Прочность и поверхностные свойства полимера для базиса зубного протеза, изготовленного методом 3D-печати

Цель: В настоящем исследовании in vitro оценивали прочность при изгибе, ударную прочность, твёрдость и шероховатость поверхности смолы для базиса зубного протеза, изготовленной методом 3D-печати, после термоциклирования.

Материалы и методы: В соответствии со стандартом ISO 20795-1:2013 изготовили 120 образцов из акриловой смолы: 40 для испытания прочности при изгибе, 40 для испытания ударной прочности и 40 для оценки шероховатости поверхности и твёрдости (n = 10). Образцы распределили в две группы: термополимеризованная смола Major.Base.20 (контрольная группа) и смола NextDent, изготовленная методом 3D-печати (экспериментальная группа). Половину образцов каждой группы подвергли 10 000 термоциклов в диапазоне от 5 до 55 °C, что моделировало 1 год клинического использования. Прочность при изгибе (МПа), ударную прочность (кДж/м), твёрдость (VHN) и шероховатость поверхности (мкм) измеряли соответственно с помощью универсальной испытательной машины, маятникового копра Шарпи, твердомера Виккерса и профилометра. Данные анализировали методом дисперсионного анализа и с помощью критерия достоверно значимой разности Тьюки (HSD) при α = 0,05.

Результаты: Прочность при изгибе (МПа) составила 86,63 ± 1,0 и 69,15 ± 0,88; ударная прочность (кДж/м) — 6,32 ± 0,50 и 2,44 ± 0,31; твёрдость (VHN) — 41,63 ± 2,03 и 34,62 ± 2,1; шероховатость поверхности (мкм) — 0,18 ± 0,01 и 0,12 ± 0,02 для термополимеризованных и изготовленных методом 3D-печати материалов базиса соответственно. По всем исследованным свойствам выявлены статистически значимые различия между термополимеризованным материалом и материалом, изготовленным методом 3D-печати (p < 0,001). После термоциклирования прочность при изгибе (63,93 ± 1,54 МПа), ударная прочность (2,40 ± 0,35 кДж/м) и твёрдость (30,17 ± 1,38 VHN) смолы, изготовленной методом 3D-печати, были значительно ниже, чем у термоциклированной термополимеризованной смолы; различия по шероховатости поверхности статистически значимыми не были (p = 0,262).

Выводы: Смола, изготовленная методом 3D-печати, характеризовалась более низкими показателями прочности при изгибе, ударной прочности и твёрдости по сравнению с термополимеризованной смолой, но меньшей шероховатостью поверхности. Изменения температуры при термоциклировании значительно снижали твёрдость и прочность при изгибе, увеличивали шероховатость поверхности, но не влияли на ударную прочность.