Efeito do Flúor em
Ligas de NiTi para uso
ortodôntico
Leila Bucci dos Santos
Ortodontista
AUTORES
Mestre Eng Met. Materiais, Doutoranda
COPPE/UFRJ
José Antonio da C. Ponciano
Doutor em Eng. Met. Materiais,
Professor titular COPPE/UFRJ
ci
Leila Buc
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Introd
Níquel-Titânio em Ortodontia.
Anos 70
Industria
aeroespacial
Alinhamento e Nivelamento.
Fechamento de espaço.
ci
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Introd
Anos 70
Industria
aeroespacial
Economia de tempo.
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Introd
Anos 70
Industria
aeroespacial
Fio NiTi SE 0.014”
ci
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Introd
Anos 70
Industria
aeroespacial
Fio NiTi SE 0.014”
ci
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Introd
FECHAMENTO DE ESPAÇOS E
DISTALIAÇÕES.
Movimento ortodôntico com
molas NiTi .
Taxa de movimentação ( mm/mês)
Anos 70
Industria
aeroespacial
Mola de Ni-Ti..............................1.5
Mola de aço-inoxidável...............0.8
Prof. Bolognese
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Introd
Expansor maxilar NiTi termo-ativado
(ARDNT- 1993)
Anos 70
Industria
aeroespacial
Arco maxilar com
deficiência de crescimento
médio –latreral.
ci
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Introd
Expansor maxilar NiTi termo-ativado
(ARDNT- 1993)
Anos 70
Industria
aeroespacial
Expansor de tipo hyrax
Expansor mecânico
ci
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Introd
MÓDULO DE ELASTICIDADE
Anos 70
Transformação de fase
Por força a plicada
Ou por mudança de temperatura.
Industria
aeroespacial
AÇO
Havendo a mudança
cristalográfica
NiTi
ci
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Introd
MÓDULO DE ELASTICIDADE
Depende do tratamento dado ao fio.
Sentalloy Pesado
(GAC)
Sentalloy Médio
(GAC)
Anos 70
Industria
aeroespacial
NiTi (Flex Medic)
_ ..._
Ni-Ti (Ormco)
Nitinol SE Unitek)
Nitinol (Unitek)
Orthonol (RMO)
Titanal (Lancer)
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Introd
RESISTÊNCIA À CORROSÃO
DIFERENTE PARA DIFERENTES
Anos 70 FABRICANTES.
Industria
aeroespacial
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Introd
NiTi
CORROSÃO
Anos 70
Industria
aeroespacial
LIBERAÇÃO DE MASSA NO
MEIO LÍQUIDO
ci
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Introd
NiTi
A CORROSÃO DO ARCO DE NITI ORTODÔNTICO
PODE TRAZER RISCOS AOS PACIENTES.
ci
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IntrodNiTi .
CORROSÃO
1.ALTO TEOR DE NÍQUEL
2. A ALERGIA PODE DESENVOLVER UM
PROCESSO INFLAMATÓRIO
3. INVIABILIDADE MECÂNICA DA LIGA
PODENDO QUEBRAR NO INTERIOR
DA BOCA DO PACIENTE.
Duering
2000
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Introd R
FLÚO
CORROSÃO
FLÚOR
Flúor ataca as ligas de titânio bem como o Titânio
Em 1998 Reclaru & Meyer demonstravam que era
ainda mais sujeito a corrosão as ligas que fossem
expostas ao flúor com pH abaixo de 3.5.
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Introd
FLÚOR
O Níquel é um alérgeno em .
(BASS et al. 1993; MOFFA,
1997; THOMAS et al. 2003;
UTER et al 2004, RUFF et al.
2006)
Fazendo parte da dieta
Normal. Sendo inclusive
necessário.
ci
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Introd
O`Brien et al (2002)
Camada enriquecida de NiO
TiO2 e NiO
Camada enriquecida de
Ni/NiO
Corpo do metal
NiTi
Autores consideram ser possível
romper esta camada de passivação
rica em TiO2..
ci
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Introd
FLÚOR
A resistência a
corrosão após a
passivação
diminuindo a camada
de Ni e de NiO.
O`Brien et al (2002)
ci
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A camada de
TiO2
Alguns autores consideram ser possível
romper esta camada de passivação rica em
TiO2.
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Introd
Este
gráfico é
válido para
o Titânio.
Fovet et al 2001
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Objetivo deste trabalho
Testar a resistência a corrosão dos fios
NiTi SE utilizados em arcos
ortodônticos em três meios
diferente:
1. Flúor de uso tópico ( Odhakan) , de
pH ácido, aplicado exclusivamente
em consultório dentário diluído em
saliva artificial,
2. Flúor de uso tópico, de pH neutro,
aplicado também exclusivamente em
consultório dentário diluído em 50%
em vol. Em saliva artificial.
3. E solução Colutório (para
bochechos) uso doméstico da marca
ORAL B.
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Materiais e método -NiTi
Níquel-titânio em
formato de
parábolas.
Fio 0.018”super elástico NiTi
superior
Fio de NiTi de confecção de
molas ortodônticas.
As molas foram conformadas em formato
De parábola.
Acabamento eletrolítico com o meso potencial
Utilizado na mola.
ci
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Materiais e método
eletrólito
Solução colutório ORAL B flúor.
Flúor gel acidulado pH com
50% em volume de saliva
artificial.
Flúor gel Neutro –com
50% em volume de
saliva artificial
Odhacan
ci
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Materiais e método
eletrólito
Oral B
pH 5.15
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•
Água
•
Glicerina
•
PEG –40
•
Óleo de Rícino Hidrogenado
•
Metilparabeno
•
Saborizante
•
0.053% de Cloreto de Cetipiridino
Mnohidratado
•
Fluoreto de sódio – 226 de flúor
•
Sacarina sódica
•
Benzoato de Sódio
•
Propilparabeno
•
FD& Azul n.1
Materiais e método
eletrólito
Flúor Gel acidulado
Fluoreto de Sódio 1.23% ou 12.300
ppm F
pH 5.52
50% em volume de saliva artificial
ci
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Materiais e método
eletrólito
Flúor Gel neutro
Fluoreto de Sódio 1.23% ou 12.300 ppm F
pH 7.2
50% em volume de saliva artificial – pH 7.17
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Materiais e método
eletrólito saliva artificial
pH 5.5
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NaH2PO4 H2O
780 mg/l
NaCl
500 mg/l
KCl
500 mg/l
CaCL2H2O
795 mg/l
NaS9H2O
5 mg/l
(NH4)2SO4
300 mg/l
Ácido Cítrico
5mg/l
NaHCO3
100 mg/l
Uréia
1000 mg/l
Materiais e método
Anos 70
Industria
aeroespacial
O arco ortodôntico e o fio de confecção da
mola.
Área
ci
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Material e método
Analíse da composiçào do fio.
.
Elemento
Wt%
Niquel
56.00
Titânio
Em balanço
Oxigênio
0.05
máximo
Carbono
0.05
máximo
H
< 0.005
Si, Cr, Co, Mo, W, V
< 0.01
Nb, Zr, Cu, Ta, Hf, Ag
<0.01
Pb, Bi, Ca, Mg, Sn, Cd
< 0.01
Zn, Sb, Na, As, Be, Ba
< 0.01
Fe
< 0.05
B
< 0.001
NITINOL 0.0100” Diâmetro. Análise química da superfície
da liga de NiTinol utilizado para mola, tendo sido
submetida a tratamento eletrolítico de superfície.
Certificado pela empresa “Special Metals” 06/29/05
ci
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Materiais e método
NITINOL 0.0180” Diâmetro. Análise química da superfície
.
da liga de NiTinol utilizado
para mola, tendo sido
submetida a tratamento eletrolítico de superfície. Aferido
por “Special Metals” 06/28/05
Elemento
Wt%
Niquel
55.92
Titânio
Em balanço
Oxigênio
0.05
máximo
Carbono
0.05
máximo
H
< 0.005
Si, Cr, Co, Mo, W, V
< 0.01
Nb, Zr, Cu, Ta, Hf, Ag
<0.01
Pb, Bi, Ca, Mg, Sn, Cd
< 0.01
Zn, Sb, Na, As, Be, Ba
< 0.01
Fe
< 0.05
B
< 0.001
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Materiais e método
.
Equipamento
POTENCIOSTATO
DIGITAL AUTOLAB
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Resultado
mola em gel flúor acidulado
MOLA GEL FLUOR ACIDULADO
0,000
ECS
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,0
0,8
0,8
0,6
Potencial
0,005
1,0
0,6
passivação
0,4
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0
-0,2
-0,2
corrosão
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
2
Densidade de corrente (i/cm )
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Curvas de polarizaçãp NiTi
0.0010”em soluáo flúor Gel pH
ácido 50% vol. Com saliva
artificial.
Resultado
mola em gel flúor neutro
Mola em Gel flúor pH neutro.
Potencial (ECS)
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,4
1,4
1,2
1,2
1,0
1,0
0,8
0,8
passivação
0,6
0,6
0,4
0,4
Corrosão
0,2
0,2
0,0
0,0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
2
Densidade de corrente (i/cm )
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Curvas de polarizaçãp NiTi
0.0010”em soluáo flúor Gel pH
neutro 50% vol. Com saliva
artificial.
Resultado
mola em Oral B
Oral B
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,0
1,0
0,8
0,8
Potencial mV ECS
corrosão
0,6
0,6
0,4
0,4
0,2
mola
mola
mola
0,0
passivação
0,2
0,0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
2
Densidade de Corrente (i/cm )
Curvas de polarizaçãp NiTi
0.0010”em solução de Oral B, não
houve corrosão localizada em
nenhum dos fios ensaiados.
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Resultados
Fio SE em Gel Flúor Neutro
Potencial(ECS)
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,0
1,0
0,8
0,8
0,6
0,6
0,4
0,4
0,2
passivação
0,2
corrosão
0,0
0,0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
2
Densidade de corrente mA (i/cm )
Fio SE 0.018. Não apresentou corrosão localizada em
Gel Flúor Neutro com 50 de vol. De saliva artificial.
ci
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Resultados
Fio SE parábola em Gel Flúor ácido
NiTi SE em Gel acidulado.
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,0
1,0
0,8
0,8
Potencial mV ECS
0,6
0,6
passivação
0,4
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0
corrosão
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
2
Densidade de Corrente (i/cm )
ci
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0,030
Resultados
Fio SE em Oral B
fio em solução Oral B
fio em solução Oral B
fio em solução Oral B
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,8
0,6
Potencial
PASSIVAÇÃO
0,4
CORROSÃO
0,2
0,0
-0,2
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
2
Densidade de corrente mA (i/cm )
Fio SE 0.018. Não apresentou corrosão localizada em
solução de Oral B sem diluição.
ci
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Resultados
Fio mola em diferentes meios
0 ,0 0 0
0 ,0 2 5
0 ,0 3 0
1 ,4
1 ,4
1 ,2
1 ,2
1 ,0
1 ,0
0 ,8
Potencial ECS
N iT i (m o la ) e m G e l flú o r a c id u la d o
N iT i (m o la ) e m G e l flú o r p H n e u tro
N iT i (m o la ) e m c o lu tó rio d e N a F O ra l B
0 ,0 0 5
0 ,0 1 0
0 ,0 1 5
0 ,0 2 0
0 ,8
P a s s iv a ç ã o
0 ,6
0 ,6
0 ,4
0 ,4
0 ,2
0 ,2
0 ,0
0 ,0
C o rro s ã o
-0 ,2
-0 ,2
-0 ,4
-0 ,4
-0 ,6
-0 ,6
0 ,0 0 0
0 ,0 0 5
0 ,0 1 0
0 ,0 1 5
0 ,0 2 0
0 ,0 2 5
0 ,0 3 0
2
D e n s id a d e d e c o rre n te (i/c m )
Fio da mola, só apresentou corrosão localizada no flúor
Gel acidulado
ci
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Resultados
Fio SE em diferentes meios
N iT i S E e m G e l F lú o r a c id u la d o
N iT i S E e m G e l F lú o r p H n e u tro
N iT i S E e m F lú o r O ra l B (c o lu tó rio )
0 ,0 0 0
0 ,0 0 5
0 ,0 1 0
0 ,0 1 5
0 ,0 2 0
0 ,0 2 5
0 ,0 3 0
1 ,0
1 ,0
0 ,8
0 ,8
0 ,6
0 ,6
Potencial ECS
P a ss iv a çã o
0 ,4
0 ,4
0 ,2
0 ,2
C o rro s ã o
0 ,0
0 ,0
-0 ,2
-0 ,2
-0 ,4
-0 ,4
-0 ,6
-0 ,6
0 ,0 0 0
0 ,0 0 5
0 ,0 1 0
0 ,0 1 5
0 ,0 2 0
0 ,0 2 5
0 ,0 3 0
D e n s id a d e d e c o rre n te
Fio 0.018”” SE só apresentou corrosão localizada no
flúor
Gel acidulado.
ci
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Resultados
Fio SE e mola em Flúor Gel acidulado
mola em Gel Flúor acidulado
fio em Gel Flúor acidulado
Potencial
ECS
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,0
1,0
0,8
0,8
0,6
0,6
0,4
0,4
Passivação
0,2
0,2
Corrosão
0,0
0,0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
2
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Densidade de corrente (i/cm )
0,030
Resultados
Fio SE e mola em Flúor Gel Neutro
NiTi em Gel Flúor pH neutro
NiTi (mola) Gel Flúor Neutro
0,000
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
1,0
1,0
0,8
0,8
0,6
Potencial
0,005
0,6
PASSIVAÇÃO
CORROSÃO
0,4
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
Densidade de corrente
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v
e
leilaaz
0,025
0,030
s
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d
a
result
Fio 0.018 sup NiTi arco ortodôntico
Após ensaio em soluçào de Fluor gel
acidulado 50% em saliva artificial.
ci
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Fotografia em
microscópio ótico 20 X
Conclusão
O Oral B não apresentou problemas de corrosão em relação ao
Níquel –titânio. Podendo ser usado com segurança em pacientes
que utilizem molas ou fios de NiTi,
O Gel flúor Neutro não apresentou problemas de corrosão em
relação a liga de NiTi, mesmo possuindo concentrações elevadas
de Flúor.
O Gel flúor acidulado não se apresentou seguro em relação a
liga de Níquel-titânio. Tanto a liga da Mola, como a liga dos
arcos ortodônticos apresentaram corrosão .
ci
Leila Buc
r
lmat.ufrj.b
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v
a
Leilaz
Conclusão
Possivelmente a junção da alta concentração de Flúor e
um pH ácido, impede a formação da camada de
passivação, favorecendo uma corrosão agressiva,
inviabilizando a utilização tópica de Flúor Acidulado em
pacientes que utilizem aparelhos ortodônticos com
arcos de Níquel-Titânio.
ci
Leila Buc
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lmat.ufrj.b
ta
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v
a
Leilaz
Agradecimentos a Dental Morelli pela possibilidade
de geração de conhecimento na busca da garantia de
qualidade de seus produtos.
Leila Bucci dos Santos
José Antonio Ponciano
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