Comparison of frictional resistance between self-ligating and conventional brackets tied with elastomeric and metal ligature in orthodontic archwires

Dental Press J Orthod. 2014 May-Jun;19(3):114-9. doi: 10.1590/2176-9451.19.3.114-119.oar.

Abstract

Objective: To compare the frictional resistance between self-ligating and conventional brackets tied to different types of wire.

Material and methods: Abzil Kirium Capelozza (Pattern I) and Easy Clip (Roth prescription) incisor brackets were used. An elastomeric ligature or a 0.10-in ligating wire was used to ligate the wire to the Abzil bracket. Three types of orthodontic archwire alloys were assessed: 0.016-in NiTi wire, 0.016 x 0.021-in NiTi wire and 0.019 x 0.025-in steel wire. Ten observations were carried out for each bracket-archwire angulation combination. Brackets were mounted in a special appliance, positioned at 90 degrees in relation to the wire and tested in two angulations. Frictional test was performed in a Universal Testing Machine at 5 mm/min and 10 mm of displacement. The means (MPa) were submitted to ANOVA and Tukey's test set at 5% of significance. The surfaces of wires and brackets were observed at SEM.

Results: Steel-tied brackets (16.48 ± 8.31) showed higher means of frictional resistance than elastomeric-tied brackets (4.29 ± 2.16 ) and self-ligating brackets (1.66 ± 1.57) (P < 0.05), which also differed from each other (P < 0.05). As for the type of wire, 0.019 x 0.025-in steel wire (5.67 ± 3.97) showed lower means (P < 0.05) than 0.16-in NiTi wire (8.26 ± 10.92) and 0.016 x 0.021-in NiTi wire (8.51 ± 7.95), which did not differ from each other (P > 0.05). No statistical differences (P > 0.05) were found between zero (7.76 ± 8.46) and five-degree (7.19 ± 7.93) angulations.

Conclusions: Friction was influenced not only by the type of bracket, but also by the ligating systems. Different morphological aspects were observed for the brackets and wires studied.

Objetivo: comparar a resistência ao atrito entre braquetes autoligáveis e braquetes convencionais, variando o tipo de fio.

Métodos: foram usados braquetes incisivos Abzil Kirium Capelozza e Easy Clip. Uma ligadura elastomérica ou um fio ligável de 0,010" foi usado para ligação do fio no braquete Abzil. Três tipos de ligas de fio ortodôntico foram avaliadas: fio de NiTi de 0,016"; fio de NiTi de 0,016" x 0,022"; e fio de aço de 0,019" x 0,025". Dez observações foram feitas para cada combinação "braquete-fio-inclinação". Os braquetes foram montados em um aparelho especial, posicionados a 90° em relação ao fio, e testados em duas inclinações. O teste de atrito foi realizado na máquina universal de ensaios, a 5mm/min e com 10mm de deslocamento. As médias (em MPa) foram submetidas aos testes ANOVA e de Tukey, a 5% de significância. As superfícies dos fios e dos braquetes foram observadas no MEV.

Resultados: o braquete com amarrilhos metálicos (16,48 ± 8,31MPa) apresentou médias mais altas que o braquete com ligaduras elastoméricas (4,29 ± 2,16MPa) e o braquete autoligável (1,66 ± 1,57) (p < 0,05), os quais também diferiram entre si (p < 0,05). Quanto ao tipo do fio, o fio de aço de 0,019" x 0,025" (5,67 ± 3,97MPa) apresentou médias mais baixas (p < 0,05) que os fios de NiTi de 0,016" (8,26 ± 10,92MPa) e de 0,016" x 0,022" (8,51 ± 7,95), os quais não diferiram entre si (p > 0,05). Nenhuma diferença estatística (p > 0,05) foi encontrada entre inclinações de zero (7,76 ± 8,46) e cinco (7,19 ± 7,93) graus.

Conclusão: o atrito foi influenciado pelo tipo de braquete e sistemas de ligaduras. Diferentes aspectos morfológicos foram observados para os braquetes e fios estudados.

Keywords: Dental brackets; Friction; Self-ligating; Wires.

Publication types

  • Comparative Study

MeSH terms

  • Alloys / chemistry
  • Dental Alloys / chemistry*
  • Dental Materials / chemistry*
  • Dental Stress Analysis / instrumentation
  • Elastomers / chemistry*
  • Friction
  • Humans
  • Materials Testing
  • Microscopy, Electron, Scanning
  • Nickel / chemistry
  • Orthodontic Appliance Design*
  • Orthodontic Brackets*
  • Orthodontic Wires*
  • Stainless Steel / chemistry
  • Stress, Mechanical
  • Surface Properties
  • Titanium / chemistry

Substances

  • Alloys
  • Dental Alloys
  • Dental Materials
  • Elastomers
  • titanium nickelide
  • Stainless Steel
  • nitinol
  • Nickel
  • Titanium