Effect of the bur grit size on the flexural strength of a glass-ceramic

Abstract

Abstract The purpose of the present study was to determine the biaxial flexural strength (BFS) of a CAD/CAM leucite reinforced glass-ceramic ground by diamond burs of different grit sizes and the influence of surface roughness on the BFS. For this, 104 plates were obtained from CAD/CAM ceramic blocks and divided into 4 groups (n = 26), according to bur grit size: extra-fine, fine, medium and coarse. Roughness parameters (Ra, RyMax) were measured, and plates were kept dry for 7 days. The flexural test was carried out and BFS was calculated. Ra, RyMax and BFS data were subjected to analysis of variance and post-hoc test. Weibull analysis was used to compare characteristic strength and Weibull modulus. Regression analysis was performed for BFS vs. Ra and RyMax. When burs with coarse grit were used, higher surface roughness values were found, causing a negative effect on the ceramic BFS (117 MPa for extra-fine, and 83 MPa for coarse). Correlation (r) between surface roughness and BFS was 0.78 for RyMax and 0.73 for Ra. Increases in diamond grit size have a significant negative effect on the BFS of leucite-reinforced glass-ceramics, suggesting that grinding of sintered glass-ceramic should be performed using burs with the finest grit possible in order to minimize internal surface flaws and maximize flexural strength.

Resumo O estudo objetivou verificar a resistência flexural biaxial (RFB) de uma vitrocerâmica reforçada por leucita totalmente sinterizada, após desgaste com brocas diamantadas de diferentes granulações, e analisar a correlação desses valores com a rugosidade gerada na superfície desgastada. Para isso, 104 pastilhas obtidas a partir de blocos cerâmicos para CAD/CAM foram divididas em 4 grupos (n=26) de acordo com as diferentes granulações dos instrumentos de desgaste: extrafina, fina, média e grossa. Os parâmetros de rugosidade Ra e RyMax foram medidos e as amostras foram mantidas a seco por 7 dias. Ensaio de flexão foi realizado conforme a ISO 6872 e a RFB foi calculada. Dados de RFB, Ra e RyMax foram submetidos à análise de variância Kruskal-Wallis e teste LSD para comparação das médias. Análise de Weibull foi realizada para comparação da resistência característica e módulo de Weibull (confiabilidade). Análise de regressão foi feita para RFB vs. Ra e RyMax. A granulação das brocas apresentou efeito negativo sobre a RFB da cerâmica (117 MPa para extrafina e 83 MPa para grossa). A correlação (r) entre rugosidade superficial e RFB foi de 0,78 para RyMax e de 0,73 para Ra. A granulação das brocas tem um efeito significativo na resistência flexural de cerâmicas vítreas totalmente sinterizadas. Logo o corte deve ser realizado com instrumentos de menor granulação possível, a fim de minimizar irregularidades superficiais e otimizar a resistência estrutural.