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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL
PROGRAMA DE PS-GRADUAO
DOUTORADO EM ODONTOLOGIA
Avaliao de Diferentes Parmetros de Soldagem a Laser
em Liga de Nquel-Cromo Levando em Considerao
Estruturas Aplicveis Prtese Fixa
JARBAS EDUARDO MARTINS
Orientadora: Profa. Dra. ngela Toshie Araki
Tese apresentada ao Doutorado em Odontologia, da Universidade Cruzeiro do Sul, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Doutor em Odontologia.
SO PAUL0
2014
AUTORIZO A REPRODUO E DIVULGAO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
FICHA CATALOGRFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL DA
UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL
M343a
Martins, Jarbas Eduardo. Avaliao de diferentes parmetros de soldagem a LASER em
liga de nquel-cromo levando em considerao estruturas aplicveis prtese fixa / Jarbas Eduardo Martins. -- So Paulo; SP: [s.n], 2014.
120 p. : il. ; 30 cm. Orientadora: ngela Toshie Araki. Tese (doutorado) - Programa de Ps-Graduao em
Odontologia, Universidade Cruzeiro do Sul. 1. Prtese dentria 2. Soldagem a laser 3. Resistncia mecnica
I. Araki, ngela Toshie. II. Universidade Cruzeiro do Sul. Programa de Ps-Graduao em Odontologia. III. Ttulo.
CDU: 616.314-089.28(043.2)
UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL
PROGRAMA DE PS-GRADUAO
Avaliao de diferentes parmetros de soldagem a laser
em liga de nquel-cromo levando em considerao
estruturas aplicveis prtese fixa
Jarbas Eduardo Martins
Tese de doutorado defendida e aprovada
pela Banca Examinadora em 14/05/2014.
BANCA EXAMINADORA:
Profa. Dra. ngela Toshie Araki
Universidade Cruzeiro do Sul
Presidente
Prof. Dr. Fbio Valverde Rodrigues Bastos
Universidade Cruzeiro do Sul
Prof. Dr. Igor Prokopowitsch
Universidade Cruzeiro do Sul
Prof. Dr. Eudes Gondim Jnior
Universidade da Pensilvnia-EUA
Profa. Dra. Sueli Patrcia Harumi Miyagi de Cara
Universidade Braz Cubas
DEDICO ESTE TRABALHO
A DEUS que sempre me amparou durante toda a minha vida e em todas as minhas
jornadas.
Aos meus amados filhos, ANA CAROLINA E PEDRO,
minha grande alegria, meu grande orgulho, minha vida!
Que Deus ilumine e guie o caminho de vocs!
SIMONE, minha esposa e companheira, pelo amor e dedicao, pelo incentivo e
apoio na busca de meus sonhos, caminhando sempre ao meu lado.
Aos meus pais, LOURDES E JARBAS,
que sempre ensinaram o caminho certo a seguir,
e pela dedicao para a minha formao moral e intelectual
me incentivando e apoiando.
A minha irm ELISA, meu cunhado TELMO e meus sobrinhos GUSTAVO e GIULIA
por estarem sempre comigo, me apoiando nas minhas decises.
A PIERINA, TATIANA, DANIEL e MARIANA, sempre presentes em todas as etapas
de nossa famlia.
AGRADECIMENTOS ESPECIAIS
A Profa. Dr. NGELA TOSHIE ARAKI, por quem tive a honra de ser orientado, meu
muito obrigado pelo apoio, confiana, carinho, amizade e ateno dispensadas.
Pessoa que quero ter como amiga para sempre, meus sinceros agradecimentos.
A minha parceira de cursos Profa. ELIANE MARIA GABRIEL BRAGA, pelo apoio,
incentivo e ensinamentos de vida, essenciais para a realizao de mais este projeto.
Aos parceiros de trabalho WILLIAN, BIANCA e PATRICIA, pelo carinho, participao
e dedicao nos cursos que ministramos.
empresa CNG SOLUES PROTTICAS, em especial aos engenheiros LUIZ
FERNANDO BURATO e GUILHERME BURATO, pela contribuio incondicional,
pelos ensinamentos e pela realizao de todas as soldagens.
Ao laboratrio de prtese dentria MURARO, em especial a tcnica SUELY, pela
fundio das amostras.
Profa. Dra. TEREZINHA JOCELEN MASSON, professora da faculdade
MACKENZIE, por tornar possvel a utilizao do laboratrio de engenharia para a
realizao dos testes de flexo.
MARTINS, J. E. Avaliao de diferentes parmetros de soldagem a laser em liga de nquel-cromo levando em considerao estruturas aplicveis prtese fixa. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Odontologia)-Universidade Cruzeiro do Sul,
So Paulo, 2014.
RESUMO
Entre os requisitos de uma prtese fixa esto a adaptao marginal e seu
assentamento passivo. Em alguns casos, para alcanarmos estes quesitos devemos
realizar o seccionamento e soldagem da estrutura metlica. Os procedimentos de
soldagem a laser apresentam vrias vantagens em relao aos outros processos de
unio, tais como resistncia mecnica e menor rea afetada pelo calor. O objetivo
deste trabalho foi avaliar diferentes parmetros para as soldagens a laser em de
estruturas protticas fundidas em Ni-Cr. Foram confeccionados 60 cilindros com 35
mm de comprimento por 4,0 mm de dimetro, soldados em um aparelho de solda a
laser Nd:YAG modelo EV 900. As amostras foram fixadas em uma pea metlica,
mantendo padronizada uma distncia de 0,27 mm entre as extremidades a serem
soldadas. Todas as amostras foram soldadas com 21 disparos diametralmente
opostos, frequncia de 1,0 Hz, com tempo de carga de 3,0 ms e dimetro do pulso
de 0,5 mm. Foram divididos em trs grupos experimentais, alterando-se a
intensidade da corrente eltrica da solda a laser: A) 180 A; B) 200 A e C) 220 A.
Para se determinar a resistncia mecnica flexural, todas as amostras foram
submetidas ao teste de flexo de trs pontos em mquina de teste universal,
comparando os resultados com os das amostras controle intactas. Os resultados
mdios obtidos foram: grupo A) 553 Mpa, B) 751,0 Mpa, C) 802,1 Mpa e para a
amostra controle foi de 1040,9 Mpa. Foram realizados o teste estatstico paramtrico
Anlise de Varincia (p>0,01) e o teste de Tukey, que evidenciou diferena
estatisticamente significante entre os Grupos A x B (p
MARTINS, J. E. Evaluation of different parameters in laser welding of nickel-chromium alloy structures taking into consideration applicable to fixed prosthesis. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Odontologia)-Universidade Cruzeiro
do Sul, So Paulo, 2014.
ABSTRACT
Among all desired requirements to a dental prosthesis, the marginal adaption and
passive placement are the most important. In some cases to achieve these goals it is
necessary the cut and weld of the metal structure. Nowdays, the laser welding
process shows a great advantage in comparison to others. The aim of this study was
to evaluate the optimal laser welds point that is more appropriate to Ni-Cr prosthetic
pieces. 60 cylinders of NI-Cr (35mm x 4mm) were designed and welded using a
Nd:YAG laser device model EV 900. The samples were fixed in a metal piece with
0.27mm of distance between the ends to be welded. All samples were welded with
21 shots diametrically opposed (frequency of 1.0 Hz, load time 3.0ms and 0.5mm of
diameter pulse). They were divided in three groups acording to the electric current of
the laser weld: A 180A; B 200A and C 220A. To determinate the flexural
mechanic resistance all samples were submitted to a three-point bending test. The
results obtained were: Group A=553 Mpa; B=751 Mpa and C=802.1 Mpa and the
control group 1040.9 Mpa. ANOVA and Tukey test were performed and statistical
significance difference was observed between group A and B and A and C. But no
significant difference was observed between B and C.
Keywords: Laser welding, Ni-Cr, Dental prosthesis, Mechanical strength.
LISTA DE ILUSTRAES
Figura 1 Padres em cera ................................................................................. 77
Figura 2 Cera cortada com 35 mm ................................................................... 77
Figura 3A Corte do padro em cera ................................................................... 77
Figura 3B Extremidades irregulares .................................................................. 77
Figura 4 Dispositivo para corte da cera .......................................................... 78
Figura 5 Corte da extremidade do padro de cera ......................................... 78
Figura 6 Extremidades planas .......................................................................... 79
Figura 7 Liga metlica ....................................................................................... 79
Figura 8 Redutor de tenso superficial ........................................................... 79
Figura 9 Anel de silicone .................................................................................. 80
Figura 10 Incluso com revestimento ............................................................... 80
Figura 11 Cilindro de revestimento.................................................................... 80
Figura 12 Forno ................................................................................................... 80
Figura 13 Centrfuga eltrica .............................................................................. 81
Figura 14 Jateamento.......................................................................................... 81
Figura 15 Fundies jateadas ............................................................................ 81
Figura 16 Barras metlicas prontas ................................................................... 82
Figura 17 Espessura do disco de Carburundum .............................................. 82
Figura 18 Dispositivo de fixao ........................................................................ 82
Figura 19 Espessura do disco de Carburundum entre as barras ................... 83
Figura 20 Barras prontas para soldagem .......................................................... 83
Figura 21 Aparelho de solda a laser .................................................................. 83
Figura 22 Penetrao insatisfatria do laser .................................................... 84
Figura 23 Penetrao do laser at o centro ...................................................... 84
file:///C:/Users/ivone/Desktop/Dissertaes/Dissertaes%20do%20dia%2021_08/JARBAS%20EDUARDO%20MARTINS-22-07-2014.docx%23_Toc396405483file:///C:/Users/ivone/Desktop/Dissertaes/Dissertaes%20do%20dia%2021_08/JARBAS%20EDUARDO%20MARTINS-22-07-2014.docx%23_Toc396405484
Figura 24 Preenchimento incompleto da soldagem ......................................... 85
Figura 25 Preenchimento completo da soldagem ............................................ 85
Figura 26 Mquina de ensaio universal ............................................................. 87
Figura 27 Teste de flexo por trs pontos ........................................................ 87
Figura 28 Deformao plstica permanente da barra ...................................... 88
Figura 29 Software para estudo de flexo ......................................................... 88
Figura 30 Grfico com o resultado da resistncia flexo das dez amostras do grupo A ......................................................................... 89
Figura 31 Deformao das amostras at a fratura do Grupo A ....................... 90
Figura 32 Grfico com o resultado da resistncia flexo das dez amostras do grupo B. ........................................................................ 91
Figura 33 Deformao das amostras at a fratura do Grupo B ....................... 92
Figura 34 Grfico com o resultado da resistncia flexo das dez amostras do grupo C. ........................................................................ 93
Figura 35 Deformao das amostras at a fratura do Grupo C ....................... 94
Figura 36 Grfico com o resultado da resistncia flexo das dez amostras do grupo D. ........................................................................ 95
Figura 37 Deformao das amostras at a fratura do Grupo D ....................... 96
Figura 38 Variao entre as amostras de cada grupo ...................................... 96
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Deformao at a carga mxima em mm ......................................... 90
Tabela 2 Deformao at a carga mxima em mm ......................................... 91
Tabela 3 Deformao at a carga mxima em mm ......................................... 93
Tabela 4 Deformao at a carga mxima em mm ......................................... 95
Tabela 5 Resultado da anlise de varincia .................................................... 97
Tabela 6 Teste Tukey Diferenas das medidas Mpa.................................... 97
Tabela 7 Anlise da flexo das amostras at o momento da ruptura do grupo A. .............................................................................................. 119
Tabela 8 Anlise da flexo das amostras at o momento da ruptura do grupo B. .............................................................................................. 119
Tabela 9 Anlise da flexo das amostras at o momento da ruptura do grupo C. .............................................................................................. 120
Tabela 10 Anlise da flexo das amostras at o momento da ruptura do grupo D ............................................................................................... 120
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
Au Ouro
Ag-Pd Prata paldio
CERT Teste de velocidade de alongamento constante
Co-Cr Cobalto Cromo
EBW Electron Bean Welding
FPDs Prteses parciais fixas
FT Teste de fadiga
GLP Gs liquefeito de petrleo
GTAW Gas Tungsten Arc Welding
MEV Microscpio eletrnico de varredura
NaCl Cloreto de sdio
Nd:YAG Neodymium-doped yttrium aluminum garnet
Ni-Cr Nquel Cromo
PPR Prtese parcial removvel
Ti c.p Titnio comercialmente puro
TIG Tungsten Inert Gas
Ti-6Al-4V Liga de titnio-alumnio-vandio
Ti-6Al-7Nb Liga de titnio-alumnio-nibio
ZAC Zona afetada pelo calor
LISTA DE SMBOLOS
% Porcentagem
J Joule
Hz Hertz
ms milissegundo
mm milmetro
Kv Kilovolt
C Grau Celsius
Mpa Megapascal
g Grama
m Micrometro
A Ampere
N Newton
Ncm Newton por centmetro
min minuto
Kj Kilojoule
Ti Titnio
n nmero de amostras
kw Kilowatt
GPa Gigapascall
V Volt
n Nmero de amostras
SUMRIO
1 INTRODUO ...............................................................................................15
2 REVISO DA LITERATURA ..........................................................................18
2.1 Soldagem a laser .......................................................................................... 18
2.2 Adaptao passiva ....................................................................................... 71
3 PROPOSIO ...............................................................................................76
4 MATERIAL E MTODO .................................................................................77
4.1 Confeco de corpos de prova em cera para fundio ............................. 77
4.2 Processo de fundio................................................................................... 79
4.3 Posicionador para as soldagens ................................................................. 82
4.4 Ensaio para determinao de parmetros de soldagem ........................... 83
4.5 Soldagens ...................................................................................................... 86
4.6 Teste mecnico de flexo ............................................................................ 86
5 RESULTADOS ...............................................................................................89
6 DISCUSSO ..................................................................................................98
7 CONCLUSES ............................................................................................ 110
REFERNCIAS ............................................................................................ 117
APNDICE ................................................................................................... 119
15
1 INTRODUO
Um dos maiores desafios dos cirurgies dentistas a instalao de prteses
dentrias que no comprometam a longevidade do tratamento reabilitador. Entre os
vrios fatores para que isso ocorra, est o assentamento passivo das prteses, que
pode ser entendido como a instalao das prteses fixas sobre dentes ou implantes,
de forma que no induzam foras sobre os elementos pilares, quando estas no
estiverem em funo mastigatria. Diferente dos dentes, os implantes no possuem
mobilidade fisiolgica capaz de compensar pequenas distores adquiridas durante
o processo indireto de confeco das prteses. Em vista disso, a passividade
crtica na implantodontia, pois tenses geradas por uma adaptao no passiva
podem causar falhas mecnicas como fraturas dos componentes protticos (SAHIN;
EHRELI, 2001; HAMATA et al., 2005; CAMPI JUNIOR et al., 2010; SANTOS;
MIRANDA, 2010; CASTRO et al., 2013); reaes biolgicas adversas, tais como,
micro fraturas do tecido sseo e zonas de isquemia marginal (HAMATA et al., 2005,
CASTILHO, 2009); tenses desiguais sobre os pilares (SILVA et al., 2007) e
consequentemente comprometer a longevidade dos implantes (CAMPI JUNIOR et
al., 2010, KAHRAMANOGLU; KULAK-OZKAN, 1013). Sobre os dentes, a falta de
adaptao pode ocasionar reabsoro ssea e ou infiltrao.
Entre os vrios motivos para a falta de adaptao, podemos citar: materiais
de baixa qualidade, falhas na moldagem, etc. Quando as infraestruturas protticas
so fundidas em monobloco (pea nica), aumentam ainda mais a probabilidade da
falta de adaptao ocorrer (SOUZA et al., 2000B, BARBOSA et al., 2010; SANTOS;
MIRANDA, 2010).
Quando se detecta o desajuste da estrutura prottica, seja clinicamente
atravs de sondagem, exame visual ou radiogrfico, ou atravs do teste do parafuso
nico no caso de prteses fixas sobre implante, a estrutura seccionada com auxilio
de um disco de carborundum, unida novamente na boca com resina acrlica ativada
quimicamente tipo Duralay e posteriormente soldada. A soldagem uma alternativa
para a obteno de um melhor ajuste marginal dos retentores metlicos de prteses
fixas de trs ou mais elementos aos respectivos pilares, melhorando a uniformidade
16
na distribuio das foras mastigatrias em detrimento da fundio tipo monobloco
(COSTA et al., 2004a ; CORRA, 2007; SILVA, 2007; DAMACENO et al., 2008;
TIOSSI et al., 2008; TIOSSI et al., 2010). Este procedimento no resulta em
assentamento passivo absoluto, mas sim diminui a tenso ao redor dos implantes
(SAHIN; EHRELI, 2001), e melhora a sua adaptao sobre os mesmos (WISKOTT
et al., 2001). Mesmo diante destes fatos, 74% dos laboratrios de prtese fundem
suas infraestruturas em monobloco (SILVEIRA et al., 2005).
No entanto, durante este processo tambm h a possibilidade de ocorrer
defeitos nas unies soldadas ou distores de todo o conjunto (CORRA, 2007). As
infraestruturas metlicas das restauraes metalocermicas convencionais devem
ainda possuir espessura e desenho do coping de acordo com o metal empregado e
o dente preparado, desenho do pntico, espao para porcelana, natureza do contato
com a mucosa subjacente, espessura e localizao dos conectores e quando
necessrio espao adequado para soldas (RIBEIRO et al., 2005).
Ainda em relao s soldas, a tcnica tradicional (brasagem) necessita de
adio de metal ao processo de soldagem, e este deveria ter um ponto de fuso
menor do que o das partes a serem soldadas, para que no sofressem distores e
tambm para que a solda flusse livremente sobre as superfcies, quando fundida.
Esse ponto de fuso deveria ser pelo menos 100C abaixo da temperatura de fuso
da liga da infraestrutura metlica a ser soldada (ANUSAVICE, 2005).
A fim de evitar as desvantagens da unio por brasagem nos procedimentos
laboratoriais, tais como: morfologia grosseira, porosidades, menor resistncia
corroso, maior distoro, menor resistncia mecnica e maior rea afetada pelo
calor (APOTHEKER et al., 1984; NABADALUNG; NICHOLLS, 1998; SOUZA et al.,
2000a; MIRAGLIA, 2001; SANTOS et al., 2003; COSTA et al., 2004; SOUZA et al.,
2004; BERG et al., 2005; KANASHIRO, 2005; ZUPANIC et al., 2006), novos
mtodos de soldagem esto sendo desenvolvidos (POP, 2010), entre eles temos a
solda TIG (Tungstnio Inerte Gs), tambm chamada de GTAW (Arco de Gs
Tungstnio) e a solda laser.
A solda a laser mais utilizada a de Nd:YAG (Neodmio, trio alumnio
granada), sendo seu primeiro registro de utilizao na odontologia em dezembro de
17
1968 (GORDON; SMITH, 1970) e ano aps ano vem sendo melhor estudada e
utilizada nos trabalhos de prtese convencional e prtese sobre implante. Porm
ainda so poucos os estudos da sua utilizao em ligas de nquel cromo (NiCr).
18
2 REVISO DA LITERATURA
2.1 Soldagem a laser
Gordon e Smith (1970) descreveram princpios bsicos, experincias e as
vantagens da soldagem a laser para as prteses fixas e a adaptao de prteses
parciais removveis de preciso. A primeira soldagem prtica foi realizada em
dezembro de 1968. A soldagem foi feita em prteses fixas de 4 elementos.
Eventualmente, a sobreposio dos tiros do laser foi necessria para o metal fluir.
Dezenove pacientes tinham sido tratados com restauraes usando este mtodo.
Estas envolviam 104 unidades fixas e 3 prteses parciais removveis com encaixes
de preciso. Todas as soldas a laser tinham um comprimento de pulso de 8m/seg e
tinham um nvel de energia que alterava de 11 a 16 Joules. A soldagem a laser das
prteses fixas foi um sucesso e nenhuma unio falhou sob condies normais de
uso pelos pacientes. Uma grande nfase foi dada ao fato da soldagem induzir uma
menor distoro, quando comparada quelas resultantes das transferncias e
soldagem convencional. Salientou-se ainda que a separao das superfcies de
metal no deve ser maior que 0,005 polegadas (0,125 mm) para que haja uma
penetrao adequada pela solda a laser. Os autores concluram que a soldagem a
laser um procedimento laboratorial prtico, no qual a economia de tempo
considervel.
Adrian e Huget em 1977 analisaram a praticidade da utilizao da solda a
laser na confeco de prteses fixas com ligas de Ni-Cr. Os corpos de prova foram
fundidos e seccionados perpendicularmente ao longo eixo sendo que metade dos
corpos de prova, alm de seccionados perpendicularmente, receberam ainda mais
um corte que formava um ngulo de 45 em relao ao longo eixo. Os resultados
mostraram que: as soldas executadas nos corpos seccionados em 45 foram mais
fortes que as soldas nos corpos seccionados perpendicularmente ao longo eixo
(90). Extensas porosidades foram observadas na rea fraturada nos grupos
secionados perpendicularmente ao longo eixo. Mudanas estruturais na liga
ocorreram somente na rea do impacto do laser.
Hulling e Clark, em 1977, compararam a distoro ocorrida em prteses
19
parciais fixas compostas de trs elementos unidos por soldagem a laser, brasagem
e fundidas em pea nica (monobloco). Este estudo pretendeu fazer uma avaliao
objetiva laboratorial da preciso e confiabilidade da soldagem a laser como tcnica
de unio das fundies individuais em comparao a brasagem e fundio em
monobloco. Todos os procedimentos utilizados resultaram em alguma distoro,
entretanto a soldagem a laser e as tcnicas de fundio em monobloco, produziram
significantemente menor distoro do que a brasagem. As mensuraes foram
registradas em m (micrometros) por um microscpio com aumento de dez vezes e
representaram a distoro linear e rotacional combinada, associada s trs tcnicas
analisadas. A soldagem a laser foi a que menor distoro produziu no processo de
unio.
Em 1984, Apotheker et al. realizaram um estudo comparativo entre ligas no
preciosas (Ni/Cr), utilizando um modelo simulando uma prtese parcial fixa de trs
elementos. Metade das peas foram submetidas soldagem a laser e a outra
metade soldada pelo mtodo tradicional, com maarico gs/oxignio. Concluram
que, as prteses soldadas convencionalmente, apresentavam porosidades, que
poderiam servir como foco de corroso, contribuindo para a fratura da pea
prottica. Nas prteses soldadas a laser nenhuma porosidade foi observada.
Quando submetidas a foras que provocassem rupturas, as prteses soldadas a
laser mostraram-se mais resistentes.
Sjgren et al. em 1988, afirmaram que os dados at ento desenvolvidos
sobre soldagem a laser de amostras confeccionadas em Ti c.p. no estavam
relacionados com o ponto de vista Odontolgico. Assim, os autores avaliaram a
resistncia trao, resistncia flexo e porcentagem de alongamento de
amostras em Ti c.p. soldadas a laser, considerando a sua exequibilidade em
prteses dentrias. Foram utilizados espcimes de Ti grau 1 e 2 com 2 e 5mm de
dimetro, respectivamente e com 70mm de comprimento aps a soldagem. Um
aparelho laser Nd:YAG (Lasag AG) foi usado nos procedimentos de soldagem, em
atmosfera de argnio, soldando inicialmente num ponto e em seguida no outro lado
da amostra. Os corpos de prova foram totalmente soldados ao redor, sobrepondo os
pontos de solda. Para comparao, barras de Au tambm foram unidas. Cinco
grupos de 8 amostras cada, foram formados, procurando variar a energia (15, 18,
12, 30 e 18J), o tempo (5, 6, 6, 10 e 6ms) e a frequncia (10,10, 10, 3 e 5Hz). Os
20
resultados indicaram que o mecanismo geral de fratura das amostras no soldada
foi similar aos espcimes soldados, mostrando poros e rachaduras variando em
funo da energia, tempo e frequncia utilizada. Os autores chamam a ateno para
o fato de que o titnio altamente reativo a altas temperaturas e sua composio
alterada durante a operao de soldagem, isto influencia as propriedades mecnicas
na regio da solda. Em barras de 5mm de dimetro uma penetrao da solda de 0,9
mm suficiente na maioria das situaes clnicas.
Roggensack et al. em 1993, avaliaram a viabilidade das tcnicas de soldagem
a laser e plasma em amostras de titnio grau 2, por meio de ensaio de fadiga,
dureza e anlise em microscopia eletrnica. Neste estudo, o nmero de ciclos
estipulado foi de 3 x 106
, e frequncia de 14 Hz. A microscopia eletrnica mostrou
que a zona de solda, nas amostras soldadas a laser, no se apresentava
completamente fundida, sendo que a profundidade de solda alcanada foi de
0,7mm. Nestas, alteraes na estrutura do metal se limitaram zona de solda. Os
corpos-de-prova soldados com plasma exibiram maior zona afetada pelo calor,
superior a 3mm. Porm, no foi observada presena de porosidades ou trincas no
cordo de solda. Em ambos os mtodos, a dureza do metal aumentou na regio da
solda, sendo estatisticamente significante. Os resultados do ensaio de fadiga
mostraram que os procedimentos de soldagem diminuram em cerca de 40% a
resistncia do material, quando comparado s amostras controle. Segundo os
autores, a diferena encontrada nas propriedades das amostras em cada
procedimento pode ser explicada pela durao de cada processo: o mtodo da solda
por plasma acarreta maior rea afetada pelo calor, devido ao processo longo e
contnuo de soldagem; o contrrio ocorre na solda a laser, que limita ao mnimo a
rea afetada pelo calor. Ambos os mtodos mostraram-se adequados para a unio
do titnio, apesar de ambos levarem reduo da durabilidade da pea. A soldagem
a laser apresenta a vantagem de resultar numa menor rea afetada pelo calor, o que
significa menor distoro e, portanto, maior chance de obter assentamento mais
prximo do ideal em prteses sobre implantes.
Em 1993, Yamagishi et al. analisaram as propriedades de placas de Ti c.p.
soldadas a laser e compararam com placas de Ti c.p. intactas usando ensaio de
dureza Vickers e resistncia de trs pontos. Para soldar o titnio sem que ocorresse
21
oxidao, a rea a ser soldada foi isolada do ar. Em todos os mtodos, a soldagem
devia ser executada rapidamente e a liberao de calor no processo ficava restrita a
uma pequena rea. O aparelho utilizado no estudo foi o modelo ML-2220A, com
potncia mxima de 30J e distncia focal de 70mm. Foi realizado um ensaio em
atmosfera no controlada (ar livre) e controlada, usando um bocal que soprava gs
argnio na rea a ser irradiada. Adicionalmente, a superfcie foi analisada em MEV.
Segundo os autores, um obstculo para o xito da soldagem a laser foi o controle da
atmosfera de argnio, para isolar o Ti do ar e prevenir a oxidao. A MEV evidenciou
rachaduras quando o processo foi executado ao ar livre e no quando o controle da
atmosfera era feito. Quando a potncia foi aumentada, a resistncia diminuiu. Assim,
segundo os autores, a soldagem a laser foi efetiva na presena da atmosfera
controlada e com uma intensidade intermediria (15 a 20J ou 0,0041 a 0,0055 watts
por hora). Concluram relatando que esse mtodo oferece vantagens sobre os
outros procedimentos, pois o laser pode ser direcionado numa pequena rea,
concentrando menos calor e consumindo menor tempo.
Berg et al. em 1995, compararam as propriedades mecnicas de barras de
titnio c.p. grau II forjado e fundido, antes e aps seccionamento e unio atravs de
soldagem a laser, com barras de liga de ouro tipo IV fundidas, antes e aps
seccionamento e unio por brasagem. Para a realizao deste estudo foram
confeccionadas 13 barras de dimenses padronizadas para cada material e mtodos
de unio, obtendo-se assim os grupos de titnio fundido e titnio forjado, antes e
aps soldagem, e um grupo de barras fundidas de forma convencional em liga de
ouro tipo IV, antes e aps brasagem. Dez barras de titnio fundido e outras dez de
titnio forjado foram seccionadas e soldadas com 0.95 kV/7.5ms, correspondendo a
um nvel de energia de 15 joules. As barras de ouro foram seccionadas e unidas por
brasagem de maneira convencional. Os pontos de unio de cada material foram
usinados e foram submetidos aos testes de resistncia a flexo e percentual de
alongamento em uma mquina de teste universal (Instron Corp., Canton, Mass.).
Exames com microscopia eletrnica de varredura foram realizadas em amostras
selecionadas a fim de observar as superfcies de eventuais fraturas. Os resultados
mostraram que no teste de resistncia a flexo os diferentes grupos de titnio
apresentaram valores de resistncia menores (25%) do que da liga de ouro
submetido a brasagem (58%). No entanto no houve diferena significante entre os
22
grupos de titnio forjado e fundido. O estudo tambm mostrou que a ductilidade do
titnio forjado foi duas vezes maior que aquela das ligas fundidas de ouro e titnio.
Dentre as barras unidas, aquelas fundidas em ouro mostraram maior fragilidade. O
fator de maior importncia observado na regio das fraturas foi presena de poros.
As amostras de titnio fundidas e no soldadas mostraram uma superfcie da fratura
com poucos poros, porm com bastante rugosidade. Nas barras de titnio soldadas
onde o equipamento de solda foi regulado em 0.95kV/7.5ms houve a formao de
poros maiores, enquanto que barras soldadas com 1.2kV/7.5ms geralmente mostrou
menores poros. A resistncia do titnio soldado a laser igualou-se quela da liga de
ouro unida por brasagem, o que sugeriu que as restauraes dentrias feitas em
titnio forjado ou fundido poderiam satisfazer as necessidades clnicas.
Wang e Welsch, em 1995, compararam o Ti c.p. e a liga Ti-6Al-4V,
abrangendo trs mtodos de soldagem: aquecimento por irradiao de raios
infravermelhos, soldagem com gs inerte e soldagem a laser, utilizando ensaios
mecnicos (dureza Vickers, resistncia uniaxial fratura e porcentagem de
alongamento) e anlise da microestrutura. Devido a grande afinidade com o oxignio
em altas temperaturas, mtodos convencionais de soldagem, que usam a chama de
O2 so indesejveis para unir o Ti e suas ligas. Os mtodos de soldagem nesse
estudo utilizavam cmara protetora. Segundo os autores, as vantagens da soldagem
a laser eram: soldagem precisa, bem definida, sem necessidade de contato direto e
pequena zona afetada pelo calor. As hastes utilizadas tinham 3 mm de dimetro e
40 mm de comprimento. Os espcimes controle tinham 3 mm de dimetro por 80mm
de comprimento. Uma energia de 18 J foi aplicada com 2 Hz e 12 ms. A carga
necessria para fraturar as amostras foi registrada pela mquina Instron. A
microdureza foi conduzida com uma carga de 500g por 15seg numa distncia de
0,5, 1, 3, 5, 7, e 10 mm do stio de fratura. Os resultados indicaram que a liga Ti-6Al-
4V foi a mais resistente em todos os mtodos. Todos os espcimes soldados foram
significantemente mais frgeis do que o grupo controle, com o gs inerte sendo
superior soldagem a laser e irradiao infravermelha. Todos os espcimes
soldados a laser exibiram unies incompletas, dadas pela pouca profundidade de
penetrao do laser. Por isso, o acabamento das unies a laser deve ser evitado.
Tiros sobrepostos de solda podem ser a soluo para este problema.
23
Neo et al. em 1996, avaliaram as propriedades mecnicas do titnio soldado a
laser e soldado com a tcnica do gs tungstnio (GTAW), comparando com o metal
intacto. Alm disso, avaliaram o efeito do tratamento trmico pela simulao da
aplicao de porcelana. Amostras de titnio (grau 2) em forma de alteres (3 mm de
dimetro e 18 mm de comprimento) foram confeccionadas (n=60) e divididas em 3
grupos: G1) controle sem solda; G2) solda a laser, e G3) solda GTAW. Metade das
amostras de cada grupo foram submetidas ao tratamento trmico. Realizou-se
ensaio de resistncia trao em mquina Instron (1 mm/min), que forneceu
informaes sobre resistncia trao, resistncia ao escoamento a mdulo de
elasticidade e porcentagem de alongamento. As amostras soldadas (laser ou
GTAW) apresentaram valores de resistncia trao maiores que o grupo controle.
Porm, quando submetidas ao tratamento trmico, os valores diminuram; o mesmo
ocorreu para resistncia ao escoamento a 0,1%, e mdulo de elasticidade. Os
resultados de porcentagem de alongamento mostraram que as amostras soldadas
com ou sem tratamento trmico apresentaram valores muito inferiores ao grupo
controle. A profundidade alcanada da solda foi 0,7 mm. No caso das amostras
soldadas pelo GTAW, com lenta velocidade de resfriamento, apresentaram melhor
resistncia trao e ao escoamento que o controle de titnio. Os autores
concluram que as propriedades mecnicas do titnio soldado apresentaram-se
semelhantes ao metal intacto.
Tambasco et al. em 1996, relataram que a energia da soldagem a laser
absorvida pela superfcie do metal e convertida em calor, o qual penetra por
conduo no interior do metal. No centro do foco do raio laser, o metal pode ser
vaporizado se for imposta uma frequncia muito alta. Portanto, o sucesso da
soldagem a laser diretamente proporcional a profundidade de penetrao do raio.
O ideal uma espessura de 3 mm e profundidade de soldagem de 1,5 mm para a
maioria das aplicaes. Esta profundidade permite uma resistncia adequada da
junta da solda e minimiza a entrada de calor no metal, promovendo menor distoro
da pea. Uma profundidade de penetrao maior proporcionar maior resistncia,
porm o risco de distoro da pea prottica aumenta. No entanto, deve-se ter
cuidado para no realizar uma penetrao insuficiente, pois resultar em junta de
solda enfraquecida. O grau de penetrao controlado pela variao da voltagem
associada ao pulso do laser e no devido a durao do pulso. Aumentando o tempo
24
do pulso s aumentar a quantidade de energia sobre a pea, mas no a
penetrao da solda. Outro fator que pode afetar esta penetrao o ngulo em que
o raio laser incide sobre a superfcie do metal, o qual deve ser ngulo reto. Os
autores destacam algumas vantagens da solda a laser: apresenta fonte de calor
concentrada de alta energia que reduz problemas de distoro; possibilita a
soldagem no modelo de trabalho, devido a baixa quantidade de calor liberado;
mais precisa, pois exige que as peas de metal estejam em contato direto entre si,
reduzindo o potencial de distoro; a resistncia ao escoamento da junta de solda
idntica ao metal de origem; tempo de trabalho reduzido. Como desvantagens citam
que: alto custo do equipamento; maior espao para posicionar o equipamento;
necessidade de treinamento para conseguir uma qualidade satisfatria das
soldagens; as caractersticas de flexibilidade, condutibilidade trmica, densidade e
composio do metal-base de algumas ligas dificultam a soldagem a laser.
Em 1997, Lee et al. afirmaram que a soldagem a laser tem pouca penetrao,
e a proposta desse trabalho foi determinar a resistncia fadiga do metal Au-Pd
soldados a laser sob trs condies diferentes: contato direto (0,0 mm), distncia de
0,3 mm e distncia de 1,0 mm. Foram utilizados 45 corpos de prova utilizados neste
estudo, com 3 mm de dimetro e 15 mm de comprimento. Para a soldagem, os
autores utilizaram laser Nd:YAG (Exel, American Recovery), sendo que todas as
soldagens foram realizadas sob atmosfera de gs argnio. Para o grupo de
soldagem com distncia de 0,0 mm no foi utilizado nenhum metal de adio. Os
autores concluram que das trs distncias utilizadas neste estudo, 0,0 mm
apresentou maior resistncia fadiga que os outros grupos e a falha ocorreu
predominantemente na extremidade das soldagens.
Wiskott et al. (1997) realizaram um estudo com a finalidade de avaliar as
propriedades de resistncia trao, resistncia fadiga e anlise fractogrfica
(estudo detalhado da superfcie da fratura atravs de MEV) de amostras de liga de
Au-Pd submetidos a soldagem laser, infravermelho e os mtodos tradicionais de
soldagem em forno ou maarico , atravs dos mtodos: 1) soldagem pr-cermica
com tocha propano-oxignio, 2) soldagem ps-cermica com forno de porcelana, 3)
soldagem pr-cermica com fonte infravermelha e 4) soldagem a laser. O aparelho
utilizado para a soldagem laser foi um modelo DL 2000, Dentaurum, Pforzheim,
Alemanha. As soldagens pr-cermicas foram fixadas e aquecidas a 600 graus por
25
40 minutos. Nas soldagens a laser e infravermelho os corpos-de-prova apenas
foram limpos e alinhados. Os testes realizados foram de resistncia trao e
resistncia fadiga, concluindo que as propriedades mecnicas das soldagens
realizadas pela tcnica infravermelha ou laser no foram superiores aos mtodos de
tocha ou forno. As amostras soldadas laser apresentaram resistncia trao
mxima de 633 Mpa, resultados melhores aos dos outros mtodos de soldagem
analisados. A resistncia fadiga foi de apenas 174 Mpa, mais baixo que as
amostras dos outros grupos. Na anlise fractogrfica dos corpos soldados laser
houve a presena de defeitos internos.
Chai e Chou, em 1998 avaliaram as propriedades mecnicas do Ti c.p.
soldado a laser em diferentes condies para determinar os parmetros timos em
termos de durao e voltagem (nvel de energia). Cinquenta e sete espcimes
semelhantes a halteres foram includos em revestimento (Rematitan Plus), fundidos
e divididos em nove grupos experimentais e um grupo controle e analisados quanto
a durao da soldagem (8, 10 e 12ms) e nveis de tenso eltrica (290, 300 e 310V).
Antes da soldagem, radiografias foram obtidas para descartar amostras com
porosidades. Um dispositivo especialmente desenhado, mantinha as partes
prximas para a soldagem com aparelho Laser DL 2002. As amostras foram
divididas em dois grupos de acordo com o stio de fratura (Mesial e Oclusal). Uma
anlise fractogrfica tambm foi realizada. Segundo os autores, a voltagem controla
a energia da soldagem e um aumento na voltagem leva a uma maior profundidade
de penetrao. J a durao do pulso determina o dimetro do ponto de solda e
quanto maior a durao, mais amplo o ponto. A melhor voltagem foi 300 e 310 V
para a resistncia trao e 310 para a flexo. Assim as condies timas foram de
300 V e 12 ms. Relataram que o Ti um dos metais mais utilizados na Odontologia
devido a biocompatibilidade e baixo custo. Segundo os autores, num futuro prximo,
a utilizao de um mesmo metal eliminar o potencial efeito galvnico entre o Ti c.p.
dos implantes, restauraes indiretas e subestruturas de implantes.
Dinato et al. (1998) avaliaram a resistncia flexo de ligas odontolgicas
soldadas por brasagem e a Laser, tendo como grupo controle peas fundidas em
monobloco. A soldagem convencional foi realizada com maarico a gs e oxignio
utilizando um metal de adio correspondente a cada liga. A soldagem Laser foi
realizada em um aparelho modelo DL 2002-S (Dentaurum-Alemanha), tendo como
26
caractersticas um cristal Nd-YAG, uma tenso varivel de 220 a 450V e uma
durao de pulso do raio Laser regulvel de 0,5 a 20 ms. Concluda a confeco dos
corpos de prova pelos trs diferentes mtodos, as amostras foram levadas a uma
mquina de ensaios Instron (modelo 4301), para o teste de resistncia flexo de
trs pontos. Concluram que a liga de Ni-Cr, apresentou resistncia maior do que as
ligas nobres, tanto para os grupos soldados Laser como para os confeccionados
em monobloco, sendo significativamente mais resistentes que os soldados por
brasagem.
Em 1998, Nabadalung e Nicholls compararam a resistncia de unies
soldadas a laser e pelo processo de brasagem utilizando o Co-Cr. Vinte e quatro
amostras foram preparadas e divididas em trs grupos de oito amostras cada uma.
Foi utilizado um gesso do tipo III no preparo das amostras para receber a solda.
Antes da soldagem a laser as amostras secionadas foram jateadas com xido de
alumnio para reduzir a reflexo dos raios. O grupo controle, que no recebeu
soldagem apresentou melhor desempenho mecnico, seguido pela soldagem a laser
e soldagem por brasagem. Verificaram porosidades em ambos processos de
soldagem.
O consenso entre os autores com relao limitada profundidade de
penetrao do laser e extenso dano superfcie foi avaliado por Wang e Chang em
1998 por meio de uma simulao de transferncia de calor tentando explicar esse
comportamento e oferecer um mtodo alternativo de mltiplos pulsos. Um programa
de computador foi utilizado para simular a transferncia de calor ao titnio c.p. e ao
Au durante a soldagem. Os autores relataram trs vantagens da soldagem a laser:
1) o contato direto no requerido; 2) soldagem precisa e bem definida e 3)
pequena zona de aquecimento. Afirmaram que devido pequena profundidade de
penetrao, o acabamento e polimento das unies soldadas a laser devem ser
evitados. Como a zona de soldagem a laser deve ser sobreposta, microfendas
podem atuar como iniciadores das trincas por fadiga, enfraquecendo a unio.
Bezerra et al. em 1999, investigaram a microestrutura, a dureza e a
resistncia corroso de uma liga odontolgica de Au-Pd utilizada em prteses
sobre implantes aps ser submetida a soldagem a laser. Na soldagem a laser
identificou-se trs regies: o cordo de solda, a zona afetada pelo calor (ZAC) e o
27
metal base. O metal base apresentou uma microestrutura granular e o cordo de
solda uma microestrutura dendrtica refinada. A dureza nas regies do metal base e
da ZAC foram maiores do que na regio da solda. A microestrutura da rea da solda
apresentou menor resistncia corroso em relao a microestrutura granular do
metal base envolvido nesta pesquisa. Concluram que a ZAC na soldagem a laser foi
relativamente pequena quando comparada com outros processos de soldagem.
Manicone et al. em 2000, realizaram um estudo com o objetivo de comparar a
microestrutura de unies de titnio soldadas a laser e soldadas por infravermelho
usando microscpio eletrnico de varredura (MEV), avaliao metalogrfica e
microdureza. Quarenta amostras foram fundidas e divididas em dois grupos. O
grupo I foi soldado a laser e o segundo por infravermelho. Anlise em MEV e
metalografia foram realizadas nas reas unidas e nas superfcies no soldadas.
Microdureza foi feita nas amostras seccionadas longitudinalmente com 150g de
carga durante 15s com 7 mm da rea soldada. Fotomicrografias (MEV) revelaram,
para o grupo I, uma interface metal-solda homognea sem microporosidades. O
grupo II exibiu uma demarcao diferente da interface do metal soldado. Avaliao
metalogrfica mostrou para as amostras soldadas a laser somente a presena de
titnio; amostras soldadas com infravermelho mostraram tambm, nas regies
soldadas, nquel e cobre. Os valores de microdureza nas superfcies soldadas foram
altos para ambos os grupos considerados. Os autores concluram que a soldagem a
laser com exclusiva presena de titnio parece ser ideal do ponto de vista biolgico
e ambas as tcnicas exibiram alteraes microestruturais na superfcie aquecida.
Souza et al. (2000a) investigaram a microestrutura e a dureza de uma liga de
Ni-Cr unidas por brasagem e a laser. As amostras possuam 11 mm de comprimento
por 4mm e 1,5mm de largura e espessura respectivamente. Verificaram que na
brasagem o metal base e o cordo de solda apresentam microestruturas distintas, e
na soldagem a laser, utilizando uma energia de 60,48J,12 ms, identificaram 3
regies: o cordo de solda, a zona afetada pelo calor (ZAC) e o metal base. O metal
base da liga de Ni/Cr e a regio unida pela brasagem apresentaram uma morfologia
grosseira, com a presena de precipitados e porosidades e na soldagem a laser uma
estrutura refinada. Estas microestruturas foram coerentes com a energia utilizada
em cada processo de unio. Os resultados de trao da solda a laser foram
superiores aos obtidos pela brasagem. Para ambos os processos de unio, a dureza
28
no cordo de solda foi maior do que no metal base; na soldagem a laser a dureza na
ZAC foi menor do que no metal base. Os autores tambm verificaram que o laser
proporcionou uma energia concentrada, provocando um pequeno aumento de
temperatura no metal base, minimizando a extenso da ZAC (menor que 1,0 mm), e
consequentemente, as peas protticas sofreriam uma menor distoro. Segundo os
autores, o emprego da soldagem a laser em peas protticas de pequena espessura
no deve causar distores significativas, sendo promissora a substituio da
brasagem nesta aplicao.
Souza et al. em 2000b, realizaram um trabalho abordando o procedimento de
soldagem, que apresenta a vantagem de trabalhar com segmentos de prtese, os
quais permitem alm da melhor adaptao, a distribuio uniforme de foras,
minimizando traumas ou falhas na prtese. Avaliaram tambm as propriedades
metalrgicas de unies soldadas de uma liga metlica odontolgica de Au/Pd,
empregando os processos de soldagem a laser e brasagem, atravs de observao
em MEV, e ensaio de dureza. As amostras (10 x 4 x 1,5 mm) foram fixadas com
resina, mantendo uma distncia entre as partes de aproximadamente 0,25 mm e
posicionadas em material refratrio de revestimento. Aps a remoo da resina, o
espao foi preenchido pelo material de adio, utilizando um maarico ar/gs GLP.
Para a soldagem a laser empregou-se o mesmo procedimento de fixao das
amostras, com potncia de 310 V durante 10 ms. As amostras soldadas por
brasagem apresentaram, na observao em MEV, microestrutura granular com a
presena de precipitados e porosidades por toda a regio do cordo de solda. J as
amostras soldadas a laser apresentaram no cordo de solda uma microestrutura
dendrtica refinada e uma zona de transio bem definida. Segundo os autores, o
resultado das amostras soldadas por brasagem est condizente com o processo
empregado, pois ao apresentar menor velocidade de resfriamento (80,09C/s) que a
soldagem a laser (5,96 x 103
C/s), tende a produzir uma microestrutura mais
grosseira, no caso, granular. O ensaio de dureza mostrou que nas amostras
soldadas por brasagem, a dureza foi maior no cordo de solda que no metal base
devido oxidao e presena de precipitados, causando endurecimento. Na
soldagem a laser, a dureza foi estatisticamente semelhante na zona afetada pelo
calor (ZAC) e no metal base, e menor na solda. Na brasagem, devido ao
aquecimento de uma grande regio da pea a ser soldada, a ZAC no metal base
29
maior, podendo ocasionar distores na pea. Na soldagem a laser, o feixe transfere
menor energia ao metal base, minimizando o tamanho da ZAC e consequentemente
a distoro na pea prottica, sendo esse processo mais adequado para aplicaes
odontolgicas.
Bertrand et al. em 2001, avaliaram a qualidade da tcnica da solda a laser
aplicada s ligas no preciosas como Ni/Cr e Cr/Co. Os autores procuraram
determinar os parmetros de soldagem apropriados que alcanariam profundidade
de solda e ausncia de trincas ou incluso de gs. As amostras, confeccionadas em
dimetros variados (0,6 a 2,0 mm e 3 mm) foram soldadas, variando-se a potncia
da solda de 255 a 295 V e durao de pulso de 3 a 13,5 ms de acordo com o
dimetro, observadas em microscpio, submetidas aos ensaios de resistncia
trao e microdureza, sendo os resultados comparados aos das amostras intactas.
Os autores constataram a presena de altos nveis de boro e carbono em amostras
de Ni/Cr, impurezas que provavelmente foram responsveis pela pobre capacidade
de solda apresentada. Alm disso, os valores de resistncia trao diminuram
medida que aumentou o dimetro das amostras. Houve penetrao completa da
solda nas amostras de Cr/Co. A regio central da solda apresentou valores mais
elevados de microdureza que o metal base, devido provavelmente s alteraes na
microestrutura do metal, causadas pelo rpido resfriamento. As amostras soldadas,
quando comparadas s originais, apresentaram valores menores de resistncia
trao e alongamento. Segundo os autores, a soldagem a laser demonstrou ser um
mtodo eficiente de unio de ligas no preciosas, alcanando penetrao de 2 mm
de profundidade, espessura usual das peas que necessitam de reparo.
Em 2001, Miraglia estudou a resistncia de unies soldadas em quatro ligas
metlicas, Pd/Ag, Ni/Cr, Au tipo III e Ti c.p., em funo das tcnicas de soldagem
convencional e a laser, tendo como controle as fundies em monobloco. Dez
padres em resina para cada tcnica de unio foram fundidos, perfazendo trinta
corpos de prova para cada liga utilizada, exceto para o Ti c. p. que recebeu apenas
a soldagem a laser e fundio em monobloco. Dos resultados gerais obtidos
concluiu-se que a tcnica de fundio em monobloco a mais resistente. A autora
salienta que as ligas que contm quantidades de Ag acima de 20%, a luz laser
refletida, impedindo a unio entre as partes. Para essas ligas, a soldagem
convencional apresentou valores capazes de suportar as foras geradas durante a
30
mastigao. Com a liga de Ni/Cr, tanto a soldagem convencional como a laser
apresentaram resultados altamente satisfatrios (437,34 MPa e 567,43 MPa,
respectivamente).
Wiskott et al. em 2001 analisaram a microestrutura da brasagem e de soldas
utilizadas para Ti c.p. Foram realizadas anlises de micrografias, caractersticas
elementares e a dureza de estruturas confeccionadas em Ti c.p. soldadas por quatro
diferentes mtodos: solda a laser, soldagem a arco eltrico (GTAW), feixe de
eltrons (EBW Electron Bean Welding) e solda de Au para preenchimento. As
superfcies das fraturas foram analisadas por MEV, a composio da junta
determinada por meio da anlise radiogrfica de disperso e a dureza mensurada
em locais especficos. Enquanto a solda a laser apresentou uma estrutura intacta, as
soldagens a arco eltrico e a feixe de eltrons apresentaram significativa zona
afetada pelo calor ao redor da junta. O feixe de eltrons aumentou este fenmeno; a
solda a arco eltrico rompeu o padro granular. Segundo os autores, as
microestruturas foram caracterizadas por comportamento diferente nas juntas que
eram altamente resistentes trao enquanto a resistncia fadiga apresentou
menor variao nas juntas testadas.
As propriedades mecnicas da soldagem a laser e as mudanas estruturais
da zona soldada foram relatadas por Wu et al. (2001). Em diferentes condies de
voltagem e frequncias de pulso, foram soldadas ligas de Ni-Cr, Co-Cr e titnio c.p.
Para a liga de Co-Cr, obteve-se mdias de 335 MPa (250V) e de 573 MPa (330V). A
zona afetada pelo calor apresentou partculas cristalinas pequenas e no final da
solda, foram observados intervalos com o formato de "dedo e na regio central das
hastes apresentou uma zona preta circular. De acordo com os resultados obtidos, os
autores verificaram que a voltagem foi proporcional profundidade da solda do Ti
c.p. e em proporo inversa resistncia, com mdias de 221 MPa (250V) e 154
MPa (330V). Tambm observaram que a partcula cristalina na zona afetada pelo
calor aumentou e a fase slida se expandiu; o intervalo do cristal se oxidou, e a
estrutura mudou para o aspecto de favo-de-mel. Segundo eles, a solda a laser
possui propriedades favorveis solda de Co-Cr e Ni-Cr, mas seu efeito em titnio
ainda discutvel.
Zavanelli e Henriques, em 2001, avaliaram a resistncia fadiga e corroso
31
de amostras confeccionadas em Ti c.p. e liga de Ti-6Al-4V submetidas soldagem a
laser. Foram confeccionadas 33 amostras de cada metal, em forma de halteres (2,3
x 40 mm). Para simular a condio clnica de esforo contnuo, foi realizado ensaio
de fadiga, sendo as amostras divididas em trs grupos: ciclagem mecnica imersa
em soluo de saliva artificial; soluo de saliva artificial fluoretada e sem imerso.
Aps a fratura, as amostras eram reposicionadas e unidas por meio de soldagem a
laser (300 V, 10 ms e 0 Hz) e novamente submetidas ao ensaio de fadiga nas
mesmas condies citadas, at a fratura, sendo as partes observadas em
microscpio eletrnico de varredura. O nmero de ciclos necessrios para a fratura
foi comparado entre as amostras intactas e soldadas. Os resultados mostraram que
houve diferena significante entre amostras intactas e soldadas (11060 e 6145 ciclos
respectivamente); quanto s condies do ensaio houve diferena significante entre
sem e com as solues de saliva, entretanto, no houve diferena entre a soluo
sem flor e a soluo com flor (16186, 5674 e 3948 respectivamente). A
observao em MEV constatou defeitos internos na solda, sugerindo inadequada
penetrao do laser, sendo considerado o mais importante fator na resistncia da
unio. A resistncia corroso do titnio est na dependncia da estabilidade da
camada superficial de xido, sendo demonstrado que a presena de ons flor
prejudica esta proteo.
Liu et al. em 2002, realizaram um estudo com o objetivo de examinar a fora
de unio de titnio soldado a laser usando vrios nveis de energia laser. Discos
fundidos de titnio (0,5 X 3,0 X 40 mm e 1,0 X 3,0 X 40 mm) foram preparados e
cortados perpendicularmente no centro do disco. As metades foram fixadas num jig
e soldadas usando laser Nd:YAG a vrios nveis de energia, com aumentos de 30A,
variando de 180 a 300A. As profundidades de penetrao do laser no titnio foram
medidas em vrias condies de potncia de energia, durao do pulso e dimetro
do ponto para determinar as condies apropriadas para estes parmetros. Baseado
na correlao entre os resultados obtidos para profundidade de penetrao e
tamanho das amostras (espessura: 0,5 e 1,0mm, largura: 3,0mm), a durao do
pulso e o dimetro do ponto usados neste estudo foram 10ms e 1,0mm,
respectivamente. Trs pulsos de laser (dimetro do ponto: 1,0mm) foram aplicados
de um lado para soldar toda a extenso das amostras (3,0mm). Amostras no
cortadas foram usadas como grupo controle no soldado. Foram realizados testes
32
de trao. Para as amostras de 0,5mm de espessura, a resistncia fratura para as
amostras soldadas a laser com corrente de 240, 270 e 300A no foram
estatisticamente diferentes das amostras do grupo controle. No houve diferena
significativa na resistncia fratura entre as amostras de 1,0mm de espessura
soldadas a correntes de 270 e 300A e o grupo controle. Os autores encontraram
foras de unio similares entre as amostras soldadas a laser e o metal de origem
(grupo controle).
Santos et al. em 2002, avaliaram os efeitos da solda a laser nas propriedades
estruturais e na resistncia corroso de amostras confeccionadas em Au/Pd.
Amostras cilndricas foram confeccionadas (10 mm x 2,7 mm ), submetidas
soldagem a laser, seccionadas, embutidas em resina polimrica, e receberam
acabamento com lixas abrasivas. Utilizou-se MEV para realizar a anlise
metalogrfica do metal base e da regio da solda; o ensaio eletroqumico de
corroso utilizou soluo de NaCl. O resultado da metalografia apresentou
microestrutura granular bifsica para o metal base com presena de precipitados
formados por Au, Ag, Pd, sendo o Au o elemento majoritrio. A regio da solda
apresentou uma microestrutura refinada, proveniente da alta velocidade de
esfriamento imposta pela solda a laser. No ensaio de dureza, o metal base
apresentou valores de dureza superiores ao cordo de solda, enquanto que para a
corroso, o cordo de solda apresentou maiores valores de resistncia.
Wu et al. (2002) estudaram a morfologia e a microestrutura de diferentes ligas
soldadas a laser. Foram emparelhadas vrias ligas metlicas e titnio c.p. em quatro
grupos: Au-Pt e Ni-Cr; Au-Pt e Ti c.p., Ti c.p. e Ni-Cr; Ni-Cr e Co-Cr, os quais foram
soldados a laser. Os poros identificados por MEV, foram observados nas zonas
afetadas pelo calor. Na unio do Au-Pt e Ti c.p., o titnio foi misturado gradual e
uniformemente liga de Au-Pt com limite definido e aumento em tamanho do gro
cristalino. No entanto, no titnio foi observada uma morfologia irregular e orifcios
com limites definidos; no grupo de Ni-Cr e Ti c.p., uma mistura regular, transio
lenta entre gros cristalinos na interface do Ni-Cr e no titnio foi observada leve
alterao, limite definido e trincas pequenas; no grupo de Co-Cr e Ni-Cr, foi
verificado um limite indefinido em ambos os lados que so resultados de uma rede
de aspecto cilndrico observada na fase de fuso. A maioria dos elementos
difundidos apresentavam-se distante da zona de fuso. Segundo os resultados
33
deste estudo, os autores verificaram que a hibridao do titnio c.p. e qualquer outra
liga no indicada, no entanto, o efeito da solda a laser em diferentes ligas pode ser
indicada, exceto para titnio c.p.
No sabido ao certo de como alguns componentes do gesso dental afetam
a soldagem a laser nas ligas de Ti. Fugioka et al. em 2003 em seu estudo,
analisaram os problemas metalrgicos causados pelo gesso dental nas estruturas
odontolgicas fabricadas em Ti c.p. Para a soldagem foi utilizado um aparelho laser
Nd:YAG e as estruturas metlicas foram divididas em um grupo fixado com gesso e
o outro no. As propriedades metalrgicas das soldas foram avaliadas pelo teste de
dureza Vickers, observao da microestrutura, observao de fraturas na superfcie
anlise quantitativa de oxignio e hidrognio. As soldagens que estavam fixadas
pelo gesso apresentaram um aumento de dureza, existncia de uma estrutura em
forma de agulha, superfcie frgil para fratura e aumento da concentrao de
oxignio e hidrognio em comparao ao metal base. Nas estruturas soldadas sem
a fixao de gesso, estas caractersticas no foram observadas. Portanto foi
demonstrado que as estruturas metlicas fixadas em gesso apresentaram soldas a
laser mais frgeis.
Santos et al. (2003) investigaram a resistncia corroso, em meio e
condies que simulam a agressividade da cavidade oral, de uma liga de AuPd
utilizada na confeco de prteses odontolgicas sobre implantes, antes e depois de
serem submetidas ao processo de soldagem a laser e por brasagem. Os corpos de
prova foram construdos com formato cilndrico, com dimenses de 0,27 cm de
dimetro e 1,0 cm de comprimento e foram submetidos ao processo de soldagem
com juntas tipo topo. Para a soldagem a laser foi utilizada a soldadora Dentaurum
com potncia do feixe prxima a 5 KW durante 12 ms, gerando uma energia de
soldagem de aproximadamente 49,60 J. Na solda por brasagem manteve-se uma
distncia de 0,25mm entre os corpos de prova para a adio de metal de
preenchimento e foram soldados utilizando-se um maarico ar/gs GLP. As
amostras foram colocadas em uma clula eletroqumica composta de trs eletrodos:
o de trabalho; o de referncia, que utilizou o calomelano saturado e o auxiliar, um
eletrodo de grafite. Como eletrfito, utilizou-se uma soluo aerada de NaCl (0,9%)
que simula as condies e a agressividade do meio bucal. Concluiu-se que as trs
regies estudadas, metal base, solda a laser e solda por brasagem, possuem boa
34
resistncia em meio de NaCl a 0,9%. O processo por solda a laser, por causa de sua
transformao na estrutura metalrgica, confere a essa estrutura uma maior
resistncia corroso, quando comparada estrutura do metal base e solda por
brasagem.
Baba et al. (2004) avaliaram a resistncia mecnica da liga de Co-Cr soldada
a laser e tambm os efeitos da energia de sada do feixe de raio laser e diferentes
mtodos de soldagem para esta liga. Foram fundidas, em liga de Co-Cr, placas com
dimenses de 0,5 x 3,0 x 40,0 mm2 e 1,0 x 3,0 x 40 mm2 e cortados ao meio, aps
sua fundio. As duas partes de cada placa separada foram posicionadas e fixadas
em uma base. A durao de pulso do laser e seu dimetro de foco foram
padronizados, respectivamente em 10,0 ms e 1,0 mm, a todos os corpos de prova. A
energia da sada dos feixes de raios laser variou a partir de 180 at 310 A, com
aumento de 30 A por grupo. Para as placas com 0,5 mm de espessura, a soldagem
foi feita em apenas um lado (soldagem simples), por toda a largura de 3,0 mm das
placas. Para os corpos de prova com espessura de 1,0 mm foram aplicados trs
tiros a um lado da placa ou trs tiros a cada lado (soldagem dupla), por toda a sua
largura (3,0 mm). Como controle, utilizou-se placas sem cort-las ao meio. Para os
corpos de prova com 0,5 mm de espessura e soldados com tenso de 270 at 300 A
no apresentaram estatisticamente diferentes dos grupos de controle. As placas de
1,0 mm soldadas com tenso de 270 A apresentaram a maior fora de unio da
solda a laser.Os resultados observados pelos pesquisadores tambm demonstraram
que, para todas as tenses estudadas, houve uma piora na fora de resistncia das
placas soldadas a laser em relao aos grupos controle. Vrias rachaduras foram
observadas nas superfcies da linha de solda antes da fratura das peas e para os
espcimes com 1,0 mm de espessura, estas rachaduras poderiam causar uma
diminuio na fora de unio da liga de Co-Cr soldada a laser. Para a tenso de 300
A estas rachaduras eram mais numerosas que para as superfcies soldadas com
270 A, o que pode explicar a menor fora de unio das soldas com 300 A. Com os
resultados deste trabalho, os autores afirmam que a soldagem a laser, das ligas de
Co-Cr, em condies adequadas, proporciona bons resultados.
Costa et al. em 2004(a), verificaram a distoro linear das prteses sobre
implantes, fundidas em monobloco e fundidas em seces e soldadas a laser e por
brasagem sobre um modelo de uma mandbula edntula com cinco anlogos de
35
pilares de implantes, paralelos entre si com distncia de 10mm medidos de centro a
centro. Sobre estes foram parafusados novos cilindros de ouro, com torque de
10N/cm. Ento foram executadas 15 infraestruturas metlicas que foram divididas:
GC Adaptao passiva dos cilindros de ouro; GM monobloco, GB segmentos
soldados por brasagem e GL segmentos soldados a laser (Laser Dentaurum com
325V, 5,2 KW, 14 ms e 3.71 x 105J) . Observaram-se as estruturas fixadas com
parafusos novos sob microscpio de mensurao. A medio foi realizada na
vestibular direita e esquerda e da mesma forma na lingual da interface
cilindro/anlogo e dados anotados em tabela apropriada. Para o eixo y, a tcnica de
soldagem a laser (Mdia=12,41 e Dp=11,12) produziu menos distoro
significativamente do que a tcnica de brasagem (Mdia=23,06 e Dp=21,88) seguida
pela tcnica de monobloco (Mdia=39,83 e Dp=21,88) p=0.05. Para o eixo x,
somente o grupo Monobloco apresentou diferena significativa para as demais
tcnicas (Mdia=45,66 e Dp=21,56).
Costa et al. em 2004(b) realizaram um estudo comparativo feito entre dois
mtodos de confeco de prtese unitria suportada por implante. Para tanto
incluram no centro de um bloco de resina um implante rosqueado de 3.75mm de
dimetro por 10.0mm de comprimento (3i Implant innovations, Brasil) e sobre este foi
parafusado com torque de 20N.cm 15 pilares UCLA torneados anti-rotacionais
(137CNB, Conexo Sistemas de Prteses, Brasil) sem qualquer procedimento
laboratorial (grupo controle - GC). A partir de um molde de silicone, 15 componentes
tipo UCLA calcinveis (56CNB, Conexo Sistemas de Prteses, Brasil) foram
parafusados (20N.cm) ao implante e receberam enceramentos padro (face
vestibular plana) os quais foram fundidos em titnio (grupo fundio - GF). 15
componentes, tipo UCLA torneados em titnio (137CNB, Conexo, Sistemas de
Prteses, Brasil) receberam o mesmo enceramento padro e estes copings foram
fundidos em titnio separados e soldados a laser aos respectivos pilares em seu
bordo (grupo soldagem a laser- GSL), com aparelho Dentaurum, 330J e pulso de 9,0
ms. A adaptao marginal foi observada na interface implante/componente, sob
microscpio de medio, no eixo y em 4 pontos de referncia na vestibular, lingual,
mesial e distal previamente marcados no bloco. As mdias aritmticas foram obtidas
e uma anlise dos dados foi feita para determinar o teste estatstico mais apropriado.
Os dados estatsticos descritivos (m) para Controle (mdia desvio padro:13.50
36
21.80; mediana 0.00), para fundio (36.20 12.60; 37.00), para Laser (10.50
12.90; 3.00) foram submetidos ao ruskal- allis OV , 5 . esultados: Os
testes mostraram ue os valores mdios de distor o diferem estatisticamente (k
1 . 0 df p 0.001 0.05). O teste unn s (5%) mostra diferena entre fundio e
os outros dois grupos. Concluso: No eixo y, os menores valores de distoro foram
obtidos pelo grupo soldagem a laser de bordo (GSL).
Iwasaki et al. (2004) analisaram a distoro da soldagem a laser em titnio,
sob diferentes condies operacionais. Foi utilizado o Laser Nd:YAG e observado
que a distoro aumentou aps cada ponto de soldagem ao longo da zona soldada
de um lado, mas diminuiu aps a soldagem do outro lado (quando o espcime era
soldado em dois lados). No caso da distoro observada no primeiro lado soldado,
ocorreu em funo da corrente, do dimetro da solda utilizada e em virtude da solda
solidificada, quando aplicada nestes parmetros. Em funo da fuso ocorreu a
contrao da pea, e consequentemente, distoro. Segundo os autores, a
soldagem em quatro pontos diminuiu significativamente a distoro, assim como a
soldagem de ambos os lados.
Em 2004 Zavanelli et al. avaliaram a resistncia fadiga e corroso de
amostras confeccionadas em Ti c.p. e liga de Ti-6Al-4V submetidas soldagem a
laser. Foram confeccionadas 30 amostras de cada metal, em forma de alteres (2.3 x
40mm) preparadas por fundio por cera perdida com o Sistema Rematitan. Para
condio clnica de esforo contnuo, foi realizado ensaio de fadiga, sendo as
amostras divididas em trs grupos: ciclagem mecnica imersa em soluo de saliva
artificial, soluo de saliva artificial fluoretada e sem imerso. Aps a fratura, as
amostras foram reposicionadas e unidas por meio de soldagem a laser com
voltagem de 300V, pulso de 10ms e frequncia de 0 hz e novamente submetidas ao
ensaio de fadiga nas condies citadas, at a fratura. As superfcies das fraturas
foram observadas em MEV e o nmero de ciclos necessrios para a fratura foi
comparado entre as amostras intactas e soldadas. O nmero de ciclos para a falha
dos espcimes soldados e intacto foi comparada por anlise de varincia e teste de
Tukey a um nvel de probabilidade de 5%. Os resultados mostraram que houve
diferena significante entre amostras intactas e soldadas (11060 e 6145 ciclos
respectivamente); quanto as condies do ensaio houve diferena significante entre
ar e as solu es de saliva, entretanto, no houve diferen a entre solu o sem e
37
com flor (16186, 5674 e 3948 respectivamente). A observao em MEV constatou
defeitos internos da solda, sugerindo inadequada penetrao do laser, sendo
considerado o mais importante fator na resistncia da unio. A resistncia
corroso do Ti est na dependncia da estabilidade da camada superficial de xido,
sendo demonstrado que a presena de ons prejudica esta proteo.
Suzuki et al. em 2004, descreveram as vantagens da utilizao da solda a
laser no reparo de grampos de Prtese Parcial Removvel, como: tempo de trabalho
reduzido, no h a necessidade de incluso em revestimento e de metal para solda,
no causa danos na resina acrlica da prtese, menor aquecimento da pea e assim,
menor distoro. Para o processo de soldagem foi utilizada potncia de 180 V e
durao do pulso de 3 ms. Segundo os autores, estes grampos poderiam ser
soldados de forma convencional, apresentando, contudo, as desvantagens de
grande risco de nova fratura pela concentrao de estresse, descolorao devido
corroso qumica e eltrica, dificuldade da solda convencional no Ti devido
contaminao e possveis danos na resina acrlica da prtese.
Anusavice (2005) recomendou que a solda deveria ter um ponto de fuso
menor do que o das partes a serem soldadas, para que estas no sofressem
distores e tambm para que a solda flusse livremente sobre as superfcies,
quando fundida. Esse ponto de fuso deveria ser pelo menos 100C abaixo da
temperatura de fuso da liga a ser soldada. Enfatizaram ainda a necessidade de as
prteses fixas em ligas de ouro apresentarem o mesmo padro de adaptao obtido
com os retentores antes e aps a soldagem, considerando a importncia do uso dos
fundentes, pois a sua no utilizao pode provocar a presena de porosidades, aps
a solidificao da solda e influir na resistncia da unio soldada. Sugeriram tambm
que a solda deveria ser resistente corroso causada pelos fluidos bucais e
relacionara a distncia entre as reas a serem soldadas a trs fatores: expanso
trmica do revestimento, expanso trmica do metal e contrao da solda na
solidificao. Para prevenir distores durante a soldagem, os autores aconselharam
que se tivesse um espao de 0,1mm entre as reas a serem unidas, pois um
intervalo excessivo aumentaria essas distores. Recomendaram tambm para
minimizar os problemas acima apontados, a utilizao de revestimento base de
quartzo, por apresentar menor expanso trmica e o aquecimento do bloco de
revestimento feito no forno at uma temperatura de 438C, embora aceitassem que
38
pudesse ser aquecido antes da soldagem, com um maarico ou bico de Bunsen.
Baba e Watanabe em 2005, examinaram a profundidade de penetrao da
solda a laser no titnio c.p., Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Co-Cr e ouro tipo IV utilizando
parmetros de soldagem variados. Segundo os autores, no procedimento de solda a
laser, alguns parmetros como voltagem, dimetro do ponto de solda e durao do
pulso podem ser alterados a fim de se conseguir o melhor resultado. Foram
confeccionadas amostras (3 x 8 x 50 mm) dos metais selecionados e submetidas a
soldagem com os seguintes parmetros: voltagem de 160 a 340 V (incrementos de
20 V); dimetro do ponto de solda de 0,4 a 1,6 mm (incrementos de 0,2 mm) e
durao do pulso de 10 ms. Aps a soldagem, cada amostra foi partida na regio da
solda, que recebeu a irradiao em apenas uma superfcie. A profundidade da
penetrao da solda foi medida na superfcie interna da regio partida (distncia
vertical da superfcie do metal at o ponto mais profundo da solda). Os resultados
mostraram que a profundidade variou de acordo com as combinaes de voltagem e
dimetro do ponto (o mximo conseguido foi de 1,0 mm). Quando foi utilizada maior
voltagem e menor dimetro do ponto de solda, a profundidade aumentou para cada
metal, pois aumentava-se a energia do pulso. A profundidade de penetrao do
laser com a mesma energia em cada metal depende das propriedades do metal
como condutibilidade trmica e taxa de absoro do feixe de laser.
Botega em 2005, avaliou a resistncia trao e alongamento de amostras
de diferentes dimetros (1,5, 2,0 e 5,0 mm) fundidas em titnio c.p. submetidas a
soldagem a laser em diferentes distncias de soldagem (0,0 mm e 0,6 mm). Foram
confeccionadas 45 amostras, separadas em 9 grupos (n= 5): G1) dimetro 1,5 mm
controle (no submetidas soldagem); G2) dimetro 1,5 mm e distncia zero; G3)
dimetro 1,5 mm e distncia 0,6 mm; G4) dimetro 2,0 mm (controle); G5) dimetro
2,0 mm e distncia zero; G6) dimetro 2,0 mm e distncia 0,6 mm; G7) dimetro 5,0
mm (controle); G8) dimetro 5,0 mm e distncia zero; e G9) dimetro 5,0 mm e
distncia 0,6 mm. Aps a fundio, todas as amostras, exceto as dos grupos
controle, foram seccionadas e unidas, para a soldagem com as seguintes
especificaes: 320V / 9 milissegundos (ms) (amostra de 1,5mm), 330V / 9 ms
(amostra de 2,0mm) e 350V / 9 ms (amostra de 5,0mm) em um aparelho de
soldagem a laser Desktop-F (Dentaurum KG). Aps a soldagem, foram submetidas
ao ensaio de resistncia trao at a ruptura em mquina servo hidrulica. As
39
superfcies de fratura foram analisadas em microscpio eletrnico de varredura. Os
resultados foram submetidos Anlise de Varincia e teste de Tukey (p
40
brasagem e a soldagem a laser, em estruturas metlicas de uma prtese clssica de
Brnemark. Dez estruturas fundidas em Ni-Cr foram segmentadas em quatro partes
e analisadas no MEV em pontos pr-estabelecidos, vestibular e proximal, totalizando
8 pontos de anlise para cada estrutura. Na primeira fase, foi mensurada a fenda
marginal existente entre o anlogo do implante e o abutment UCLA antes da unio
destes segmentos atravs da brasagem e da solda a laser. Aps esta anlise inicial,
as 10 estruturas foram divididas aleatoriamente em dois grupos. O grupo que seria
unido pelo processo de brasagem, utilizando maarico gs/oxignio, apresentou
uma fenda marginal mdia de 5,94 m, j o grupo que seria unido atravs da
soldagem a laser, uma fenda marginal mdia de 7,22 m. Os segmentos de cada
estrutura metlica foram parafusadas com 10Ncm aos respectivos anlogos da
plataforma de trabalho e unidos com resina acrlica. Aps a polimerizao da resina,
a estrutura foi desaparafusada e submetida ao processo de brasagem ou da
soldagem a laser e analisada no MEV. A mdia das fendas marginais aps o
processo de brasagem passou a ser de 18,80 m e a mdia das fendas marginais
aps a soldagem a laser passou a ser de 12,38 m. A anlise de covarincia
mostrou que a diferena das fendas depois da unio atravs da brasagem foi maior
que a diferena das fendas obtidas atravs da soldagem a laser (p=0,001). Apesar
da brasagem apresentar uma distoro significativamente maior quando comparada
soldagem a laser, ambas mostraram valores de fenda marginal clinicamente
aceitveis. No entanto, ficou evidente a facilidade de execuo da tcnica a laser em
relao brasagem, principalmente no que tange ao tempo necessrio para a
realizao de cada uma delas.
Ribeiro et al. (2005) tiveram como objetivo, por meio da reviso da literatura,
abordar e discutir as formas e caractersticas que as infraestruturas metlicas das
restauraes metalocermicas convencionais devem possuir para obter sucesso.
Devem ser observados a espessura e o desenho do coping de acordo com o metal
empregado e o dente preparado, o espao para porcelana, o desenho do pntico e a
natureza do contato com a mucosa subjacente, a espessura e localizao dos
conectores e espaos para soldas, localizao e tipos dos pontos de contato oclusal
e proximal. fundamental que o cirurgio-dentista seja criterioso no planejamento e
prova da infraestrutura metlica para que seja alcanado um trabalho bem sucedido.
Em relao a solda, pode-se concluir que: esta deve ser realizada aps a remoo,
41
nos pnticos, no sentido oblquo de anterior para posterior, o espao para solda
deve ser de 0,3 mm a 0,5mm entre as superfcies a serem soldadas, devem ser
planas, paralelas e uniformes.
Silveira et al. 2005, avaliando a conduta de 27 laboratrios de prtese
dentria na confeco de prteses sobre implante, verificaram que 78% dos
trabalhos realizados por esses laboratrios so fundidos em Ni-Cr, provavelmente
devido ao fato de seu baixo custo. Os autores ainda observaram que 74% dos
laboratrios fundem suas infraestruturas em monobloco, quando a maioria dos
autores sugere as soldas, e que em 80% dos casos utiliza-se pilares tipo Ucla,
reconhecidamente os pilares que promovem um alto ndice de desajustes, dos quais
52% so selecionados pelos prprios dentistas.
As propriedades mecnicas de peas soldadas a laser em liga de Ti-6Al-7Nb,
Ti c.p. e ligas de Co-Cr foram investigadas e comparadas com as peas fundidas
no soldadas utilizando ensaio de trao por Srimaneepong et al. em 2005.
Amostras em forma de halteres foram cortadas no centro e as duas metades dos
corpos de prova foram soldadas com solda Nd:YAG com regulagem de 220 ou 260
V. A resistncia mecnica do grupo soldado com 260 V foi maior do que a do grupo
de 220 V para as ligas de Ti-6Al-7Nb e de Co-Cr, com exceo para o Ti c.p. Todos
as amostras soldadas a laser com 260 V nas ligas de Ti-6Al-7Nb e titnio, que
fraturaram fora das reas soldadas, apresentaram caractersticas dcteis, enquanto
todas as amostras soldadas fundidas em Co-Cr, fraturaram dentro das reas
soldadas, apresentaram caractersticas frgeis . Este estudo mostrou que a
resistncia mecnica das soldas a laser nas ligas de Ti-6Al-7Nb e Ti c.p. foi to
elevada como a de peas fundidas no soldados, enquanto que as propriedades
mecnicas das juntas soldadas a laser foram influenciadas por alteraes
microestruturais.
Uysal et al. (2005) avaliaram as propriedades da soldagem a laser (Cresco-Ti
System) e o stress suportado na unio de uma infraestrutura implantossuportada.
Foi analisada em trs dimenses a carga biomecnica gerada sobre os pontos de
solda a laser em estruturas totais e parciais implantossuportadas. Vinte amostras de
titnio c.p. (Cresco-Ti Co) foram maquinadas com 4 milmetros de dimetro e 40
milmetros de comprimento e foram divididos em dois grupos de dez amostras cada.
42
O grupo controle foi utilizado em monobloco e o grupo experimental foi seccionado e
unido por soldagem a laser (Cresco-Ti Co.) em laboratrio. Os pontos de solda a
laser em uma amostra foram seccionados e analisados em microscpio para avaliar
a penetrao e eficincia da soldagem. Todas as amostras foram submetidas a um
teste de tenso uniaxial com strain gauges e os dados foram analisados por um
programa de computador. Os resultados mostraram que os pontos de solda a laser
uniram somente as bordas das amostras, localizando as fraturas somente nessa
regio.
Em 2005, Watanabe et al. investigaram o efeito do tratamento trmico sobre
as foras de unio de estruturas de Ag-Au-Cu-Pd e Co-Cr soldadas a laser. Para a
realizao do experimento placas nas ligas de Ag-Au-Cu-Pd (Ag) e Co-Cr (Co) ligas
foram preparados. Aps o polimento das superfcies a serem soldadas, as placas
foram combinados e unidas da seguinte forma Ag com Ag (Ag / Ag), Co com Co (Co
/ Co) e Ag com Co (Ag / Co) e soldadas com laser Nd:YAG com durao de pulso de
10 ms, dimetro de 1 mm e tenso de 200 V. Cinco amostras foram preparadas para
cada condio experimental e soldadas bilateralmente com 5 pontos. O Ag/Ag,
Ag/Co e o grupo controle Ag sofreram dois tratamentos de amolecimento por calor
(ST) e endurecimento (AH). No grupo de amostras que serviu como controle no foi
dado o tratamento trmico. A carga de ruptura e a percentagem de alongamento
foram medidos a uma velocidade de 1,0 mm/min. A resistncia fratura de Co/Co foi
semelhante do controle Co, enquanto que a resistncia fratura de Co/Ag foi
significativamente menor do que a de ambos os pares de ligas para todas as
condies de tratamento trmico. O controle Ag apresentou maior resistncia
fratura aps AH e menor resistncia fratura aps ST. O tratamento AH aumentou a
resistncia ruptura, e o tratamento ST diminuiu a resistncia ruptura de ambos
Ag/Ag e Co/Ag, embora no significativamente. A percentagem de alongamento
parece correlacionar-se positivamente com os resultados da resistncia ruptura.
Os resultados obtidos neste estudo indicaram que o tratamento trmico de
endurecimento aumentou a resistncia da solda entre os pares de ligas de Au-Ag-
Cu-Pd, e entre a Au-Ag-Cu-Pd e ligas de Co-Cr.
Giolo et al. em 2006, relataram que o titnio e suas ligas, especialmente o Ti-
6Al-4V, possui excelente biocompatibilidade e a tima resistncia corroso,
mesmo em ambientes desfavorveis como a cavidade oral, fazendo o metal de
43
eleio na fabricao de implantes. Este estudo props-se a avaliar: a solda laser e
a eletroeroso na reduo do desajuste marginal de infraestruturas fundidas em Ti
c.p. e Ti-6Al-4V; os efeitos dos ciclos de coco da porcelana no desajuste marginal
e ainda, o refinamento marginal com eletroeroso ps-simulao dos ciclos de
coco. Para este fim, infraestruturas metlicas de prteses foram confeccionadas e
distribudas aleatoriamente em seis grupos experimentais, respeitando-se a liga
utilizada para fundio (Ti c.p. e Ti-6Al-4V) e os tratamentos utilizados para
minimizar o desajuste marginal (sem tratamento, eletroeroso e solda laser). As
infraestruturas foram submetidas simulao dos ciclos de coco e posterior
refinamento marginal com eletroeroso. As mensuraes foram realizadas aps
cada uma dessas cinco fases de estudo. Os resultados estatsticos, obtidos a partir
do ajuste de modelos lineares generalizados para dados longitudinais, mostraram
que a solda laser foi o tratamento que apresentou, em mdia, os menores
desajustes em todas as fases analisadas, seja para os molares ou pr-molares.
Quanto as ligas utilizadas para fundio, estas produziram, em mdia, desajustes
similares.
Hart e Wilson, em 2006, diante das falhas precoces de estruturas soldadas a
laser na prtica clnica, propuseram uma investigao da resistncia e durabilidade
de seces de titnio soldadas em cantilever. Para tal, sessenta estruturas
implantossuportadas de titnio com 12mm de cantilever foram confeccionadas em
quatro grupos de 15 peas usando trs diferentes protocolos de soldagem a laser
(com nenhum fio de preenchimento, com 1 e 2 fios, e pela tcnica de soldagem com
gs tungstnio). Dez estruturas de cada grupo foram testadas em relao
resistncia flexural com o carregamento dos cantileveres, e as outras cinco eram
testadas atravs de carga mastigatria simulada de 200N at a falha da solda ou at
completar um milho de ciclos (a fora mdia de mastigao gerada em prteses
sobre implantes de at 144N). Os resultados dos testes estatsticos mostraram
diferenas significantes entre os quatro grupos em relao resistncia flexural e ao
carregamento cclico, sendo que a tcnica de soldagem com fios de preenchimento
promove maior resistncia fadiga e flexural s extenses em cantilever, assim
como a soldagem realizada com gs de tungstnio promove a mais alta resistncia
nos pontos de solda.
Em 2006 Huang et al. verificaram a susceptibilidade de fratura por fadiga em
44
uma liga de Titnio (Ti) soldada a laser Nd: YAG, variando o pulso de energia entre
11, 15 e 18 J (310, 340 e 360 V) em um ambiente com saliva artificial (0 e 0,5% de
NaF). Para a avaliao foram utilizados os testes de velocidade de alongamento
constante (CERT) e teste de fadiga (FT), respectivamente. Ambos CERT e FT foram
tambm realizados ao ar livre para servirem de controle. Os resultados mostraram
que o aumento da energia da soldagem aumentou a capacidade de alongamento e
resistncia fadiga, mas diminuiu a resistncia trao das unies de Ti ao ar livre.
Com uma energia de soldagem de 11 J, os ons de flor na saliva artificial
aumentaram a susceptibilidade de rachaduras e diminuiu o tempo para a fadiga nas
unies de Ti. Quando a energia de s
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