analiza stanu naprężenia w połączeniu łącznik

Agnieszka MATERAC, Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika
Opolska, Opole
Adam NIESŁONY, Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika
Opolska, Opole
ANALIZA STANU NAPRĘŻENIA W POŁĄCZENIU ŁĄCZNIKKORONA DLA KORONY ZĘBA Z NAWISEM
THE STRESS ANALYSIS IN THE ABUTMENT-CROWN
CONNECTION FOR THE CROWN WITH THE OVERHANG
Słowa kluczowe: analiza stanu naprężenia, połączenie łącznik-korona, nawis
1. WSTĘP
W implantologii stomatologicznej bardzo często zdarza się, że indywidualny przypadek
pacjenta wykracza poza przyjęte metody leczenia implantacyjnego. Spowodowane może to
być, np. zastosowaniem implantu o średnicy mniejszej niż zalecana lub potrzebą skorzystania
z korony zęba z nawisem o wielkości większej niż jest to powszechnie stosowane. Zbyt duży
nawis powoduje wykruszanie lub zmiażdżenie kleju stomatologicznego podczas codziennego
funkcjonowania szczęki pacjenta, a to prowadzi do odpadnięcia całej korony z konstrukcji
implantu.
Analiza stanu naprężenia w połączeniu łącznik-korona ma na celu sprawdzenie wielkości
powstających naprężeń dla korony bez nawisu i z nawisem połączonej z łącznikiem za
pomocą kleju stomatologicznego w celu określenia zasadności stosowania tego typu
rozwiązań podczas odbudowy zgryzu.
2. ANALIZA STANU NAPRĘŻENIA
2.1. Właściwości materiałowe
Do analizy wykorzystano tytanowy implant wraz z elementami wykonanymi ze stopu
kobaltowo-chromowego, porcelanową koronę zęba oraz powszechnie stosowany klej
stomatologiczny. Właściwości materiałowe wszystkich materiałów użytych do analizy
zawarto w tabeli poniżej.
Tabela 1. Właściwości materiałowe materiałów użytych do analizy [1, 2]
Materiał
Tytan Ti-6Al-4V
Stop kobaltowo-chromowy
Porcelana
Klej RelyX
Moduł Young’a
[GPa]
110
220
61,2
3,9
Współczynnik
Poisson’a
0,32
0,30
0,19
0,35
XII Konferencja Naukowa Majówka Młodych Biomechaników im. prof. Dagmary Tejszerskiej
s. 74
2.2. Analiza
Analizie poddano połączenie łącznik-korona implantu o średnicy ø6 mm oraz długości
16 mm o właściwościach materiałowych zawartych w Tab. 1. Do połączenia zamontowano
koronę zęba bez nawisu i z nawisem jednostronnym o długości 3 mm. Zadano obciążenia
równe 200N, które stanowi najczęściej przytaczaną w literaturze średnią siłę żucia pokarmu
[3]. Przykładowe wyniki pokazano na rys. 1.
A:
B:
Rys. 1. Naprężenia zredukowane Huber-Misesa dla kleju RelyX: A – dla korony bez nawisu, B – dla
korony z nawisem
3. PODSUMOWANIE
Naprężenia występujące w połączeniu łącznik-korona nie stwarzają zagrożenia wyłamania
się korony zęba. Maksymalne naprężenia w połączeniu z zastosowaniem korony bez nawisu
i kleju RelyX wyniosły 27 MPa. Pojawiły się one w górnej części łącznika.
Dla korony z nawisem maksymalne naprężenia wyniosły 241 MPa. Analiza wykazała
pojawienie się największych naprężeń w połączeniu łącznika z implantem, a nie w górnej
części łącznika jak w pierwszym przypadku, jednak wielkość tych naprężeń nie wpływa
znacząco na trwałość połączenia.
LITERATURA
[1] Kayabaşı O., Yüzbasıoğlu E., Erzincanlı F.: Static, dynamic and fatigue behaviors of
dental implant using finite element method. Advances in Engineering Software, Vol. 37,
2006, s. 649-658.
[2] Marzec-Gawron M., Michalska S., Dejak B.: Properties of contemporary resin cements
and their adhesion to enamel and dentin. Protetyka Stomatologiczna, Vol. 3, 2012, s. 173180.
[3] Idzior-Haufa M., Hędzelek W., Rzątowski Sz., Gajdus P., Rychlik M.: Ocena wybranych
właściwości mechanicznych połączenia kładkowego wspartego na dwóch implantach –
badania wstępne. Protetyka Stomatologiczna, Vol. 6, 2013, s. 441-449.