Flexural strength of pure Ti, Ni-Cr and Co-Cr alloys submitted to Nd:YAG laser or TIG welding

Abstract

Welding of metals and alloys is important to Dentistry for fabrication of dental prostheses. Several methods of soldering metals and alloys are currently used. The purpose of this study was to assess, using the flexural strength testing, the efficacy of two processes Nd:YAG laser and TIG (tungsten inert gas) for welding of pure Ti, Co-Cr and Ni-Cr alloys. Sixty cylindrical specimens were prepared (20 of each material), bisected and welded using different techniques. Four groups were formed (n=15). I: Nd:YAG laser welding; II- Nd:YAG laser welding using a filling material; III- TIG welding and IV (control): no welding (intact specimens). The specimens were tested in flexural strength and the results were analyzed statistically by one-way ANOVA. There was significant differences (p<0.001) among the non-welded materials, the Co-Cr alloy being the most resistant to deflection. Comparing the welding processes, significant differences (p<0.001) where found between TIG and laser welding and also between laser alone and laser plus filling material. In conclusion, TIG welding yielded higher flexural strength means than Nd:YAG laser welding for the tested Ti, Co-Cr and Ni-Cr alloys.

Translated abstract

O processo de soldagem de metais e ligas é importante para a Odontologia para fabricação de próteses dentárias. Existem atualmente diversos métodos utilizados na soldagem de metais e ligas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a solda do Titânio e ligas de Ni-Cr e Co-Cr usando o sistema TIG e o laser Nd:YAG utilizando o teste de resistência à flexão. Sessenta corpos-de-prova cilíndricos foram confeccionados (20 de cada material), seccionados ao meio e soldados por TIG ou por laser de Nd:YAG, com e sem um material da preenchimento. Quaro grupos foram formados (n=15). I: soldagem a laser de Nd:YAG; II: soldagem à laser usando um material de preenchimento; III: soldagem com TIG; IV (controle): sem soldagem (corpos-de-prova intactos) As amostras foram submetidas a ensaios de flexão e os resultados analisados pela ANOVA a um critério. Houve diferença estatisticamente significante entre o metal e as ligas íntegras (p<0.001), sendo a liga do Co-Cr o mais resistente à deflexão. Ao se comparar os diferentes processos de soldagem, diferença estatisticamente significante (p<0.001) foi encontrada entre a solda TIG e o laser de Nd:YAG e entre este e o laser mais o material de preenchimento. Conclui-se que a soldagem com TIG apresentou melhores resultados que a soldagem com o laser de Nd:YAG para os três materiais testados.