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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Alexandra Tavares Andrade
EFEITO DO TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE E DO NÍVEL DE
REAPROVEITAMENTO SOBRE AS PROPRIEDADES
MECÂNICAS DE UM SISTEMA CERÂMICO PRENSADO
Taubaté – SP
2010
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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Alexandra Tavares Andrade
EFEITO DO TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE E DO NÍVEL DE
REAPROVEITAMENTO SOBRE AS PROPRIEDADES
MECÂNICAS DE UM SISTEMA CERÂMICO PRENSADO
Dissertação apresentada para obtenção do
Título de Mestre pelo Programa de Pós-
graduação em Odontologia do Departamento
de Odontologia da Universidade de Taubaté.
Área de Concentração: Prótese Dentária
Orientador: Prof. Dr. Leonardo Gonçalves
Cunha.
Taubaté – SP
2010
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ALEXANDRA TAVARES ANDRADE
Data: _________________________
Resultado: _____________________
BANCA EXAMINADORA
Prof.Dr. __________________________________ Universidade de Taubaté
Assinatura ________________________________
Prof.Dr. __________________________________ Universidade de Taubaté
Assinatura ________________________________
Prof.Dr. __________________________________ Universidade de Taubaté
Assinatura ________________________________
Aos meus pais:
Pelo amor incondicional, pelo apoio, pelo carinho e pela compreensão.
Este trabalho é o meu presente a vocês!!!!!
Inúmeras foram às vezes que meu cansaço e preocupação foram
compartilhados com vocês, que procuraram, sempre, amenizar minha
ansiedade, mantendo-me firme diante dos obstáculos.
A minha irmã:
Pelo carinho, pelo apoio e pelo incentivo...
Pelos momentos alegres ou difíceis em que juntas compartilhamos
alegrias, sorrisos e tristezas!!!! Você é muito especial!!!!
Eu amo vocês!!!!
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, pelo dom da vida, pelas bênçãos concedidas, pelos sonhos
realizados, pelas dificuldades superadas e por me permitir trilhar pelos caminhos de
conhecimentos.
Aos meus pais, Amilton e Izabel, e a minha irmã, Julia, por me apoiarem em
todos os momentos de dificuldades e me deram suporte para finalizar essa jornada
da minha vida.
Ao professor Dr. Leonardo Gonçalves Cunha, meu orientador, que esteve
sempre ao meu lado disposto a me ajudar, pela paciência, apoio e segurança
transmitidos na execução deste trabalho. Um orientador completo, com
conhecimentos científicos para compartilhar, sempre disposto a ensinar até que
todas as dúvidas sejam esclarecidas. Obrigada por demonstrar muita paciência e
compreensão com minhas limitações, que sei que foram muitas. Todo
agradecimento aqui manifestado será pouco diante de tanta ajuda na elaboração
deste trabalho. Um exemplo a ser seguido como pessoa, profissional e professor!!!
À professora Dra. Ana Christina Claro Neves, coordenadora do mestrado,
pelos ensinamentos e dedicação transmitidos durante o curso de mestrado.
À professora Dra. Laís Regiane da Silva Concílio, pela amizade demonstrada
e por todo conhecimento transmitido.
Aos professores do Programa de Mestrado em Odontologia da Universidade
de Taubaté (UNITAU), pelos ensinamentos durante o curso tão importantes para o
desenvolvimento dessa pesquisa.
Aos funcionários da Universidade de Taubaté, especialmente à Adriana, da
secretaria de Pós-graduação em Odontologia e à bibliotecária Regina Márcia, por
toda orientação prestada.
Aos funcionários da Universidade de Engenharia de Taubaté, pela ajuda,
confiança e troca de informações que ajudaram muito na execução dos testes
mecânicos realizados.
À equipe do laboratório Luis Alves Ferreira, que nos ajudaram na confecção
das amostras utilizadas no trabalho.
Aos amigos do curso de mestrado: Erica Carvalho, Fabíola Marchezini, Hilson
Fernando Nogueira, Luiz Fernando Varrone, Weber Adorno, Werington Arantes e
Antonio Cardoso pela amizade e companheirismo, pela ajuda mútua, pelos bons
momentos que passamos juntos e que irão deixar muitas saudades.
Aos meus amigos do Instituto Rio, por entenderem e me ajudarem nos
períodos de ausência para realização deste trabalho.
A todas as pessoas que de alguma maneira contribuíram para a realização
desta pesquisa.
Muito obrigada!!!
Andrade AT. Efeito do tratamento de superfície e do nível de
reaproveitamento sobre as propriedades mecânicas de um sistema cerâmico
prensado [Dissertação de mestrado]. Taubaté: Universidade de Taubaté,
Departamento de Odontologia, 2010. 49p.
RESUMO
Objetivo: Verificar a influência do nível de reaproveitamento e do tratamento de
superfície sobre a resistência à flexão e microdureza Vickers de um sistema
cerâmico prensado. Material e métodos: Foram utilizados sessenta corpos-de-
prova do sistema cerâmico prensado IPS e.max (Ivoclar-Vivadent). Os corpos-de-
prova (25X4X1,2mm) foram confeccionados seguindo a especificação ISO 6872, de
acordo com o nível de reaproveitamento da cerâmica: GI – 100% nova, GII – 50%
nova + 50% reaproveitada, GIII - 100% reaproveitada, GIV – GI + ácido
hidrofluorídrico, GV – GII + ácido hidrofluorídrico e GVI – GIII + ácido hidrofluorídrico.
Foi realizado o teste de resistência à flexão de três pontos (n=10), conforme
especificação ISO 10477 e ISO 6872. A microdureza Vickers foi mensurada em
cinco corpos-de-prova de cada grupo, sob carga de quinhentos gramas por dez
segundos. Os resultados foram submetidos ao teste de normalidade e
posteriormente a ANOVA e post-hoc teste de Tukey, com nível de significância de
5%. Resultados: Os valores médios de microdureza variaram de 436,90 (GIV) a
605,97 (GII). Não foram observadas diferenças quanto ao nível de reaproveitamento,
e o ácido reduziu estatísticamente os valores de dureza, para todos os grupos em
estudo. Os valores médios de resistência a flexão variaram de 455,70 (GIV) a 500,56
(GIII). Não foram observadas diferenças estatísticas entre os grupos avaliados
quanto ao nível de reaproveitamento e aplicação do ácido hidrofluorídrico.
Conclusões: O reaproveitamento, total ou parcial, não exerceu influência sobre as
propriedades mecânicas avaliadas. O condicionamento com ácido reduziu
estatísticamente os valores de dureza, sem efeito sobre os resultados de resistência
à flexão.
Palavras-chave: Cerâmica; Resistência à flexão; Microdureza Vickers; Tratamento
de superfície.
Andrade AT. Effect of the surface treatment and repressing level on the mechanical
properties of a pressable ceramic system [Dissertação de Mestrado]. Taubaté:
Universidade de Taubaté, Departamento de Odontologia, 2010. 49p.
ABSTRACT
Objective: the aim of the present study was to observe the influence of the
repressing level of ceramic and of the surface treatment on the flexural strength and
Vickers microhardness of a pressable ceramic system. Material and methods: Sixty
samples of a pressable ceramic system (IPS e.max - Ivoclar-Vivadent) were
confectioned, with dimensions of 25X4X1.2mm, following specification ISO 6872,
according to the level of repressing: GI - 100% new ceramic, GII - 50% new + 50%
repressed, GIII - 100% repressed, GIV - GI + etching using hydrofluoric acid, GV -
GII + etching using hydrofluoric acid and GVI - GIII + etching using hydrofluoric acid.
Flexural strength test was accomplished by a three-point test, according to
specification ISO 10477 and ISO 6872. Vickers microhardness was measured in five
samples to each group, under load of five hundred grams for ten seconds. Results
were submitted to ANOVA and Tukey post-hoc test, with level of significance of 5%.
Results: Mean values of microhardness ranged between 436,90 (GIV) and 605,97
(GII). Statistical differences were not observed for the repressing level, but etching
using hydrofluoric acid reduced statistically the mean values of hardness, for all
groups. Mean values of flexural strength varied from 455,70 (GIV) to 500,56 (GIII).
Statistical differences were not observed among the tested groups for repressing
level and etching using hydrofluoric acid. Conclusions: Repressing the ceramic,
totally or partially, did not influence the evaluated mechanical properties. Etching
using hydrofluoric acid reduced statistically hardness values, with no effect on the
flexural strength mean values.
Key-words: Ceramic; Flexural strength; Vickers microhardness; Surface treatment.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 -
Delineamento experimental
25
Figura 2 -
Figura 3 -
Padrões em cera
Sequência da confecção das amostras
26
28
Figura 4 -
Corpos-de-prova em seus respectivos grupos
30
Figura 5 -
Máquina de ensaio mecânico universal Versat 2000
31
Figura 6 -
Aparato fixado na região inferior da máquina de ensaio
32
Figura 7 -
Corpo-de-prova em posição para o ensaio de
resistência à flexão
32
Figura 8 -
Microdurômetro MVD 401
34
Figura 9 -
Esquema representativo dos locais onde foram
realizadas as edentações do teste de microdureza
Vickers
34
Figura 10 -
Busca da área específica para realização do teste
35
Figura 11 -
Posicionamento da ponta mensuradora
36
Figura 12 -
Gráfico representativo dos valores médios de
microdureza Vickers considerando o nível de
reaproveitamento e tratamento de superfície do sistema
cerâmico avaliado
38
Figura 13 -
Gráfico representativo dos valores médios de
resistência à flexão considerando o nível de
reaproveitamento e tratamento de superfície do sistema
cerâmico avaliado
39
LISTA DE TABELAS
Tabela 1-
Valores médios de microdureza Vickers para nível de
reaproveitamento e tratamento de superfície do sistema
cerâmico
37
Tabela 2-
Valores médios de resistência à flexão (MPa) para nível
de reaproveitamento e tratamento de superfície do
sistema cerâmico avaliado
38
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
11
2 REVISÃO DE LITERATURA
14
3 PROPOSIÇÃO
24
4 MÉTODOS
25
4.1 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL
25
4.2 CÁLCULO AMOSTRAL
25
4.3 OBTENÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
4.4 TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE
26
28
4.5 GRUPOS EXPERIMENTAIS
29
4.6 TESTES DE RESISTÊNCIA À FLEXÃO
30
4.7 MICRODUREZA VICKERS
33
4.8 TABULAÇÃO DOS DADOS E ANÁLISE ESTATÍSTICA
36
5 RESULTADOS
37
6 DISCUSSÃO
40
7 CONCLUSÕES
47
REFERÊNCIAS
48
11
1 INTRODUÇÃO
O objetivo principal da Odontologia é manter ou melhorar a qualidade de vida
dos pacientes, através da prevenção da doença, alívio da dor, aprimorando a
fonação e melhorando a eficiência mastigatória e a estética. Muitas vezes torna-se
necessário a reposição de dentes ausentes, e por isso, o desenvolvimento e a
seleção de materiais protéticos biocompatíveis, que suportem as condições
adversas do meio bucal têm sido o grande desafio da Odontologia. Os materiais
utilizados para a recuperação das porções dentárias perdidas podem ser divididos
em quatro grupos principais: metais, cerâmicas, polímeros e compósitos. Entretanto,
apesar de continuamente aperfeiçoados, nenhum pode ser considerado um material
permanente.
O aumento na procura por restaurações estéticas associado ao objetivo de
preservação dos tecidos da estrutura dental tem motivado pesquisadores à busca de
um material que proporcione tais características. Nesse sentido, os compósitos
restauradores e as cerâmicas odontológicas constituem a área mais crescente de
pesquisa e desenvolvimento dos materiais dentários (Seghi & Sorensen, 1995; Oh et
al., 2000; Pallis et al., 2004, Cunha et al., 2009).
A evolução dos compósitos restauradores e das cerâmicas odontológicas,
assim como da sua técnica de aplicação, possibilitou a utilização destes materiais
nas restaurações em dentes posteriores, reduzindo o uso do amálgama e das
restaurações metálicas fundidas. Adicionalmente ao resultado estético altamente
satisfatório, os aprimoramentos das propriedades físicas e mecânicas desses
materiais justificam sua indicação segundo Seghi & Sorensen (1995). Entretanto, a
utilização de cerâmicas feldspáticas em restaurações livres de metal torna-se crítica
12
quando realizada em regiões de grande estresse mastigatório ou para substituição
de elemento dental perdido em próteses parciais fixas, devido a friabilidade e baixa
resistência à tração e à flexão apresentada por este material avaliados por Strub &
Beschnidt (1998). Visando promover maior resistência aos materiais cerâmicos livres
de metal, foram desenvolvidos meios de reforço que propiciaram a criação de
sistemas cerâmicos com propriedades físico-mecânicas aprimoradas, possibilitando
a sua utilização na confecção de subestruturas de próteses parciais fixas em
substituição às ligas metálicas segundo Lacy (2000).
As cerâmicas odontológicas são compostas por elementos metálicos
(alumínio, cálcio, lítio, magnésio, potássio, sódio, lantânio, estanho, titânio e zircônio)
e não-metálicos (silício, boro, flúor e oxigênio) e caracterizadas por duas fases: uma
fase cristalina circundada por uma fase vítrea. A matriz vítrea é composta por uma
cadeia de óxido de silício (SiO
4
), sendo que a proporção Si:O está relacionada com a
viscosidade e expansão térmica da cerâmica. Já a quantidade e natureza da fase
cristalina ditam as propriedades mecânicas e ópticas (Lacy, 2000). Além disso, a
formulação da cerâmica deve ser feita de modo a apresentar propriedades como
fundibilidade, moldabilidade, injetabilidade, usinabilidade, cor, opacidade,
translucidez, resistência à abrasão, resistência e tenacidade à fratura (Gomes et al.,
2008).
Considerando os sistemas cerâmicos livres de metal, uma das classificações
utilizadas é a que as define de acordo com a partícula de reforço, em: leucita,
alumina infiltrada por vidro, alumina densamente sinterizada, zircônia estabilizada
por ítrio e dissilicato de Lítio.
Quanto ao modo de confecção, alguns sistemas cerâmicos como o de
dissilicato de lítio utiliza técnica semelhante a da cera perdida preconizada por
Taggart (1907), a qual associa o uso do maçarico como fonte de calor, ocorrendo a
I
n
t
r
o
d
u
ç
ã
o
13
volatilização da cera e posteriormente a infiltração do metal. A diferença é baseada
no fato de que, para a confecção de peças cerâmicas, utilizam-se fornos específicos
do sistema, ao invés do maçarico.
A reutilização de sobras de fundição de peças metálicas tem sido alvo de
inúmeros trabalhos científicos (Ribeiro et al., 1996; Horasawa & Marek, 2004; Al-
Hiyasat & Darmani, 2005) e seu insucesso clínico relaciona-se à falta de controle de
qualidade dos materiais. A refundição das ligas de níquel-cromo, apesar de contra-
indicada pela maior parte dos fabricantes, é uma prática muito comum em
laboratórios de prótese, podendo acarretar prejuízo no desempenho mecânico, na
união com a cerâmica e na adaptação marginal da peça obtida. (Ribeiro et al.,
1996).
Tendo em vista a similaridade do processo de confecção de peças metálicas
fundidas e peças cerâmicas prensadas, o reaproveitamento das ligas metálicas
realizado pelos laboratórios pode ser igualmente repetido para os resíduos de
cerâmica provenientes do processo de confecção com os sistemas cerâmicos
prensados, objetivando redução de custos. Entretanto, esta técnica pode promover
diminuição significativa das propriedades físico-mecânicas da peça cerâmica
resultante, podendo acarretar queda significativa da longevidade clínica do
procedimento reabilitador realizado.
Ainda são poucos os estudos a respeito do efeito da reutilização da cerâmicas
e do tratamento de superfície sobre as propriedades físico-mecânicas deste material.
Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi o de verificar a influência do nível de
reaproveitamento de um sistema cerâmico prensado reforçado por dissilicato de lítio
e do tratamento de superfície sobre a resistência à flexão e microdureza Vickers
deste tipo de material.
Introdução
14
2 REVISÃO DA LITERATURA
Taggart (1907) foi um dos primeiros autores a realizar trabalhos com o
método de cera perdida. Desde 1907, a técnica de cera perdida continua muito
utilizada, entretanto os materiais e equipamentos tiveram grande evolução,
permitindo o controle da temperatura e ambiente.
Dong et al. (1992) determinaram se a prensagem e/ou tratamento térmico do
sistema cerâmico IPS-Empress afetaria a resistência à flexão desse material. Dos
grupos experimentais incluídos nesse estudo, a cerâmica foi submetida a nenhum
tipo de tratamento térmico (grupo controle) ou a diferentes tipos de tratamentos
térmicos, associados ou não a prensagem do material. A prensagem térmica do
material melhorou de forma significativa a resistência à flexão (126MPa), sendo que
a prensagem associada ao tratamento térmico aumentou ainda mais a resistência do
material (182MPa). O tratamento térmico isoladamente não promoveu melhora da
resistência. Além disso, uma queima adicional depois da prensagem térmica
promoveu aumento da resistência do material. Dessa forma, foi possível concluir que
a prensagem do sistema cerâmico promoveu aumento significativo da resistência do
material, sendo que esta foi ainda maior quando associada ao tratamento térmico.
Thompson & Anusavise (1994) avaliaram a influência do condicionamento
com ácido hidrofluorídrico na resistência à flexão e a tenacidade à fratura em
amostras com o sistema Dicor com controle de falhas. As amostras foram divididas
em dois grupos de 14 cada e micro trincas foram induzidas na superfície com um
penetrador Vickers. Sete amostras de cada grupo foram submetidas ao
condicionamento com ácido hidrofluorídrico à 10%. O teste de resistência à flexão foi
realizado com pistão ao ar. A tenacidade à fratura foi determinada pela resistência à
15
flexão e a fractografia foi mensurada pelo inicio das fraturas. A análise dos dados foi
realizada por ANOVA e Tukey, que revelaram não haver diferença significativa na
resistência à flexão ou tenacidade à fratura das amostras condicionadas e não
condicionadas. Para o grupo de amostras testadas, modificação das falhas pelo
condicionamento não tiveram efeito na resistência à flexão e tenacidade à fratura do
sistema Dicor.
Seghi & Sorensen (1995) mediram a resistência à flexão de seis sistemas
cerâmicos (Soda-Lime glass, Vita VMK 68, Mark II, IPS Empress, Dicor MGC, In-
Ceram Alumina, In-Ceram Spinel, In-Ceram Zircônia), através do teste de resistência
de três pontos. Soda-lime glass e cerâmica feldspática foram utilizadas como grupo
controle. As superfícies fraturadas das amostras de cerâmica foram analisadas
através do microscópio eletrônico de varredura, sendo também realizada uma
avaliação da rugosidade da superfície. As asperezas da superfície de fratura foram
subjetivamente classificadas como leve, moderada ou alta. Todos os novos sistemas
cerâmicos testados apresentaram resistência à flexão maior que a do grupo controle.
As amostras de In-Ceram zircônia apresentaram valores de resistência à flexão
estatisticamente superiores comparativamente aos demais grupos testados. O
aumento da rugosidade das superfícies fraturadas dos sistemas cerâmicos avaliados
sugere que a dispersão cristalina desempenha papel significativo no fortalecimento
desses materiais.
Ribeiro et al. (1996) pesquisaram a proporção de reutilização de sobras em
duas ligas à base de CoCr e concluíram que é possível utilizar sobras de uma
primeira fusão, sem que a liga reutilizada ultrapasse em 25%, em peso, e que tal
sobra não esteja muito contaminada pelo revestimento. No entanto, de acordo com o
fabricante, o grau de pureza da liga de NiCrTi (Tilite) permite o reaproveitamento total
das sobras, sem alteração nas propriedades da liga.
Revisão da Literatura
16
Strub & Beschnidt (1998) avaliaram a resistência à fratura de cinco diferentes
sistemas cerâmicos (In-Ceram, Empress staining technique, Empress veneering
technique, Celay feldspática e Celay In-ceram). Metades das amostras foram
envelhecidas utilizando-se ciclagem mecânica e térmica, sendo a outra metade das
amostras não submetidas ao envelhecimento. As coroas foram cimentadas com
cimento resinoso em incisivos superiores e um grupo adicional foi testado utilizando-
se coroas metalocerâmicas cimentadas com cimento de fosfato de zinco. Todas as
amostras foram submetidas ao teste de resistência à fratura. A simulação da
mastigação e a termo ciclagem diminuíram significativamente a resistência à fratura
de todos os sistemas testados. Não houve diferença estatística significativa entre os
grupos do sistema cerâmico e o grupo das coroas metalocerâmicas. Diante desse
fato pode-se concluir que todos os sistemas cerâmicos testados podem ser
utilizados para confecção de coroas em dentes anteriores.
Lacy (2000) relatou, por meio de uma revisão da literatura, que a procura dos
pacientes por restaurações estéticas tem estimulado o desenvolvimento de materiais
restauradores estéticos. As reabilitações protéticas podem ser obtidas por próteses
parciais fixas, que podem ser confeccionadas com ligas metálicas, metalocerâmicas,
resinas aderidas as estruturas metálicas e resinas reforçadas com fibra de vidro.
Cada material apresenta vantagens e desvantagens que limitam suas indicações.
Foi relatado que as cerâmicas utilizadas nas próteses metal-free exigem uma grande
espessura dos conectores para apresentarem resistência à fratura, o que contra-
indica a confecção de próteses parciais fixas, sendo que o sistema de resinas
laboratoriais reforçados por fibras aparenta ser satisfatório. Adicionalmente,
objetivando aprimoramento estético, foi descrito como alternativa para prótese
parcial fixa, a utilização de subestruturas metálicas recobertas por resina ou
Revisão da Literatura
17
cerâmica, sendo que foram discutidas as indicações, contra-indicações, forma de
preparo, procedimentos laboratoriais, cimentação e acabamento dessa técnica.
Oh et al. (2000) investigaram a influência de procedimentos laboratoriais,
como a injeção da cerâmica e a simulação do tratamento térmico, sobre a
resistência à flexão e a microestrutura do dissilicato de lítio do sistema cerâmico IPS
Empress 2. Quatro grupos de amostras (n=15) foram preparados da seguinte forma:
G1 = material como recebido; G2 = injeção da cerâmica ao calor; G3 = injeção da
cerâmica ao calor com tratamento térmico inicial e G4 = injeção da cerâmica ao calor
com tratamento térmico total. Foram realizados testes de resistência à flexão três
pontos, utilizando uma máquina de ensaios universal, e avaliação da microestrutura
por microscopia eletrônica de varredura. A resistência à flexão do grupo 2 foi
significativamente maior que a do grupo 1, entretanto não houve diferença
significativa entre os grupos 2, 3 e 4 ou entre os grupos 1 e 4. As microscopias de
varredura mostraram que a matriz vítrea dos grupos prensados foi mais homogênea
e cerca de duas vezes maior quando comparado ao grupo sem prensagem (Grupo
1), sendo esta diferença mais evidente entre os grupos 1 e 2. Os autores concluíram
que a injeção da cerâmica aumenta significativamente a resistência à flexão do
material. Entretanto, o tratamento térmico não produziu efeitos sobre o aumento
desta resistência.
Tinschert et al. (2001) tiveram como objetivo determinar a resistência a fratura
de uma ponte fixa de três elementos feitos com novos sistemas cerâmicos. Foram
construídas subestruturas de cerâmica com 0,8mm de espessura e um revestimento
de cerâmica. O sistema IPS Empress foi confeccionado como uma restauração sem
subestrutura, o IPS Empress 2 foi confeccionado uma subestrutura através do
sistema de cera perdida. As subestruturas de In-Ceram Alumina, In-Ceram Zircônia
e DC-Zircon foram produzidas por um sistema de computador. Antes do teste, todas
Revisão da Literatura
18
as próteses foram cimentadas com fosfato de zinco nos modelos mestres e
carregadas em uma máquina de ensaios universal até a fratura. As cargas da fratura
e o modo de fratura foram registrados. O nível de significância foi fixado em 5%. O
sistema DC-Zircon apresentou resistência à fratura estatisticamente superior aos
demais sistemas, e os sistemas IPS Empress e In-Ceram Alumina apresentaram os
menores valores de resistência à fratura. Valores intermediários foram observados
para os sistemas IPS Empress 2 e In-Ceram Zircônia. O sistema cerâmico que
apresentou o melhor desempenho mecânico foi DC-Zircon, o que demonstra a sua
perfeita indicação para regiões de molares.
Ozcan & Vallitu (2003) avaliaram três métodos diferentes de condicionamento
de superfície na resistência adesiva de um cimento de Bis-GMA com base
cimentação de seis diferentes tipos de sistema cerâmico. Seis amostras em forma
de disco de cerâmica foram utilizados para cada grupo de ensaio totalizando 216
amostras (cerâmica de vidro, alumina infiltrada de vidro, vidro infiltrado dióxido de
zircónio reforçado alumina). As amostras de cada grupo foram divididas
aleatoriamente para os seguintes tratamentos de superfície: condicionamento com
ácido hidrofluorídrico, abrasão de partículas no ar, revestimento de sílica
tribochemical. O cimento resinoso foi aplicado à cerâmica condicionada e silanizada
usando moldes de polietileno. Todas as amostras foram testadas em seco e
termocicladas. A resistência ao cisalhamento do cimento resinoso à cerâmica foi
medido em uma máquina de ensaio universal. Em condições de seca,
condicionamento ácido da cerâmica de vidro apresentaram resultados
significativamente mais elevados (26,4-29,4MPa) do que as cerâmicas de alumina
infiltrada de vidro (5,3-18,1MPa) ou dióxido de zircónio (8,1MPa). Termociclagem
diminuiu a resistência adesiva significativamente depois de todos os métodos de
condicionamento testados. Concluiu-se que a resistência adesiva do cimento resinos
Revisão da Literatura
19
testado variou de acordo com o sistema cerâmico e o tratamento de superfície
realizado.
Borges el al. (2003) avaliaram a topografia da superfície de seis diferentes
cerâmicas após tratamento de superfície com ácido hidrofluorídrico e jateamento
com óxido de alumínio. Cinco corpos-de-prova de cada sistema cerâmico (IPS
Empress, IPS Empress 2, Cergogold, In-Ceram Alumina, In-Ceram Zirconia e
Procera) foram confeccionados seguindo as instruções do fabricante. Cada corpo-
de-prova foi seccionado longitudinalmente em quatro partes com disco diamantado,
estas foram divididas aleatoriamente em três grupos de acordo com o tratamento de
superfície. GI - sem tratamento de superfície (controle), GII – jateamento com óxido
de alumínio e GIII – ácido hidrofluorídrico 10% (com tempo determinado para cada
sistema cerâmico). O condicionamento com ácido hidrofluorídrico e o jateamento
com óxido de alumínio aumentaram as irregularidades na superfície do IPS
Empress, IPS Empress 2 e Cergogold. Os mesmos tratamentos de superfície não
alteraram a morfologia da microestrutura do In-Ceram Alumina, In-Ceram Zircônia e
Procera.
Horasawa & Marek (2004) examinaram o potencial corrosivo da liga Ag-Pd-
Cu-Au submetida a ciclos de refundição, utilizando diferentes técnicas
eletroquímicas. A liga Ag-Pd-Cu-Au foi submetida a uma fundição ou quatro
refundições, e posteriormente avaliada por meio de testes eletroquímicos, utilizados
para determinar os efeitos da refundição nos parâmetros de polarização e a
densidade da corrente de corrosão em saliva artificial. Alterações na dureza,
composição química e microestrutura foram determinadas. A refundição da liga Ag-
Pd-Cu-Au inicialmente apresentou pouco efeito sobre a suscetibilidade a corrosão
em saliva artificial, mas uma grave deterioração das propriedades foi observada
Revisão da Literatura
20
após a quinta refundição. Foi observado nos resultados que ligas odontológicas
desse tipo podem ser refundidas, porém apenas por um número pequeno de vezes.
Albakry et al. (2004) avaliaram a resistência flexural biaxial e identificaram as
fases cristalinas e características microestruturais de sistemas cerâmicos prensados
novos e reutilizados. Foram confeccionadas quarenta amostras (14mmX1mm) de
cada sistema cerâmico, sendo vinte representativos de material novo e vinte de
material reutilizado. As amostras foram confeccionadas de acordo com as
recomendações do fabricante. A resistência flexural três pontos foi realizada em
máquina de ensaios mecânicos universal. O raio-X foi utilizado para identificar as
fases cristalinas e o microscópio eletrônico de varredura para avaliar as
características microestruturais. Os resultados revelaram não haver diferença entre
os grupos em estudo quanto ao teste de resistência flexural. O raio-X revelou que a
principal fase cristalina do grupo Empress 1 é a Leucita e o dissilicato de lítio para o
grupo Empress 2. Foram observadas rachaduras nos cristais de leucita e na matriz
de vidro no grupo de Empress1 novas e reutilizadas. Características similares nos
cristais de dissilicato de lítio e na matriz de vidro foram observadas no grupo de
Empress 2 novas e reutilizadas. Pode se concluir que a reutilização dos sistemas
cerâmicos avaliados neste estudo não afetou a resistência á flexão do material,
porém, a aplicação de uma força maior nas amostras reutilizadas do Empress 1 e
Empress 2 podem indicar menor confiabilidade destes materiais.
Pallis et al. (2004) compararam a resistência e a origem da fratura de coroas
totais de primeiro molar simuladas utilizando três tipos de sistemas cerâmicos (IPS-
Empress 2, Procera AllCeram, e In-Ceram Zircônia). Foram fabricadas 15 coroas de
cada sistema cerâmico, sendo estas cimentadas a troquéis de resina para a
realização do ensaio mecânico de resistência à compressão. Após as fraturas, as
amostras foram analisadas para determinar a origem das falhas. Cinco amostras de
Revisão da Literatura
21
cada sistema cerâmico foram seccionadas para determinar a espessura da
subestrutura de cerâmica, da cerâmica de cobertura e do agente cimentante. Os
valores obtidos do módulo de Weibull foram de 1,8 a 2,3 (IPS Empress), 2,8 a 3,6
(Procera AllCeram) e 3,9 a 4,9 (In-Ceram Zircônia). Para o ensaio de resistência à
fratura, os valores variaram de 771 a 1115N (IPS Empress), 859 a 1086N (Procera
AllCeram) e 998 a 1183N (In-Ceram Zircônia). A origem das falhas foi mais
encontrado na interface entre a subestrutura cerâmica e a cerâmica de cobertura
para o IPS-Empress 2 e entre a subestrutura e a camada do agente cimentante
para os outros sistemas. Não houve diferença significativa na resistência à fratura,
no entanto, houve diferença significativa na origem das falhas entre todos os
sistemas cerâmicos estudados.
Al-Hiyasat & Darmani (2005) avaliaram se a refundição de ligas influenciaria o
padrão de liberação de íons e a citotoxicidade de ligas metálicas a base de níquel-
cromo, níquel-cromo-cobre, cobalto-cromo e cobre. Foram comparadas amostras
fundidas com liga 100% nova, uma mistura de 50% nova e 50% refundida e 100%
refundida em cultura de fibroblastos. Os resultados mostraram que as ligas contendo
cobre apresentaram o pior resultado e as ligas a base de níquel-cromo eram
melhores que as de cromo-cobalto. Relataram que a refundição aumentou
significativamente a citotoxicidade e que a liga de cobalto-cromo foi a mais afetada
pela refundição em relação às ligas de níquel-cromo.
Fischer et al (2008) afirmaram que a zircônia estabilizada por ítrio (Y-TZP)
apresenta uma resistência mecânica suficiente a ser utilizada em todas as
subestruturas de cerâmica para ponte fixa. O objetivo desse estudo foi avaliar a
resistência flexural das cerâmicas reforçadas com zircônia disponíveis
comercialmente. Flexão de três pontos, flexão de quatro pontos e flexão biaxial de
dez diferentes cerâmicas reforçadas com zircônia foram medidos (grupo teste).
Revisão da Literatura
22
Como controle três cerâmicas para técnica de metalocerâmica foram incluídos. A
análise estatística foi realizada com ANOVA e post hoc Scheffé (p<0.005). Para o
grupo teste, a resistência flexural de três pontos variou entre 77.8 ± 8.7MPa e 106.6
± 12.5MPa sem nenhuma diferença estatística significativa, a resistência flexural
biaxial variou entre 69.1 ± 4.8MPa e 101.4 ± 10.5MPa com três grupos homogêneos
e a resistência flexural de quatro pontos entre 59.5 ± 6.2MPa e 89.2 ± 9.5MPa com
cinco grupos homogêneos. O grupo controle apresentou resistência flexural de três
pontos com valores variando entre 93.3 ± 13.5 a 149.4 ± 20.5MPa, resistência
flexural biaxial variando entre 93.4 ± 10.0 a 141.2 ± 11.6MPa e a resistência flexural
de quatro pontos com valores entre 82.7 ± 8.5 a 116.9 ± 9.8MPa. Em todos os
casos, os resultados do teste de resistência flexural de quatro pontos foram
significativamente inferiores do que os obtidos no teste de resistência flexural de três
pontos. Pode-se concluir que os valores da resistência flexural de três pontos das
cerâmicas reforçadas por zircônia são similar com as cerâmicas de cobertura para a
técnica metalocerâmica. Os valores de todos os materiais testados no teste de
resistência flexural de quatro pontos foram significativamente inferiores do que os
obtido no teste de resistência flexural de três pontos.
Gomes et al. (2008) realizaram uma revisão histórica da cerâmica dental,
assim como da composição dos diversos sistemas e estrutura básica, além de
enfatizar as principais características e limitações das cerâmicas odontológicas. No
fim do século XX, diversos sistemas inovadores foram introduzidos no mercado, a
fim de proporcionar a confecção de restaurações cerâmicas livres de metal. A partir
de então, vários sistemas cerâmicos foram desenvolvidos, sempre com o intuito de
melhorar as propriedades físicas e mecânicas do material, o que possibilita a
confecção de restaurações cerâmicas livres de metal tanto na região anterior como
na região posterior. A indicação de cada sistema cerâmico deve ser feita de maneira
Revisão da Literatura
23
criteriosa, levando em consideração não apenas a resistência mecânica do material
como também a região que deverá ser restaurada e a forma de união entre o dente
e a restauração, a fim de garantir a longevidade do tratamento.
Hooshmand et al. (2008) avaliaram o efeito do condicionamento ácido de
superfície em dois sistemas cerâmicos prensados reforçados por leucita e dissilicato
de lítio sobre a resistência a flexão. Foram confeccionados quarenta corpos-de-
prova com aproximadamente 14mm de diâmetro e 2mm de espessura, sendo vinte
do sistema cerâmico Empress 1 e vinte do sistema cerâmico Empress 2. Em dez
corpos-de-prova de cada grupo cerâmico foi aplicado ácido hidrofluorídrico a 9% por
dois minutos, posteriormente lavados abundantemente e limpos em cuba ultra-
sônica. O teste de resistência a flexão em três pontos foi executado em uma
máquina de ensaios universal, sendo os resultados obtidos para cada corpo-de-
prova analisados por ANOVA dois critérios (α = 0.05). Adicionalmente, a superfície
da cerâmica foi examinada antes e depois da aplicação do ácido hidrofluorídrico por
meio de um microscópio eletrônico de varredura. Os resultados mostraram que o
processo de condicionamento ácido reduziu significativamente a resistência flexural
nos dois tipos de cerâmica (p=0,025), mas não houve interação significativa entre os
tipos de cerâmica e o processo de condicionamento ácido (p=0,407). Conclui-se que
as superfícies submetidas ao condicionamento ácido apresentaram um
enfraquecimento nos dois tipos do sistema cerâmico prensado.
Revisão da Literatura
24
3 PROPOSIÇÃO
O propósito do presente estudo foi:
a) avaliar o efeito do reaproveitamento parcial ou total da cerâmica
sobre a resistência à flexão e microdureza Vickers de um sistema
cerâmico prensado;
b) avaliar o efeito do tratamento de superfície com ácido
hidrofluorídrico sobre a resistência à flexão e microdureza Vickers de
um sistema cerâmico prensado reaproveitado parcial ou totalmente.
25
4 MÉTODOS
4.1 DELINEAMENTOS EXPERIMENTAIS
O delineamento experimental do presente estudo (unidade experimental,
fatores em estudo e variável resposta) está apresentado na figura 1.
Unidade
experimental
Corpo-de-prova de cerâmica reforça por dissilicato de lítio
Fator em
estudo
1.Nível de
Reaproveitamento
a. 100% nova
b. 50% nova + 50% reaproveitada
c. 100% reaproveitada
2. Tratamento de
Superfície
a. Sem tratamento de superfície
b. Com tratamento de superfície (ác.
Hidrofluorídrico)
Variável
resposta
1. Resistência a Flexão 3 pontos
2. Microdureza Vickers
4.2 CÁLCULO AMOSTRAL
As médias obtidas por trabalhos previamente realizados foram analisadas pelo
software Bio Estat 5.0, utilizando o teste t Student para amostras independentes,
nível de significância de 5% e Power de 90%, sendo sugerido um número mínimo de
Figura 1 - Delineamento experimental
26
amostras entre oito e nove para o teste de resistência à flexão e entre três e quatro
para o teste de microdureza. Adotando margem de segurança de 10%, ficou
estipulado um n de dez amostras para o teste de resistência à flexão e de cinco
amostras para o teste de microdureza.
4.3 OBTENÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
Foram obtidos sessenta corpos-de-prova do sistema cerâmico prensado a ser
utilizado (IPS e.max, Ivoclar-Vivadent). O modo de confecção dos corpos-de-prova
foi realizado conforme especificações do fabricante, como detalhado a seguir. Todos
os corpos-de-prova foram confeccionados em um mesmo laboratório de prótese
autorizado pelo fabricante.
Inicialmente, padrões em cera com as mesmas dimensões finais dos corpos-de-
prova foram esculpidos utilizando uma matriz matálica (Figura 2). Foi utilizado como
referência para a realização do presente estudo a especificação ISO 6872, sendo
assim obtidos corpos-de-prova com dimensões de 25 ± 2mm X 4 ± 0,25mm X 1,2 ±
0,2mm.
Figura 2 – Padrões em cera
Métodos
27
Aos padrões de cera prontos, foram então fixados os condutos de alimentação
para indicar o fluxo do material cerâmico. Esse conjunto foi pesado para avaliar o
exato peso do lingote de cerâmica (pastilhas de cerâmica) para correta fundição de
acordo com as especificações de cada grupo. O conjunto foi então adaptado em um
anel de fundição próprio do sistema e.max, sendo posteriormente o anel preenchido
com o revestimento específico do sistema, manipulado à vácuo. Após a presa do
revestimento o anel estabilizador e o papel do cadinho foram removidos. O conjunto
obtido foi então levado diretamente ao forno EDGCON-3P (EDG – Equipamentos),
sendo este pré-aquecido a 360
o
C para que o padrão em cera fosse completamente
eliminado. Após essa eliminação, o cilindro foi transferido para o forno específico do
sistema e.max (EP500), sendo então aquecido a 850
o
C à vácuo, juntamente com a
pastilha de cerâmica pré-dosada de acordo com os grupos avaliados e o êmbolo de
zircônio próprio do forno, para que fosse realizada a aplicação de cerâmica sob
pressão. Após finalização do procedimento o conjunto foi retirado do forno e
aguardado o resfriamento. O revestimento foi removido com discos de separação
(Kg Sorensen) e jateamento com partículas de óxido de alumínio 50µm com 4bar de
pressão. Posteriormente, a amostra foi limpa em ultra-som por dez minutos. Os
condutos de alimentação foram removidos com discos diamantados, sendo
posteriormente cada amostra submetida ao procedimento de polimento com pontas
de borracha, obtendo-se assim os corpos-de-prova finalizados (Figura 3). Todos os
corpos de prova tiveram suas dimensões conferidas com paquímetro digital.
Qualquer defeito de produção como trincas, porosidades ou ausência de dimensões
corretas acarretaram no descarte da referida amostra feita por um único avaliador.
Os corpos-de-prova foram armazenados em recipientes plásticos, em ambiente
seco, sem interferência de luz e a temperatura ambiente até a realização do
experimento.
Métodos
28
4.4 TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE
Após a confecção dos trinta corpos-de-prova, sendo dez de pastilhas novas,
dez de pastilhas 50/50 e dez de pastilhas reutilizadas foi realizado o
condicionamento com ácido hidrofluorídrico a 10% em toda a extensão da amostra
por vinte segundos, seguido de lavagem com água e limpeza em ultrassom.
Métodos
Figura 3 – Sequência da confecção das amostras
29
4.5 GRUPOS EXPERIMENTAIS
Os sessenta corpos-de-prova (Figura 4) confeccionados no presente estudo
foram divididos em seis grupos de dez elementos cada, como descrito a seguir:
* Grupo I (controle) – Os corpos-de-prova foram obtidos como descrito no item
4.3. Para todo o peso necessário do lingote de cerâmica, foi utilizado pastilhas de
e.max novas, como recebidas do fabricante.
* Grupo II - Os corpos-de-prova foram obtidos como descrito no item 4.3. Do
peso total necessário do lingote de cerâmica, para metade do peso (50%) foi feito
uso de pastilhas de e.max novas, e, para a outra metade (50%), de resíduos de
cerâmica reutilizados apenas uma vez.
* Grupo III - Os corpos-de-prova foram obtidos como descrito no item 4.3. Para
todo o peso necessário do lingote de cerâmica, foram utilizados resíduos de
cerâmica reutilizados apenas uma vez.
* Grupo IV - Os corpos-de-prova foram obtidos como descrito no item 4.3. Para
todo o peso necessário do lingote de cerâmica, foi utilizado pastilhas de e.max
novas, como recebidas do fabricante. Posteriormente, foi realizado o
condicionamento com ácido hidrofluorídrico a 10% em toda a extensão da amostra
por vinte segundos, seguido de lavagem com água e limpeza em ultrassom.
* Grupo V - Os corpos-de-prova foram obtidos como descrito no item 4.3. Do
peso total necessário do lingote de cerâmica, para metade do peso (50%) foi feito
uso de pastilhas de e.max novas, e, para a outra metade (50%), de resíduos de
Métodos
30
cerâmica reutilizados apenas uma vez. Posteriormente, foi realizado o
condicionamento com ácido hidrofluorídrico a 10% em toda a extensão da amostra
por vinte segundos, seguido de lavagem com água e limpeza em ultrassom.
* Grupo VI: Os corpos-de-prova foram obtidos como descrito no item 4.3. Para
todo o peso necessário do lingote de cerâmica, foi utilizado pastilhas de cerâmica
100% reutilizada apenas uma vez. Posteriormente, foi realizado o condicionamento
com ácido hidrofluorídrico a 10% em toda a extensão da amostra por vinte
segundos, seguido de lavagem com água e limpeza em ultrassom.
4.6 TESTE DE RESISTÊNCIA À FLEXÃO
O ensaio mecânico foi realizado por teste de resistência à flexão de três pontos,
conforme especificação ISO 10477 e ISO 6872.
Com esse objetivo, foi utilizada uma máquina de ensaios mecânico universal
Versat 2000 (Panambra, São Paulo, SP), pertencente ao Departamento de
Engenharia Mecânica da Universidade de Taubaté.
Métodos
Figura 4 - Corpos-de-prova em seus respectivos grupos
31
Para a realização do carregamento mecânico, os corpos-de-prova foram
posicionados sobre um aparato fixado a região inferior da máquina de ensaios. Este
aparato foi composto de dois suportes circulares, com 2mm de diâmetro, paralelos
entre si, sendo que a distância entre o centro dos suportes é de 20 ± 0,1mm. Na
região superior da máquina de ensaios (Figura 6) foi fixado um dispositivo metálico
cilíndrico que apresentou o mesmo diâmetro dos suportes inferiores, ou seja, 2mm.
Este dispositivo foi posicionado de modo que ficasse equidistante de cada um dos
suportes inferiores, ou seja, a 10 ± 0,1mm de cada um deles, com o objetivo de a
força ser aplicada centralmente, até o ponto de deformação permanente ou fratura
completa do corpo-de-prova. A velocidade de carregamento aplicado foi de
1,0mm/min (Figura 5 à Figura 7).
Métodos
Figura 5 – Máquina de ensaio mecânico universal Versat 2000
32
Figura 6 – Aparato fixado na região inferior da máquina de ensaios
Figura 7 - Corpo-de-prova em posição para o ensaio de resistência à flexão
Métodos
33
Após a obtenção dos valores provenientes do carregamento mecânico, em
Kgf, estes foram transformados para MPa pela utilização da fórmula abaixo:
RF = 3FL/2wh
2
Sendo que:
RF – Resistência a Flexão (MPa)
F – força máxima de fratura
L – distância dos apoios de suporte
w – Largura do corpo-de-prova (mm)
h – espessura do corpo-de-prova (mm)
4.7 MICRODUREZA VICKERS
Após o ensaio de resistência à flexão, cinco corpos-de-prova aleatórios de
cada grupo foram um a cada vez, posicionados em um dispositivo específico para
eliminar qualquer variação de angulação, sendo que este foi fixado no dispositivo
com o auxílio de cera odontológica. Posteriormente a esta etapa, foi realizada a
mensuração da microdureza Vickers, para cada um dos grupos em estudo. As
mensurações de dureza foram efetuadas com a utilização do microdurômetro
MVD 401, Wilson Instruments, China, (Figura 8) sob carga de quinhentos
gramas, por dez segundos. Quatro mensurações de dureza foram efetuadas em
Métodos
34
cada amostra, em locais pré-deteminados o mais distante possível da linha de
fratura, como representado na figura 9 e ilustrado nas figuras 10 e 11.
Figura 8 – Microdurômetro MVD 401
Figura 9 – Esquema representativo dos locais onde foram realizadas as
edentações do teste de microdureza Vickers
Métodos
35
Figura 10 – Busca da área específica para realização
do teste
Figura11 – Posicionamento da ponta mensuradora
Métodos
36
As medidas obtidas (em micrometros) foram convertidas em número de
dureza Vickers, por meio do software do próprio microdurômetro.
4.8 TABULAÇÃO DOS DADOS E ANÁLISE ESTATÍSTICA
As médias obtidas no ensaio de resistência à flexão e microdureza Vickers
foram submetidas ao teste de normalidade (Kolmogorov-Sminov, Aderência:
Lilliefors), sendo considerados normais.
Posteriormente, os valores foram submetidos a Análise de Variância (ANOVA) e
ao teste de Tukey, com nível de significância de 5%.
Métodos
37
5 RESULTADOS
As médias de microdureza Vickers relacionadas aos diferentes níveis de
reaproveitamento do sistema cerâmico e ao tratamento de superfície com ácido
hidrofluorídrico estão apresentados na tabela 1 e na figura 12.
Tabela 1- Valores médios de microdureza Vickers para nível de reaproveitamento e
tratamento de superfície do sistema cerâmico
Médias seguidas por letras maiúsculas distintas na linha e letras minúsculas distintas nas colunas
diferem estatisticamente entre si ao nível de 5% pelo Teste de Tukey. ( ) Desvio padrão
Sem a aplicação do ácido hidrofluorídrico, as médias de microdureza variam
de 552,28 (Pastilhas novas) a 605,97 (Pastilhas 50/50), não sendo observadas
diferenças estatísticas entre os grupos avaliados quanto ao nível de
reaproveitamento.
Com a aplicação do ácido hidrofluorídrico, as médias de microdureza variam
de 436,90 (Pastilhas novas) a 489,32 (Pastilhas 50/50). Do mesmo modo, não foram
observadas diferenças estatísticas entre os grupos avaliados quanto ao nível de
reaproveitamento.
O tratamento de superfície com ácido hidrofluorídrico acarretou em diminuição
estatística de microdureza em todos os grupos avaliados. A redução dentro do grupo
de Pastilhas Novas foi de 21% (552,28 para 436,90). O percentual de redução de
microdureza para os grupos Pastilhas 50/50 e Pastilhas Usadas foi semelhante em
torno de 19% (605,97 para 489,32) e (576,87 para 464,76) respectivamente.
PASTILHAS
NOVAS
PASTILHAS
50/50
PASTILHAS
USADAS
Sem ácido
hidrofluorídrico
552,28 (26,66) A,a
605,97 (49,02) A,a
576,87 (57,59) A,a
Com ácido
hidrofluorídrico
436,90 (59,61) A,b
489,32 (67,48) A,b
464,76 (48,28) A,b
38
Figura 12 – Gráfico representativo dos valores médios de microdureza considerando o nível
de reaproveitamento e tratamento de superfície do sistema cerâmico avaliado
As médias de resistência à flexão relacionadas aos diferentes níveis de
reaproveitamento do sistema cerâmico e ao tratamento de superfície com ácido
hidrofluorídrico estão apresentados na tabela 2 e na figura 13.
Tabela 2 - Valores médios de resistência à flexão (MPa) para nível de reaproveitamento e
tratamento de superfície do sistema cerâmico avaliado
Médias seguidas por letras maiúsculas distintas na linha e letras minúsculas distintas nas colunas
diferem estatisticamente entre si ao nível de 5% pelo Teste de Tukey. ( ) Desvio padrão
Sem a aplicação do ácido hidrofluorídrico, as médias de resistência à flexão
variam de 458,53 (Pastilhas Novas) a 500,56 (Pastilhas Usadas), não sendo
PASTILHAS
NOVAS
PASTILHAS
50/50
PASTILHAS
USADAS
Sem ácido
hidrofluorídrico
458,53 (54,52) A,a
491,30 (53,81) A,a
500,56 (49,94) A,a
Com ácido
hidrofluorídrico
455,70 (87,45) A,a
483,82 (61,53) A,a
491,46 (54,35) A,a
Resultados
39
observadas diferenças estatísticas entre os grupos avaliados quanto ao nível de
reaproveitamento.
Com a aplicação do ácido hidrofluorídrico, as médias de resistência à flexão
variam de 455,70 (Pastilhas Novas) a 491,46 (Pastilhas Usadas). Do mesmo modo,
não foram observadas diferenças estatísticas entre os grupos avaliados quanto ao
nível de reaproveitamento.
O tratamento de superfície com ácido hidrofluorídrico não foi associado à
promoção de diferença estatística, para todos os grupos avaliados. A redução
observada nos valores médios de resistência à flexão com a aplicação do ácido
hidrofluorídrico foi inferior a 2% para todos os grupos em estudo, com valores
precisos de 0,61%, 1,52% e 1,81%, respectivamente para os grupos pastilhas
novas, pastilhas 50/50 e pastilhas usadas.
430
440
450
460
470
480
490
500
510
Pastilhas novas Pastilhas 50/50 Pastilhas Usadas
Sem ácido
Com ácido
Figura13 – Gráfico representativo dos valores médios de resistência à flexão considerando o
nível de reaproveitamento e tratamento de superfície do sistema cerâmico avaliado
Resultados
40
6 DISCUSSÃO
As cerâmicas odontológicas possuem propriedades químicas, mecânicas,
físicas e térmicas que as distinguem de outros materiais, tais como metais e resinas
compostas. Mais especificamente, a cerâmica feldspática agrupa propriedades
ópticas e mecânicas, como correta fluorescência, alta resistência à compressão e ao
desgaste (Anusavice, 1998), quando cimentadas ao substrato dental clinicamente,
que as aproxima do material ideal para reabilitações odontológicas. As suas
propriedades são desenvolvidas especialmente para aplicação na Odontologia por
meio de um controle rígido do tipo e quantidade de componentes usados na sua
produção, o que determinará de forma contundente a sua indicação clínica mais
precisa. Entretanto, este tipo de material reabilitador é classificado como friável,
apresentando probabilidade significativa de fratura quando flexionado ou exposto
seguidamente ao calor e ao frio (Anusavice, 1998).
Esta desvantagem da cerâmica feldspática fez com que este material,
clinicamente, fosse utilizado associado à ligas metálicas, constituíndo os sistemas
metalocerâmicos. Embora as reabilitações metalocerâmicas tenham sido utilizadas
com altos índices de sucesso, superiores a 90% após dez anos de
acompanhamento clinico (Walton,1999) diferentes aspectos desvantajosos em
relação a esta opção reabilitadora são evidenciados na literatura. Uma dessas
desvantagens está relacionada a biocompatibilidade deste tipo de tratamento.
Elementos provenientes da liga metálica utilizada na infra-estrutura podem alcançar
altas concentrações na região do periodonto, devido à proximidade com o tecido
gengival, ocasionado pela impossibilidade de diluição destes elementos pelo meio
oral. Consequentemente, esta situação acarreta o manchamento da região em
41
contato com estes elementos e propicia a ocorrência de reações inflamatórias
crônicas em pacientes alérgicos (Mehulic et al., 2005).
Dessa forma, sistemas cerâmicos que eliminassem a necessidade da
utilização conjunta de ligas metálicas começaram a ser desenvolvidos. Diferentes
sistemas cerâmicos livres de metal são encontrados comercialmente, utilizando
diferentes adições de partículas de reforço e métodos de fabricação. Em relação aos
métodos de fabricação, as peças protéticas podem ser confeccionadas a partir
desses sistemas por meios de prensagem, infiltração vítrea ou fresagem. Em
especial, o método de prensagem é baseado em técnica semelhante ao da cera
perdida preconizada por Taggart (1907), porém utilizando fornos específicos do
sistema, que promovem a liquefação da cerâmica com posterior inclusão em um
modelo de revestimento confeccionado a partir de um padrão de cera.
Baseado na técnica de Taggart, após a inclusão da peça protética, as partes
preenchidas pela liga metálica referentes ao conduto de alimentação e base
formadora do cadinho seriam consideradas remanescentes, e, teoricamente,
deveriam ser descartadas. Entretanto, é prática comum na Odontologia a
reutilização dos resíduos de ligas metálicas provenientes da fundição, com o objetivo
de reduzir o custo financeiro da prótese obtida. Entretanto, trabalhos prévios
realizados concluíram que a reutilização sucessiva de sobras de ligas metálicas
promove redução significativa das propriedades físico-mecânicas da liga, como
dureza e resistência à corrosão (Horasawa & Marek, 2004).
Dessa forma, considerando a similaridade da técnica da cera perdida,
utilizada para a confecção de peças protéticas metálicas, e da técnica de confecção
de peças cerâmicas pelo método de prensagem, a reutilização de remanescentes de
liga de fundições prévias também poderia ser feito para os resíduos de cerâmica na
Discussão
42
técnica de confecção por meio de sistemas cerâmicos livres de metal prensados, o
que poderia, da mesma forma observada para as ligas metálicas reutilizadas por
inúmeras vezes, promover redução das propriedades físico-mecânicas do sistema
cerâmico.
Entretanto, baseado nos resultados observados no presente estudo, a
reutilização dos resíduos cerâmicos de uma primeira fundição não acarretou em
redução de propriedades físico-mecânicas. Objetivando simular dois tipos de
reaproveitamento, dois grupos distintos foram constituídos, com 50% e 100% de
reaproveitamento dos resíduos cerâmicos.
Para o teste de microdureza Vickers, a reutilização parcial (605,97) ou total
(576,87) dos resíduos cerâmicos não promoveu redução desta propriedade
mecânica, em relação ao grupo controle (552,28), no qual apenas pastilhas virgens
foram utilizadas. Do mesmo modo, para o teste de resistência à flexão, a reutilização
parcial (491,30MPa) ou total (500,56MPa) dos resíduos cerâmicos não promoveu
redução da resistência avaliada, comparativamente ao grupo controle (552,28), com
a utilização total de pastilhas virgens. Uma possível explicação para os resultados
encontrados está associada a composição do material testado. O sistema cerâmico
e.max apresenta, em sua constituição, um percentual altamente significativo de
conteúdo cristalino, médio de 90%. Deve ser considerado que, ao se realizar a
refundição de resíduos cerâmicos, a matriz que envolve as partículas de disilicato de
lítio apresente maior degradação do que a partícula de carga propriamente dita.
Considerando que o percentual médio de matriz inorgânica nesse sistema cerâmico
é de 10%, mesmo que seja observado a alteração deste constituinte, essa pode ser
mascarada pelo desempenho mecânico ainda satisfatório das partículas de reforço
de disilicato de lítio, o que promoveria a manutenção das propriedades mecânicas
Discussão
43
avaliadas, mesmo com a reutilização total de residuos cerâmicos, como feito no
grupo 100% pastilhas usadas.
Na verdade, um estudo previamente realizado (Albakry et al., 2004) observou
que as partículas de disilicato de lítio, ao serem reutilizadas, apresentam
modificação de sua forma estrutural. Nas peças cerâmicas obtidas com refundição,
os cristais de disilicato de lítio apresentavam formato mais alongado,
comparativamente aos cristais obtidos com cerâmicas virgens. Este comportamento
de modificação estrutural é denominado Maturação de Ostwald (Martin et al., 1997).
Este crescimento adicional pode ser explicado pelo fato de que, em altas
temperaturas, as partículas de menor dimensão apresentam solubilização, unindo-se
à partículas de maior dimensão, que não se solubilizam, e, consequentemente,
apresentam crescimento em sua dimensão, a custa das partículas menores. Oh et
al. (2000) observaram que os cristais de disilicato de lítio, após terem sido
prensados, apresentavam aproximandamente o dobro do tamanho dos cristais antes
da prensagem, sendo que esse processo é exacerbado se a mesma cerâmica é
submetida a reprensagem, como feito no presente estudo. Albakry et al. (2004)
observaram que, além do maior tamanho dos cristais de disilicato de lítio após
reprensagem da cerâmica, o direcionamento dos cristais também foi modificado
após a reprensagem. Nas amostras de cerâmicas reutilizadas, os cristais de
disilicato de lítio estavam dispostos de maneira mais alinhada, com menor
entrelaçamento, em comparação as amostras provenientes de cerâmicas virgens.
Entretanto, o aumento das proporções e a modificação do direcionamento dos
cristais de disilicato de lítio aparentemente não influenciaram as propriedades
mecânicas quando o sistema cerâmico foi reaproveitado uma vez. Porém, deve ser
levado em consideração que, caso o reaproveitamento seja feito por vezes
Discussão
44
consecutivas, esta modificação estrutural e de direcionamento pode vir a se tornar
significativa no desempenho mecânico do sistema cerâmico. Como exemplo, o
direcionamento dos cristais adquire importância significativa, pois um alinhamento
cada vez mais significativo das partículas pode promover redução da resistência à
fratura deste material, se a força externa aplicada for paralela ao direcionamento dos
cristais.
Em relação ao tratamento de superfície, a cimentação das restaurações
cerâmicas é fundamental para que se estabeleça uma boa adesão do material
cerâmico ao substrato dental proporcionando segurança e longevidade no
tratamento. Diferentes métodos para o tratamento da superfície cerâmica,
previamente à cimentação, têm sido descritos na literatura. Estes métodos têm como
principal característica a obtenção de uma superfície mais rugosa e propensa a
adesão, pelo aumento da energia livre de superfície (Ozcan & Vallitu, 2003; Borges
et al., 2003).
Para os sistemas cerâmicos reforçados por disilicato de lítio, o
condicionamento com ácido hidrofluorídrico representa uma técnica bem
sedimentada por estudos científico (Hooshmand et al., 2008), como um método
eficaz para o tratamento da superfície cerâmica, viabilizando cimentação adesiva
satisfatória.
Dessa forma, o presente estudo objetivou avaliar como o ácido
hidrofluorídrico condicionaria a superfície de peças obtidas por sistemas cerâmicos
virgens e reutilizados. Tomando como base que o ácido apresenta papel mais
significativo na matriz inorgânica do sistema cerâmico, criando microretenções nessa
porção e favorecendo o microembriacamento mecânico, seria esperado que, nos
grupos em que fez-se a reutilização de resíduos cerâmicos, fosse observado um
Discussão
45
efeito mais degradante da aplicação do ácido hidrofluorídrico. Entretanto, baseado
nos resultados obtidos, esta situação não foi verificada. Independente do nível de
reaproveitamento, a redução média nos valores de microdureza foi de 20%,
comprovando que o ácido hidrofluorídrico não promove maior degradação na matriz
inorgânica reaproveitada, pelo menos não na que foi reaproveitada uma única vez.
O mesmo foi observado para o teste de resistência à flexão, pois o ácido não
promoveu alterações significativas nos diferentes grupos avaliados, sendo que, para
este tipo de ensaio, a redução nos valores de resistência à flexão foi inferior a 2%
para todos os grupos em estudo referentes ao nível de reaproveitamento.
Como já era esperado, o condicionamento com ácido hidrofluorídrico
acarretou redução significativa da microdureza quando aplicado sobre a superfície
cerâmica. Esta redução pode ser explicada pelo fato de que, ao ser utilizado, o ácido
promove a remoção da matriz inorgânica presente na superfície do substrato
cerâmico. Se por um lado esta remoção é fundamental para uma cimentação
adesiva satisfatória, por outro lado a sua remoção implica na redução da dureza de
superfície da cerâmica, como comprovado pelos resultados obtidos no presente
estudo. Entretanto, deve ser levado em consideração que, mesmo com a redução
observada, a técnica de condicionamento com ácido hidrofluorídrico ainda é
necessária durante a cimentação de peças protéticas.
Dessa forma, dos resultados obtidos no presente estudo, pode ser
comprovado que o reaproveitamento único de resíduos cerâmicos provenientes de
uma primeira fundição, independente da concentração destes resíduos, não acarreta
em redução de propriedades físico-mecânicas do sistema cerâmico avaliado.
Adicionalmente, o tratamento de superfície com ácido hidrofluoridrico promoveu
redução da microdureza do substrato cerâmico.
Discussão
46
Estudos futuros são necessários para comprovar os resultados obtidos no
presente trabalho, além de avaliar o efeito da reprensagem de resíduos cerâmicos
sobre outras propriedades físico-mecânicas da peça protética obtida. Em especial, é
necessário avaliar se a represagem de resíduos cerâmicos influencia a resistência
da união da peça protética com a cerâmica feldspática de cobertura ou com o
substrato dental, para que, dessa forma, possa ser feita indicação mais precisa da
possível reutilização destes resíduos na prática odontológica.
Discussão
47
7 CONCLUSÕES
1. O reaproveitamento, parcial ou total, não promoveu alterações nas
propriedades mecânicas avaliadas, sem alterações significativas dos valores de
microdureza e resistência à flexão.
2. O condicionamento com ácido hidrofluorídrico não acarretou em alterações
em relação ao nível de reaproveitamento de resíduos cerâmicos. Por outro lado,
a aplicação do ácido hidrofluorídrico diminuiu significativamente os valores de
microdureza, para todos os grupos em estudo.
48
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Autorizo a reprodução e divulgação total ou parcial desta obra,
por qualquer meio convencional ou eletrônico, para fins de
estudo e pesquisa, desde que citada a fonte.
Alexandra Tavares Andrade
Taubaté, Agosto de 2010.
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