El efecto del cambio de temperatura en el valor de carga de Muelles helicoidales japoneses de NiTi en la gama superelástica

COMUNICACIONES CORTAS

El efecto del cambio de temperatura en el valor de carga de

Muelles helicoidales japoneses de NiTi en la gama superelástica

Otto Barwart, MD, DDS *

Innsbruck, Austria

Los resortes helicoidales japoneses de níquel-titanio (NiTi) exhiben propiedades superelásticas similares a las propiedades de los alambres NiTi japoneses. Los resortes ejercen una fuerza constante, ligera y continua en un amplio rango de activación creciente o decreciente. Esta propiedad permite que los resortes se utilicen para el movimiento ortodóncico fisiológico de los dientes. Un valor de carga constante se puede mantener solo a temperaturas constantes. Sin embargo, las influencias externas que afectan a la boca, por ejemplo al comer o beber, provocan fluctuaciones de temperatura, que pueden ser considerables. En este estudio, se investigó el efecto del cambio de temperatura en la entrega de fuerza de los resortes de NiTi en su rango superelástico. Los resortes helicoidales cerrados de NiTi japoneses se calentaron y enfriaron entre 20 ° C y 50 ° C, mientras se mantenían en extensión constante. Durante este procedimiento, la fuerza se registró continuamente. Los resortes helicoidales cerrados de acero inoxidable disponibles comercialmente se probaron de la misma manera. Para todos los resortes examinados, se encontró que los valores de carga aumentan con el aumento de la temperatura y disminuyen con el descenso de la temperatura. Esta relación entre el cambio de temperatura y la carga fue más pronunciada en el caso de NiTi que en los resortes de acero. La fuerza medida a 37 0 C fue aproximadamente el doble que a 20 0 C para un tipo de resorte de NiTi. Al enfriarse, los resortes superelásticos mostraron un comportamiento inusual. Inmediatamente después de que la temperatura comenzara a bajar, se produjo una rápida disminución de la fuerza a niveles inferiores a los que se encuentran en el aumento de la temperatura. No se observó tal disminución no lineal en la carga en los resortes de acero inoxidable probados. Los hallazgos demuestran que solo cambios mínimos en la temperatura pueden causar cambios significativos en la entrega de fuerza de los resortes de NiTi superelásticos. (Soy J Orthod Dentofac Orthop 1996; 110: 553-8.)

Las aleaciones de níquel-titanio (NiTi) con un contenido de níquel del 55% al ​​60% l tienen propiedades mecánicas únicas, que en los últimos años se han utilizado cada vez más para el tratamiento de ortodoncia. La primera aleación de níquel-titanio que se introdujo en la ortodoncia fue el nitinol. 2 El nitinol combina una elasticidad extrema con una propiedad llamada memoria de forma. 3 Hay dos fases de la estructura cristalina de las aleaciones de NiTi, una fase martensítica y una austenítica, y tienen diferentes propiedades físicas. Las dos fases se pueden cambiar de un lado a otro a través de cambios de temperatura. El alambre 4 'SA NiTi puede deformarse plásticamente en su fase martensítica. Cuando se calienta a temperaturas por encima del rango de temperatura de transición (TTR), la estructura cristalina cambia a la fase austenítica y el alambre vuelve a una forma previamente fabricada (memoria de forma).

* Profesor asistente, Departamento de Ortodoncia, Clínica Universitaria de Odontología, Innsbruck, Austria.

Reimprima las solicitudes a: Dr. Otio Barwart, Färbergasse 15, A-685 () Dornbirn, AUSTRIA.

Copyright (C) 1996 por la Asociación Americana de Ortodoncistas. [pic 1]+ 0 1/8/75989

fase martensítica de nuevo. Posteriormente se desarrollaron otras aleaciones de NiTi que tienen una característica inusual adicional denominada superelasticidad. Los alambres superelásticos son capaces de ejercer valores de tensión bastante constantes durante la deformación en un amplio rango. El fenómeno de la superelasticidad es inducido por estrés. Esto significa que se produce una transformación martensítica de los alambres austeníticos de NiTi cuando se activan a temperaturas superiores a su TTR. 6

Los alambres superelásticos se utilizan para fabricar resortes helicoidales abiertos y cerrados. La activación de esos resortes provoca un rápido aumento de la carga inicialmente, que pronto se convierte en una carga constante en un rango largo a pesar de aumentar la activación. Cuando se desactiva el resorte, la carga disminuye inicialmente y luego permanece constante durante un largo rango. Finalmente, el resorte vuelve a su forma original (alta recuperación). En el rango superelástico, las curvas de carga para la activación y desactivación son aproximadamente paralelas a diferentes niveles. Esta reacción se conoce como histéresis. La propiedad de superelasticidad se puede demostrar con curvas de tensión-deformación (Fig. 1).

Las aleaciones superelásticas de NiTi se introdujeron en la ortodoncia para obtener fuerzas de luz constantes para un diente óptimo. [pic 2]movimiento. 7 Se sabe poco sobre el efecto de tem553

DE: desviación estándar.

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