MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Mariusz Walczak
Charakterystyka mikrostrukturalna wybranych materiałów tytanowych stosowanych w protetyce stomatologicznej
W pracy przedstawiono charakterystykę mikrostrukturalną czystego technicznie tytanu (Rematitan, Ti- gracie 2) i stopu tytanu zawierającego aluminium i wanad (TI-6AI-4 VELI). Materiały te znajdują potencjalne zastosowanie w stomatologii. Parametry stereologiczne wyznaczono przy użyciu programu do komputerowej analizy obrazu Image - Pro Plus 4.5. Pozwoliło to na wyznaczenie parametrów geometrycznych mikrostruktury (takich jak: wielkość ziarna wg ASTM, pole powierzchni płaskiego przekroju ziarna A, współczynnik kształtu L, i współczynnik wydłużenia ziarn Fereta 8), jednoznacznie definiując ją co do zawartości i morfologii poszczególnych składników.
Profile microstructural of chosen materials titanic practical in prosthetics the dentists
The paper presents the micro structural characteristics of commercially pure titanium (Rematitan, Ti-grade 2) and titanium alloy containing aluminum and vanadium. These materials find potential applications in stomatology. The stereological parameters were defined by use of the program for computer image analysis (Image - Pro Plus 4.5). It enabled to determine geometrical parameters of the microstructure (such as: ASTM grain size, grain area, shape index and moduls of grain elongation Feret), unequivocally defining it as to the contens and morphology of particullar elements.
Struktura powłok SiO2 oraz SiO2-TiO2 wytwarzanych metodą zol-żel
W pracy przedstawiono rezultaty badań powłok przejściowych krzemionkowych i krzemionkowa - tytanowych na czystym technicznie tytanie oraz jego stopie Ti6Al4VELI. Powłoki SiO2 i SiO2-TiO2 byty nanoszone na tytanowe podłoże metodą zol-żel. Do badania składu i morfologii warstwy ceramicznej użyto mikroskopii skaningowej i analizy chemicznej EDX. Na podstawie przeprowadzonych badań oraz analizy studiów literatury można stwierdzić, że powłoki zol-żel wykazują dobre połączenie z materiałem podłoża, są jednorodne chemicznie i charakteryzują się stosunkowo dużą chropowatością.
Structure of SiO2 and SiO2-TiO2 coatings produced by sol-gel method
Results of a study of silica and silica-titania coatings for the creation of intermediate interfaces between commercially-pure Ti or titanium alloy Ti6Al4VELI are presented. Coatings ofSiO2 and SiO2-TiO2 on base titanium were deposited using sol-gel method. Surface morphology and chemical compositions of the coatings were studied by using scanning electron microscopy with electron diffraction spectroscopy. It is found that: coatings obtained by the sol-gel method are compact, chemically homogeneous and relatively rough.
Próba podwyższenia trwałości połączenia układu metal-ceramika do zastosowań w protetyce stomatologicznej
Przeprowadzono badania przyczepności dwóch kombinacji połączeń: Ti/SiO2/Triceram i Ti/ Triceram metodą trzypunktowego zginania (wg PN-EN ISO 9693). Powłoki SiO2 nanoszone były na tytanowe podłoże metodą zol-żel. Otrzymane wyniki badań wykazały większą przyczepność połączenia Ti/SiO2/Triceram niż porównywany układ połączenia Ti/Triceram bez warstwy przejściowej SiO2. Ponadto stwierdzono: (1) jednorodność warstw SiO2 (2) porcelana dentystyczna stosowana na warstwach SiO2 wykazuje dobrą przyczepność do podłoża tytanowego oraz (3) warstwy pośrednie mogą dostarczyć trwałego połączenia pomiędzy metalem a porcelaną.
Durability test of rice the metal-ceramics connection to application in dental prosthetics
The bond strength by three-point bending (according to PN-EN ISO 9693) of two combination: Ti/SiO2/Triceram and Ti/Triceram were evaluated. Coatings of SiO2 on base titanium were deposited using sol-gel method. Results showed that the bond strength of Ti/SiO2/Triceram in control group was significantly higher than the Ti/Triceram without intermediate layers SiO2. The analysis revealed: (1) a compact, homogenous SiO2 coating, and (2) that dental porcelain on SiO2 coatings shows good adhesion to base titanium and (3) that intermediate coatings may provide a durable joint between metal and porcelain.
Wielowarstwowy układ tytan – powłoka zol-żel – porcelana dentystyczna do zastosowań w protetyce stomatologicznej
W pracy przedstawiono rezultaty badań powłok przejściowych SiO2-TiO2 nanoszonych na podłoże tytanowe metodą zol-żel oraz napalanej niskotopliwej porcelany dentystycznej Triceram. Analizowano mikrostrukturę połączenia powłok zol-żel i wykonano badania przyczepności warstwy ceramicznej w oparciu o normę PN-EN ISO 9693. Na postawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowanie powłok przejściowych zol-żel pomiędzy metalem podłoża: tytanem i jego stopem Ti6Al4V ELI a porcelaną dentystyczną powoduje wzrost wytrzymałości połączenia od 25% do 28% w porównaniu do metalu bazowego poddanego jedynie konwencjonalnej obróbce-piaskowania. Uzyskany układ kompozytowy metal - powłoka pośrednia zol-żel-porcelana spełnia wymagania jakościowe stawiane implantom stomatologicznym umożliwiając podniesienie ich jakości, trwałości i wytrzymałości i może być stosowany w laboratoriach stomatologicznych.
Multilayered system titanium – sol-gel coating – dental porcelain in dental prosthetics applications
In this work the results of the study of SiO2-TiO2 intermediate coatings on titanium substrate, produced by sol-gel method and low-fusing Triceram dental porcelain were presented. The microstructure of joint sol-gel coatings and adhesion tests of ceramic coatings according to PN-EN ISO 9693 standards were examined. The above studies led to the conclusion that the application of sol-gel intermediate coatings between metal substrate: titanium and Ti6Al4V ELI alloy and dental porcelain cause the increase of bond strength of metal-porcelain joint from 25% to 28% in comparison with metal substrate after sand blasting conventional treatment. The obtained metal - intermediate coating sol-gel - porcelain composite structure met the qualitative demands of dental implants enabling increasing their quality, durability and strength and may be used in the dental laboratories.
Ocena jakościowa odlewanych elementów protetycznych
Właściwości stosowanych uzupełnień protetycznych stałych i ruchomych oraz ich konstrukcja mają istotny wpływ na ich trwałość w warunkach złożonego stanu obciążeń biomechanicznych, jakie występują w jamie ustnej w trakcie procesu żucia. Elementami, które najczęściej ulegają uszkodzeniom mechanicznym (pękaniu) w protezach szkieletowych są metalowe klamry. Uszkodzenie mocowania protezy skutkuje nie tylko brakiem możliwości jej dalszej eksploatacji, ale również jest przyczyną uczucia dyskomfortu dla pacjenta i może powodować skaleczenia jamy ustnej, uszkodzenia zębów oraz ryzyko powikłań w przypadku przedostania się do układu pokarmowego. Celem pracy była ocena jakościowa elementów protez wytwarzanych dostępnymi technikami oraz analiza przyczyn przedwczesnej utraty funkcjonalności tych elementów. Do badań zastosowano stop stomatologiczny na osnowie kobaltu Wironit Extra-hard. Badania jakościowe polegały na ocenie rodzaju i nasilenia wewnętrznych wad odlewniczych oraz ocenie makro- i mikrostruktury wytworzonych odlewów z wykorzystaniem technik mikroskopowych. Badania przełomów wskazują na występowanie rzadzizn spowodowanych skurczem odlewniczym. Badania mikrostrukturalne wykazały obecność typowej struktury dendrytycznej z osnową w postaci roztworu stałego Co-Cr-Mo i eutektyką. Wykonano również analizę wyników badań wytrzymałościowych w powiązaniu z uzyskiwaną makro i mikrostrukturą. Dokonano oceny ilościowej nasilenia wad odlewniczych wykorzystując analizę obrazu. Wskazano potencjalne zagrożenia technologii odlewania oraz zaproponowano metodykę monitorowania stanu elementów protez.
A quality assessment of casting dental prosthesis elements
Properties of fixed and mobile dentures, as well as their design have a significant impact on their durability in a complex state of biomechanical loads that occur in the oral cavity during the chewing process. Elements that are usually mechanical damaged (cracking) in skeletal prostheses are metal clamps. Damage of fixation of dentures not only results in the inability to further operation, but also is causing discomfort in the patient and can lead to injury of the oral cavity, teeth and risk of complications in case of access into the digestive system.The aim of this study was to evaluate the quality of items of prostheses manufactured using available techniques and the analysis of the causes of premature loss of functional quality of these elements. Dental cobalt matrix alloy - Wironit Extra-hard was used for the study. Qualitative research consisted of the evaluation of the nature and intensity of internal casting defects and evaluation of macro-and microstructure of manufactured castings using microscopic techniques. Research of breakthroughs indicate the occurrence of casting shrinkages. Microstructural research revealed the presence of a typical dendritic structure of the matrix in form of solid solution Co-Cr-Mo and eutectic. Strength test results achieved in the relation to the macro and microstructure were also carried out. A quantitative assessment of the intensity of casting defects using image analysis was realized. Potential risks of casting technology were identified and a methodology of monitoring the state of elements of dentures was proposed.