Nemesfém ötvözetSzerkesztés
A nemesfémeket, mint az arany, platina, irídium, ezüst és ötvözeteiket jó korrózióállóságuk miatt már korán használták a fogszabályozásban. Ezen ötvözetek további tulajdonságai közé tartozott a nagy alakíthatóság, a (hő hatására) változó merevség, a nagy rugalmasság és a könnyű forraszthatóság. Ezen ötvözetek hátrányai a következők voltak: Kevesebb rugalmasság, kisebb szakítószilárdság és nagyobb költség. Mind a platina, mind a palládium összetétele megemelte az ötvözet olvadáspontját és korrózióállóvá tette azt. A réz anyag, valamint az anyag hidegmegmunkálása adta az ötvözet szilárdságát. A nemesfémből készült huzalok ötvözetének összetétele a következő lenne: arany (55%-65%), platina (5-10%), palládium (5-10%), réz (11-18%) és nikkel (1-2%). Ezek az összetételek hasonlóak voltak a IV. típusú aranyöntő ötvözetekéhez. Edward Angle 1887-ben vezette be először a német ezüstöt a fogszabályozásban, amikor megpróbálta helyettesíteni a nemesfémeket ebben a gyakorlatban. Abban az időben John Nutting Farrar elítélte Angle-t, amiért olyan anyagot használt, amely elszíneződéshez vezetett a szájban. Ezután 1888-ban elkezdte megváltoztatni az ötvözet összetételét a német ezüst körül. Angle összetételét azonban rendkívül nehéz volt reprodukálni, ezért az ezüst alapú ötvözetek használata nem vált népszerűvé a fogszabályozásban. Angle olyan anyagok használatáról is ismert volt, mint a gumi, a vulkanit, a zongorahúr és a selyemszál.
Rozsdamentes acél ívhuzalSzerkesztés
1929-ben bevezették a rozsdamentes acélt a készülékek készítéséhez. Ez volt az első anyag, amely valóban felváltotta a nemes ötvözetek használatát a fogszabályozásban. Az acélhuzal-ötvözetek a nemesfémekhez képest viszonylag olcsóbbak voltak. Jobb volt az alakíthatóságuk is, és könnyen lehetett forrasztani és hegeszteni őket összetett fogszabályozó készülékek gyártásához. A rozsdamentes acélötvözetek “18-8” ausztenites típusúak, amelyek krómot (17-25%) és nikkelt (8-25%), valamint szenet (1-2%) tartalmaznak. A króm ebben a rozsdamentes acélötvözetben vékony oxidréteget képez, amely megakadályozza az oxigén diffúzióját az ötvözetbe, és lehetővé teszi az ötvözet korrózióállóságát. Angle a rozsdamentes acélt az utolsó évben használta a fogszabályozásban. Páciensei szájában ligatúraszálként használta. Abban az időben Emil Herbst volt a rozsdamentes acél alapú ötvözetek fő ellenfele. Szerinte ő a nemes ötvözeteket részesítette előnyben a rozsdamentes acéllal szemben. 1950-re az Egyesült Államokban a 300-as sorozatú rozsdamentes acélötvözetet használta a fogszabályozók többsége, mivel az európai fogszabályozók a funkcionális készülékek, például az Activator készülék használatában hittek a páciens maloklúziói esetén.
A rozsdamentes acélból készült ívhuzalok nagy merevséggel, alacsony rugalmassággal, korrózióállósággal, alacsony hatótávolsággal és jó alakíthatósággal rendelkeznek. Ezek a drótok gyakran olcsóbbak, mint a többi ívhuzal, és könnyen használhatók “működő” ívhuzalként egy ortodontiai kezelés során. A foghúzások utáni térzárás gyakran ezekkel a drótokkal történik.
Többszálú rozsdamentes acél drótok Szerkesztés
Ez a rozsdamentes acél dróttípus több 0,008 in SS drótból áll, amelyek egymásra tekerednek. 3 típus létezik: Koaxiális, fonott vagy sodrott. A koaxiális típusú ívhuzal 6 db 0,008 in-es szálból álló, egymásra tekeredett szálból áll. A fonott ívhuzal 8 szálat, a sodrott ívhuzal pedig 3 szálat tartalmaz. Ezek a huzalok kerek vagy téglalap alakú rozsdamentes acélhuzalokat biztosíthatnak. E huzalok tulajdonságai drasztikusan eltérnek a hagyományos rozsdamentes acélból készült ívhuzaloktól. Alacsony merevséggel rendelkeznek, és a fogszabályozás kezdeti kiegyenlítési és igazítási szakaszában használhatók. Alacsonyabb rugalmassági határuk miatt azonban könnyen deformálódhatnak, ha bármilyen más erő, például étel hat rájuk.
Ausztrál archwireSzerkesztés
Arthur J. Wilcock Raymond Begggel együtt az 1940-es években Ausztráliában alkotta meg az “ausztrál archwire”-t. Ő egy kohász volt az ausztráliai Victoria államból. Ezt az ívdrótot kiemelkedően használták az úgynevezett Begg-technikában. Begg olyan rozsdamentes acélhuzalt keresett, amely könnyű, rugalmas és hosszú ideig aktív marad a szájban. A drót nagy rugalmassággal és szívóssággal rendelkezett, és hőkezelték. Az eredetileg gyártott huzal mérete 0,018 hüvelyk volt. Ezeket a drótokat gyakran használják a mély harapások kezelésében, mivel fokozottan ellenállnak a tartós deformációnak. A huzal vasból (64%), krómból (17%), nikkelből (12%) és egyéb anyagokból áll.
Kobalt-króm ívhuzalSzerkesztés
Az 1950-es években kezdték használni a kobalt-króm ötvözetet a fogszabályozásban. A Rocky Mountain Orthodontics kezdte először forgalmazni a kobalt-króm ötvözetet Elgiloy néven az 1950-es években. Az Elgin National Watch Company volt az, amely bevezette ezt a kobaltból (40%), krómból (20%), vasból (16%) és nikkelből (15%) álló ötvözetet. Az Elgiloy fokozott rugalmasságot és szilárdságot kínált, merevsége azonban gyenge volt. Az ilyen típusú huzalokat a mai napig Remaloy, Forestaloy, Bioloy, Masel és Elgiloy néven ismert ötvözetekként forgalmazzák. Használatuk azonban az egész fogszabályozás területén csökkent, mivel a mai kezelés során nincs szükség a huzalok bonyolult hajlítására.
Az Elgiloy négyféle rugalmassági fokozatban kapható. Kék Elgiloy (lágy), Sárga Elgiloy (képlékeny), Zöld Elgiloy (félig rugalmas) és Vörös Elgiloy (rugalmas).
Nikkel-titán (Niti) ArchwireEdit
A NiTi ötvözetet 1960-ban fejlesztette ki William F. Buehler, aki a Maryland állambeli Silver Springsben található Naval Ordinance Laboratory-ban dolgozott. A Nitinol elnevezés a nikkel (Ni), titán (Ti), Naval Ordinance Laboratory (nol) szóból származik. Az első nikkel-titán (NiTi) fogszabályozó ötvözetet Andraeson mutatta be. Ez az ötvözet a Buehler által végzett kutatásokon alapult. Bevezetésük óta a Niti ötvözetből készült huzalok a fogszabályozás fontos részévé váltak. A huzal összetétele 55% nikkel és 45% titán. Az első nikkel-titán fogszabályozó huzalötvözetet az Unitek Corporation hozta forgalomba, amely ma 3M Unitek néven ismert. Ezek az ötvözetek alacsony merevséggel, szuperrugalmassággal, nagy visszarugózással, nagy rugalmassági tartományban és törékenyek voltak. A kezdeti niti huzalok nem rendelkeztek alakemlékező hatással a huzal hideg megmunkálása miatt. Így ezek a huzalok passzívak voltak, és martenzitstabilizált ötvözetnek tekintették őket.
Az álelasztikus niti ívhuzalok 1986-ban kerültek kereskedelmi forgalomba, japán NiTi és kínai NiTi néven. A japán Niti archwire-t először a Furukawa Electric Co. gyártotta 1978-ban. A japán ötvözetet Sentalloy néven hozták forgalomba. A hőaktivált NiTi-ötvözetek az 1990-es években váltak népszerűvé és kereskedelmi forgalomban elérhetővé. A kínai Niti huzalokat szintén 1978-ban fejlesztette ki Dr. Hua Cheng Tien egy pekingi kutatóintézetben, Kínában. Erről a huzalról először Dr. Charles Burstone számolt be a fogszabályozási szakirodalomban. Ezek az ötvözetek ausztenites-aktív ötvözetek, és az ausztenites fázisból a martenzites fázisba való átmenet a huzal erővel való érintkezése miatt történik.
Réz-nikkel-titán ötvözetSzerkesztés
1994-ben az Ormco Corporation bevezette ezt az ötvözetet. Ezt az ötvözetet Rohit Sachdeva és Suchio Miyasaki segítségével fejlesztették ki. Kezdetben három hőmérséklet-átmeneti formában volt elérhető: Szuperelasztikus (CuNiTi 27 °C), hőre aktivált (CuNiTi 35 °C) és (CuNiTi 40 °C). Ez az ötvözet nikkelből, titánból, rézből (5%) és krómból (0,2-0,5%) áll. A réz hozzáadása jobban meghatározott átmeneti hőmérsékleteket eredményez ebben az ötvözetben.
AlakemlékezésSzerkesztés
A niti huzalokról ismert, hogy egyedülálló tulajdonságuk az alakemlékezés. A niti huzalok kétféle formában létezhetnek: ausztenites és martenzites formában. A hőmérséklet-átmeneti tartomány (TTR) néven ismert hőmérsékleti fázis a Niti huzal e korábbi fázisának két meghatározására szolgál. A TTR hőmérséklet alatt a Niti huzalok kristályai martenzites formában, a TTR hőmérséklet felett pedig ausztenites formában léteznek. Az ausztenites forma magas hőmérsékleten, alacsony feszültségek mellett, a martenzites fázis pedig alacsony hőmérsékleten és magas feszültségek mellett fordul elő. Az ausztenites forma testközpontú köbös (BCC) szerkezetű, a martenzites pedig torzult monoklin, triklin vagy hexagonális szerkezetű. A huzalt olyan hőmérsékleten gyártják és gyártják, amely a TTR felett létezik. Ahogy a huzal felmelegszik e hőmérséklet fölé, emlékszik eredeti alakjára, és ahhoz igazodik. Ezért a huzalnak ezt a tulajdonságát alakemlékező ötvözetnek nevezik.
SzuperelaszticitásSzerkesztés
A Niti huzalok ismertek egy másik egyedülálló tulajdonságukról, amelyet szuperelaszticitásnak neveznek. Ez a Niti alakemlékező ötvözetben jelenlévő “gumiszerű” viselkedés. A szuperelasztikus Niti huzalok más Niti huzalokhoz képest kiváló visszarugózással rendelkeznek. A huzal nagy lehajlása esetén is állandó erőkifejtésre képesek.
Béta-titán (TMA) ívhuzalSzerkesztés
A tiszta titán két fázisban létezik: Alfa és béta. Az alfa fázis az alacsony hőmérsékletet (885 °C alatt), a béta fázis pedig a magas hőmérsékletet (885 °C felett) képviseli. Charles J. Burstone és Dr. Goldberg kifejlesztették a β-titánt, amikor a molibdént tiszta titánnal kombinálták. Azért találták ki ezt az ötvözetet, hogy ezek a huzalok a rozsdamentes acélhoz és a kobalt-króm-nikkel huzalokhoz képest alacsonyabb biomechanikai erőket fejtsenek ki. Jobb az alakíthatóságuk és a visszarugózásuk, mint a rozsdamentes acélhuzaloknak. Így vált ez az ötvözet béta-titán ötvözet néven ismertté. Titánból (79%), molibdénből (11%), cirkóniumból (6%) és ónból (4%) áll. Ez az ötvözet a kereskedelemben TMA vagy titán-molibdén ötvözet néven ismert. Ez az ötvözet nem tartalmaz nikkelt, és olyan betegeknél is alkalmazható, akik nikkelallergiásak. A TMA huzalok felülete érdes, és a fogszabályozásban használt huzalok közül a legnagyobb súrlódást okozzák, amit Kusy et al. 1989-ben végzett tanulmányában állapítottak meg.
Connecticut new archwire (CNA)Edit
Ez a típusú ívhuzal a béta-titán márkája.