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Con microscopio electrónico de barrido y estudio de su composición por medio de espectroscopía de energía dispersa de rayos x.

Introducción

Las fresas de diamante son los instrumentos rotatorios más utilizados en la práctica odontológica en los pacientes y en el laboratorio dental. Las fresas convencionales son fabricadas a través de la colocación (chapado) de pequeñas partículas de diamante industrial o mineral sobre un vástago de acero inoxidable por medio de un proceso galvánico. Este proceso data de los años 50 y tiene algunas limitaciones, como son la heterogeneidad de la forma de los granos, la dificultad de automatización y la corta vida.

Los puntos más importantes al hablar de estos instrumentos en la actualidad son:

- Homogeneidad de desgaste, el cual es logrado por que todas las partículas de diamante poseen dimensiones y características similares en tamaño y forma.
- Durabilidad y seguridad de abrasión, ya que en caso de que no se logre un desgaste apropiado y/o deseado, esto ocasionará el calentamiento de la superficie. Por lo que la durabilidad y la adhesión de las partículas al vástago es sumamente importante.
- Composición de su matriz.
- Constitución de las partículas de abrasión.

Materiales y métodos

En un estudio comparativo de 4 fresas comerciales de formas y características similares: FA (Two-Striper, Abrassive Technology Product, EE.UU.), FB (Brassler USA, EE.UU.), FC (NTI, Axis Dental, EE.UU.) y FD (MDT, Israel); se realizaron los siguientes procedimientos preliminares:

Observación al microscopio electrónico (EM) de barrido en diferentes puntos y aumentos, especialmente de su parte activa y de la parte de la unión de vástago y la matriz. Los puntos importantes a considerar al realizar las observaciones en el EM son:

 

  •  Uniformidad, consistencia del tamaño y forma de las partículas abrasivas.
  • Cantidad y distribución de las partículas abrasivas.
  • Características de la unión de la matriz y la partícula abrasiva.
  • Características de la línea de terminación de la matriz y el vástago.
  • Espectroscopía de energía dispersa de rayos x (EDX) para conocer los elementos que conforman la matriz de cada una de las fresas.

Resultados

Observación en microscopio electrónico de barrido (EM).

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FA

FA

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FB

FB

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FC

FC

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FD

FD

Fig. 1 Observaciones en el EM de la punta activa de FA, FB, FC y FD (150X).

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FA2

FA

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FB2

FB

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FC2

FC

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FD2

FD

Fig. 2 Observaciones en el EM de la unión del vástago y la matriz de FA, FB, FC y FD (200X).

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FA3

FA

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FB3

FB

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FC3

FC

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FD3

FD

Fig. 2 Observaciones en el EM de la unión del vástago y la matriz de FA, FB, FC y FD (500X).

  • Se pudo observar que las partículas abrasivas en cuanto a su tamaño existió una uniformidad y consistencia relativa de 100mm-2000mm en promedio a excepción de FD, la cual presento una variación del tamaño de sus partículas abrasivas de forma considerable.
  • En cuanto a la cantidad se encontró que en un diámetro de 500mm FA presenta 20 partículas abrasivas, FB 10, FC 15 y FD 8.
  • En cuanto a su distribución FA presenta una separación de 30mm entre sus partículas, FB de 30mm, FC de 20mm y FD de 60mm.
  • En cuanto a la unión de la matriz y la partícula abrasiva se encontró que FB, FC y FD presentan características similares. La única en la que la matriz se ve distinta es la FA, en la que se observó una integración de las partículas más que una inmersión, como es el caso de las demás fresas.
  • En la línea de terminación de la matriz y el vástago, se observo que existe una aparente continuación uniforme en la FA, mientras que en FB, FC y FD presentaron una línea marcada de esta división.

Espectroscopía de energía dispersa de rayos X (Edx).

En la EDX se encontró que la matriz de cada fresa contiene los siguientes elementos por porcentajes:

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FA4

FA

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FC4

FC

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FB4

FB

[object object] Comparativa de  fresas de diamante FD4

FD

Conclusiones

En este estudió preliminar se encontró que:

  • El tamaño de las partículas abrasivas es diferente en las cuatro fresas.
  • La distribución es de forma relativamente uniforme en FA, FB y FC.
  • La configuración de la matriz de FA es distinta a las otras tres.
  • La FA muestra que las partículas se encuentran incluidas en la matriz.
  • FB, FC y FD muestra que las partículas se encuentran sumergidas en la matriz por un medio de unión.
  • FB es la única que presenta Zr como componente en sus partículas abrasivas.
  • FA presenta una composición más sencilla de su matriz y resalta el componente Cr que puede ser un factor importante en la singular unión de las partículas abrasivas con el vástago.
  • La cubierta de Au que presenta FD nos dio resultados incompletos de los componentes al realizar la espectrometría.
  • FD presenta una pérdida considerable de partículas abrasivas, inclusive sin haber sido utilizada.

Referencia

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25. Patent US4647494
26. Patent US4659436
27. Patent US4919974
28. Patent US4988421

 

Autores

Masuoka D1, Flores Maldonado AN1 – Universidad Autónoma de Aguascalientes, Centro de Ciencias de la Salud, Departamento de Estomatología.

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