Die Auswirkung von Autoklavenzyklen auf die mechanischen Eigenschaften und die Oberflächenrauheit von NITI-Bögen

In dieser Studie werden drei Gruppen von 0,016 x 0,022 Zoll großen NiTi-Bögen (American Orthodontics, Wisconsin, USA) untersucht. Die erste Kabelgruppe wird im Lieferzustand untersucht. Die beiden anderen Gruppen werden 4 Wochen lang im Mund des Patienten eingesetzt und dann entnommen, mit einem Ultraschallreiniger gereinigt, getrocknet und verpackt. Die zweite Gruppe wird im Schnellzyklus (4 Minuten, 134 °C) autoklaviert und die dritte Gruppe wird im Universalzyklus (20 Minuten, 121 °C) autoklaviert. Der in dieser Studie verwendete Autoklav ist (Anthos A-17 Autoklav, Italien).

Jeder Draht wird in 3 Segmente geschnitten; 2 gerade distale Segmente und ein vorderes gebogenes Segment. Die distalen Segmente werden für Zugversuche verwendet, um die mechanischen Eigenschaften abzuleiten, und das vordere Segment wird zur Messung der Oberflächenrauheit verwendet.

Die mechanischen Eigenschaften (Last-Durchbiegungskurve) werden mit einer Universalprüfmaschine (Modell 4466, Instron Corp, Canton, Massachusetts) mit einer 1000-kg-Wägezelle bei 37 °C gemessen. Jedes Drahtsegment wird in die Backen der Maschine gelegt. An jedem Ende des Drahtes ist ein Griff mit einem Abstand von 40 mm zwischen den Backen angebracht. Die Maschine wird im Zugmodus mit einer Traversengeschwindigkeit von 5 mm pro Minute betrieben. Drei Eigenschaften jeder Probe werden anhand der Messwerte quantifiziert: Zugfestigkeit (kg/mm2), Dehnungsrate (%) und Elastizitätsmodul (kg/mm2).

Die Rasterkraftmikroskopie (AFM) ist eine nicht-invasive Methode zur dreidimensionalen Analyse der Oberflächenrauheit. Die vorderen Bogendrahtsegmente werden mit dem AFM (Anton Paar GmbH-Tosca200 AFM, Deutschland) bewertet, wobei der Klopfmodus in 500-Mikrometer-Schritten mit einer Rate von 1 Linie pro Sekunde verwendet wird. Die durchschnittliche Oberflächenrauheit (Sa) in Nanometern wird durch Softwareanalyse ermittelt (Mountains 8.2 Software-Digital Surf, Besancon, Frankreich). Die durchschnittliche Oberflächenrauheit jeder Probe wird an drei verschiedenen Stellen gemessen und anschließend der Mittelwert (Sa) berechnet.