Failure analysis of rotary endodontic instruments of Ni-Ti in dentistry

Os instrumentos endodônticos rotatórios de Ni-Ti (limas rotatórias) são utilizados para o preparo dos condutos radiculares e apresentam características de memória de forma, alta flexibilidade e geometria variável. Apesar dessas características, quando solicitados no uso clínico endodôntico, algumas vezes, apresentam fratura no interior dos condutos radiculares tendo como conseqüência uma diminuição no período de utilização, alto custo e a presença de iatrogenias. Este trabalho tem por objetivo realizar uma análise de falha de dois tipos de instrumentos endodônticos rotatórios de Ni-Ti, ProTaper® e ProFile® do mesmo fabricante (Dentsply-Tulsa Dental-Suíça), com geometrias diferentes, utilizando algumas limas com falha em serviço, e ensaios de fadiga de limas sem uso, por flexão rotativa, visando a obtenção de referenciais de micromecanismos de fratura. Foram realizadas análises químicas, por Espectrometria de Fluorescência de raios X e por Difração de raios X, metalográfica, por microscopia óptica, e fratográfica, por microscopia eletrônica de varredura, e ensaios de microdureza e de fadiga, por flexão rotativa, nos dois tipos de limas. Os resultados mostraram que as composições químicas dos dois tipos de limas são iguais, contendo, em peso, 58% de níquel e 42% de titânio, sendo possível identificar, por metalografia, duas fases, Ti2Ni (fase secundária) e TiNi (matriz). Os níveis médios de microdureza encontrados foram de 344HV1, para a lima ProTaper, e de 330HV1, para a lima ProFile. A fratografia possibilitou a identificação de duas regiões na superfície de fratura das limas, com fratura em serviço e submetidas aos ensaios de flexão rotativa, uma correspondente à zona de fadiga, e outra, a zona de fratura final, com avéolos ou "dimples". Foi possível concluir que a falha das limas analisadas foi por fadigaRotary endodontic instruments of Ni-Ti (rotary files) are used in order to prepare endodontic dental conducts and show memory shape, high flexibility, and different designs. Although these characteristics, when used in endodontics clinic, sometimes occur fracture inside the conduct of the tooth and, as a result of that, low life, high cost, and iatrogen. The propose of this study is to realize a failure analysis of two different endodontic files, ProTaper® and ProFile®, of Ni-Ti, from the same maker and different shapes, by using some files with failure in service, and fatigue test in files, without use, in rotating bend, to obtain references in terms of micromechanisms of fracture. Were realized chemical analysis, by spectrometry of X-Ray fluorescence and X-Ray diffration, metallograthy, by optical microscopy, and fratographic, by scanning electron microscopy, and microhardness and fatigue tests, in the two types of files, ProTaper and ProFile. The results show the chemical composition of the two files are the same, with 58% of nickel and 42% of titanium, in weight, and was possible to identify, by metallography, two phases, Ti2Ni (secondary phase) and TiNi (matrix). The median levels of microhardness were 344HV1, for the ProTaper® file, and 330HV1, for the ProFile® file. It was possible to identify, by scanning electron microscopy, two different regions on the fracture surface of the files, for fracture from service and from the fatigue tests, one correspondent to the fatigue zone, and another, the final fracture, show dimples. It was possible to conclude that the failure of the analyzed files was by fatigu