A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez"

Sára Biró
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez Enrico Steger (ZTM) Carlos Omar Trejo Caballero (Dipl. Maschinenbau u. MSc. Systems Design) Zirkonzahn GmbH / Srl An der Ahr Gais - Südtirol - Italy 28. Juni 2010

2 Tartalomjegyzék 1. Bevezetés Az eljárás metodikája A minták előkészítése Koptatótest Eredmények Zárszó Irodalomjegyzék... 9 A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 2

Koptatótest... 6 5. Eredmények... 7 6. Zárszó... 8 7.

3 1. Bevezetés E tanulmány a különböző fogászati anyagok, mint pl. a természetes fogzománc, a rétegkerámia (Zirkonzahn ICE Zirkon kerámia) és a Prettau Zirkon, koptatótesttel kifejtett abráziós hatással szembeni ellenállását mutatja be. Abrázió alatt általánosságban a fog anyagának veszteségét értjük, amely külső erőknek a fogfelszínre gyakorolt hatása miatt következik be. [1-2]. A fogzománc abráziós vizsgálatai kimutatták, hogy a premolárisok esetén az éves abrázió mértéke kb μm között van. Különböző kutatóintézetek speciális készülékeket és módszereket fejlesztettek ki a fogászati anyagok mechanikai tulajdonságainak vizsgálatára. Ezen vizsgálatok eredményei útmutatást adnak a meglévő anyagok jobb megmunkálásához, ill. új termékek kifejlesztéséhez. [4-6] Korábbi vizsgálatokban az abráziót természetes fogakon módosított MINIMET polírozó segítségével mérték. A tanulmányokban megállapították, hogy a természetes fogak kopásának oka egyrészt az anyag felületi kiképzésében, másrészt annak porozitásában keresendő. [6] Az itt bemutatott kísérlet célja a fogászati kerámia, a Zirkonzahn Prettau Zirkon abráziós hatásának reprodukálható módon történő mérése, és a kapott eredmények összevetése a természetes fogakon mért kopással. A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 3

Abrázió alatt általánosságban a fog anyagának veszteségét értjük, amely külső erőknek a fogfelszínre gyakorolt hatása miatt következik be. [1-2].

4 2. Az eljárás metodikája A koptató hatással szembeni viselkedés rekonstruálásához két abráziós modell kifejlesztésére került sor (lásd 1. és 2. ábra). Mindegyik rendszernek része egy polírozógép, amely 8400/perc rotációs sebességgel dolgozik (lásd 1.a ábra). Mindkét rendszernél a gép mindkét oldalára 1-1 súlyt helyezünk, így hozva létre a mintadarabok felszínén a 48,5 N-os (5 kg) nyomóerőt (lásd 1.b. ábra). Az erőhatás mértéke megfelel az állkapocs zárásának kezdeti fázisában kialakuló erőknek, továbbá a próbatest alakváltozását nem a nyomóerő okozza, hanem csupán a vizsgált mintatest porozitásától függ. Egy vízzel teli tartály (1.e. ábra) úgy kerül elhelyezésre, hogy a koptatótest (1.c. ábra) és a próbatest (1.d. ábra) víz alatt érintkezzen, ami meggátolja a koptatótest súrlódás miatti felmelegedését. F= 48.5 N a. Polírozó gép b. Súly c. Koptatótest d. Mintatest e. Víz 1. ábra: A koptatási vizsgálat sematikus ábrázolása a b 2. ábra: Polírozó gép a) víztartály nélkül, b) víztartállyal A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 4

Mindkét rendszernél a gép mindkét oldalára 1-1 súlyt helyezünk, így hozva létre a mintadarabok felszínén a 48,5 N-os (5 kg) nyomóerőt (lásd 1.b. ábra).

5 3. A minták előkészítése Mint azt a 3. ábrán láthatjuk, 1 db koptatótestet (3.a ábra) és 3 db különböző próbatestet készítettünk elő. Az első próbatest (3.b. ábra) egy természetes fog, a második (3.c. ábra) anyaga rétegkerámia (ICE Zirkon kerámia a Zirkonzahn-tól), a harmadik (3.d. ábra) pedig Prettau Zirkon, a Zirkonzahn terméke. Az egyenletesen sima felületek biztosítása érdekében mindhárom minta felületét políroztuk. A mintatestek felülete ugyanakkor nem kapott zománcozást, mert a kísérlet célja, a mintatestek anyagának összehasonlítása volt. Az egységesen zománcozott felületek befolyásolhatnák a tiszta anyagtulajdonságokat, ami megbízhatatlan vizsgálati eredményre vezetne. a b c d 3. ábra: a) PMMA koptatótest b) Fog c) Rétegkerámia d) Prettau Zirkon A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 5

Az egyenletesen sima felületek biztosítása érdekében mindhárom minta felületét políroztuk.

6 4. Koptatótest A 4. ábrán a kísérletben használt, 8mm-es átmérőjű, polimetilmetakrilát (PMMA) anyagú koptatótestet mutatjuk be. A vízállósági és anyag-homogenitási követelmények kielégítése érdekében a koptatótest PMMA-ból készült. A PMMA anyagjellemzői mérethű koptató testek kialakítását teszik lehetővé, ami a pontos mérési eredmények alapja. Ø 8 mm Ø 8 mm 4. ábra: A PMMA koptató test sematikus ábrázolása Az 5. ábra a próbatest és a PMMA koptatótest érintkezését mutatja. A jobb szemléltetés érdekében az érintkezési helyet most a víztartály nélkül mutatja az ábra. 5. ábra: A próbatest és a koptató test érintkezése A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 6

A PMMA anyagjellemzői mérethű koptató testek kialakítását teszik lehetővé, ami a pontos mérési eredmények alapja. Ø 8 mm Ø 8 mm 4.

7 5. Eredmények Minden egyes próbatestet 6 órán keresztül teszteltünk, ami 3,024 millió ciklust jelent. Az 1. táblázat grafikusan mutatja be a koptatási vizsgálat eredményeit. 1. táblázat: fordulat percenként 6 órán* keresztül, mintatestenként 5 kg-os súllyal: Wear in the indenter (µm) Samples Fogzománc ICE Zirkon kerámia Prettau Zirkon * 3,024 millió ciklusnak felel meg A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a Zirkonzahn által gyártott Prettau Zirkon próbatest a PMMA koptatótest hatására szinte nem mutat kopást (0 μm), míg az ICE Zirkon kerámia átlagban 20 μm-t, a természetes fog pedig 10 μm-t kopott. A 6. ábra sematikusan mutatja a három próbatest kopásának összehasonlítását µm 28µm 0 µm Zahnschmelz ICE Zirkon Keramik Prettau Zirkon 6. ábra: A különböző anyagú próbatestek kopásának ábrázolása A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 7

vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a Zirkonzahn által gyártott Prettau Zirkon próbatest a PMMA koptatótest hatására szinte nem mutat kopást (0 μm), míg az ICE Zirkon kerámia átlagban 20 μm-t, a

8 6. Zárszó Az elvégzett vizsgálatok igazolják, hogy a polírozott Zirkonzahn Prettau Zirkon szinte egyáltalán nem kopik a koptatótest hatására. Ezt az eredményt a Prettau Zirkon egyedülálló felületi kialakításának tulajdonítjuk. A természetes fog 10 μm-es kopást mutatott. A tanulmány eredményeképpen azt is megállapíthatjuk, hogy a rétegkerámia mintegy 2,8-szer (28 μm) nagyobb kopást mutat a természetes fogzománchoz képest. Ez a tanulmány előzetes eredményeket tartalmaz. Vizsgálatainkat tovább folytatjuk annak érdekében, hogy még átfogóbb képet adhassunk az itt megnevezett anyagok abráziós viselkedéséről A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 8

A tanulmány eredményeképpen azt is megállapíthatjuk, hogy a rétegkerámia mintegy 2,8-szer (28 μm) nagyobb kopást mutat a természetes fogzománchoz képest.

9 7. Irodalomjegyzék [1] Emili Cuenca Sala, Pilar Baca García, Odontología preventiva y comunitaria. Principios, métodos y aplicaciones 3ª Edición. Capítulo 11, Alteraciones del esmalte [2] Professor Stuart Burguess, Dr. Kazem Alemzadeh, Dr. Anthony Ireland, Dr. Andrew Harrison, Mr. Daniel Raabe and Ms. Lin Wang. The Chewing Robot: a new biologically-inspired way to test dental materials. Design and nature. University of Bristol, [3] M. Addy, R.P. Shellis, Interaction between Attrition, Abrasion and Erosion in Tooth Wear, Applied Clinical Research Group, Bristol University Dental School, UK [4] Tom Simonite, Dental Robot Chews over a Toothy Problem. June [5] Raabe D, Alemzadeh K, Harrison AL, Ireland AJ. The chewing robot: a new biologically-inspired way to evaluate dental restorative materials. Department of Mechanical Engineering, University of Bristol, University Walk, BS8 1TR, Bristol, UK. D.Raabe05@bris.ac.uk [6] John Burgess, D.D.S., M.S., Deniz Cakir, D.D.S., M.S., Tooth wear against ceramic, School of Dentistry UAB, 29 Jan 2010 A Steger-módszer alkalmazás a fogászati kopások méréséhez 9

The Chewing Robot: a new biologically-inspired way to test dental materials. Design and nature. University of Bristol, 2008. [3] M. Addy, R.P.

Hasonló dokumentumok

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV ÁLTALÁNOS ADATOK Megbízó adatai: Megbízott adatai: Cég/intézmény neve: Dunaújvárosi Egyetem. 1. csoport Cég/intézmény címe: 2400 Dunaújváros, Vasmű tér 1-3. H-2400 Dunaújváros, Táncsics M. u. 1/A Képviselő