Ensayos de resistencia en fatiga ultrasónica del polímero PMMA (metil-metacrilato) usado en aplicaciones odontológicas

Abstract

Ultrasonic fatigue tests were carried out on the polymeric material PMMA, which is used for dental applications. The resonance condition was obtained by numerical simulation and modal finite element analysis, allowing to determine the dimensions of the hourglass shape testing specimen. The process of fabrication for this polymer was undertaken too, in order to control the properties of testing material. Fatigue tests applied in a patented ultrasonic fatigue machine (Patent No. 323948, 2014, Mexico), which has been developed by Dr. Gonzalo Domínguez Almaraz and is characterized by a new and simple test control using the LabVIEW platform. The testing specimens were immersed in a solution to simulate the effect of human saliva with the corresponding pH, and to limit its degradation by temperature under the very high frequency loading. Thermographic analysis has been implemented too, in order to monitoring the testing temperature in real time. Finally, the ultrasonic fatigue endurance was determined for this polymeric material together with a general investigation of the crack initiation and propagation under the described testing conditions.

Se realizaron pruebas de fatiga ultrasónica en PMMA material polimérico, que se utiliza para aplicaciones dentales. La condición de resonancia fue obtenida por la simulación numérica y análisis modal de elementos finitos, lo que permite determinar las dimensiones de la forma de reloj de arena para el espécimen de prueba. El proceso de fabricación de este polímero se realizó también, para controlar las propiedades del material de prueba. Se aplicaron pruebas de fatiga en una máquina de fatiga ultrasónica patentada (patente nº 323948, 2014, México), que ha sido desarrollada por el Dr. Gonzalo Domínguez Almaraz y se caracteriza por un control de prueba nuevo y sencillo utilizando la plataforma LabVIEW. Los especímenes de prueba se sumergieron en una solución para simular el efecto de la saliva humana con el pH correspondiente y para limitar su degradación por temperatura debajo de la frecuencia muy alta carga. Análisis termográfico ha sido implementado también en orden a controlar la temperatura de prueba en tiempo real. Finalmente, se determinó la resistencia de la fatiga ultrasónica para este material polimérico junto con una investigación general de la iniciación de la grieta y propagación bajo las condiciones descritas de la prueba.