AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAmong the materials tested, 3Y-TZP demonstrated superior resistance under high-stress conditions.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Aim: Chairside and laboratory grinding procedures are frequently required to optimize the fit and occlusion of zirconia restorations; however, these adjustments may introduce surface defects, trigger phase transformation, and adversely affect long-term mechanical performance. The influence of clinically relevant grinding parameters on different zirconia generations remains unclear. This study aimed to evaluate the tribomechanical behavior of 3Y-TZP, 4Y-PSZ, and 5Y-PSZ under simulated milling conditions. Materials and Methods: CAD models of mandibular first molar crowns (1.5 mm thickness) were generated and analyzed using finite element analysis with the Explicit Dynamics module in ANSYS Workbench 2022 R2. A 1.0-mm milling bur was modeled as a rigid body, and rotational speeds ranging from 200000 to 400000 RPM were simulated. Zirconia materials were defined as linear isotropic elastic solids. Wet and dry grinding conditions were represented by friction coefficients of 0.15 and 0.45, respectively. Structural reliability was assessed using Weibull statistics. Results: Dry milling significantly increased stress magnitudes (820–960 MPa), resulting in fracture probabilities of up to 77% for 5Y-PSZ. Wet milling substantially reduced stresses (520–620 MPa) across all zirconia types. A rotational speed of 350000 RPM minimized vibrational instability. Conclusion: Wet grinding is critical for preserving the mechanical integrity of high-translucency zirconia. Among the materials tested, 3Y-TZP demonstrated superior resistance under high-stress conditions.
Özet
Amaç: Zirkonyum restorasyonların uyum ve oklüzyonunu optimize etmek için klinik ve laboratuvar aşındırma işlemleri sıklıkla gerekmektedir; ancak bu düzeltmeler yüzey defektlerine yol açabilir, faz dönüşümünü tetikleyebilir ve uzun vadeli mekanik performansı olumsuz etkileyebilir. Klinik açıdan ilgili öğütme parametrelerinin farklı zirkonyum nesilleri üzerindeki etkisi henüz netlik kazanmamıştır. Bu çalışma, simüle edilmiş frezeleme koşulları altında 3Y-TZP, 4Y-PSZ ve 5Y-PSZ'nin tribomekanik davranışını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Gereç ve Yöntemler: Alt birinci molar kronlarının (1.5 mm kalınlık) CAD modelleri oluşturulmuş ve ANSYS Workbench 2022 R2'deki Açık Dinamik modülü ile sonlu elemanlar analizi kullanılarak incelenmiştir. 1.0 mm'lik frezeleme frezesi rijit cisim olarak modellenmiş; 200000 ile 400000 RPM arasında değişen dönüş hızları simüle edilmiştir. Zirkonyum malzemeler lineer izotropik elastik katılar olarak tanımlanmıştır. Sulu ve susuz aşındırma koşulları sırasıyla 0.15 ve 0.45 sürtünme katsayılarıyla temsil edilmiştir. Yapısal güvenilirlik Weibull istatistikleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Bulgular: Susuz frezeleme, gerilme büyüklüklerini belirgin biçimde artırmış (820–960 MPa) ve 5Y-PSZ için %77'ye varan kırılma olasılıklarına neden olmuştur. Sulu frezeleme tüm zirkonyum türlerinde gerilimleri önemli ölçüde azaltmıştır (520–620 MPa). 350000 RPM dönüş hızının titreşim kararsızlığını en aza indirdiği belirlenmiştir. Sonuç: Sulu aşındırma, yüksek translusensili zirkonyumun mekanik bütünlüğünün korunması için kritik öneme sahiptir. Test edilen malzemeler arasında 3Y-TZP, yüksek gerilme koşullarında üstün direnç sergilemiştir.