Análise comparativa de diferentes materiais utilizados para confecção de restaurações em CAD/CAM

Abstract

O objetivo deste estudo é investigar e comparar, por meio de três diferentes protocolos de pesquisa, o comportamento de diferentes materiais cerâmicos utilizados para fabricação de restaurações em CAD/CAM. No Estudo 1, o objetivo foi determinar quais dos materiais possui a melhor usinabilidade, ou seja, a facilidade de corte. Os blocos para CAD/CAM selecionados foram: IPS e.max CAD, IPS Empress CAD, Vitablocs Mark II e LAVA Ultimate, estes cortados em uma máquina de corte (Isomet 4000, Buehler, Lake Bluff, IL, USA) e levados ao microdurômetro. Através das medidas da identação e trincas geradas pela leitura, foi determinado qual dos materiais utilizados em restaurações de CAD/CAM possui a melhor usinabilidade por meio do cálculo do índice de fragilidade. O LAVA Ultimate apresentou a melhor usinabilidade seguido pelo IPS Empress CAD. O IPS e.max CAD e o Vitablocs Mark II não apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Para os estudos 2 e 3 os materiais selecionados foram IPS e.max CAD, Vitablocs Mark II, LAVA Ultimate e Enamic. No Estudo 2, o objetivo foi determinar qual dos materiais possui maior resistência à fratura após serem submetidos a diversas condições de termociclagem. Os blocos de cerâmicas de CAD/CAM foram cortados em várias fases até atingirem as dimensões finais de 14mm x 3mm x 2,5mm, no formato de barra, foram confeccionados um total de 144 corpos de prova. A resistência à fratura foi determinada por meio do teste de três pontos com um entalhe realizado nos corpos de prova. Posteriormente as fraturas apresentadas foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e classificadas quanto as fraturas ocorridas. O melhor desempenho foi obtido pelo material IPS e.max CAD, nestes um aumento estatisticamente significante foi observado após 120.000 termo ciclos. Os materiais LAVA Ultimate e Enamic apresentaram uma redução na resistência à fratura após a termociclagem. No Estudo 3, o objetivo foi determinar a melhor performance entre os materiais do ponto de vista da resistência flexural e módulo de elasticidade. Os corpos de prova possuíam as mesmas medidas do estudo 2, porém sem o entalhe na parte inferior. Igualmente também submetidos as mesmas condições de termociclagem, do estudo 2. Como resultado sem levar em consideração a termociclagem o material com a maior resistência flexural foi o IPS e.max CAD, seguido em ordem decrescente pelo Vita Enamic, Lava Ultimate e Vitablocs Mark II. Por outro lado na avalição do modulo de elasticidade o material com o menor valor foi Lava Ultimate, devido a sua composição baseada em compósito. Composição esta que levou o material a sofrer influência da termociclagem, fazendo com que sua resistência flexural diminuisse de maneira estatisticamente significante após 60.000 e 120.000 ciclos. Porém entre os outro materiais avaliados não houveram alterações em suas propriedades mecânicas a serem consideradas. Importante ainda salientar que nos estudos 2 e 3 as fotomicrografias realizadas em MEV evidenciaram fraturas de características frágil para as cerâmicas e o Vita Enamic, com exceção do Lava Ultimate que apresentou fraturas com característica dúcteis.

The aim of this study was to investigate and compare, through three different research protocols, the behavior of different ceramic materials used to manufacture CAD/CAM restorations. In Study 1, the objective was to determine which material has better machinability, i.e., ease of cutting. The blocks for CAD/CAM selected were: IPS e.max CAD IPS Empress CAD, VITABLOCS Mark II and LAVA Ultimate, these were cut on a cutting machine and taken to microhardness. From the measurements of the indentation and crack generated by the readings was determined which of the materials used for CAD/CAM restorations has the better machinability by calculating the Brittleness index. The LAVA Ultimate showed the best machinability followed by IPS Empress CAD. The IPS e.max CAD and VITABLOCS Mark II showed no statistically significant differences. For studies 2 and 3 the selected materials were IPS e.max CAD, VITABLOCS Mark II, LAVA Ultimate and Enamic. In Study 2, the goal was to determine which of the materials have greater fracture toughness after being subjected to various conditions of thermal cycling. Ceramic CAD/CAM blocks were cut in several stages until got the final dimensions of 14mm x 3mm x 2.5mm on bar formats, in total 144 specimens were made. The fracture toughness was determined by the three-point bending test with a notch made in the specimens. Later fractures were analyzed in scanning electron microscope and classified how the fractures occurred. The best performance was shown by the IPS e.max CAD material, where a statistically significant increase was observed after 120,000 cycles term. The LAVA Ultimate and Enamic materials showed reduction in their fracture toughness after thermal cycling. In Study 3, the objective was to determine the best performance among the materials on flexural strength and flexural modulus. The specimens had the same measures of the study 2, but without the notch on the bottom. Also underwent the same conditions of thermal cycling the study 2. As a result without taking into account the thermal cycling the material with higher flexural strength was the IPS e.max CAD, followed in descending order by Vita Enamic, Lava Ultimate and Vitablocs Mark II. In the other hand, taking account elasticity modulus the material with the lowest value was Lava Ultimate due to its composite composition. This composition took the material to be influenced by thermal cycling, making its flexural strength impaire statistically significant way after 60,000 and 120,000 cycles. However among the other materials tested there were no changes in their mechanical properties to be considered. Also important to note that in studies 2 e 3 photomicrographs made by SEM showed brittle fractures for ceramics and Vita Enamic, except for Lava Ultimate which showed fractures with ductile characteristics.