Fatos importantes sobre fadiga em cerâmicas

Renata Marques de Melo e Nathália de Carvalho Ramos abordam a importância da compreensão da fadiga em cerâmicas odontológicas.

Tomando como exemplo o corpo humano, compreendemos como um material – a cerâmica odontológica, por exemplo – sofre fadiga. Subir degraus todos os dias pode provocar fadiga no corpo de uma pessoa e , eventualmente, será mais cansativo se tiver de subir várias vezes, carregar sacolas ou realizar subidas e descidas rapidamente. O nível de fadiga dependerá do condicionamento físico, peso, saúde geral, idade, dentre outros fatores. Dessa forma, fica claro que esforços repetitivos, que podem variar em intensidade, são responsáveis pela fadiga do corpo humano. O mesmo acontece com materiais, pois estão sujeitos a repetidos esforços, geralmente de intensidade mais baixa do que aquela necessária para fraturá-los de uma vez.

Neste artigo, abordaremos a importância de se estudar/compreender a fadiga das cerâmicas odontológicas, tendo como base o artigo Fatigue of Dental Ceramics (2013). Apesar de ter sido publicada há alguns anos, os esclarecimentos dessa revisão permanecem atuais porque os materiais cerâmicos continuam essencialmente frágeis. Os pontos mais relevantes para a clínica serão apresentados aqui na forma de perguntas e respostas.

Por que estudar o comportamento mecânico das cerâmicas com testes de fadiga é importante?

Cerâmicas são materiais frágeis que tendem a sofrer fraturas por fadiga devido a esforços repetitivos. Assim, é provável que, clinicamente, após um período de tempo, a fratura aconteça durante a mastigação, sob cargas baixas. Portanto, o comportamento da restauração cerâmica em longo prazo pode ser melhor deduzido com testes de fadiga.

Quais são as cerâmicas mais suscetíveis à fratura por fadiga?

Devido à baixa tenacidade à fratura, as porcelanas são mais suscetíveis à falha por fadiga. As vitrocerâmicas, como o dissilicato de lítio, ocupam uma posição intermediária, enquanto as policristalinas, como as zircônias, são as mais resistentes.

Que tipos de defeitos levam à fratura da cerâmica?

As fraturas nas cerâmicas estão geralmente associadas a defeitos estruturais, gerados durante a fabricação do material. Também podem ser defeitos superficiais decorrentes de contatos oclusais em objetos pontiagudos, tratamentos de superfície (polimento e jateamento), facetas de desgaste etc. Tais defeitos frequentemente geram trincas submilimétricas que evoluem, sob fadiga, até a fratura do material.As fraturas nas cerâmicas estão geralmente associadas a defeitos estruturais, gerados durante a fabricação do material. Também podem ser defeitos superficiais decorrentes de contatos oclusais em objetos pontiagudos, tratamentos de superfície (polimento e jateamento), facetas de desgaste etc. Tais defeitos frequentemente geram trincas submilimétricas que evoluem, sob fadiga, até a fratura do material.

Qual é o mecanismo de fadiga em cerâmicas?

O mecanismo de fadiga da cerâmica ainda não foi totalmente esclarecido na literatura. Acredita-se que seja resultado do crescimento lento da trinca na presença de umidade, que leva à corrosão química. A trinca aumenta gradualmente e, sob tensões maiores, o crescimento é acelerado e a fratura acontece. Recentemente, a hipótese da fadiga mecânica ganhou mais espaço. Este tipo de fadiga só pode ser simulado em laboratório com a aplicação de ciclos de carga, e tem um efeito mais destrutivo sobre o material do que a corrosão química.

Clinicamente, como se comportam as coroas monolíticas e as restaurações em multicamadas?

As peças monolíticas apresentam maiores taxas de sobrevivência em todas as pesquisas clínicas. As restaurações com duas camadas (infraestrutura e cobertura) são menos resistentes à fadiga, isto é, têm menor sucesso em longo prazo, o que se deve à baixa resistência à propagação de trincas da cerâmica vítrea de cobertura.

Os tratamentos de superfície na cerâmica afetam seu desempenho mecânico sob fadiga?

Sim, o polimento pode causar diminuição da resistência do material em longo prazo (cinco anos ou mais na carga mastigatória fisiológica), mas o jateamento de partículas é o tratamento que causa degradação mecânica através da formação de microtrincas, o que pode reduzir a resistência de uma coroa de zircônia a apenas um terço.

Ao observar as superfícies fraturadas de uma restauração, é possível determinar se o material falhou por fadiga?

A análise das superfícies de fratura permite a conclusão de diversas informações sobre o material e as condições de vida daquela restauração. Caso todas as características de fratura tenham sido preservadas, será possível determinar o defeito iniciador da fratura, bem como avaliar o caminho percorrido pela trinca.

Quando observamos clinicamente que uma restauração cerâmica possui uma trinca, é necessário substituí-la?

A presença de uma trinca não significa, necessariamente, uma “falha”. É preciso que haja umidade e/ou cargas mastigatórias altas que causem degradação mecânica, o que levará à propagação da trinca até a fratura completa do material. Apesar do efeito da degradação química (umidade) ser prejudicial ao material, o efeito da degradação mecânica é ainda mais deletério, dessa forma é importante checar os contatos oclusais incidindo sobre a restauração.

O que é importante buscar nos novos materiais cerâmicos que estão sendo desenvolvidos?

O desempenho de um material depende do equilíbrio de muitos fatores, tais como: microestrutura, propriedades mecânicas, tensões residuais, espessura, características superficiais, dimensões e formato do dente preparado, condições de carga a que será submetido (mastigação), módulos elásticos da dentina, esmalte, sistema adesivo, dentre outros. Conciliar esses fatores em restaurações monolíticas é uma tendência, ou seja, o uso de infraestruturas feitas de cerâmicas mais resistentes recobertas com porcelana deve diminuir.

Leia também outras edições da coluna “Trocando em miúdos”, de Renata Marques de Melo.

Autoras

Autoras

Coordenação:

Renata Marques de Melo
Cirurgiã-dentista, doutora em Prótese e pesquisadora do Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos, Unesp.
Orcid: 0000-0003-0752-6294.

Autora convidada:

Nathália de Carvalho Ramos
Mestra e doutora em Odontologia Restauradora – ICT/Unesp; Doutorado sanduíche – New York University/EUA; Pós-doutora no Depto. de Materiais Odontológicos e Prótese; Professora do curso de Odontologia – USF.