Resumo: Problemas com a resistência de união metal-cerâmica têm sido encontrados quando o titânio é utilizado em Odontologia. A proposta deste estudo foi aumentar a resistência na interface titânio-cerâmica pela aplicação de um filme fino de platina na superfície do titânio, por meio da utilização da técnica de deposição por pulverização catódica. Dez padrões (1.0 x 4.0 x 30 mm) foram obtidos por meio de cortes de placas de resina acrílica e incluídos em um revestimento à base de zircônia. As fundições de titânio para preenchimento dos moldes foram realizadas em uma máquina de fundição centrífuga. As amostras foram lixadas até as dimensões finais (0.50 x 3.0 x 30 mm) para a remoção da camada -case e jateadas com pó de alumina (grupo controle) e de dióxido de titânio (grupo experimental). Uma cerâmica de ultrabaixa temperatura de fusão foi aplicada no centro da superfície (8.0 x 1.0 x 3 mm). A resistência de união foi determinada pelo teste de flexão de três pontos em uma máquina universal de ensaios com uma velocidade de 0,5mm/min. As amostras foram analisadas por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura antes e após os ensaios mecânicos. Os resultados revelaram valores maiores de união entre o titânio e a cerâmica quando o filme de platina foi aplicado (25,70 l 4,54 MPa), mas não houve diferença estatística significante em relação ao grupo controle (24,32 l 3,11 MPa), o que indica que o primeiro grupo também possui uma resistência de união suficiente para uso clínico. / Abstract: Problems with metal-ceramic bond strength have been encountered when titanium is used in prosthetic dentistry. The purpose of this study was increase the bond strength of titanium-ceramic interface applying a platinum film on the titanium surface using DC-sputtering deposition technique. Ten 1.0 x 4.0 x 30 mm patterns were cut from sheet of acrylic resin and invested in a zirconia-based investment material. Titanium castings were made using a centrifugal casting machine. Specimens were grinded to final dimensions (0.50 x 3.0 x 30 mm) to remove the -case layer and blasted with alumina (control group) and titanium dioxide (experimental group) powders. An ultra low-fusing dental ceramic was applied to the center of the surface (8.0 x 1.0 x 3 mm). The bond strength was determined by three-point bending test. at a universal testing machine with a loading rate of 0,5mm/min.The samples were analyzed using Optical Microscopy and Scanning Electron Microscopy before and after the mechanical testing.The results showed greater values of adherence between titanium and ceramic when the platinum film was applied (25,70 l 4,54 MPa), but there were no statistic differences to those of the controls (24,32 l 3,11 MPa) that indicates that the first one has also sufficient bond strength for clinical use. / Orientador: Aelcio Zangrandi / Coorientador: Ana Paula Rosifini Alves / Banca: Sigmar de Mello Rode / Banca: Cecília Amélia de carvalho Zavaglia / Mestre

A adaptação marginal e a rugosidade de superfície são parâmetros fundamentais para o sucesso clinico e longevidade das coroas metalocerâmicas. O primeiro permite o selamento das bordas do preparo, prevenindo contra problemas relacionados a exposição do preparo aos fluidos orais e a placa bacteriana e o segundo, remete ao auxilio de uma boa adaptação a fatores mecânicos e biológicos importantes a qualidade da restauração final. Visto que ambos os aspectos são diretamente relacionados a temperatura em que as ligas são submetidas, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desajuste marginal, por meio de microscopia óptica, e rugosidade de superfície, por meio de microscopia confocal, de copings metálicos obtidos com as ligas metalicas de Ni-Cr [Verabond II e experimental (SR)] e Co-Cr (Keragen) injetadas no molde de revestimento a duas diferentes temperaturas de estufagem (900°C e 700°C), de forma a avaliar se a redução da temperatura de estufagem possa causar o melhoramento do resultado das fundições, minimizando os efeitos das altas temperaturas. As leituras foram realizadas em copings confeccionados a partir da fundição de casquetes de munhão calcináveis. Cada coping foi cimentado a uma matriz (munhão) por meio de um padronizador da pressão de assentamento e levado aos respectivos microscópios para leitura de desajuste marginal e rugosidade de superfície. Para a avaliação do desajuste marginal foi calculada a media das distancias da borda da restauração a borda do preparo a partir de um ponto inicial aleatório selecionado sobre a margem cervical do coping. Duas leituras eram realizadas a cada &frac14; de volta, totalizando 8 leituras por coping. Para os dados obtidos, que tiveram distribuição não normal, foi utilizado o teste não paramétrico de Kruskal Wallis e foi observado que a liga VB apresentou menor desajuste marginal (56,92&micro;m) quando comparado a liga Keragen (66,75 &micro;m) com p<0,05 e a liga SR apresentou resultado intermediário (49,87&micro;m), sem diferença estatística entre as demais. Para comparação das temperaturas foi utilizado o teste Mann-Whitney e a fundição a 700 °C resultou em melhor adaptação marginal que a 900 °C (50,75 &micro;m e 66,75 &micro;m, respectivamente) com p=0,045. Para a avaliação da rugosidade foi selecionada uma área do coping distante 100 m da borda cervical da peca e realizada a leitura. Os dados de rugosidade de superfície seguiram distribuição normal, sendo utilizado um teste paramétrico (ANOVA), seguindo pelo teste de Bonferroni. Ao se compararem as Ligas, SR apresentou menor rugosidade que Keragen (p=0,002) e que Vera Bond (p=0,001); ao se compararem as temperaturas a fundição a 700 °C resultou em menor rugosidade que a 900 °C (p=0,045). O que se concluiu com a presente metodologia apresentada foi que o comportamento das ligas as diferentes temperaturas varia de acordo com a sua composição tanto em relação a superfície quanto a adaptação marginal e que a fundição a 700 °C proporcionou obtenção dos melhores resultados em ambas as variáveis, sendo possível a otimização da superfície da peca fundida sem o comprometimento da adaptação marginal por meio da redução da temperatura de injeção da liga no molde, favorecendo o resultado final das restaurações. / A proper marginal fit and surface roughness are fundamental aspects for the clinical success of metal-ceramic crowns. The first parameter allows to preserve the margins adaptation accuracy of the restaurations, thus preventing issues related to an improper exposition of the dental tissues into the oral fluids and biofilm. The second parameter is related to mechanical and biological important aspects for the restoration quality and is also able to optimize the piece final adaptation. Both parameters are associated to temperature levels and the understanding of their behavior is convenient for the improvement of the Fixed Prostheses, therefore the aim of this study was to mensure the maginal gap by using the optical microscopy and evaluate the surface roughness by confocal microscopy of metallic copings fused with Nickel-Chromium alloys [Verabond II e experimental (SR)] and Cobalt- Chromium (Keragen) under two distinct mold temperature for the alloy injection: 700°C and 900°C. Performing those analysis represents a way to find out if the temperature reduction of the mold can be convenient to increase the quality of the casting patterns`s surface without affect the marginal fidelity, thus minimizing the overheat casting problems. The mensurements were performed in copings fused from resin cylinders for casting and each one, after fused, was cimented in a abutment cylinder analogue with standardized pression and placed under the respective microscopes for marginal fit and surface analyses. For the marginal fit mensurement were selected two equidistant points in a metal coping that representing &frac14; turn on the measurement device, in a total of 8 measurements for coping in each step that results in a misfit average. Once it was found a non-normal distribution, the non-parametric Kruskal Wallis test was performed for the data and was observed that the allow VBII conferred lower values of marginal fit (56,92 &micro;m) when compared to Keragen alloy (66,75 &micro;m), p<0,05, and SR conferred average values between the others (49,87 &micro;m),with no statistic difference. In the comparison between the mold temperatures the Mann-Whitney test was implemented and the temperature at 700°C reveled better results of marginal fit than the 900 °C temperature (50,75 &micro;m e 66,75 &micro;m, respectively) with p=0,045.For the surface analysis was selected an anatomic reference line in each coping and was set up a distance of 100 &micro;m from this point to make the quantification. For the surface roughness data, with normal distribution, comparisons were performed using a parametric test for independent data (ANOVA), followed by Bonferroni test. The level of significance was set at 5%. At the comparison of alloys, the SR granted lower values of roughness in its patterns than Keragen (p=0.002) and Verabond II (p=0,001). Comparing the temperatures, the values of roughness of the patterns fused under 700° were lower than those fused under 900° (p=0,045). There was no significant difference for interaction between alloy X temperature (p=0,280). The conclusion of the present study was that the behavior of the alloys regarding the marginal fit and surface roughness vary depending of its composition and the Mold temperature and Pieces injected at 700°C in the mold conferred better results in both parameters, therefore being possible to optimize the fixed photesis casting patterns surfaces without marginal fit commitment by reducing the mold temperature for the alloy injection, thus Contributing to the quality of the metal ceramic restorations.

Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Carmo Roberto Pelliciari de Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T04:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_FernandodeAlmeida_D.pdf: 4153645 bytes, checksum: fe7e541e43fe3f147ac65eff5bc547f0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A necessidade de melhorar as características superficiais da liga Ti-4Al-6V usada em implantes ortopédicos, levou à pesquisas no sentido de estudar a modificação da superfície dos implantes através da deposição de revestimentos cerâmicos resistentes à corrosão, ao desgaste e biocompatíveis, por vários métodos: eletroquímica, física a vapor, eletroforética, por sol-gel, biomimética e por aspersão térmica a plasma, entre outras. A aspersão térmica a plasma é o processo mais utilizado comercialmente, pois é rápido e reprodutível. As biocerâmicas mais utilizadas para revestimento, com sucesso, são as de fosfato de cálcio (hidroxiapatita-HA, betafosfato tricálcico [o -TCP] e uma mistura dessas duas fases). A adesão dessas biocerâmicas ao tecido ósseo possuí bom desempenho é bastante discutida na literatura. A comunidade médica tem algumas restrições ao uso desses implantes metálicos revestidos por cerâmicas, com relação à interface metal-cerâmica, cuja adesão é considerada baixa. Neste trabalho foi estudado a adesão metal/cerâmica em implantes revestidos por aspersão térmica à plasma (ATP) com cerâmica, mais especificamente liga de titânio (Ti-6Al-4V) revestida com titânia (TiO2) sem e com tratamento térmico a vácuo, com o intuito de verificar uma possível melhoria nessa adesão. A cerâmica utilizada neste trabalho foi a titânia, uma vez que é uma cerâmica biocompatível e osseointegrável, que é bastante utilizada para revestir implantes. Para a execução do trabalho foram confeccionados diversos corpos de prova, os quais foram revestidos por titânia por aspersão térmica à plasma, tratados termicamente e caracterizados segundo procedimentos contidos em normas e trabalhos científicos correlacionados que norteiam o assunto proposto. Foram utilizadas as seguintes técnicas de caracterização: análise granulométrica dos pós cerâmicos, difração de raios X, verificação da porosidade, microscopia óptica e eletrônica de varredura, verificação da rugosidade das amostras. Especial ênfase foi dada aos ensaios de adesão metal-cerâmica: ensaios de adesão por tração, flexão e riscamento. Tentou-se utilizar, sem sucesso, os ensaios de microdureza para avaliar a adesão. Como resultados, verificou-se uma boa qualidade nas amostras da liga Ti-4Al-6V revestidas por titânia por aspersão térmica a plasma. Através das três técnicas de avaliação da adesão, verificou-se uma ligeira melhoria dessas características pelo tratamento térmico a vácuo, no ensaio de riscamento a carga crítica aumentou de 53N para 62N, no ensaio de tração a tensão de fratura aumentou de 10,5MPa para 17,4MPa e no ensaio de flexão a tensão de fratura aumentou de 153,3MPa para 193,1MPa. Comparando com valores encontrados na literatura, a adesão Ti-4Al-6V/TiO2 ficou superior a Ti-4Al-6V/HA nas mesmas condições de deposição / Abstract: The need to improve the surface characteristics of the alloy Ti-4Al-6V used in orthopedic implants, increase researches with the focus into the surface modification, using deposition of ceramic coatings resistant to corrosion, wear and more biocompatible by various methods: electrochemistry, physical vapor, electrophoretic, by sol-gel, biomimetics and by thermal plasma, among others. The plasma spray technique is the process more used commercially because it is fast and reproducible. The bioceramics most used for coating, are calcium phosphate (hydroxyapatite-HA, beta-tricalcium phosphate, o -TCP and a mixture of these two phases). The adhesion of these bioceramics to the bone tissue is quite discussed in literature, presenting a good performance. However, the medical community has some restrictions on the use of metal implants with ceramic coating, since the metal-ceramic interface is considered low. In this work the aim is to study the adhesion metal/ceramic-coated implants in the thermal spray plasma (ATP), using titanium alloy (Ti-6Al-4V) coated with titania (TiO2) with and without vacuum heat treatment in order to check a possible improvement this adherence. The ceramic used in this work was the titania, since it is biocompatible and bioactive, and it is quite used to coat dental implants. For the execution of the work were made several specimens, which were coated with titania by plasma thermal spray, heat treated and characterized according to procedures and standards contained in scientific papers related to guide the proposed subject. The following characterization techniques it were used: particle size analysis of ceramic powders, X-ray diffraction, analysis of the porosity, optical microscopy and scanning electron microscopy, scanning the roughness of the samples. Special emphasis was given to tests of metal-ceramic adhesion: adhesion assays for tensile, bending and scratching. Micro hardness tests carried out, however the results were not significant. The summary of this project were that this alloy present a good quality coated by titania. The methods of increase the adhesion, showed a slight improvement of these characteristics by vacuum heat treatment, the result of the scratching test showed that the critical load increase to 62N instead 53N, when analyzed the results of tensile test it also had an increase 17,4MPa instead 10,5 MPa, the bending test presented higher results 193,1MPa in contrast to 153,3MPa for the samples without treatment. Compared with values found in the literature, the adherence of Ti-4Al-6V/TiO2 was greater than Ti-4Al-6V/HA / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Cari_Maristela_Pieper.pdf: 422459 bytes, checksum: 06736de352d724ef840d5461683237cd (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / The aim of this study was to evaluate the ability of two ceramic opaque masking applied in different thicknesses in a metallic substrate. 80 Ni-Cr (High Bond) metalic discs were fabricated, each with 1.6 mm diameter and 1 mm thickness, by lost wax technique. After disks obtaining, they were divided into 8 groups (n = 10) and opaque ceramic (Noritake) "paste" (groups 1 to 4) and "powder" (groups 5 to 8) was applied with a camel hair brush and distilled water. The opaque layers were machined with aluminum oxide burs to achieve the following thickness: G1 = G5 and 0.10 mm thick; G2 and G6 = 0.15 mm; G3 and G7 = 0.20 mm and G4 and G8 = 0.30 mm thick. Than opaque dentin ceramic was applied (two sintering cicles, totaling 0.7 mm) and glazed. The color was evaluated with the aid of a portable spectrocolorimeter (Konica - Minolta CR-10), which registered the color of specimens in the CIE L*a*b* scale. The absolute values of L *, a * and b * were statistically analyzed as isolated variables.The &#916;E were also analyzed, considering the mean values of L * a * b * in the control group (G4) as reference values. Once data showed normality and homogeneity, it were applied 2-way ANOVA and Tukey s complementary test, when needed, with p < 5%. Results: Powder opaque presented statistically significant greater values in (L*) and (&#916;E) and the reverse happened to other two variables. Analysing opaque thickness, values may be grouped as followed: (L*) variable: (0,10mm = 0,15mm) < (0,20mm = 0,30mm); (a*) variable: (0,10mm) < (0,15mm = 0,20mm) < (0,30mm); (b*) variable showed no statistically significant differences; (&#916;E) variable: (0,10mm) < (0,15mm = 0,20mm = 0,30mms). It could be concluded that paste and powder opaque have different behavior and all thickness, except 0,10 mm, may be used without significant color change / O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de mascaramento de duas cerâmicas opacas aplicadas em espessuras diferentes num substrato metálico. Para isso foram confeccionados 80 discos metálicos de Ni-Cr (High Bond) com 16 mm de diâmetro e 1mm de espessura, através da técnica da cera perdida. Após a obtenção dos discos estes foram divididos em 8 grupos (n=10) e foi aplicada a cerâmica opaca (Noritake) em pasta (grupos de 1 à 4) e em pó (grupos de 5 à 8) com pincel de pêlo de camelo e água destilada. As camadas opacas foram usinadas com pontas de óxido de alumínio até atingirem as seguintes espessuras: G1 e G5 = 0,10mm de espessura; G2 e G6 = 0,15mm; G3 e G7 = 0,20mm e G4 e G8 = 0,30mm de espessura. Após, foi aplicada cerâmica de dentina opaca (em dois ciclos de sinterização totalizando 0,7mm), e em seguida à sinterização foi realizado o glaze final.A avaliação da cor foi realizada com o auxílio do Espectrocolorímetro portátil (Konica - Minolta CR-10), que registrou a cor dos 80 corpos de prova metalocerâmicos nos eixos da escala CIE - L*, a* b* após o ciclo de glaze. Os valores absolutos de L*, a* e b* dos grupos foram analisados estatísticamente como variáveis isoladas. Também foi analisado o valor da variável &#916;E, sendo que os valores médios de L* a* e b* do grupo controle (G4) foram considerados como os valores de referência para os cálculos do &#916;a, &#916;b, &#916;L e &#916;E dos demais grupos. Após constatada normalidade e homogeneidade dos dados foi aplicada análise de variância para dois fatores de variação (2-way ANOVA) e teste complementar de Tukey ambos para p<5%. Resultados: O opaco em pó apresentou valores maiores estaticamente significantes nas variáveis (L*) e (&#916;E), ocorrendo o inverso nas outras duas variáveis.Quanto à espessura de opaco, os valores podem ser agrupados da seguinte forma, segundo os testes complementares aplicados: variável (L*): (0,10mm = 0,15mm) < (0,20mm = 0,30mm); variável (a*): (0,10mm) < (0,15mm = 0,20mm) < (0,30mm); variável (b*): não houveram diferenças estatisticamente significantes; variável (&#916;E): (0,10mm) < (0,15mm = 0,20mm = 0,30mm). Conclui-se que houve diferença entre os tipos de opaco em pasta e em pó e que todas as espessuras testadas, exceto a de 0,10 mm, podem ser usadas sem alteração significativa da cor

Syfte: Syftet med denna laborativa pilotstudie var att undersöka huruvida en misfit mellan ettimplantat och en skruvretinerad bro ökade risken för sprickor och chip-off frakturer i porslinet, samt risken för uppskruvning av implantatskruvarna.Material och metod: Tjugo stycken implantatstödda skruvretinerade femledsbroar tillverkades i titan med ytporslin. Provkropparna fördelades lika mellan en testgrupp och en kontrollgrupp. I testgruppen skapades en misfit på 150 μm mellan bron och implantatet vid position 5.Provkropparna genomgick artificiellt åldrande i en cyklisk belastningsmaskin i 100 000 cykler.Synliga sprickor och chip-off frakturer noterades under och efter testet och skruvarna kontrollerades gällande uppskruvning.Resultat: Synliga sprickor i porslinet uppstod signifikant mer frekvent i testgruppen i jämförelse med kontrollgruppen. Nio broar i testgruppen uppvisade sprickor jämfört med en bro i kontrollgruppen. Tre chip-off frakturer uppstod i testgruppen jämfört med noll i kontrollgruppen, skillnaden var inte statistiskt signifikant. Vid kontroll av implantatskruvarna sågs inga signifikanta skillnader mellan varken implantatpositioner eller grupper gällande retorque-värde. Inga av skruvarna var lösa.Slutsats: Inom denna studies begränsningar tyder resultaten på att närvaron av en misfit mellan implantat och överkonstruktion kan öka risken för sprickbildning och/eller chip-off frakturer. Vidare studier krävs för att bekräfta dessa resultat. / Aim: The aim of this laboratory pilot study was to investigate whether a misfit between an implant and a FDP increase the risk of cracks, chip-off fractures and screw loosening of screw-retained implant-supported FDPs.Material and Method: Twenty screw-retained five-unit implant-supported FDPs were made intitanium with veneering porcelain. The specimens were evenly distributed into a test and control group. In the test group a misfit of 150 μm was created between the implant and FDP at position 5. All specimens underwent artificial aging in a cyclic loading machine for 100 000 cycles. Visible cracks and chip-off fractures were recorded during and after the test and the specimens were controlled for screw loosening.Results: Visible cracks within the porcelain veneer occurred significantly more often in the test group compared to the control group. Nine FDPs in the test group presented visible cracks, compared to one in the control group. Three chip-off fractures were recorded in the test group, none in the control group. This difference was not statistically significant. The retorque values of the screws presented no statistical significant differences neither between the implant positions nor the groups. None of the screws in the groups were loose.Conclusion: Within the limitations of this pilot study the results indicate that the presence of amisfit may increase the risk of cracking and/or chip-off fractures. Further studies are needed to confirm these findings.

In this work, we sought to provide a deeper understanding of the energy-absorbing capabilities of cast lattice structures. These structures absorb large amounts of energy via plastic deformation, but their most attractive characteristic from a structural standpoint is the favorable energy absorption-to-weight ratio. Conventional machining techniques are not well suited for manufacturing such complex features; therefore, we combined additive manufacturing (AM) with a well-known understanding of the metalcasting process. We used AM to produce sand molds in different sizes and with additional features for various applications — these molds were then filled with molten metal. Current literature suggests that this when appropriately applied, this methodology results in complex geometries castings comparable properties to parts made with traditionally produced sand molds. We chose to study periodic lattice structures for their repeatability and subsequent ease of making predictions via computer simulations. We first produced lightweight cast metal-ceramic composite panels of 225 x 225 x 60 mm. Our AM molds included provisions to install ceramic or hard metal tiles before pouring the molten metal. The tiles were encapsulated in the final casting to yield a composite structure. The initial material selection consisted of an aluminum A356-T6 alloy matrix with silicon carbide tiles. The composite lattice structures were tested against high-velocity projectiles — 0.30 caliber armor-piercing (AP M2) and NATO 7.62 mm ball rounds. We anticipated that the metal matrix alone would not be able to defeat these threats. However, the panels did reduce the striking velocity by approximately 20%. The thickness of the ceramic tiles varied from 4 mm to 8 mm at 2 mm increments. As expected, the hard ceramic tiles proved effective at improving the penetration resistance of the composite lattice structures — the impacts on regions with 4 mm thick tiles resulted in the reduction of striking velocity up to 49%; moreover, as the thickness was increased to 8 mm, the panels defeated the projectiles. We used these results to produce and validate a finite element (FE) model capable of replicating the experimental data within 5%. This model was later used to study how the ceramic material interacts with the lattice to absorb large amounts of kinetic energy from incident projectiles. Following, we manufactured smaller versions of these panels—50 x 50 x 90 mm test specimens for uniaxial compression testing for this instance. Once again, we relied on the capabilities of the FE method to replicate the test results within 10% for peak load and maximum displacement. We utilized computer simulations to optimize the design of the lattice structure. Its energy-absorbing capabilities were improved significantly — in this case, a 30% increase in the specific internal energy (internal energy per unit mass) as the evaluating criteria. The FE model was also used to study the performance of several other truss topologies. Lastly, we used computer simulations to evaluate the feasibility of making these cast lattice structures with ferrous alloys. We chose to work with Fe30Mn4Al0.9C due to its lower density and higher toughness than other steel grades. The first challenge was the lack of thermophysical property data in the literature for this alloy system. Hence, we used the CALPHAD method to calculate all the datasets needed to perform the mold filling and solidification simulation. Several of these calculations were validated experimentally. The location and severity of porosity between the model and the casting were in good agreement. / Doctor of Philosophy / The advent of additive manufacturing (AM), commonly known as 3D printing is a group of different digital-era technologies that has facilitated the production of complex designs that are not feasible to manufacture using conventional techniques. In the realm of metallic components one such technique involves the use of a laser beam to consolidate metallic powders via a layer-by-layer deposition process. Despite its advantages, this process has unique challenges, such as limited material selection and relatively small part volume. In this work, we have employed a hybrid approach that combines the use of AM with expertise in metalcasting to produce lightweight components with complex geometries. We used 3D printed sand molds that are then filled with molten metal of different alloy systems such as aluminum and steel. At first, we incorporate hard ceramic materials to increase the performance of the final parts under ballistics testing. Our aim is to upscale the size of current designs such that these devices can be used in various applications that require high absorption of kinetic energy, and that are lightweight and easy to replace.

O propósito deste trabalho foi avaliar a fusibilidade, o desajuste marginal e a resistência de união metalocerâmica (RUMC) do titânio comercialmente puro (CP) em função do tipo de revestimento, Rematitan Plus (P) ou Rematitan Ultra (U), e da temperatura final do molde: 400°C (T1), 550°C (T2) ou 700°C (T3). A partir de uma matriz metálica com linha de término cervical em bisel de 30°, foram obtidos sessenta padrões de resina/cera em forma de coping para os ensaios de fusibilidade e desajuste marginal. Para o ensaio de RUMC, foram obtidos sessenta padrões de resina/cera em forma de cilindro, com 8 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro, utilizando uma matriz de teflon. Os padrões foram incluídos em dois revestimentos para titânio (P e U), compreendendo um coping e um cilindro para cada um dos anéis, que foram submetidos a ciclos térmicos, com variação da temperatura final (T1, T2 e T3) e fundidos em titânio CP. Após resfriamento, as fundições foram desincluídas e jateadas com óxido de alumínio (100 &micro;m). Depois de recortados dos canais de alimentação, os copings foram submetidos aos ensaios de fusibilidade e desajuste marginal, enquanto os cilindros foram preparados para aplicação da cerâmica: suas superfícies foram usinadas, jateadas com óxido de alumínio (150 &micro;m) e limpas com jato de vapor. A fusibilidade foi expressa como a deficiência (&micro;m) entre a margem real da fundição e uma margem perfeita. As margens das amostras foram registradas em silicona e o raio (R) do arredondamento quantificado para o cálculo da deficiência em &micro;m (D), pela expressão D=2,7&middot;R. As medidas de desajuste marginal (&micro;m) foram feitas com os copings na matriz sob carga de 29,4 N. Na seqüência, os cilindros compostos pelo metal e disco cerâmico (5 mm de diâmetro de 2 mm de espessura) foram submetidos aos ensaios de RUMC por cisalhamento. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Tukey (&alpha;=0,05). Os resultados mostraram que para fusibilidade do titânio CP, expressa em forma de deficiência marginal (&micro;m), houve diferença significante tanto para fatores, revestimentos (P<0,001, P=81±23 e U=64±11) e temperaturas (P<0,001, T1=69±9; T2=68±9 e T3=82±31), como para interação (P<0,001, PT1=66±7; PT2=69±10; PT3=109±18; UT1=71±11; UT2=67±8 e UT3=55±7). Para o desajuste marginal (&micro;m), também houve diferença significante para fatores, revestimentos (P<0,001, P=465±69 e U=69±58) e temperaturas (P=0,024, T1=220±190; T2=250±212 e T3=332±312), assim como para interação entre eles (P=0,032, PT1=369±150; PT2=436±118; PT3=590±233; UT1=70±63; UT2=64±63 e UT3=74±52). Porém, para RUMC (MPa) não houve diferenças significantes para os fatores revestimentos (P=0,062) e temperaturas (P=0,224), nem para interação entre eles (P=0,149). Concluiu-se que o revestimento U proporcionou melhor fusibilidade e menor desajuste marginal para o titânio CP do que P. T3 determinou pior fusibilidade e maior desajuste marginal do que T1. O efeito do aumento da temperatura final do molde na fusibilidade do titânio CP foi diferente para os revestimentos testados, produzindo melhores resultados para U e piores para P quando se passou de T2 para T3; porém, para o desajuste marginal, este efeito foi observado somente para P, determinando aumento do desajuste marginal quando se passou de T2 para T3. A RUMC não foi afetada pelos revestimentos testados, nem pelo aumento da temperatura do molde no momento da fundição do titânio CP. / The aim of this study was to evaluate the castability, marginal misfit, and metal-ceramic bond strength (MCBS) of the commercially pure (CP) titanium, in terms of investment type, Rematitan Plus (P) and Rematitan Ultra (U), and mold final temperature: 400°C (T1), 550°C (T2), and 700°C (T3). Sixty wax/acrylic resin crown patterns were prepared on a stainless steel stylized crown die having a 30-degree beveled finish line for castability and marginal misfit tests. Sixty wax/acrylic resin cylinder-shaped patterns (height of 8 mm and diameter of 5 mm) were prepared on a plastic matrix for MCBS test. The patterns were invested using two different investments for titanium (P and U). Each investing ring had two patterns: a crown and a cylinder. The casting rings were placed in a furnace to burn out patterns and thermally expand the molds, that were cooled at three temperatures (T1, T2, and T3) for casting in CP titanium. After the rings cooled, the castings were divested manually and airborne-particle abraded with 100-&micro;m aluminum oxide abrasive. Castings were then separated from their sprues. The cast crowns were performed for castability and marginal misfit tests. The cast cylinders were prepared for applying porcelain: their surfaces were machined, airborneparticle abraded with 150-&micro;m aluminum oxide abrasive and cleaned with steam spray. The castability was expressed in terms of the deficiency (&micro;m) between an actual casting margin and a perfect margin. Crown margins were recorded in a silicone impression material. The degree of marginal rounding (R) was measured and margin length deficiencies (&micro;m) (D) were calculated using the formula D=2.7&middot;R. The measurements of marginal misfit (&micro;m) of the cast crowns were performed on the stainlees steel die at a load of 29.4 N. The cylinders composed by metal and ceramic disk (height of 2 mm and diameter of 5 mm) were performed for test of metal-ceramic shear bond strength. Data were subjected to 2-way ANOVA and Tukey HSD test (&aplha;=.05). The results indicated for castability of CP titanium, expressed in terms of marginal deficiency (&micro;m), a significant difference for the main factors, investment (P<.001, P=81±23 and U=64±11), and temperature (P<.001, T1=69±9; T2=68±9; and T3=82±31), as well as for interaction (P<.001, PT1=66±7; PT2=69±10; PT3=109±18; UT1=71±11; UT2=67±8; and UT3=55±7). For marginal misfit (&micro;m), also there was significant difference for the main factors, investment (P<.001, P=465±69 and U=69±58) and temperature (P=.024, T1=220±190; T2=250±212; and T3=332±312), as well as for interaction (P=.032, PT1=369±150; PT2=436±118; PT3=590±233; UT1=70±63; UT2=64±63; and UT3=74±52). However, for MCBS (MPa) there were no significant differences for the main factors, investment (P=.062) and temperature (P=.224), as well as for interaction (P=.149). It was concluded that investment U provided better castability and lower marginal misfit for CP titanium than investment P. T3 provided worse castability and higher marginal misfit for CP titanium than T1. The effect of the increase in mold final temperature on the castability of CP titanium was different between investments, producing better results for U and worse results for P, from T2 to T3; for marginal misfit, this effect was only observed for P, provided higher marginal misfit from T2 to T3. The MCBS was similar between investments and there were no differences with the increase in the mold temperature for casting CP titanium.

O propósito deste trabalho foi avaliar a fusibilidade, o desajuste marginal e a resistência de união metalocerâmica (RUMC) do titânio comercialmente puro (CP) em função do tipo de revestimento, Rematitan Plus (P) ou Rematitan Ultra (U), e da temperatura final do molde: 400°C (T1), 550°C (T2) ou 700°C (T3). A partir de uma matriz metálica com linha de término cervical em bisel de 30°, foram obtidos sessenta padrões de resina/cera em forma de coping para os ensaios de fusibilidade e desajuste marginal. Para o ensaio de RUMC, foram obtidos sessenta padrões de resina/cera em forma de cilindro, com 8 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro, utilizando uma matriz de teflon. Os padrões foram incluídos em dois revestimentos para titânio (P e U), compreendendo um coping e um cilindro para cada um dos anéis, que foram submetidos a ciclos térmicos, com variação da temperatura final (T1, T2 e T3) e fundidos em titânio CP. Após resfriamento, as fundições foram desincluídas e jateadas com óxido de alumínio (100 &micro;m). Depois de recortados dos canais de alimentação, os copings foram submetidos aos ensaios de fusibilidade e desajuste marginal, enquanto os cilindros foram preparados para aplicação da cerâmica: suas superfícies foram usinadas, jateadas com óxido de alumínio (150 &micro;m) e limpas com jato de vapor. A fusibilidade foi expressa como a deficiência (&micro;m) entre a margem real da fundição e uma margem perfeita. As margens das amostras foram registradas em silicona e o raio (R) do arredondamento quantificado para o cálculo da deficiência em &micro;m (D), pela expressão D=2,7&middot;R. As medidas de desajuste marginal (&micro;m) foram feitas com os copings na matriz sob carga de 29,4 N. Na seqüência, os cilindros compostos pelo metal e disco cerâmico (5 mm de diâmetro de 2 mm de espessura) foram submetidos aos ensaios de RUMC por cisalhamento. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Tukey (&alpha;=0,05). Os resultados mostraram que para fusibilidade do titânio CP, expressa em forma de deficiência marginal (&micro;m), houve diferença significante tanto para fatores, revestimentos (P<0,001, P=81±23 e U=64±11) e temperaturas (P<0,001, T1=69±9; T2=68±9 e T3=82±31), como para interação (P<0,001, PT1=66±7; PT2=69±10; PT3=109±18; UT1=71±11; UT2=67±8 e UT3=55±7). Para o desajuste marginal (&micro;m), também houve diferença significante para fatores, revestimentos (P<0,001, P=465±69 e U=69±58) e temperaturas (P=0,024, T1=220±190; T2=250±212 e T3=332±312), assim como para interação entre eles (P=0,032, PT1=369±150; PT2=436±118; PT3=590±233; UT1=70±63; UT2=64±63 e UT3=74±52). Porém, para RUMC (MPa) não houve diferenças significantes para os fatores revestimentos (P=0,062) e temperaturas (P=0,224), nem para interação entre eles (P=0,149). Concluiu-se que o revestimento U proporcionou melhor fusibilidade e menor desajuste marginal para o titânio CP do que P. T3 determinou pior fusibilidade e maior desajuste marginal do que T1. O efeito do aumento da temperatura final do molde na fusibilidade do titânio CP foi diferente para os revestimentos testados, produzindo melhores resultados para U e piores para P quando se passou de T2 para T3; porém, para o desajuste marginal, este efeito foi observado somente para P, determinando aumento do desajuste marginal quando se passou de T2 para T3. A RUMC não foi afetada pelos revestimentos testados, nem pelo aumento da temperatura do molde no momento da fundição do titânio CP. / The aim of this study was to evaluate the castability, marginal misfit, and metal-ceramic bond strength (MCBS) of the commercially pure (CP) titanium, in terms of investment type, Rematitan Plus (P) and Rematitan Ultra (U), and mold final temperature: 400°C (T1), 550°C (T2), and 700°C (T3). Sixty wax/acrylic resin crown patterns were prepared on a stainless steel stylized crown die having a 30-degree beveled finish line for castability and marginal misfit tests. Sixty wax/acrylic resin cylinder-shaped patterns (height of 8 mm and diameter of 5 mm) were prepared on a plastic matrix for MCBS test. The patterns were invested using two different investments for titanium (P and U). Each investing ring had two patterns: a crown and a cylinder. The casting rings were placed in a furnace to burn out patterns and thermally expand the molds, that were cooled at three temperatures (T1, T2, and T3) for casting in CP titanium. After the rings cooled, the castings were divested manually and airborne-particle abraded with 100-&micro;m aluminum oxide abrasive. Castings were then separated from their sprues. The cast crowns were performed for castability and marginal misfit tests. The cast cylinders were prepared for applying porcelain: their surfaces were machined, airborneparticle abraded with 150-&micro;m aluminum oxide abrasive and cleaned with steam spray. The castability was expressed in terms of the deficiency (&micro;m) between an actual casting margin and a perfect margin. Crown margins were recorded in a silicone impression material. The degree of marginal rounding (R) was measured and margin length deficiencies (&micro;m) (D) were calculated using the formula D=2.7&middot;R. The measurements of marginal misfit (&micro;m) of the cast crowns were performed on the stainlees steel die at a load of 29.4 N. The cylinders composed by metal and ceramic disk (height of 2 mm and diameter of 5 mm) were performed for test of metal-ceramic shear bond strength. Data were subjected to 2-way ANOVA and Tukey HSD test (&aplha;=.05). The results indicated for castability of CP titanium, expressed in terms of marginal deficiency (&micro;m), a significant difference for the main factors, investment (P<.001, P=81±23 and U=64±11), and temperature (P<.001, T1=69±9; T2=68±9; and T3=82±31), as well as for interaction (P<.001, PT1=66±7; PT2=69±10; PT3=109±18; UT1=71±11; UT2=67±8; and UT3=55±7). For marginal misfit (&micro;m), also there was significant difference for the main factors, investment (P<.001, P=465±69 and U=69±58) and temperature (P=.024, T1=220±190; T2=250±212; and T3=332±312), as well as for interaction (P=.032, PT1=369±150; PT2=436±118; PT3=590±233; UT1=70±63; UT2=64±63; and UT3=74±52). However, for MCBS (MPa) there were no significant differences for the main factors, investment (P=.062) and temperature (P=.224), as well as for interaction (P=.149). It was concluded that investment U provided better castability and lower marginal misfit for CP titanium than investment P. T3 provided worse castability and higher marginal misfit for CP titanium than T1. The effect of the increase in mold final temperature on the castability of CP titanium was different between investments, producing better results for U and worse results for P, from T2 to T3; for marginal misfit, this effect was only observed for P, provided higher marginal misfit from T2 to T3. The MCBS was similar between investments and there were no differences with the increase in the mold temperature for casting CP titanium.

A adaptação marginal é fundamental para o sucesso clínico e longevidade das coroas metalocerâmicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de microscopia óptica, o desajuste marginal de copings metalocerâmicos obtidos com as ligas metálicas de Ni-Cr [Verabond II e experimental (SR)] e Co-Cr (Keragen). As leituras foram realizadas antes da sinterização (T1), após a sinterização do opaco (T2) e após a sinterização da cerâmica (T3). A partir de uma matriz metálica e uma contra-matriz de teflon, encaixada sobre o preparo da matriz, foram obtidos 30 padrões de resina acrílica Duralay/cera com espessura de 0,7 mm (n=30), que foram incluidos em anel com revestimento Microfine (Talladium). Após a fundição, os copings foram desincluídos, jateados e usinados. Cada copings, adaptado à outra matriz metálica por meio de um padronizador da pressão de assentamento, foi levado ao microscópio óptico. Foram selecionados dois pontos equidistantes de um ponto selecionado no copings, que representava ¼ de volta no dispositivo de leitura, totalizando 8 leituras por etapa em cada copings. Os dados de desajuste marginal (&mu;m) foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Bonferroni (&alpha;=0,05). Os resultados mostraram que houve diferença para os fatores: tempo (p=0,00) e liga metálica (p=0,001). Com relação aos tempos, após a aplicação da cerâmica, houve maior desajuste marginal (132 &mu;m) que após a sinterização de opaco (111,81) e antes da sinterização (90,44), com diferença entre essas duas etapas. Com relação às ligas metálicas, a liga experimental SR apresentou o menor desajuste marginal (79,75 &mu;m) que as ligas de Ni-Cr (120,23 &mu;m) e Co-Cr (134,28 &mu;m) que não apresentaram diferença entre si. Não houve diferença significativa para as interações (p=0,834). Conclui-se que o desajuste marginal aumenta após as sinterizações da cerâmica e a liga experimental SR pode ser utilizada com segurança para confecção de restaurações metalocerâmicas, por apresentar os melhores resultados entre as ligas utilizadas. / The good marginal fit is a critical point for the clinical success of metal-ceramic crowns after definitive cementation. The knowledge of alloys properties, their interference factors and materials development allows the creation of new crowns within clinically acceptable marginal fit, factor that enables a good periodontal restorations performance and also prevents caries recurrences in cementation line. The present study evaluated, by optical microscopy, marginal fit in metal-ceramic crowns fused with three different alloys; Nickel-Chromium (Verabond II), Cobalt- Chromium (Keragen) and a experimetal Nickel-Chromium (SR) alloy in three distinct stages; after the cast (T1), after opaque layer application (T2) and after ceramic coating (T3). Were selected two equidistant points in a metal coping that representing ¼ turn on the measurement device, in a total of 8 measurements for coping in each step that results in a misfit average. Comparisons were performed using a parametric test for independent data (ANOVA), followed by Bonferroni test where applicable. The level of significance was set at 5%. The results showed there were statistical differences for such factors: time (p = 0.00) and alloy (p = 0.001). In relation to time, after ceramics application, there was higher marginal misfit (132 &mu;m) than after opaque sintering (111.81 &mu;m) and before sintering (90.44 &mu;m) with differences between these two steps. In relation to alloys, the experimental SR alloy showed the lower marginal misfit (79.75 &mu;m) than Ni-Cr alloys (120.23 &mu;m) and Co- Cr (134.28 &mu;m) and there was no statistical difference for these experimental groups There was no significant difference for interaction (p = 0.834). In conclusion the marginal misfit increases after ceramics sintering. Experimental SR alloy showed the best results among the alloys and can be safely used to metal ceramic restorations.

A adaptação marginal é fundamental para o sucesso clínico e longevidade das coroas metalocerâmicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de microscopia óptica, o desajuste marginal de copings metalocerâmicos obtidos com as ligas metálicas de Ni-Cr [Verabond II e experimental (SR)] e Co-Cr (Keragen). As leituras foram realizadas antes da sinterização (T1), após a sinterização do opaco (T2) e após a sinterização da cerâmica (T3). A partir de uma matriz metálica e uma contra-matriz de teflon, encaixada sobre o preparo da matriz, foram obtidos 30 padrões de resina acrílica Duralay/cera com espessura de 0,7 mm (n=30), que foram incluidos em anel com revestimento Microfine (Talladium). Após a fundição, os copings foram desincluídos, jateados e usinados. Cada copings, adaptado à outra matriz metálica por meio de um padronizador da pressão de assentamento, foi levado ao microscópio óptico. Foram selecionados dois pontos equidistantes de um ponto selecionado no copings, que representava ¼ de volta no dispositivo de leitura, totalizando 8 leituras por etapa em cada copings. Os dados de desajuste marginal (&mu;m) foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Bonferroni (&alpha;=0,05). Os resultados mostraram que houve diferença para os fatores: tempo (p=0,00) e liga metálica (p=0,001). Com relação aos tempos, após a aplicação da cerâmica, houve maior desajuste marginal (132 &mu;m) que após a sinterização de opaco (111,81) e antes da sinterização (90,44), com diferença entre essas duas etapas. Com relação às ligas metálicas, a liga experimental SR apresentou o menor desajuste marginal (79,75 &mu;m) que as ligas de Ni-Cr (120,23 &mu;m) e Co-Cr (134,28 &mu;m) que não apresentaram diferença entre si. Não houve diferença significativa para as interações (p=0,834). Conclui-se que o desajuste marginal aumenta após as sinterizações da cerâmica e a liga experimental SR pode ser utilizada com segurança para confecção de restaurações metalocerâmicas, por apresentar os melhores resultados entre as ligas utilizadas. / The good marginal fit is a critical point for the clinical success of metal-ceramic crowns after definitive cementation. The knowledge of alloys properties, their interference factors and materials development allows the creation of new crowns within clinically acceptable marginal fit, factor that enables a good periodontal restorations performance and also prevents caries recurrences in cementation line. The present study evaluated, by optical microscopy, marginal fit in metal-ceramic crowns fused with three different alloys; Nickel-Chromium (Verabond II), Cobalt- Chromium (Keragen) and a experimetal Nickel-Chromium (SR) alloy in three distinct stages; after the cast (T1), after opaque layer application (T2) and after ceramic coating (T3). Were selected two equidistant points in a metal coping that representing ¼ turn on the measurement device, in a total of 8 measurements for coping in each step that results in a misfit average. Comparisons were performed using a parametric test for independent data (ANOVA), followed by Bonferroni test where applicable. The level of significance was set at 5%. The results showed there were statistical differences for such factors: time (p = 0.00) and alloy (p = 0.001). In relation to time, after ceramics application, there was higher marginal misfit (132 &mu;m) than after opaque sintering (111.81 &mu;m) and before sintering (90.44 &mu;m) with differences between these two steps. In relation to alloys, the experimental SR alloy showed the lower marginal misfit (79.75 &mu;m) than Ni-Cr alloys (120.23 &mu;m) and Co- Cr (134.28 &mu;m) and there was no statistical difference for these experimental groups There was no significant difference for interaction (p = 0.834). In conclusion the marginal misfit increases after ceramics sintering. Experimental SR alloy showed the best results among the alloys and can be safely used to metal ceramic restorations.