Rigidez de los movimientos con respecto a elementos finitos

El alineador asemeja una barra en herradura donde:

A = Altura en un corte sagital del alineador. (oclusal/palatino). A mayor altura de la longitud mayor rigidez.

H = Espesor del alineador después del termoformado.

L= Longitud del alineador en línea recta o de la arcada. La longitud media es 133/140 mm en la arcada superior sin cordales.

Módulo de elasticidad y coeficiente de Poisson ver en la tabla inferior

Para mover dientes la rigidez es de 1.5 a 10 N/mm. A partir de este rango hay que tener cuidado de no dañar el periodonto.

Se puede considerar que la rigidez es aproximada a la fuerza que aplica el alineador para mover un diente.

Distalar 0,25 mm = 3,8 N/mm

Mesializar 0,25 mm = 3,8 mm

Expansión 0,25 = 6,2 N/mm

Torque 0,25 F o R = 6,8 N/mm

Torque incisal = 4 N/mm

Extrusión molar 0,25 F o R = 8,7 N/mm

Extrusión incisivo F o R = 3,8 N/mm

Intrusión incisivo F o R = 3,8 N/mm

Intrusión molares = 9 N/mm

Rotación 2º = 3 N/mm

Las fuerzas han sido extraídas de análisis de elementos finitos con el software Fusion y Ansys.

VER IMAGEN DE LA HERRADURA MAS ABAJO

Alineador

Asemeja a una herradura.

PARÁMETROS

TABLA DE MATERIALES PARA ALINEADORES

Módulo de elasticidad. Coeficiente de Poisson

Polietileno de baja densidad (PE-LH)175 MPa. Poisson 0.44
Polietileno de alta densidad (PE-HD) <600 MPa. Poisson 0.46
Polietileno tereftalato (PET-G) 2200 MPa. Poisson 0.4
Etilvinilacetato (EVA) 15 MPa
Polipropileno (PP) <1400 MPa. Poisson 0.44
Policarbonato (PC) 2750 MPa. Poisson 0.37
Polivinilcloruro (PVC) 2880 MPa. Poisson 0.45
Poliestireno (PS) 3200 MPa. Poisson 0.38
Poliuretano (PUR) 1500 MPa. Poisson 0,44
Resina directa Uretano+metacrilato. 1186 MPa. Poisson 0.37

Qué es la rigidez y por qué nos interesa

Fuerza Aplicada: Se refiere a la fuerza que se impone intencionadamente en el modelo de elementos finitos, por ejemplo, la fuerza que un alineador ejerce de manera global para conseguir un desplazamiento determinado.

Fuerza de Contacto: Es la fuerza medida en los puntos específicos donde el alineador entra en contacto físico inmediato con el diente. Esta fuerza es el resultado de la transmisión y distribución de la fuerza aplicada a través del alineador hacia el diente

Contacto de Presión:. En el caso de los alineadores dentales, es la medida de cuánta fuerza se ejerce por unidad de área en los puntos donde el alineador entra en contacto con toda la superficie del diente.

Fuerza Reactiva. En el contexto de los alineadores dentales y el modelo dental, se refiere a las fuerzas que el diente, ligamento periodontal y el hueso alveolar ejercen en respuesta a la presión aplicada por el alineador.

La rigidez se define como la relación entre la fuerza aplicada y el desplazamiento que esta provoca. Este enfoque permite evaluar de manera efectiva cómo las variaciones en la fuerza impactan directamente en el movimiento dental, facilitando la optimización del diseño del alineador para alcanzar los resultados deseados de tratamiento.

El coeficiente de Poisson es una cantidad adimensional y por lo tanto no tiene unidades asociadas. Se define como la relación entre la deformación transversal y la deformación axial en un material sometido a esfuerzos uniaxiales y se expresa como un número entre 0 y 0,5.