Lega di metalli nobiliModifica
I metalli nobili come l’oro, il platino, l’iridio, l’argento e le loro leghe sono stati usati presto nel campo dell’ortodonzia per la loro buona resistenza alla corrosione. Alcune delle altre qualità che queste leghe avevano erano alta duttilità, rigidità variabile (con il calore), alta resilienza e facilità di saldatura. Gli svantaggi di queste leghe erano: Meno elasticità, meno resistenza alla trazione e un costo maggiore. La composizione di platino e palladio aumentava il punto di fusione della lega e la rendeva resistente alla corrosione. Il materiale di rame, insieme alla lavorazione a freddo del materiale, dava la forza alla lega. La composizione della lega dei fili di metalli nobili sarebbe oro (55%-65%), platino (5-10%), palladio (5-10%), rame (11-18%) e nichel (1-2%). Questa composizione era simile a quella delle leghe d’oro di tipo IV per la fusione. Edward Angle introdusse per la prima volta l’argento tedesco in ortodonzia nel 1887, quando cercò di sostituire i metalli nobili in questa pratica. A quel tempo, John Nutting Farrar condannò Angle per aver usato un materiale che portava allo scolorimento della bocca. Poi, nel 1888, iniziò ad alterare la composizione della lega intorno all’argento tedesco. Tuttavia, la composizione di Angle era estremamente difficile da riprodurre e quindi l’uso di leghe a base di argento non divenne popolare in ortodonzia. Angle era anche noto per l’uso di materiali come gomma, vulcanite, filo di pianoforte e filo di seta.
Filo d’arco in acciaio inossidabileModifica
Nel 1929, l’acciaio inossidabile fu introdotto per la fabbricazione di apparecchi. Questo fu il primo materiale che sostituì veramente l’uso delle leghe nobili in Ortodonzia. Le leghe di filo d’acciaio, in confronto ai metalli nobili, erano relativamente più economiche. Avevano anche una migliore formabilità e possono essere facilmente utilizzati per essere saldati e saldati per la fabbricazione di apparecchi ortodontici complessi. Le leghe di acciaio inossidabile sono di tipo austenitico “18-8” che contengono cromo (17-25%) e nichel (8-25%) e carbonio (1-2%). Il cromo in questa lega di acciaio inossidabile forma un sottile strato di ossido che blocca la diffusione dell’ossigeno nella lega e permette la resistenza alla corrosione di questa lega. Angle ha usato l’acciaio inossidabile nel suo ultimo anno di pratica dell’ortodonzia. Lo usava come filo di legatura nella bocca dei suoi pazienti. A quel tempo, Emil Herbst era il principale oppositore delle leghe a base di acciaio inossidabile. Secondo lui, preferiva usare leghe Noble rispetto all’acciaio inossidabile. Nel 1950, la lega di acciaio inossidabile della serie 300 era utilizzata dalla maggior parte degli ortodontisti negli Stati Uniti, poiché gli ortodontisti europei credevano nell’uso di apparecchi funzionali come l’apparecchio Activator con le malocclusioni dei pazienti.
I fili d’arco in acciaio inossidabile hanno un’elevata rigidità, bassa elasticità, resistenza alla corrosione, bassa gamma e buona formabilità. Questi fili sono spesso più economici degli altri fili d’arco e possono essere facilmente utilizzati come fili d’arco “di lavoro” in un trattamento ortodontico. La chiusura dello spazio dopo le estrazioni è spesso fatta mettendo questi fili in bocca.
Fili in acciaio inossidabile Multi-StrandEdit
Questo tipo di filo in acciaio inossidabile è costituito da fili multipli 0,008 in SS arrotolati insieme. Ci sono 3 tipi: Coassiale, intrecciato e ritorto. Il filo coassiale comprende 6 fili di 0,008 che sono arrotolati insieme. Il filo intrecciato comprende 8 fili e il filo ritorto ne comprende 3. Questi fili possono fornire un filo di acciaio inossidabile di forma rotonda o rettangolare. Le proprietà di questi fili sono drasticamente diverse dai fili d’acciaio inossidabile tradizionali. Hanno una bassa rigidità e possono essere utilizzati per la fase iniziale di livellamento e allineamento in ortodonzia. Tuttavia, a causa del loro limite elastico inferiore, possono essere facilmente deformati se agiti da qualsiasi altra forza come il cibo.
Filo d’arco australianoModifica
Arthur J. Wilcock, insieme a Raymond Begg, ha creato il “filo d’arco australiano” negli anni 40 in Australia. Era un metallurgista di Victoria, Australia. Questo filo d’arco è stato utilizzato in modo prominente nella cosiddetta Tecnica Begg. Begg cercava un filo d’acciaio inossidabile che fosse leggero, flessibile e che rimanesse attivo per lunghi periodi di tempo nella bocca. Il filo aveva un’alta resilienza e tenacità ed era trattato termicamente. Il filo iniziale prodotto aveva una dimensione di 0.018in. Questi fili sono spesso utilizzati nel trattamento dei morsi profondi a causa della loro maggiore resistenza alla deformazione permanente. Il filo è composto da ferro (64%), cromo (17%), nichel (12%) e altri.
Cobalto-cromo ArchwireEdit
Negli anni ’50, la lega cobalto-cromo ha iniziato ad essere utilizzata in ortodonzia. Rocky Mountain Orthodontics ha iniziato a commercializzare la lega cobalto-cromo come Elgiloy negli anni ’50. Fu la Elgin National Watch Company a introdurre questa lega, composta da cobalto (40%), cromo (20%), ferro (16%) e nichel (15%). L’Elgiloy offriva una maggiore resilienza e forza, ma la sua rigidità era debole. Questo tipo di fili sono ancora venduti come leghe note come Remaloy, Forestaloy, Bioloy, Masel ed Elgiloy. Tuttavia, il loro uso è diminuito in tutto il campo dell’ortodonzia a causa del fatto che non sono necessarie curve complesse nei fili nel trattamento odierno.
Elgiloy è disponibile in quattro livelli di resilienza. Elgiloy blu (morbido), Elgiloy giallo (duttile), Elgiloy verde (semi-resistente) e Elgiloy rosso (resiliente).
Nichel-titanio (Niti) ArchwireEdit
La lega NiTi fu sviluppata nel 1960 da William F. Buehler che lavorava al Naval Ordinance Laboratory a Silver Springs, Maryland. Il nome Nitinol deriva da Nickel (Ni), Titanium (Ti), Naval Ordinance Laboratory (nol). La prima lega ortodontica al nichel titanio (NiTi), introdotta da Andraeson. Questa lega era basata sulla ricerca fatta da Buehler. Dalla loro introduzione, i fili in lega Niti sono diventati una parte importante del trattamento ortodontico. La composizione del filo ha il 55% di nichel e il 45% di titanio. La prima lega di filo ortodontico in nichel-titanio è stata commercializzata dalla Unitek Corporation, oggi conosciuta come 3M Unitek. Queste leghe hanno una bassa rigidità, superelasticità, un elevato ritorno elastico, un ampio intervallo elastico ed erano fragili. I fili niti iniziali non avevano effetto di memoria di forma a causa della lavorazione a freddo del filo. Così questi fili erano passivi e sono stati considerati come una lega stabilizzata martensitica.
I fili Niti pseudoelastici sono stati lanciati commercialmente nel 1986 ed erano conosciuti come NiTi giapponese e NiTi cinese. Il filo giapponese Niti è stato prodotto per la prima volta da Furukawa Electric Co nel 1978. Fu riportato per la prima volta per l’uso in ortodonzia da Miura et al. La lega giapponese fu commercializzata come Sentalloy. Le leghe NiTi attivate dal calore divennero popolari e disponibili in commercio negli anni ’90. Anche i fili Niti cinesi sono stati sviluppati nel 1978 dal Dr. Hua Cheng Tien in un istituto di ricerca di Pechino, in Cina. Questo filo è stato riportato per la prima volta nella letteratura ortodontica dal Dr. Charles Burstone. Queste leghe sono leghe austenitiche-attive e la transizione dalla fase austenitica alla fase martensitica avviene a causa del contatto del filo con una forza.
Lega rame-nichel-titanioModifica
Nel 1994 Ormco Corporation ha introdotto questa lega. Questa lega è stata sviluppata con l’aiuto di Rohit Sachdeva e Suchio Miyasaki. Inizialmente, era disponibile in tre forme di transizione di temperatura: Superelastica (CuNiTi 27 °C), attivata dal calore (CuNiTi 35 °C) e (CuNiTi 40 °C). Questa lega è composta da nichel, titanio, rame (5%) e cromo (0,2% – 0,5%). L’aggiunta di rame porta a temperature di transizione meglio definite in questa lega.
Memoria di formaModifica
I fili Niti sono noti per avere una proprietà unica di memoria di forma. I fili Niti possono esistere in due forme conosciute come Austenitiche e Martensitiche. Una fase di temperatura conosciuta come Temperature Transition Range (TTR) serve a definire queste fasi precedenti del filo Niti. Sotto la temperatura TTR, i cristalli dei fili Niti esistono nella forma martensitica e sopra il TTR, i cristalli esistono come forma austenitica. La forma austenitica avviene ad alte temperature, basse sollecitazioni e la fase martensitica avviene a basse temperature e alte sollecitazioni. La forma austenitica ha una struttura cubica centrata sul corpo (BCC) e la martensitica ha una struttura monoclina, triclina o esagonale distorta. Il filo viene prodotto e fabbricato a temperature che esistono al di sopra del TTR. Quando il filo viene riscaldato al di sopra di questa temperatura, ricorda la sua forma originale e vi si conforma. Pertanto, questa proprietà del filo è nota come lega a memoria di forma.
SuperelasticitàModifica
I fili Niti sono noti per avere un’altra proprietà unica nota come superelasticità. È il comportamento “simile alla gomma” presente nella lega a memoria di forma Niti. I fili Niti superelastici hanno un eccellente ritorno elastico rispetto ad altri fili Niti. Possono anche fornire forze costanti su una grande flessione del filo.
Beta-titanio (TMA) archwireEdit
Il titanio puro può esistere in due fasi: Alfa e Beta. La fase alfa rappresenta la bassa temperatura (sotto 885 °C) e la fase beta rappresenta l’alta temperatura (sopra 885 °C). Charles J. Burstone e il Dr. Goldberg hanno sviluppato il β-titanio quando hanno combinato il molibdeno con il titanio puro. Hanno ideato questa lega per permettere a questi fili di produrre forze biomeccaniche inferiori rispetto ai fili di acciaio inossidabile e cobalto-cromo-nichel. Hanno una migliore formabilità e un migliore ritorno elastico rispetto ai fili di acciaio inossidabile. Così questa lega è diventata nota come lega Beta-Titanio. Consiste di titanio (79%), molibdeno (11%), zirconio (6%) e stagno (4%). Questa lega è conosciuta commercialmente con il nome di TMA o lega di Titanio-Molibdeno. Questa lega non contiene nichel e può essere utilizzata nei pazienti che hanno un’allergia al nichel. I fili TMA hanno superfici ruvide e producono più attrito di tutti i fili usati in ortodonzia, cosa che è stata trovata in uno studio fatto da Kusy et al. nel 1989.
Connecticut new archwire (CNA)Edit
Questo tipo di filo è una marca di beta titanio.