Montagem para a realização de um teste

Neste capítulo será mostrado por meio de imagens e explicações sucintas a metodologia empregada para se preparar o dispositivo para a realização de um ensaio de fadiga.

Para garantir a centralização perfeita e adaptação do componente protético ao interior do rolamento (NSK 624–2RS, Suzano, SP, Br), uma réplica em negativo das roscas do implante foi levada ao mini torno CNC. No interior da réplica foi parafusado um implante e sobre o mesmo o componente protético a ser usinado.

Figura 25. Usinagem do componente protético e aspecto do mesmo ao término da usinagem

4 Material e Métodos 69

Figura 26. Rolamento utilizado no dispositivo

Após o término da preparação dos componentes, os mesmos foram levados à uma prensa hidráulica a fim de que fossem assentados ao rolamento.

Figura 27. Componente protético sendo prensado e conjunto final obtido

Uma réplica do mandril do dispositivo foi presa à uma morça de bancada para estabilizar o receptáculo e facilitar a colocação do implante no mesmo por meio de um contra ângulo cirúrgico.

4 Material e Métodos

70

Figura 28. Réplica do mandril presa à morça e receptáculo sendo fixado na réplica pelo aperto do parafuso lateral

Figura 29. Implante sendo instalado no receptáculo e aspecto final do conjunto

Com a finalidade de reter o implante no interior do receptáculo durante o ensaio, coloca-se o contra-parafuso até que o mesmo toque a porção apical do implante.

4 Material e Métodos 71

Figura 30. Contra-parafuso em posição

Levando o receptáculo novamente à réplica do mandril coloca-se o componente protético inserido no rolamento sobre a plataforma do implante e é dado o torque recomendado pelo fabricante sobre o parafuso do componente protético. A seguir, o rolamento é adaptador ao suporte do rolamento e o conjunto é levado ao mandril do dispositivo.

Figura 31. Corpo de prova montado para o teste e adaptado ao suporte do rolamento

4 Material e Métodos

72

Figura 32. Conjunto do corpo de prova e suporte do rolamento fixado ao mandril do dispositivo

Por fim, define-se a carga a ser usada no teste, preenchendo o bloco de carga com os pesos de chumbo . Após a adaptação do bloco à haste do suporte do rolamento, o dispositivo é acionado.

Figura 33. Bloco de carga sendo preenchido com pesos de chumbo e posteriormente adaptado à alça do suporte do rolamento

4 Material e Métodos 73

4 Material e Métodos

5 Discussão 77

5 DISCUSSÃO

Como pode ser observado na revisão de literatura, o teste de fadiga rotacional tem sido muito usado nas publicações internacionais, o que justifica a escolha do tema do projeto aqui desenvolvido.

Poucos são os estudos onde há a descrição minuciosa das partes componentes destes dispositivos (Nicholls; Ma; Harper, 1993; Wiskott; Nicholls; Belser, 1994; Basten; Nicholls; Colin et al., 1996 e Quek; Fracds; Keson et al., 2006) assim como de seu funcionamento. No entanto, tais estudos serviram de base para o desenvolvimento do protótipo aqui construído, no qual foram efetuadas muitas melhorias, descritas no texto.

O objetivo desse trabalho não era simplesmente criar mais uma máquina para a realização de ensaios de fadiga, semelhantes as já existentes. A meta era justamente idealizar e confeccionar um dispositivo aperfeiçoado, prático de transportar e manusear, de custo reduzido e que permitisse sua fácil adaptação para a realização de estudos dos diferentes componentes protéticos, diâmetros de plataforma e sistema de conexão de implantes que se encontram disponíveis no mercado aos cirurgiões dentistas.

A seguir, serão feitos comentários a respeito das melhorias realizadas;

Em todos os trabalhos descritos na literatura, o sistema de preensão dos corpos-de-prova era realizado por um mandril de 3 dentes, largamente utilizado na mecânica e na engenharia, como no caso de tornos e furadeiras; ora, todas as peças apreendidas pelo mandril nos estudos de implantes e seus componentes, são de pequenas dimensões; seus respectivos receptáculos podem ser constituídos de metais ou de ligas metálicas extremamente maleavéis, como alumínio, latão, bronze, entre outros. O sistema de preensão feito por um mandril de dentes parece não ser bem indicado, pois os dentes exercerão uma força localizada em três pontos do receptáculo, provocando o amassamento de cada um desses locais e irregularidades na superfície do receptáculo, o que muito comumente promoverá a perda da necessária concentricidade do mesmo (e consequentemente do implante nele contido); as forças, agora excêntricas, influenciarão indesejavelmente nos resultados dos ensaios de fadiga. Outro problema existente com o mandril de dentes

5 Discussão

78

é a impossibilidade de uma padronização da intensidade do aperto (torque) com que cada espécime é fixado, o que gera mais uma variável indesejável durante o ensaio. Para evitar esses problemas no presente protótipo, a alternativa utilizada foi a utilização de um mandril de diâmetro fixo, onde a preensão é efetuada por meio de um parafuso lateral, sistema esse também usado na mecânica e na engenharia, porém de confecção mais trabalhosa, dada a necessidade de extrema acurácia, o que envolve o uso da denominada micro-usinagem de alta precisão.

Como o diâmetro deste mandril acomoda com justeza o receptáculo que contém o implante, não haverá mudança no seu posicionamento, quando esses últimos forem travados pelo parafuso lateral, operação esta efetuada com uma força padronizada e de intensidade menor que aquela necessária para o mandril de dentes.

Nos aparelhos desenvolvidos pelos outros autores já mencionados, a contagem do número de ciclos era efetuada por meio de sensores de radiação infravermelha; tal radiação é emitida pelo respectivo componente emissor e detectada pelo seu receptor, ambos alinhados entre si; quando a referida emissão é interrompida, em função do deslocamento do denominado disco seccionado, o receptor envia um sinal ao sistema de controle, que o interpreta como o final de um giro do disco, equivalente a um ciclo. Esse tipo de sensor é extremamente eficiente, porém seu correto funcionamento obrigatoriamente depende de um perfeito alinhamento dos seus componentes (emissor/receptor), o qual pode ser perdido, devido a vibrações ou impactos sofridos pelo dispositivo, tornando necessário o seu realinhamento; além disso, o progressivo acúmulo de poeira interfere em sua precisão; outro risco comum encontrado é a queima do componente emissor de radiação infravermelha.

Com o intuito de conferir confiabilidade, desempenho e estabilidade maiores ao sistema contador de ciclos, optou-se pelo uso do sensor de efeito Hall, como já foi descrito no tópico de Materiais e métodos; devido ao fato deste utilizar um mecanismo de variação de campos eletromagnéticos, esse sistema é considerado à prova de umidade, poeira e sujeira.

Outro aspecto importante diz respeito ao travamento do implante dentro de seu receptáculo.

Nos trabalhos compulsados em que foram utilizados implantes incluídos em recipientes metálicos, os autores não apontam o fato de que muitos implantes,

5 Discussão 79

durante o ensaio, podem se soltar do respectivo receptáculo, como foi detectado durante os ensaios-piloto do presente estudo.

Entretanto, apesar deles não terem feito nenhuma referência a este aspecto, pode-se perceber, pela análise dos respectivos estudos, que eles enfrentaram este problema. Essa afirmação pode ser feita, ao se constatar que, em dois estudos diferentes, Wiskott; Pavone; Scherrer et al. (2004) e Wiskott; Jaquet; Scherrer et al. (2007) usou diferentes sistemas para fixar o implante no receptáculo; num deles, utilizou um receptáculo (manga) constituído por uma folha “de acetato” (Delrin 300AS, DuPont) e, num outro, um receptáculo em alumínio, o que dá a entender que talvez o referido autor ainda esteja buscando a melhor maneira de incluir e estabilizar o implante.

Quando, durante um ensaio, acontece o afrouxamento do implante contido em um receptáculo constituído por alumínio ou por bronze, além da perda deste ensaio, nota-se a olho nú que as roscas deste último ficaram danificadas, impossibilitando sua re-utilização; se o receptáculo for constituído em aço, além do afrouxamento, ocorre a danificação das roscas do implante.

No presente estudo, esse problema foi contornado através da colocação de um contra-parafuso, fixado no fundo do receptáculo, até tocar o ápice do implante, assim eliminando o afrouxamento do implante, fato que foi constatado durante os testes-piloto.

Alguns dos autores citados na revisão de literatura utilizaram um dinamômetro para exercer a carga sobre o espécime (Wiskott; Nicholls; Belser, 1994) . No entanto, é sabido que a mola utilizada nos dinamômetros necessita de aferições periódicas (pois sua elasticidade é facilmente alterada) e que comumente necessita ser substituída. Por esse motivo, optou-se pelo uso do bloco de carga preenchido por chumbo, dispensando assim qualquer necessidade de manutenção do aparelho em relação a esse aspecto.

A escolha do servo-motor referido, além de servir para diminuir o peso do dispositivo, também diminuiu os custos de sua fabricação.

5 Discussão

6 Conclusões

6 CONCLUSÕES

Ao término do desenvolvimento e comparando-se aos aparelhos relatados no levantamento bibliográfico, obteve-se um aparelho confiável, resistente e versátil; podendo facilmente variar a carga exercida e a frequência de rotação, possibilitando assim executar inúmeras combinações de ensaios de fadiga.

Esse estudo demonstrou a possibilidade e viabilidade de desenvolver um aparelho adequado para realizar um ensaio de fadiga, de pequena dimensão (portátil) e a um custo significativamente inferior do que comprar um aparelho próprio para tal fim.

6 Conclusões

Referências 87

REFERÊNCIAS

Akça K, Çehreli MC, I˙plikçiog˘lu H. Evaluation of the mechanical characteristhics of the implant -abutment complex of a reduced diameter Morse taper implant: a nonlinear finite element stress analisys. Clin Oral Implant Res 2003. 14:444-455.

Baran G, Boberick K, McCollJ. Fatigue of restorative materials. Crit Rev Oral Biol Med. 2001;12(4):350-360.

Basten CH, Nicholls JI, Daly CH,Taggart R. Load fatigue performance of two implant-abutment combinations. Int J Oral Maxillofac Implants 1996;11:522– 528.

Becker W, Becker BE. Replacement of maxillary and mandibular molars with single endosseous implant restorations: A retrospective study. J Prosthet Dent 1995;74:51– 55.

Binon, P. (2000) Implants and components. Int J Oral Maxillofac Implants 15: 76– 94.

Block MS,Kent JN.Cylindrical HA-coated implants—8-year observations. Compend Contin Educ Dent 1993;14(suppl):S526–S532.

Braga NC. Sensores. [Acesso em: 2009 Set 15]. Disponível em:

http://www.mecatronicaatual.com.br/secoes/leitura/2.

Branemark PI, Zarb G, Albrektsson T. Tissue-integrated prostheses. Berlin: Quintessence; 1985.

Butson TJ, Nicholls JI,Ma T, Harper RJ. Fatigue life of preceramic soldered and postceramic soldered joints. Int J Prosthodont 1993;6:468–474.

Cibirka RM, Nelson, SK, Lang, BR, Rueggeberg FA. Examination of the implant- abutment interface after fatigue testing. J. Prosthet. Dent. 2001; 85: 268-75

Referências

88

Çehreli MC, Akça K, I˙plikçiog˘lu H, S¸ ahin S. Dynamic fatigue resistance of implant–abutment junction in an internally notchedmorse-taper oral implant: Influence of abutment design. Clin. Oral Impl. Res. 15, 2004; 459–465

Cook F. PWM Motor Speed Controller [Acesso em 1998 Ago 05]. Disponível em:

http://www.solorb.com/elect/pwm/pwm1/.

Fan P, Nicholls JI, Kois JC. Load fatigue of five restoration modalities in structurally compromised premolars. Int J Prosthodont 1995;8:213–220.

Figueiredo AMG, Mondenesi PJ, Buono VTL. Caracterização da fadiga de ligas superelásticas de NITI em ensaios de flexão rotativa. In: Congresso annual da ABM 2006; 61.

Fissore B, Nicholls JI,Yuodelis RA. Load fatigue of teeth restored by a dentin bonding agent and a posterior composite resin. J Prosthet Dent 1991;65:80–85. Goodacre, C.J., Kan, J.Y.K. & Rungcharassaeng, K. Clinical complications of osseointegrated implants. J Prosthetic Dent 1999. 81:537–552.

Henry PJ, Laney WR, Jemt T, et al. Osseointegrated implants for single-tooth replacement: A prospective 5-year multicenter study. Int J Oral Maxillofac Implants 1996;11:450–455.

Hsu YB, Nicholls JI, Phillips KM, Libman WJ. Effect of core bonding on fatigue failure of compromised teeth. Int J Prosth 2002;15:175–178.

Jemt T, Laney WR, Harris D, et al. Osseointegrated implants for single tooth replacement: A 1-year report from a multicenter prospective study. Int J Oral Maxillofac Implants 1991;6:29–36.

Jemt, T. Failures and complications in 391 consecutively inserted fixed prostheses supported by Branemark implants in edentulous jaws: a study of treatment from the

Referências 89

time of prosthesis placement to the first annual checkup. Int. J. Oral Maxillofac Implants 1991; 6:270-6

Junge T, Nicholls JI, Phillips KM, Libman WJ. Load fatigue of compromised teeth: A comparison of 3 luting cements. Int J Prosthodont 1998;11:558–564.

Kelly JR. Clinically relevant approach to failure testing of all-ceramic restorations. J Prosthet Dent. 1999 Jun;81(6):652-661.

Khraisat, A., Stegaroiu, R., Nomura, S. & Miyakawa, O. Fatigue resistance of two implant/ abutment joint designs. J Prosth Dent. 2002 88: 604–610.

Khraisat A, Hashimoto A,Nomura S,Miyakawa O. Effect of lateral cyclic loading on abutment screw loosening of an external hexagon implant system. J Prosthet Dent 2004;91:326–334.

Laney WR, Jemt T, Harris D, et al. Osseointegrated implants for single-tooth replacement: Progress report from a multicenter prospective study after 3 years. Int J Oral Maxillofac Implants 1994;9:49–54.

Lazzara RJ, Siddiqui AA, Binon P, et al. Retrospective multicenter analysis of 3i endosseous dental implants placed over a five-year period.Clin Oral Implants Res 1996;7:73–83.

Lee WV, Nicholls JI, Butson TJ, Daly CH. Fatigue life of a Nd:YAG laser-welded metal ceramic alloy. Int J Prosthodont 1997;10: 434–439.

Levine, R.A., Clem, D.S.III, Wilson, T.G., Higginbottom, F. & Saunders, S.L. A multicenter retrospective analysis of the ITI implant system used for single-tooth replacements: preliminary results at 6 or more months of loading. International J Oral Maxillofac Implants.1997 12: 237–242.

Libman WJ, Nicholls JI. Load fatigue of teeth restored with cast posts and cores and complete crowns. Int J Prosthodont 1995; 8:155–161.

Referências

90

Llobell A, Nicholls JI, Kois JC, Daly CH. Fatigue life of porcelain repair systems. Int J Prosthodont 1992;5:205–213.

Lopes HP, Prado MAR, Ellas CN, Fidel RAS, Moreira JL. Rev Odont Bras Centr 2008; 17 (43): 65-72.

Matheus TCU, Magalhães HO, Menezes WMM, Rigo OD, Viana CSC, Otubos J. Tecnologia em Metalurgia e Materiais, São Paulo, 2008; 4, 4: 47-52.

Moreira EJL, Lopes HP, Elians CN, Fidel RAS. Fratura por flexão em rotação de instrumentos endodônticos de NiTi. Rev Bras Odont 2002;59: 412-414.

Merz, B.R., Hunenbart, S. & Belser, U.C. Mechanics of the implant–abutment connection: an 8-degree taper compared to a butt joint connection. Int J Oral Maxillofac Implants. 2000 15: 519–526.

Norton, M.R. An in vitro evaluation of the strength of an internal conical interface compared to a butt joint design. Clin Oral Implants Res. 1997 8: 290–298.

Norton, M.R. An in vitro evaluation of the strength of the conical implant-to-abutment joint in two commercially available implant systems. J Prosthetic Dent. 2000 83: 567–571.

Perriard J, Wiskott WA,Mellal A, Scherrer SS, Botsis J, Belser UC. Fatigue resistance of ITI implant-abutment connectors;209; A comparison of the standard cone with a novel internally keyed design. Clin Oral Implants Res 2002;13:542–549. Polizzi G,Fabbro S,Furri M,Herrmann I,Squarzoni S. Clinical application of narrow Brånemark System implants for single-tooth restorations. Int J Oral Maxillofac Implants 1999;14:496–503.

Press RJ, Phillips K, Nicholls J, Butson T. Effect of surface treatment on fatigue life of postceramic soldered joints. Int J Prosthodont 2001;14:239–244.

Referências 91

Quek CE., Tan KB, Nicholls JI. Load Fatigue Performance of a Single-Tooth Implant Abutment System: Effect of Diameter. Int J Oral Maxillofac Implants 2006;21:929– 936.

Rangert, B., Krogh, P.H.J., Langer, B. & Van Roekel, N. Bending overload and implant fracture: a retrospective clinical analysis. Int J Oral Maxillofac Implants. 1995 10: 326–334.

Rubenstein JE, Ma T. Comparison of interface relationships between implant components for laser-welded titanium frameworks and standard cast frameworks. Int. J. Oral Maxillofac. Implants 1999; 14: 491-5.

Saadoun A, Le Gall MG.An 8-year compilation of clinical results obtained with Steri- Oss endosseous implants.Compend Contin Educ Dent 1996;17:669–688.

Schwarz, M.S. Mechanical complications of dental implants. Clin Oral Implants Res. 2000 1: 156–158.

Shor A, Nicholls JI, Phillips KM, Libman WJ. Fatigue load of teeth restored with bonded direct composite and indirect ceramic inlays in MOD Class II cavity preparations. Int J Prosthodont 2003;16:64–69.

Spiekermann H, Jansen VK, Ritcher EJ. A 10-year follow-up study of IMZ and TPS implants in the edentulous mandible using bar-retained overdentures. Int J Oral Maxillofac Implants 1995;10:231–243

Sutter, F., Weber, H.P., Sorensen, J. & Belser, U. The new restorative concept of the ITI dental implant system: design and engineering. Int J Period Rest Dent. 1993 13: 409–431.

Referências

92

Wiskott HW, Jaquet R, Scherrer SS, Belser UC. Resistence of internal-connection implant conectors under rotational fadigue loading. Int J Oral Maxillofac Implants. 2007; 22:249-257.

Wiskott HW, Pavone AF, Scherrer SS, Renevey RR, Belser UC. Resistance of ITI implant connectors to multivectorial fatigue load application. Int J Prosthodont 2004;17:672–679.

Wiskott HW, Nicholls JI, Belser UC. Stress fadigue: Basic principles and prosthodontic implicantions. Int J Prosthodont 1995; 8:105-116.

Wiskott HW, Nicholls JI, Belser UC.The relationship between abutment taper and resistance of cemented crowns to dynamic loading. Int J Prosthodont 1996;9:117– 139.

Wiskott HW, Nicholls JI, Belser UC.Fatigue resistance of soldered joints: A methodological study.Dent Mater 1994;10:215–220.

Wiskott HW, Nicholls JI,Taggart R. Fatigue strength of a Au-Pd alloy/585 solder combination. J Dent Res 1991;70:140–145.

Wohler M. Wholer’s experiments on the strength of metals. Engineering Aug. 23. 1860.