Caractéristiques comparées des fils orthodontiques de Bêta III : proposition d'un nouveau critère de choix

Comparisons of the characteristics of wires made of Beta III: a proposal for new selection criteria

Adresse de correspondance : P. LAHEURTE, M.-J. PHILIPPE Laboratoire d'Etude des Textures et Appplications des Matériaux LETAM (CNRS - UMR 7078) Université de Metz, Ile du Saulcy 57000 Metz
Adresse de coresspondance : A. EBERHARDT Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux LPMM (CNRS -UMR 7554). Université de Metz, Ile du Saulcy 57000 Metz
Adresse de correspondance : L. DEBLOCK 203-205, avenue du Général Leclerc, 54500 Vandoeuvreles- Nancy

Résumé

L'alliage de titane métastable Bêta III a été proposé pour la fabrication d'arcs dentaires par C. J. Burstone et A. J. Goldberg en 1979. Il permet de délivrer des forces plus faibles et plus constantes que celles qui sont obtenues avec l'acier inoxydable, optimisant ainsi le déplacement dentaire.

Depuis quelques années, on trouve sur le marché plusieurs fournisseurs de cet alliage sous des appellations différentes. L'utilisation clinique de ces fils a montré des différences de comportement élastique et plastique difficiles à quantifier dans un cabinet orthodontique. De ce fait, nous avons mené une étude comparée des propriétés portant sur le module d'élasticité, la limite d'élasticité et la ductilité. Nous proposons un nouveau critère fondé essentiellement sur le module sécant en déchargement et la déformation recouvrable, plus proche de l'action du fil pendant le traitement.

Les différences de comportement observées en traction et flexion sont expliquées par la présence d'une phase martensitique mise en évidence par diffraction des RX.

Abstract

In 1979 CJ. Burstone and A.J. Goldberg proposed metastable titanium Beta III alloy as candidate for manufacture as a dental arch wire. It allows for gentler and more constant application of pressure than can be obtained with stainless steel arches, thus optimising tooth deplacement.

For the last few years, several manufacturers have supplied this alloy with different trade specifications. However, in clinical use these wires demonstrated some differences in both elastic and plastic behaviour, which were difficult to quantify in an orthodontic consulting office.

Our comparative study of mechanical properties focussed on the Young modulus, elastic stress, and ductility. We propose a new criterion based on stress discharge characteristics, i.e. the secant modulus and strain recovery, which appear to be more representative of orthodontic wire quality. The differences in tensile and bending behaviours are explained by the presence of a martensitic phase analysed by X-ray diffraction.