Ocena chropowatości powierzchni oraz podatności na procesy korozyjne łuków tytanowo-niobowych oraz tytanowo-molibdenowych w badaniach laboratoryjnych

Wstęp
Rozwój technologii produkcji oraz chęć stworzenia materiałów medycznych o najkorzystniejszych właściwościach klinicznych sprawiają, że na rynek wprowadza się nowe generacje produktów lub modyfikuje się już stosowane. Badania laboratoryjne mogą pomóc w określeniu właściwości materiałów odpowiednich do wykorzystania w warunkach klinicznych oraz przy podejmowaniu decyzji o wyborze postępowania leczniczego optymalnego w danym schemacie.

Cel
Celem pracy była ocena podatności na korozję oraz chropowatości powierzchni dwóch rodzajów łuków ortodontycznych wykonanych ze stopów tytanu.

Materiał i metody
W badaniu oceniano łuki ortodontyczne o przekroju 0,017 x 0,025 cala (0,04 x 0,06 cm) firm RMO (USA) oraz Morita (Japonia), wykonane odpowiednio ze stopu tytanowo-molibdenowego oraz tytanowo-niobowego. Topografię powierzchni badanych próbek oceniano za pomocą mikroskopu skaningowego, natomiast odporność korozyjną materiałów badano metodą potencjodynamiczną. Dokonano również oceny chropowatości materiałów, wykorzystując w tym celu profilometr optyczny. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej na poziomie istotności p = 0,05.

Wyniki
Analiza danych liczbowych uzyskanych w wyniku badań potencjodynamicznych wykazała, że średnie natężenie prądu korozyjnego (Ikor) było wyższe w przypadku materiałów firmy RMO i wynosiło średnio 0,0033 μA/cm2, w porównaniu ze średnią wartością oznaczoną dla materiałów firmy Morita wynoszącą odpowiednio 0.0029 μA/cm2. Opisane wartości nie różniły się w sposób istotny od siebie (p = 0,036).

Wnioski
1) Łuki ortodontyczne oceniane w badaniu ulegały procesom korozji niezależnie od producenta i składu pierwiastkowego materiału. 2) Zaobserwowane istotne różnice w chropowatości powierzchni obu łuków ortodontycznych ocenianych w badaniu mogą w sposób pośredni wskazywać na ich odmienny potencjał w generowaniu sił tarcia w warunkach klinicznych.



Introduction
The development of production technology and the willingness to create medical materials with the most beneficial clinical properties result in new generations of products being introduced to the market or those already in use being modified. Laboratory tests can help determine the properties of materials suitable for use under clinical conditions and help when deciding on the optimal treatment for a given approach.

Aim
The aim of the study was to assess the susceptibility to corrosion and surface roughness of two types of orthodontic archwires made of titanium alloys.

Material and methods
The study evaluated orthodontic archwires with the cross-section of 0.017 by 0.025 inch (0.04 by 0.06 cm) by RMO (USA) and Morita (Japan), made of titaniumniobium and titanium-molybdenum alloys, respectively. Surface topography of tested specimens was evaluated using the scanning microscope, whereas corrosion resistance was assessed by a potentiodynamic technique. The roughness of materials was also evaluated using an optical profilometre. The obtained results were subject to statistical analysis at the significance level of p = 0.05.

Results
The analysis of numerical data obtained from potentiodynamic studies shows that the average corrosion current intensity (Icor) was higher for RMO materials, compared to Morita materials, namely 0.0033 μA/cm2 and 0.0029 μA/cm2, respectively. The values described were not statistically significantly different (p = 0.036).

Conclusions
1) Orthodontic archwires evaluated in the study were subject to corrosion, regardless of the material manufacturer and elemental composition. 2) Significant differences observed in the surface roughness of both orthodontic archwires evaluated in the study may indirectly indicate their different potentials to generate frictional forces under clinical conditions.