Статические и динамические механические свойства 3D-печатной прозрачной смолы с интегрированной ортодонтической металлической проволокой
Введение
Механические свойства непосредственно 3D-печатных прозрачных элайнеров в стоматологии ограничены из-за недостатков доступных материалов для 3D-печати. Данное исследование направлено на изучение механических свойств прозрачной смолы, напечатанной на 3D-принтере, с интегрированной ортодонтической проволокой после различных методов обработки поверхности, чтобы предложить новый метод интеграции для ортодонтических аппаратов и лечения.
Цель
Исследовать влияние различных методов обработки поверхности ортодонтической проволоки на механические свойства 3D-печатной прозрачной смолы, включая статические и динамические параметры.
Методы
Нержавеющие проволоки были разделены на три группы в зависимости от обработки поверхности: контрольная группа (C), группа с пескоструйной обработкой (S) и группа с комбинированной пескоструйной обработкой и травлением кислотой (SA). Проведены анализ характеристик поверхности и измерение межфазной прочности на сдвиг (IFSS). Образцы в форме гантели были изготовлены из 3D-печатной прозрачной смолы и разделены на четыре группы в зависимости от наличия проволоки и типа обработки. Проведены тесты на статические и динамические механические свойства, включая модуль упругости, прочность на растяжение и релаксацию напряжения.
Результаты
Средняя шероховатость и морфология поверхности проволок значительно различались (P < 0,001) после различных обработок. Комбинированная пескоструйная обработка и травление кислотой значительно увеличили IFSS до 28,8 МПа (в 5 раз выше). Модуль упругости и прочность на растяжение смолы с интегрированной проволокой были значительно выше, чем у чистой смолы. Однако между группами с разной обработкой проволоки не было значимых различий в модуле упругости. Группа SA показала более высокое остаточное напряжение в тестах на 6-часовую и циклическую релаксацию.
Выводы
Исследование предлагает новый подход к созданию 3D-печатных прозрачных элайнеров с интегрированной металлической проволокой для ортодонтического лечения. Обработка проволоки пескоструйным методом и травлением кислотой улучшает адгезию между проволокой и смолой, повышая статические и динамические механические свойства. Этот инновационный метод предоставляет интегрированное решение для цифровых ортодонтических технологий.
Термины и сокращения
- IFSS (Interfacial Shear Strength) — межфазная прочность на сдвиг.
- 3D-печатная смола — фотополимерный материал, используемый в 3D-печати.
- Элайнеры — прозрачные каппы для ортодонтического лечения.