Influência do método experimental na resistência flexural de materiais restauradores: ensaio mecânico, análise por elementos finitos e fractografia

• Main Author: Pains, Marcos Barbosa
• Other Authors: Campos, Roberto Elias
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Uberlândia 2016
• Subjects: Resistência flexural; Materiais restauradores; Analise por elementos finitos; Materiais dentários; Flexural strenght; Restorative materials; Finite element analisys; CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA
• Online Access: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/16928

Besides the differences in chemical composition, which has a direct influence on the mechanical properties of restorative materials, the various methods of evaluation have generated different results that make it difficult any comparison among their properties. The aim of this study was to determine and compare the flexural strength (FS) of four restorative materials and the influence of the measurement method in such property. Twelve groups (n=15) were obtained and each tested material (Filtek Z350, Epricord, Super Porcelain EX-3 and IPS Empress 2) was submitted to three mechanical tests to assess their FS. For three and four-point bending tests rectangular beams (25x2x2 mm) was used and disc-shaped (12x1,2 mm) was used in the biaxial test. Specimens were submitted to load at the 1 mm/min speed in an EMIC machine, the analysis of stress distribution was performed by 3D finite element analysis and fracture site was visually evaluated. Mean values of FS were obtained from the fracture load of the samples and subjected to statistical analysis. Two-way ANOVA and Tukey's test indicated significant differences between the materials with higher values for IPS Empress 2 (a), followed by Filtek Z350 (b) in all methods, followed by Super Porcelain EX-3 (c) and Epricord (d) in two of three tests. Three-point bending and biaxial tests showed significantly higher values (A), while the four-point bending test was inferior (B). Fracture modes observed correlated with the finite element analysis. Results indicated reliability of all methods, supported by reasonably low coefficients of variation and the highest values of the materials further strengthened in its composition. However, due to lower sensitivity, lower reproducibility (higher coefficient of variation) and greater difficulty of implementation, the four-point bending test seems to be less suitable. === Além das diferenças na composição química, que tem influência direta nas propriedades mecânicas dos materiais restauradores, os diversos métodos de avaliação têm gerado diferentes resultados que dificultam qualquer comparação entre as propriedades dos materiais. O objetivo desse trabalho foi determinar e comparar a resistência flexural (RF) de quatro materiais restauradores e a influência do método na mensuração. Foram obtidos 12 grupos (n=15) sendo que cada material (Filtek Z350, Epricord, Super Porcelain EX-3, e IPS Empress 2) foi submetido a três ensaios de avaliação da RF. Para os ensaios de três e quatro pontos foram obtidas amostras em forma de barras retangulares (25x2x2 mm) e para o biaxial, amostras em forma de disco (12x1,2 mm). Os ensaios foram realizados em máquina EMIC à velocidade de 1 mm/min, a análise da distribuição de tensões foi realizada por elementos finitos em 3D e o local da fratura foi visualmente avaliado. Os valores médios de RF foram obtidos a partir da carga de fratura das amostras e submetidos à análise estatística. Two way ANOVA e teste de Tukey indicaram diferenças significativas entre os materiais com maiores valores para o IPS Empress 2 (a), seguido da resina Filtek Z350 (b) em todos os métodos, seguidos de Super Porcelain EX-3 (c) e Epricord (d) em dois dos três ensaios. Os ensaios de três pontos e biaxial apresentaram valores significativamente maiores (A), enquanto que o de quatro pontos apresentou resultados inferiores (B). Os padrões de fratura observados estão correlacionados com a análise de elementos finitos. Os resultados indicaram confiabilidade de todos os métodos, suportada pelos coeficientes de variação razoavelmente baixos e pelos maiores valores dos materiais mais reforçados em sua composição. Porém, devido a menor sensibilidade, menor reprodutibilidade (maior coeficiente de variação) e maior dificuldade de execução, o ensaio flexural de quatro pontos parece ser o menor indicado. === Mestre em Odontologia