Comportamiento estático de un pilar de circona sometido a envejecimiento artificial. Método de elementos finitos

Abstract

ABSTRACT: Some studies on the effect of zirconia aging mention a degree of reduction of zirconia’s fracture strength varying from 20 to 40%, while other authors argue that aging does not affect the material’s strength. The aim of this study was to evaluate the response of a zirconia abutment subjected to static loads and artificial aging using the finite element method (FEM). Methods: modeling of the Tapered Screw- Vent implant and the zirconia Zimmer® abutment (Zimmer Dental1 900 Aston Avenue Carlsbad, CA 92008-7308 USA). Four models were designed: one with an implant of 3.7 mm in diameter and a 3.5 mm diameter abutment, another with an implant of 4.7 mm in diameter and a 4.5 mm diameter abutment, and other two with the same dimensions but changing the final fracture limit to 40%, analyzing the response of different components to specific loads. Results: models subjected to decreases in zirconia abutment fracture strength did not show zirconia ifferences in terms of von Mises values. A factor of safety allowed observing the working threshold of the zirconia abutment; failure occurred at values lower than 1. Conclusion: by modifying zirconia’s properties in order to simulate aging, the factor of safety decreases at values lower than 1. However, the applied forces under which the safety factor decreases are higher than normal masticatory forces.

RESUMEN: Estudios sobre el efecto del envejecimiento de la circona refieren una disminución de la resistencia a la fractura de la circona que varía del 20 al 40%, mientras que otros argumentan que no influye en la resistencia del material. El propósito de este estudio fue evaluar la respuesta de un pilar de circona sometido a carga estática y envejecimiento artificial usando el método de elementos finitos (MEF). Métodos: se modelaron el implante Tapered Screw-Vent y el pilar de circona Zimmer® (Zimmer Dental1 900 Aston Avenue Carlsbad, CA 92008-7308 USA). Se diseñaron cuatro modelos: uno con implante de 3,7 de diámetro y pilar de 3,5 mm de diámetro, otro con un implante de 4,7 de diámetro y un pilar de 4,5 mm de diámetro, y otros dos con las mismas dimensiones pero modificando el limite último de fractura en un 40%. Se observó el comportamiento de los diferentes componentes ante la carga. Resultados: en los modelos donde se aplicó la disminución de la resistencia a la fractura del pilar de circona, no se observaron diferencias en la circona en cuanto a los valores de von Mises. Se generó un coeficiente de seguridad que permitió observar el umbral de trabajo del pilar de circona, a valores inferiores a 1 se presentó la falla. Conclusión: al modificar las propiedades de la circona, para simular el envejecimiento, el factor de seguridad disminuye a valores inferiores a 1. Sin embargo, las fuerzas aplicadas bajo las cuales disminuye el factor de seguridad son superiores a las fuerzas de la masticación normal.