidade de área necessária para
deslocar o braquete de sua posição. Foi observada
uma larga utilização do MegaPascal (87%) como
unidade neste presente estudo o que é animador,
embora seja importante mencionar que a utilização
de Newtows para se quantificar as forças obtidas
também é apropriada, desde que as dimensões da
base do braquete empregado sejam mencionadas.
Embora não seja um tema muito discutido, a
padronização da velocidade de operação da máquina de ensaios é de extrema importância para que
possam ser realizadas comparações entre diferentes
trabalhos. Neste estudo ficou constatada a enorme
variação existente no que se refere à adoção de um
valor para esta velocidade. Tal situação é preocupante, pois se constitui numa das principais causas para
discrepância entre trabalhos que analisam variáveis
similares. Isto ocorre devido a uma tendência que
existe de serem obtidos baixos valores de força de
adesão ao esmalte quando é adotada uma maior velocidade de operação, ao passo que quando tal velocidade é menor, a tendência é que os valores de
força sejam maiores7. Fox, Mc Cabe e Buckley6 recomendaram que os ensaios em máquinas Instron
ou similares fossem conduzidos com uma velocidade de 0,1mm/min. Devido a tal valor proposto ser
pouco utilizado na literatura, talvez valores variáveis
entre 0,1 e 1 mm/min representem uma proposta
mais razoável para uma padronização universal, o
que está de acordo com os resultados obtidos neste
estudo, já que se somados os trabalhos que adotaram
0,5 mm/min com os que optaram por 1mm/min,
chegaremos a 55% (57) dos que realizaram ensaios
Diversos estudos avaliaram a força de adesão de
braquetes ortodônticos a estas diferentes superfícies. Nestes casos, um ponto importante seria
a utilização de braquetes para incisivos centrais
por possuírem uma base mais planificada, que se
adaptariam mais facilmente às superfícies a serem
testadas, que normalmente são planas, já que é incomum a confecção de espécimes com contornos
coronários.
A tabela 3 revela a grande freqüência da utilização da água destilada para armazenamento
dos espécimes. A utilização de substâncias como
o Timol a 0,1% parece interessante no sentido de
preservar os espécimes livres de contaminação, especialmente em períodos mais prolongados, embora existam alguns estudos que demonstraram
não haver diferença estatisticamente significante
na força de adesão entre intervalos que variem de
3 horas a 6 meses de estocagem10, 16.
Os ensaios de cisalhamento foram os mais aplicados para análise da força de adesão, em detrimento
dos ensaios de tração. Dentre as hipóteses para justificar este achado, talvez esteja a idéia de similaridade
que o ensaio de cisalhamento tem com as forças que
mais freqüentemente resultam em falhas na adesão
de braquetes clinicamente9, embora estas sejam de
difícil reprodução devido à sua grande complexidade. Outro ponto a ser considerado talvez seja uma
maior facilidade na metodologia aplicada, apesar
do ensaio de cisalhamento ser muito mais sensível
a falhas na confecção dos espécimes que o ensaio
de tração8.
Outro ponto de grande discussão diz respeito ao número apropriado de espécimes por grupo. No intuito de se generalizar os trabalhos e até
de os tornar mais significativos seria interessante
que se utilizasse um número mínimo de 20 espécimes por grupo em estudos in vitro, ao passo
que trabalhos com amostras menores poderiam
ser utilizados para pesquisas de divulgação interna em instituições, não para publicações6, 19. Neste
levantamento foi observada uma grande variação
neste ponto, havendo uma distribuição equilibra-
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
49
Maringá, v. 9, n. 4, p. 44-51, jul./ago. 2004
Uma análise dos testes in vitro de força de adesão em Ortodontia
conforme observado neste estudo, a Análise de
Weibull constitui um excelente recurso estatístico. Consiste em elaborar a probabilidade de falha
na adesão a partir de diferentes valores de força
aplicados no braquete. Seu uso é interessante por
fornecer estimativas da performance clínica de diferentes produtos, apresentando informações mais
relevantes ao ortodontista, do que simplesmente a
menção dos valores médios de força de adesão17.
de cisalhamento e 71% (15) dos de tração.
Uma preocupação de todos os clínicos é manter a superfície do esmalte sem danos após o procedimento de descolagem. Falhas adesivas dentro
do adesivo ou na interface adesivo-braquete se
tornam mais desejáveis, do que na interface esmalte-adesivo, já que esta última tem sido responsável
pelo surgimento de fraturas e fissuras no momento
da descolagem4. O índice de resina remanescente
(ARI) constitui um excelente recurso no sentido
de prover informações a respeito da qualidade da
adesão do compósito ao dente e do compósito à
base do braquete. Neste levantamento foi observada uma grande variação no que se refere à forma como a resina remanescente ou a falha adesiva
foi analisada. O método sugerido inicialmente por
Artun e Bergland1 é interessante por ser simples,
prático e largamente difundido em todo o mundo,
sendo apropriadamente o mais indicado no sentido de se padronizar os testes de força de adesão
in vitro.
Como apresentado na tabela 10, o Teste t foi o
mais utilizado em trabalhos onde foram comparados 2 grupos diferentes (48%), sendo ainda empregado em 9 artigos para comparar 3 ou mais grupos.
Na realidade, o utilização do Teste t para se comparar mais de 2 grupos representa um equívoco, já
que a probabilidade de erro é aumentada, o nível
de significância é alterado, e os testes aplicados não
são independentes. A Análise de Variância (ANOVA) representa a opção correta em grande parte
dos casos onde 3 ou mais grupos são comparados,
tendo sido aplicada em 82 artigos (79,6%).
Apesar disso, é importante que seja enfatizado que o Teste t e a Análise de Variância não representam a melhor opção em todos os casos. Na
realidade, tais testes são apropriados quando as
amostras avaliadas possuem uma distribuição normal, o que não ocorre sempre5. Nestas situações
a melhor opção é a utilização de testes não-paramétricos, como os de Kruskal-Wallis e de MannWhitney U.
Embora não seja utilizada em larga escala,
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
CONCLUSÕES
Neste estudo, ficou evidenciado que persiste
a falta de consenso na metodologia dos testes de
força de adesão in vitro em Ortodontia. Apesar
de decorridos quase dez anos desde as sugestões
realizadas por Fox, McCabe e Buckley6, em diversos pontos discutidos fica inerente a necessidade
de que seja estabelecida uma padronização. Suas
sugestões continuam sendo pertinentes, havendo
apenas outras sugestões e algumas modificações
já consideradas, relativas à velocidade de operação da máquina de ensaios e ao uso do ARI conforme preconizado por Artun e Bergland1, que
deveriam ser realizadas no sentido de tornar um
possível protocolo mais adaptável aos métodos
utilizados por diferentes pesquisadores em todo
o mundo.
Um protocolo único continua sendo vital, e seria desejável no sentido de facilitar o preparo dos
espécimes, tornar os métodos mais simples e exeqüíveis, ao passo que tornaria os resultados obtidos
pelos pesquisadores muito mais compreensíveis e
valorosos, facilitando comparações entre materiais
em diferentes trabalhos, oferecendo orientações
muito mais seguras e práticas ao ortodontista.
Enviado em: Setembro de 2003
Revisado e aceito: Novembro de 2003
50
Maringá, v. 9, n. 4, p. 44-51, jul./ago. 2004
Cal Neto, j. o. a. p.; Miguel, j. a. m.
An analysis of in vitro bond strength testing in Orthodontics
Abstract
The aim of this study was to examine the recent methodology used in laboratory analysis of bond strength in
orthodontics. The material used was all the articles published in the American Journal of Orthodontics and
Dentofacial Orthopaedics or The Angle Orthodontics in which the bonding between the bracket and several
surfaces were evaluated by Instron Universal Testing Machine or similar devices. It was found 127 articles, in
which 86% tested the specimens in shear mode, and 14% used the tensile technique. Among the studies with
human teeth (68%) premolars were the most frequent (57%), followed by molars (31%). According to the
number of specimens per group, 28 studies analysed from 6 to 10; 30 from 11 to 15; 33 from 16 to 20; and 36
analyzed more than 20 specimens. According to nature of the storage solution, the most used were distilled
water (43%), followed by 0.1% Timol (28%) and 0.9% saline solution (12%). With regard to the cross head
speed, in 25 studies were of 0,5mm/min; in 43 were of 1.0mm/min; in 8 was of 2.0mm/min; and in 38 was of
5.0mm/min. The authors concluded that there was not an agreement in the methodology on those studies, and
so there is a potential need of technique standardization.
Key words: Composites. Orthodontic Bonding. Orthodontics.
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Endereço para correspondência
Julio Orrico de Aragão Pedra e Cal Neto
Rua Almirante Luis Belart, 190 - Apto. 206
Jardim Guanabara
CEP 21941-100
Rio de Janeiro - RJ
E-mail: [email protected]
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
51
Maringá, v. 9, n. 4, p. 44-51, jul./ago. 2004
Artigo Inédito
Composição química e resistência mecânica da
base de braquetes “Straight-Wire”
Luciana de Paula Gontijo*, Enio Tonani Mazzieiro**, Janes Landre Júnior***
Resumo
Esse trabalho objetivou comparar as durezas superficiais e as características metalográficas das
bases de braquetes “straight-wire” de quatro marcas comerciais: Morelli, Abzil Lancer, Unitek e
A-Company. As durezas superficiais foram avaliadas por meio de um teste de dureza realizado
com o auxílio de um microdurômetro. Os resultados indicaram diferenças entre as marcas comerciais testadas onde os braquetes da A-Company apresentaram os valores mais altos de dureza
(314 HV), seguidos da Unitek (325 HV), Abzil (230 HV) e Morelli (192 HV). As características metalográficas das bases de braquetes foram avaliadas por meio de um espectrômetro, onde
observou-se a presença de elementos de liga como o cromo, o níquel, o silício, o cobre, o alumínio,
o enxofre e o nióbio. A quantidade de cada elemento de liga variou entre as marcas, provavelmente devido ao processo de fabricação industrial, mas sem interferir na qualidade final da liga.
Palavras-chave: Braquetes. Base de braquete. Dureza Vickers. Metalografia.
desvios compensatórios das espessuras dos dentes
em conjunto com arcos retos, alcançando automaticamente uma boa oclusão. Contudo, para que
isso ocorra, torna-se necessário que os braquetes
possuam uma estabilidade estrutural, isto é, que
não se deformem durante o tratamento.
Os materiais utilizados na confecção dos aparelhos devem ser manufaturados, de tal forma que
as dimensões internas do encaixe do “slot” sejam
precisas, pelo menos em um milésimo de polegada. Além disso, devem ser resistentes às deformações decorrentes das forças da mastigação a que
estão submetidos11.
O metal mais utilizado na confecção de braquetes é o aço inoxidável austenítico (AISI aço
inoxidável tipo 316L), o qual possui 18 % de cromo,
Introdução
A evolução dos acessórios ortodônticos é marcada por uma busca incessante de se posicionar
os dentes em todos os três planos do espaço. O
aparelho mais difundido atualmente utiliza braquetes do tipo “edgewise” modificados, onde foram incorporadas em suas estruturas as dobras de
1ª, 2ª e 3ª ordem, com a finalidade de se atingir
o controle tridimensional do movimento dentário
utilizando-se arcos retos. Esse sistema recebeu a
denominação de “straight-wire”.
De acordo com Andrews1,2,3 a orientação dos
dentes em boa oclusão e a morfologia dentária
mostram-se suficientemente similares, de paciente
para paciente, o que permite o uso generalizado
de braquetes pré-torqueados, pré-angulados e com
* Aluna do curso de Mestrado em Ortodontia do COP-PUCMinas.
** Doutor em Ortodontia. Coordenador do Mestrado em Ortodontia do COP-PUCMinas. Orientador do trabalho.
*** Doutor em Engenharia Mecânica. Professor do Departamento de Engenharia da PUCMinas. Co-Orientador do trabalho.
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
52
Maringá, v. 9, n. 4, p. 52-59, jul./ago. 2004
Gontijo, L. P.; Mazzieiro, E. T.; landre Júnior, J.
necessário ter uma idéia aproximada da natureza
e fabricação de certos materiais metálicos9.
Os ensaios mecânicos determinam valores
numéricos que caracterizam, de certa maneira,
as propriedades mecânicas do material. Estas determinações são feitas com auxílio de máquinas
apropriadas que, ao mesmo tempo que aplicam o
esforço, acusam a sua intensidade. O ensaio pode
ser feito sobre peças inteiras ou sobre pedaços de
forma conveniente (corpos de prova) extraídos
das peças. Neste caso, os resultados obtidos representam as propriedades mecânicas do material de
que a peça é feita e não propriamente as da peça
em si, como um todo7.
O ensaio de dureza é largamente utilizado na
especificação e comparação de materiais. Intrinsecamente traduz uma característica referente
à superfície do metal, entretanto, para materiais
homogêneos, é tomado como uma propriedade
global e representativa do material. Dentre os vários métodos utilizados para se avaliar a dureza,
o Método Vickers, é muito indicado quando se
deseja a determinação da dureza de constituintes
individuais de uma certa estrutura, ou ainda de
materiais frágeis e peças de pequenas dimensões
ou espessura12.
O termo dureza assume diversos significados
devido à existência de uma grande divergência
de opiniões entre os estudiosos das mais diversas
áreas, portanto, não é possível encontrar um conceito único para esta característica. Ainda assim,
o ensaio é utilizado para que se possam efetuar
comparações entre os mais distintos materiais. Em
geral, para os metais, a dureza implica em uma
resistência à deformação plástica6.
Enquanto os ensaios siderúrgicos visam testar
as características estruturais dos materiais metálicos, a análise química dosa os elementos que intervêm na composição do material. Para os aços comuns determinam-se as percentagens de carbono,
silício, manganês, fósforo, enxofre. Nos produtos
comuns existem ainda outros elementos como o
oxigênio, o nitrogênio, o hidrogênio, que também
8% de níquel, 2 a 3% de molibdênio e baixo conteúdo de carbono10. As propriedades mecânicas
deste tipo de aço, como boa resistência mecânica
e tenacidade, boas características de fabricação, resistência moderada ao calor, e ótima resistência à
corrosão atmosférica e química, o tornam bastante
atrativo9.
Alguns elementos de liga podem ser incorporados ao aço, alterando as suas propriedades. A introdução do níquel melhora consideravelmente a
resistência à corrosão e a resistência à oxidação a
altas temperaturas e, além disso, forma uma camada de óxido que protege o aço espontaneamente.
O cromo atua como anti-oxidante. O molibidênio
fornece maior resistência à corrosão em soluções
clorídricas, e o cobre ajuda o molibidênio no aumento da resistência à corrosão, aumentando-a
apreciavelmente, porém com decréscimo da ductabilidade8.
O silício age como o molibidênio e é usado
para aumentar a resistência mecânica e a resistência à oxidação. Geralmente, o silício é mantido em
pequenas quantidades apenas para “acalmar” os
aços. O alumínio é utilizado para desoxidar e refinar o grão, diminuindo o seu tamanho. O nióbio
é usado para serviços em altas temperaturas, pois
pequenos teores de nióbio elevam o limite de escoamento do aço e, em menor proporção, o limite
de resistência à tração8.
Observando-se os catálogos dos fabricantes
de braquetes nota-se que as diversas marcas comerciais de acessórios ortodônticos utilizam o
aço inoxidável para a produção industrial. Contudo, nenhuma informação a respeito de suas ligas é fornecida, a não ser quando se trata do nível
de níquel incorporado. Especial atenção é dada a
esse elemento devido à sua conhecida capacidade
alérgica tecidual4,5. Contudo a adição de outros
elementos de liga podem influenciar a resistência
mecânica arquitetural dos braquetes, influenciando sua resistência à deformação.
Na engenharia, o controle e o ensaio de produtos siderúrgicos são realizados quando se torna
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53
Maringá, v. 9, n. 4, p. 52-59, jul./ago. 2004
Composição química e resistência mecânica da base de braquetes “Straight-Wire”
influenciam nas propriedades do metal, mas como
ocorrem, geralmente, em baixa percentagem e são
de dosagem mais trabalhosa, sua determinação
deixa habitualmente de ser feita9.
Na espectrografia, com o auxílio de um espectrômetro, pode-se fazer análises mais rápidas e
simultâneas de numerosos elementos, detectando
qualquer metal estranho que entre na composição
do material examinado, mesmo que seu teor seja
relativamente pequeno.
Esse trabalho intencionou verificar as características estruturais e a composição química do aço
utilizado na fabricação de braquetes metálicos comumente encontrados no mercado, determinando-se, respectivamente, a resistência à deformação
quando submetidos ao teste de dureza Vickers e a
porcentagem dos principais elementos de liga na
espectografia.
Métodos de análises
Teste de Dureza Vickers
Para o teste de dureza Vickers, as amostras
dos quatro fabricantes foram imersas em moldes
empregando-se resina acrílica (co-polímero de
acrílico auto polimerizante) e catalisador líquido,
segundo método descrito por Colpaert9, em 1974.
Os braquetes foram posicionados com a superfície
da base voltada para a área de teste (Fig. 1).
Após as amostras terem sido embutidas em resina acrílica procedeu-se a seqüência de lixamento, segundo metodologia de Colpaert9, com lixas
de granulações 120, 220, 320, 400, 500, 600, preparando as superfícies testes.
Com o intuito de se evitar grandes variações nos
valores obtidos nos testes de dureza, seja pela recuperação elástica, seja pela obtenção de impressões
muito pequenas que poderiam induzir a erros significativos de leitura, realizou-se uma avaliação piloto da carga ideal para execução dos ensaios. Nesse
estudo piloto, escolheu-se aleatoriamente a marca
“Morelli”, e foram testados 3 braquetes desta mesma
marca; as cargas empregadas foram de 0,5, 1, 2, 3, 4
e 5 Kgf. O aparelho utilizado foi o microdurômetro
Brivisor KL 2 da Georg Reicherter (Fig. 2).
Os resultados do teste piloto demonstraram que
com a aplicação de uma carga de 5Kgf, os valores de
dureza obtidos para os três braquetes apresentaram
uma menor dispersão (Tab. 1, Gráf. 1). Esse valor
foi tomado com referência para os demais testes.
MATERIAIS E MÉTODOS
Amostra
Para a realização deste trabalho, utilizou-se
braquetes das marcas comerciais “Morelli” (modelo: 10.10.901-CRTZ-01- lote20000809, prescrição Roth-.022” x.030”), “Abzil Lancer” (modelo:
Kirium Line .022”, prescrição Roth), “Unitek”
(modelo: Gemini mesh .022” prescrição Roth ref:
119-701) e “A-Company” (modelo: True StraightWire, tamanho médio, prescrição Roth), obtidos
através dos seus representantes comerciais.
FIGURA 1 - Amostras embutidas em moldes acrílicos e preparadas para o teste de Dureza Vickers, segundo metodologia descrita por COLPAERT9.
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
FIGURA 2 - Microdurômetro Brivisor KL 2.
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Gontijo, L. P.; Mazzieiro, E. T.; landre Júnior, J.
“Morelli”, foram submetidos a um teste para a
avaliação do perfil de dureza da sua base. Para
tanto, dois braquetes (corpos de prova 1 e 2)
foram embutidos em moldes, segundo metodologia descrita anteriormente9 expondo e preparando sua base. Empregou-se, nesta operação,
uma carga mais baixa (2 Kgf). O teste foi feito
no sentido mésiodistal da base do braquete, nas
distâncias de 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2 e 1.4 mm.
A dureza foi avaliada em três pontos diferentes de
cada corpo de prova de cada marca comercial, sendo o resultado expresso na sua média aritmética.
Perfil de dureza
Os braquetes da marca “Morelli” aprepresentam soldas em suas estruturas. Dessa forma, a influência da soldagem na dureza do material também foi testada. Para isso, os braquetes da marca
Análise química
Para a realização da análise química dos braquetes, utilizou-se o espectrômetro da marca Noran,
que é capaz de fazer a análise quantitativa dos elementos de liga (Fig. 3). Este aparelho emite radiações, em freqüências específicas, predeterminadas,
para cada elemento; então durante a análise do material, realiza-se uma varredura dessas freqüências e
quando encontrada, avalia-se a sua amplitude.
Tabela 1 - Resultado do teste piloto para a determinação
da carga ideal para o teste de dureza Vickers. Relação
de dureza Vickers X carga.
Carga (Kgf)
Dureza (Vickers)
Cp1
Cp2
Cp3
0,5
179
201
195
1
205
189
185
2
172
176
189
3
186
220
188
5
172
185
177
RESULTADOS
Os resultados dos testes serão apresentados a
seguir, de forma descritiva, em valores absolutos e
representam as características individuais de cada
aço utilizado na fabricação dos acessórios.
Cp - Corpo de prova
Tabela 2 - Resultados do teste de dureza Vickers para os
diferentes fabricantes.
Identificação
Dureza HV5
HV
Amostra 1
Amostra 2
Amostra 3
MÉDIA
MORELLI
195
190
192
192
ABZIL
227
230
232
230
A-COMPANY
330
340
352
341
UNITEK
321
325
330
325
240
Cp 1
220
Cp 1
Teste de dureza Vickers
Através do teste de dureza Vickers, com a
carga selecionada no estudo piloto de 5Kgf,
realizado em três locais diferentes do mesmo
braquete, obteve-se a dureza média final de cada
Cp 1
200
180
160
140
0
1
2
3
Carga (Kgf)
4
5
6
Gráfico 1 - Gráfico de dispersão das cargas testes aplicadas. Com a carga
de 5Kgf obteve-se resultados com menor dispersão.
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
FIGURA 3 - Espectrômetro da marca Noran.
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Maringá, v. 9, n. 4, p. 52-59, jul./ago. 2004
Composição química e resistência mecânica da base de braquetes “Straight-Wire”
Tabela 3 - Perfil de dureza dos braquetes da marca
Morelli, avaliados com uma carga de 2Kgf.
Distância- mm
180
Durezas
Cp 1
Cp 2
0,2
154
143
0,4
165
149
0,6
169
151
0,8
163
161
1
167
131
1,2
163
167
1,4
169
152
160
140
120
100
80
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Distância da borda (mm)
Gráfico 2 - Perfil de dureza dos braquetes da marca Morelli.
Cp - Corpo de prova
Tabela 4 - Resultado da espectografia: Porcentual de átomos de cada elemento químico,
para cada marca comercial analisada.
Fe
Si
Cr
Ni
Cu
Al
S
Nb
Morelli
Marca
69.51
1.64
19.20
8.19
__
0.86
0.60
__
A-Company
73.14
1.30
21.25
3.25
__
__
__
1.06
Unitek
74.12
1.13
17.57
4.49
2.68
__
__
__
Abzil
71.27
1.01
19.40
8.32
__
__
__
__
marca comercial. Os resultados para cada marca
avaliada podem ser observados na tabela 2.
DISCUSSÃO
Teste de dureza Vickers
A dureza Vickers foi selecionada para testar a resistência superficial dos braquetes. A carga de 5 Kgf
selecionada para o teste de dureza dos braquetes
analisados baseou-se em um estudo piloto onde
determinou-se o valor de carga com uma menor
dispersão, o que implica, talvez, em uma menor influência da recuperação elástica ou mesmo em um
menor erro de leitura. O teste de dureza mostrou
que as marcas analisadas apresentaram durezas
diferentes (Tab. 1). Verificou-se que valores mais
altos de dureza foram obtidos para os da marca “ACompany” (341 HV), seguidos pela marca “Unitek”
(325), “Abzil” (230) e “Morelli” (192).
Segundo Souza12, para um metal, a dureza está
diretamente ligada à sua resistência à deformação
Perfil de dureza
A tabela 3 mostra as durezas obtidas em cada
uma das distâncias (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1; 1,2 e 1,4
mm), para os braquetes (corpos de prova 1 e 2) da
marca “Morelli”. Esses resultados podem ser melhor visualizados no gráfico 2.
Análise química
A tabela 4 apresenta o resultado, em porcentagem, dos elementos químicos de cada amostra
analisada. É importante salientar que em alguns
casos, não há presença de determinado elemento
de liga, ou a sua porcentagem mostrou-se tão baixa
que o espectrômetro não foi capaz de identificar.
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
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Gontijo, L. P.; Mazzieiro, E. T.; landre Júnior, J.
ficuldade na leitura das impressões, pois estas
se tornaram cada vez menores com a redução
da carga. Portanto, esses resultados apresentam
uma baixa confiabilidade para este caso em específico. Apesar disso, decidimos manter a sua
apresentação, alertando para a possibilidade da
influência dos procedimentos de soldagem na
fabricação dos braquetes.
De acordo com a fabricação do braquete, se
injetado ou soldado, os resultados devem ser diferenciados, pois as estruturas soldadas tendem a se
deformar mais facilmente. Em um processo mecânico onde existe uma solda, nota-se uma maior
possibilidade de ocorrer deformações se comparado a um processo de conformação.
plástica. A resistência à deformação plástica é uma
boa característica, pois permite a aplicação de forças nos braquetes, seja através da colocação de fios
espessos, da retração ou do uso de acessórios auxiliares acoplados aos mesmos, sem que alterem
suas características incorporadas, dobras de 1ª, 2ª e
3ª ordens, permitindo o correto controle tridimensional do dente durante o movimento ortodôntico
ou a resistência à deformação das aletas e canaletas dos braquetes.
Contudo, nenhum estudo quantificou quais os
valores mínimos necessários que os braquetes devem possuir nos testes de dureza para suportarem
as forças das mecânicas ortodônticas ou mesmo da
mastigação. Dessa forma, não podemos determinar uma superioridade de uma marca comercial.
Porém, pode-se observar que a “Morelli” apresentou resultado bastante inferior às demais marcas,
sugerindo maior tendência à alteração arquitetural
de sua base.
No aspecto clínico, atualmente, muitos ortodontistas têm reciclado os seus braquetes. Nesse
caso, a dureza superficial do material torna-se
fundamental. A remoção dos braquetes, realizada
por meio de alicate, incorpora uma pressão sobre
o acessório descolando-o do dente. Aquele que
apresentar o aço mais resistente sofrerá menor
distorção durante sua remoção, estando mais apto
para a reciclagem.
Por apresentar o pior resultado no teste de
dureza Vickers e considerando que a “Morelli”
é um dos fabricantes analizados nesse trabalho
que utiliza o processo de soldagem dos braquetes, procurou-se avaliar a influência da solda na
dureza do material, através do levantamento do
perfil de dureza no sentido mésiodistal da base
do acessório. A análise da tabela 1 e do gráfico 1,
sugere que a carga utilizada no teste (2 Kgf)
mostrou-se elevada e, em algumas situações a
amostra ensaiada foi totalmente perfurada, o
que levou à obtenção de valores muito baixos.
Não foram realizados testes com aplicações
de valores mais baixos de cargas, devido à di-
R Dental Press Ortodon Ortop Facial
Análise química
Na análise química do aço utilizado para a fabricação dos braquetes buscou-se avaliar a qualidade e o tipo de metal usado. Para a sua realização
utilizou-se um espectrômetro da marca Noran,
que é capaz de fazer a análise quantitativa dos elementos de liga.
Segundo Chiaverini8, os aços inoxidáveis austeníticos possuem o teor médio de cromo de 18%
e de níquel de 8 % O cromo atua como anti-oxidante. A introdução do níquel melhora consideravelmente a resistência à corrosão e a resistência à
oxidação.
Em um dos raros trabalhos na literatura,
Platt10 verificou a presença de oxidação nos
acessórios ortodônticos e afirmou que o metal
utilizado na fabricação dos braquetes ortodônticos era aço inoxidável do tipo austenítico, o que
foi confirmado por meio dos resultados da análise química feita nas amostras. Na tabela 4 podemos verificar que os valores médios de cromo
e níquel encontrados, respectivamente foram:
19.20% e 8,19% nos braquetes da “Morelli”,
21.5 % e 3,25% nos da “A-Company”, 17.57 %
e 4,49% nos da “Unitek” e 19,40 % e 8,32% na
“Abzil”.
Além destes componentes, cromo e níquel,
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