Diseño y optimización de una lima endodóntica rotatoria de sección S itálica

Abstract

El principal objetivo de esta investigación es presentar un modelo optimizado de la herramienta de acuerdo con sus principales causas de fallo. Por esta razón, se estudia y evalúa mediante estudios del campo de la biomecánica las condiciones más desfavorables para esta herramienta en cuestión.

Como conclusiones del proyecto, en primer lugar, se consigue obtener un modelo optimizado en comparación con el modelo inicial, con una sección modificada y un paso de 9,3.

Los resultados del ensayo de flexión muestran el característico comportamiento flexible del NiTi en la herramienta, mientras que con el ensayo de torsión pura se llega a una fuerte relación que surge entre la resistencia a la torsión con el paso, ya que a mayor paso mejor resistencia a la torsión.

En segundo lugar, se consigue una lima que no sólo produce una disminución significativa en las tensiones equivalentes de von Mises, si no que posee una distribución optimizada de las tensiones, repartiéndolas a lo largo de las fibras de la herramienta, disminuyendo su riesgo a fractura. A la vista de los perfiles de tensiones mostrados en la Figura 3, la lima obtenida presenta un perfil de tensiones que, en comparación con el resto de limas estudiadas, presenta una mejora en la distribución de las tensiones al tener una configuración que reparte dichas tensiones a lo largo de las fibras de la herramienta. Las limas comerciales en cuestión, aún pudiendo tener tensiones que a priori son menores, tienden a concentrar las tensiones máximas en una región crítica que supone un riesgo para herramienta de cara a la fractura de ésta.

Adicionalmente, este proceso de optimización llevado a cabo en el trabajo supone un beneficio sustancial para el fabricante, dado que, haciendo uso de la misma cantidad de material, sin modificarlo, se consigue una herramienta con propiedades mecánicas mejoradas. Con ello se consigue reducir los gastos que hubiesen conllevado mejorar la resistencia de la instrumentación por otros métodos más costosos.

A raíz de los resultados obtenidos tras el ensayo de torsión y flexión combinada, se abre la posibilidad de un estudio acerca de la relación entre el ángulo de curvatura de la herramienta y la resistencia que presenta.

Por último, en base a los resultados obtenidos, se propone una continuación de este trabajo que conste de una comprobación experimental de la herramienta obtenida y del

The main objective of this investigation study is to present an optimized model of the tool according to face its main causes of failure. Accordingly, there will be evaluated several studies in this field of biomechanics and odontology in order to understand the worst-case scenarios for these instruments.

To conclude the project, firstly, there is an optimized model obtained compared to the initial model, with a modified section and a pitch of 9.3.

The results of the bending test show the characteristic flexible behavior of NiTi in the tool, while with the pure torsion test a strong relationship between the torsional strength with the pitch emerges, the higher the pitch the better the torsional strength.

Secondly, we obtained a file that not only produces a significant decrease in the equivalent von Mises stresses, but also has an optimized stress distribution, distributing them along the tool fibers, reducing the risk of fracture.

In view of the results, the file obtained presents a stress profile that, compared to the other files studied, shows an improvement in the distribution of stresses by having a configuration that distributes these stresses along the fibers of the tool. The commercial files in question, even though they may have a priori lower stresses, tend to concentrate the maximum stresses in a critical region that represents a risk for the tool with regard to its fracture.

Additionally, this optimization process carried out in the work represents a substantial benefit for the manufacturer, since, by using the same amount of material, without modifying it, a tool with improved mechanical properties is obtained. This reduces the costs that would have been incurred in improving the strength of the instrumentation by other more costly methods.

As a result of the stresses obtained after the combined bending and torsion test, the possibility of a study on the relationship between the bending angle of the tool and its strength is open.

Finally, based on the results obtained, a continuation of this work is proposed, consisting of an experimental verification of the tool obtained and the method used, especially seeking to verify and improve the simulated tests, as well as other suggestions for alternative studies on the subject.