钴铬合金及纯钛铸造卡环疲劳性能比较研究

魏小滨

【摘 要】目的：比较分析钴铬合金及纯钛铸造卡环疲劳性能。方法：采用两种钴铬合金Vera PDS、Vitallium2000与纯钛，分别铸造直型卡环10个。以弯曲位移划分为0.25mm组和0.50mm两组，每组有5个试件。使用万能材料测试机来测试两种材料的疲劳性能，自动记录数据。结果：0.25mm的弯曲位移下，三种金属材料铸造卡环的初始载荷差异显著，有统计学意义（P<0.05）;Vera PDS的循环次数远远高于其他两种材料，有统计学意义（P<0.05）。0.50mm的弯曲位移下，Vera PDS卡环、Vitallium2000卡环的初始载荷远远高于纯钛卡环，有统计学意义（P<0.05）;循环次数方面，纯钛卡环循环次数小于Vera PDS卡环、Vitallium2000卡环，有统计学意义（P<0.05）。结论：采用Vera PDS钴铬合金铸造的卡环性能良好，疲劳寿命远远高于纯钛铸造的卡环以及Vitallium2000铸造的卡环，值得广泛推广应用。

【关键词】Vera PDS钴铬合金;Vitallium2000钴铬合金;铸造卡环;纯钛;疲劳性能

【中图分类号】R783.6 【文献标识码】B 【文章编号】1002-8714（2020）04-0157-01

卡环是局部义齿摘取的固位体，发挥金属弹性促使卡臂尖进入到基牙倒凹区，可以起到固定作用。临床上，卡环疲劳性能高低，很大程度上决定了可摘局部义齿使用性能和使用寿命[1]。通常情况下，钴铬合金卡环铸造难度大，要求有0.25mm倒凹深度，可以更好的满足临床固位需要。纯钛卡环则由0.50m的倒凹深度。具体选择，需要综合考量基牙条件和美观度，开环进入更深倒凹，保证卡环稳定。本文探究两种钴铬合金Vera PDS、Vitallium2000与纯钛，铸造的卡环疲劳性能，以便于为后续临床提供参考依据，依据不同基牙条件，选择合适的材料来铸造卡环。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用两种钴铬合金Vera PDS、Vitallium2000与纯钛，分别铸造直型卡环10个。

1.2 方法

（1）试件的制作和分组。制作试件熔模30个，将其划分为三组，每组试件10个。结合不同鈷铬合金材料特性，依据相应要求来安插喷砂和铸道。测试前，选择放射线检查纯钛试件特性，如果存在质量缺陷应及时替换新的试件。测试试件形态上保持一致，不需要试件研磨和抛光，并对试件表面氧化膜充分清理干净。试件为半圆形，起始端粗，朝着末端变细。

（2）疲劳测试。采用位移控制弯曲疲劳测试法，测量不同材料的疲劳性能。试件在夹具上固定，借助疲劳试验机在卡环尖端施加交变载荷，与卡环尖端的5mm处卡环臂发生一定的弹性变形，模拟义齿摘带中的反复变形，卡环从平面侧朝着曲面侧弯曲[2]。卡环尖端位移固定，倒凹深度从10个卡环中筛选5个试件，位移控制在0.25mm，剩余5个试件位移控制为0.5mm，频率为20Hz。如果载荷衰减到最初的15%时，则表明卡环的疲劳性能失效，结束测试活动。

1.3 统计学方法

试验数据比较分析基于SPSS15.0软件实现，方差分析同一倒凹深度下不同材料的疲劳性能变化，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

0.25mm的弯曲位移下，三种金属材料铸造卡环的初始载荷差异显著，有统计学意义（P<0.05）;Vera PDS的初始载荷高于Vitallium2000，纯钛铸造卡环的初始载荷性能最小。循环次数方面，纯钛卡环与Vitallium2000卡环之间的差异不显著，无统计学意义（P=0.135）;Vera PDS的循环次数远远高于其他两种材料，有统计学意义（P<0.05）。

0.50mm的弯曲位移下，Vera PDS卡环、Vitallium2000卡环的初始载荷远远高于纯钛卡环，有统计学意义（P<0.05）;循环次数方面，纯钛卡环循环次数小于Vera PDS卡环、Vitallium2000卡环，有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

卡环是局部义齿摘取的固位体，发挥金属弹性促使卡臂尖进入到基牙倒凹区，可以起到固定作用[3]。不同金属材料铸造的卡环疲劳性能不同，在疲劳测试中，卡环弯曲产生的载荷等同于对基牙的正压力[4]。在充满唾液的口腔中，金属卡环和天然牙釉质表面摩擦系数大概为0.2，Vera PDS卡环、Vitallium2000卡环可以提供大概5.89N和5.23N的固位力，更好的满足临床卡环固位力需求[5]。

综上所述，相较于Vera PDS卡环、Vitallium2000卡环疲劳性能，纯钛卡环疲劳强度更小，临床上制作钛支架义齿，可以有效提升卡环的抗偏向疲劳折裂能力，规避铸造缺陷，保证卡环质量。

参考文献

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