Biomateriales fisicos odontologicos

1. COMPORTAMIENTO+FÍSICO/MECÁNICO+DE+
BIOMATERIALES+E+INSTRUMENTOS+I+
TEMA 11

2. Bibliogra)a*recomendada*
• ANUSAVICE+K.J.+“Phillips.+Ciencia+de+los+Materiales+Dentales”.+
Ed.+ELSEVIER.+11ª+ed.+2004+
• JIMENEZ/PLANAS,+A.+“Diccionario+de+Materiales+
Odontológicos”.+Secretariado+de+publicaciones+de+la+Univ.+de+
Sevilla.+2007+
• TOLEDANO+M.+”Arte+y+ciencia+de+los+Materiales+
Odontológicos”.+Ediciones+AVANCES.+2003+
• VEGA+DEL+BARRIO.+”Materiales+en+Odontología.+Fundamentos+
Biológicos,+clínicos,+bioZsicos+y+Zsico/químicos”.+Ed.+AVANCES++

3. PROPIEDADES))
FÍSICO-)MECÁNICAS))
• INTRODUCCIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)ESTÁTICAS)
• CURVAS)TENSIÓN-DEFORMACIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)
DINÁMICAS)

4. PROPIEDADES+FISICO+MECÁNICAS+
• INTRODUCCIÓN+
+
.... La presencia de fuerzas masticatorias en situaciones fisiológicas,
la existencia de fuerzas sobre el diente en tratamientos ortodóncicos o
la presencia de Materiales Odontológicos en la cavidad bucal sometidos
a diversas fuerzas ,...

....Requieren el estudio de las PROPIEDADES MECÁNICAS
que los caracterizan y los resultados macroscópicos obtenidos tras
la realización de ENSAYOS MECÁNICOS.....

5. +++++++++++++++ensayo)mecánico+
• ENSAYO)MECÁNICO:)
Prueba+experimental+
para+estudiar+las+
propiedades+
mecánicas+

6. +++++++++++++++ensayo)mecánico+
+
• PROBETA:+++++++++++++++++++++++++++++
Muestra+confeccionada+para+los+
diferentes+ensayos+que+debe+
reunir+ciertas+condiciones+en+
cuanto+a+su+tamaño,+
morfología,..etc..+registradas+en+
las+especificaciones+y+normas++
internacionales.+

7. PROPIEDADES))
FÍSICO-)MECÁNICAS))
• INTRODUCCIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)ESTÁTICAS)
• CURVAS)TENSIÓN-DEFORMACIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)
DINÁMICAS)

8. Propiedades)Esico-mecánicas))
)))))))))))))))))))))))))))))))ESTÁTICAS+
• FUERZA:+Influjo+o+capacidad+que+al+actuar+sobre+un+cuerpo+
modifica+el+estado+de+reposo+o+de+movimiento+del+mismo,+
imprimiéndole+una+aceleración.+
+

9. TIPOS DE FUERZA :
TRACCIÓN

10. TIPOS DE FUERZA :
TRACCIÓN
Dos fuerzas opuestas entre si,
que actúan en un material
alejándose sobre la misma recta
ALARGAMIENTO (metales) = Relación entre
el aumento de longitud y la longitud inicial

% Alargamiento = longitud final %
longitud inicial

ej: alambre de ortodoncia

11. TIPOS DE FUERZA :
COMPRESIÓN

12. TIPOS DE FUERZA :
COMPRESIÓN
Dos fuerzas opuestas entre si,
que actúan en un material
aproximándose sobre la misma recta






Ej: fenómeno de compresión de la
cúspide antagonista, sobre el
material de obturación.

13. TIPOS DE FUERZA :
COMPRESIÓN DIAMETRAL
= Ensayo indirecto de tracción
= Ensayo Brasileño

Se utiliza para materiales frágiles

14. TIPOS DE FUERZA :
CIZALLA = CORTE = TANGENCIAL
Dos fuerzas opuestas que actúan
sobre un material, alejándose sobre
diferentes rectas paralelas y muy cercanas
entre sí y paralelas a la superficie del
material.

15. TIPOS DE FUERZA :
FLEXIÓN
Compresión



Tracción

Fenómeno complejo de
tracción y compresión

16. TIPOS DE FUERZA :
TORSIÓN
Dos fuerzas que giran en sentido opuesto entre sí.

Se generan deformaciones helicoidales

17. Propiedades)Esico-mecánicas))
)))))))))))))))))))))))))))))))ESTÁTICAS+
• TENSIÓN:+(Presión)+Fuerza+por+unidad+de+
superficie+
+
• Unidades+de+medida:+
– (Pa)+PASCAL=Newton/+m
2++++++
////>+1000+Pa+=+1+Kpa+
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++////>1000+Kpa+=+1MPa+
– (Psi)+=+Pound+Square+Inch=+6894,75+Pa+=+6,9+KPa+
+

18. Propiedades)Esico-mecánicas))
)))))))))))))))))))))))))))))))ESTÁTICAS)
• Varón)
• 100)Kg)
• Área)de)contacto:)200)cm2)
• 0,05)MPa)
• mujer))
• 50)Kg)
• Área)de)contacto:)1,56)cm2)
• 3)MPa)

19. Propiedades)Esico-mecánicas))
)))))))))))))))))))))))))))))))ESTÁTICAS)
• Varón)
• 100)Kg)
• Área)de)contacto:)200)cm2)
• 0,05)MPa)
• mujer))
• 50)Kg)
• Área)de)contacto:)1,56)cm2)
• 3)MPa)

20. PROPIEDADES)MECÁNICAS)DE)
)))))LOS)BIOMATERIALES+
Resistencia
Tracción
(Mpa)
Resistencia
Compresión
(Mpa)
Resistencia
a la cizalla
(Mpa)
MODULO
ELÁSTICO
Al. oro 448 - - 77
Am.plata 54,7 318 188 34
DENTINA 51,7 297 138 1,4
ESMALTE 10,3 384 90 4,6
Porcelana 24,8 149 111 140
Composite 45,5 237 - 14
Cemento de
fosfato Zn
8,1 117 13 13,7
Yeso 7,7 48 - -
Hidrox. Ca 1,0 10,3 - -
Ionomero
de vidrio
18 150 - 20

21. PROPIEDADES))
FÍSICO-)MECÁNICAS))
• INTRODUCCIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)ESTÁTICAS)
• CURVAS)TENSIÓN-DEFORMACIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)
DINÁMICAS)

22. DEFINICIÓN
CAMBIO DIMENSIONAL ∆L / L
0
TIPOS
DEFORMACIÓN ELÁSTICA: El material deformado por una tensión
pequeña, recupera su dimensión original
al ceder la fuerza (reversible)

DEFORMACIÓN PLÁSTICA : El material deformado al aumentar la
tensión, no recupera su dimensión original
y queda deformado permanentemente
(irreversible)

23. ZONA
PLÁSTICA



ZONA
ELÁSTICA
TENSIÓN





DEFORMACIÓN

24. ZONA
ELÁSTICA
LIMITE ELÁSTICO = Fuerza máxima que el material puede soportar sin
sufrir una deformación permanente
TENSIÓN
L E




DEFORMACIÓN

25. ZONA
ELÁSTICA
LIMITE PROPORCIONAL = límite elástico expresado en unidades de fuerza
Indica la ELASTICIDAD de un material
T
L P L E




D

26. ZONA
ELÁSTICA
MODULO ELÁSTICO = Es la relación entre la tensión y la deformación
Se expresa en grados (ángulo) o sin unidades
Supone la dificultad a la deformación
Indica la RIGIDEZ /FLEXIBILIDAD
T
L P L E


M E

D
LEY DE HOOKE :
.......En la zona elástica,
“La deformación es directamente
proporcional a la tensión”.

Tensión = cte. x def. específica
T = ME x Def. absoluta
long. Inicial

ME = Módulo de JOUNG

27. ZONA
ELÁSTICA
ME B > ME A
B es más rígido
A es más flexible o deformable

T
L P L E



M E
D
B


A

28. T
L P L E


M

D
RESILIENCIA = Propiedad del material de almacenar energía cuando se
deforma de forma elástica
Supone el área o superficie debajo del tramo elástico de la gráfica
ZONA
ELÁSTICA
RESILIENCIA

29. = LIMITE DE FLUENCIA
= CARGA DE FUERZA
T
L P L E


M E

D
Tensión que genera deformación del 0,2 % de la longitud inicial

30. ZONA
PLÁSTICA
T
L P L E L F


M E

D

31. ZONA
PLÁSTICA
T
L P L E L F


M E

D
RESISTENCIA
FINAL
RESISTENCIA FINAL = Mayor grado de tensión que resiste un material
desde que se somete a la fuerza hasta que se fractura
Se expresa en unidades de tensión

DEBILIDAD = Cualidad de un material que resiste poca tensión hasta que
que se fractura

32. ZONA
PLÁSTICA
T
L P L E L F


M E

D
DUCTIILIDAD = Deformación plástica que se consigue al ejercer fuerzas
de tracción sobre un material
ej: alambre de ortodoncia
MALEABILIDAD = Deformación plástica que se consigue al ejercer fuerzas
de compresión sobre un material
ej: aleación rica en oro, para incrustaciones

33. ZONA
PLÁSTICA
T
L P L E L F


M E

D
DUCTIILIDAD / MALEABILIDAD

A es más dúctil que B ( en un ensayo de tracción)
A
B

34. ZONA
PLÁSTICA
T
L P L E L F


M E

D
FRAGILIDAD = Facilidad a la rotura
= Poca capacidad de deformación permanente
Cualidad contraria a la ductilidad o maleabilidad
Supone una zona plástica corta
FRAGILIDAD

35. ZONA
PLÁSTICA
T
L P L E L F


M E

D
TENACIDAD = Resistencia a la fractura
Cantidad de energia absorbida hasta la fractura

RESISTENCIA AL IMPACTO = Cantidad de energia absorbida hasta
fractura en un material sometido a
una tensión rápida (súbita)
TENACIDAD

36. PROPIEDADES))
FÍSICO-)MECÁNICAS))
• INTRODUCCIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)ESTÁTICAS)
• CURVAS)TENSIÓN-DEFORMACIÓN)
• PROPIEDADES)FÍSICO-MECÁNICAS)
DINÁMICAS)

37. REGIMEN DE
CARGA
= Velocidad con que se aplica una fuerza o carga sobre un material
que modifica sus propiedades mecánicas


Ej: los materiales de impresión extraídos de la cavidad bucal por tracción rápida

38. RESISTENCIA
AL IMPACTO
= Resistencia máxima que ofrece un cuerpo tras la aplicación
de una fuerza súbita


EJ: Resistencia a la fractura de una prótesis completa de acrílico cuando al
ser limpiada por su propietario cae súbitamente en el lavabo

39. F A T I G A
FATIGA = Considerable pérdida de la resistencia a la fractura de un
material sometido a fuerzas o cargas de carácter repetitivo o
cíclico.

Vida de Fatiga = Número de ciclos necesarios de determinada magnitud
y frecuencia necesarios para que se produzca
la fractura o fallo.
Límite de fatiga = Valor de la tensión cíclica para producir fractura en
un determinado número de ciclos
Límite de tolerancia = Límite de la fuerza por debajo de la cual no hay
fractura

40. C R E E P
CREEP = Escurrimiento
= Deformación plástica sufrida por el tiempo,
en un material sometido a tensiones
constantes menores a la resistencia a
la fluencia normal. (= tensiones dentro
de la zona elástica)

Ej.: la amalgama de plata

41. atrincheramiento