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Quad-helix Decesari 3D print Cr-Co

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Davide Decesari
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QUAD-HELIX DECESARI - INNOVAZIONE TECNOLOGICA descrizione del dispositivo Il quad-helix è un dispositivo ad azione meccanica utilizzato nella terapia ortodontica di prima fase per espandere trasversalmente l'arcata dentaria superiore. Questo dispositivo è essenzialmente costituito da una molla di norma realizzata a sezione circolare (0.9 m/m) in lega Cr-Co. La molla è formata da quattro spirali, due anteriori e due posteriori ; dal ponte anteriore che collega trasversalmente le prime due spirali; da due ponti laterali che si estendono longitudinalmente dalle spirali anteriori a quelle posteriori e da due appendici, anch'esse laterali, atte a distribuire la pressione esercitata dalla molla (dall'interno verso l'esterno) sul complesso dei molari e premolari, allo scopo di produrre l'allargamento dell'arcata. La molla è stabilizzata alle bande, cementate ai primi molari, mediante saldatura o con appositi elementi di giunzione. taratura del dispositivo Il ponte anteriore costituisce il segmento di taratura della molla e può essere facilmente plasmato con una pinza a tre punte. La deformazione plastica del ponte anteriore provoca una rotazione localizzata, quindi una taratura della forza con la quale la molla agisce sui denti. Il dispositivo deve agire simmetricamente al piano dell'arcata.
Frequentemente, a causa delle caratteristiche geometriche della sezione utilizzata, accade che all'atto della taratura la rotazione impressa con la pinza a tre punte genera un sistema di forze non simmetriche difficilmente controllabile provocando la torsione del ponte anteriore e la conseguente alterazione della posizione dei ponti palatali, sbilanciando così l'azione del dispositivo. modifica del segmento di taratura La modifica consiste nel cambio di sezione (da circolare a rettangolare) del segmento di taratura (ponte anteriore). Col cambio di sezione si è prodotto un cambiamento nelle caratteristiche geometriche; seguente confronto:
prima D = 0.9 mm dopo Ix = 0.02204 mm4 prima Ix = 0.0322 mm4 = Iy dopo Iy = 0.07289 mm4 prima Wx = 0.0716 mm3 dopo Wx = 0.06299 mm3 prima Ip = 0.0644 mm4 dopo Ip = 0.09493 mm4 analisi delle conseguenze delle modifiche forza massima esercitabile dal quad-helix dipende da Wx apparentemente diminuisce, tuttavia occorre compensare l'apparenza con un aumento della tensione limite di snervamento. Il cambio di sezione comunque non ha prodotto una riduzione della forza elastica che il quad-helix può produrre. deformabilità sul piano dell'arcata (x) dipende da Ix in modo inverso il cambio di sezione ha reso il quad-helix più elastico sul piano dell'arcata, ciò significa che una data espansione dell'arcata la forza varia meno. deformabilità sul piano ortogonale dell arcata (y) dipende da Iy in modo inverso il cambio di sezione ha reso il quad-helix molto più rigido sul piano normale dell'arcata. deformabilità torsionale secondo un asse normale al piano(y) dipende da Ip in modo inverso il cambio di sezione ha reso il quad-helix più rigido, migliorandolo. spiegazione della modifica Il quad-helix convenzionale ha il segmento di taratura (ponte anteriore) con sezione circolare identica al restante dispositivo.
Durante la taratura, la pinza a tre punte preme il filo in tre punti diametralmente opposti e fornisce un momento flettente maggiore del momento al limite elastico, provocando una rotazione permanente dei due estremi. Il cambio di sezione del segmento anteriore ha come risultato che le pinze anziché su tre punti poggiano su tre linee che definiscono la superficie cilindrica su cui viene applicato il tratto di taratura per produrne la deformazione permanente. In questo modo si impedisce che la rotazione avvenga su un piano diverso da quello dell'arcata dentaria e di conseguenza che il sistema di forze sia simmetrico come è richiesto dal quad-helix. Davide Decesari

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  • 2. QUAD-HELIX DECESARI - INNOVAZIONE TECNOLOGICA descrizione del dispositivo Il quad-helix è un dispositivo ad azione meccanica utilizzato nella terapia ortodontica di prima fase per espandere trasversalmente l'arcata dentaria superiore. Questo dispositivo è essenzialmente costituito da una molla di norma realizzata a sezione circolare (0.9 m/m) in lega Cr-Co. La molla è formata da quattro spirali, due anteriori e due posteriori ; dal ponte anteriore che collega trasversalmente le prime due spirali; da due ponti laterali che si estendono longitudinalmente dalle spirali anteriori a quelle posteriori e da due appendici, anch'esse laterali, atte a distribuire la pressione esercitata dalla molla (dall'interno verso l'esterno) sul complesso dei molari e premolari, allo scopo di produrre l'allargamento dell'arcata. La molla è stabilizzata alle bande, cementate ai primi molari, mediante saldatura o con appositi elementi di giunzione. taratura del dispositivo Il ponte anteriore costituisce il segmento di taratura della molla e può essere facilmente plasmato con una pinza a tre punte. La deformazione plastica del ponte anteriore provoca una rotazione localizzata, quindi una taratura della forza con la quale la molla agisce sui denti. Il dispositivo deve agire simmetricamente al piano dell'arcata.
  • 3. Frequentemente, a causa delle caratteristiche geometriche della sezione utilizzata, accade che all'atto della taratura la rotazione impressa con la pinza a tre punte genera un sistema di forze non simmetriche difficilmente controllabile provocando la torsione del ponte anteriore e la conseguente alterazione della posizione dei ponti palatali, sbilanciando così l'azione del dispositivo. modifica del segmento di taratura La modifica consiste nel cambio di sezione (da circolare a rettangolare) del segmento di taratura (ponte anteriore). Col cambio di sezione si è prodotto un cambiamento nelle caratteristiche geometriche; seguente confronto:
  • 4. prima D = 0.9 mm dopo Ix = 0.02204 mm4 prima Ix = 0.0322 mm4 = Iy dopo Iy = 0.07289 mm4 prima Wx = 0.0716 mm3 dopo Wx = 0.06299 mm3 prima Ip = 0.0644 mm4 dopo Ip = 0.09493 mm4 analisi delle conseguenze delle modifiche forza massima esercitabile dal quad-helix dipende da Wx apparentemente diminuisce, tuttavia occorre compensare l'apparenza con un aumento della tensione limite di snervamento. Il cambio di sezione comunque non ha prodotto una riduzione della forza elastica che il quad-helix può produrre. deformabilità sul piano dell'arcata (x) dipende da Ix in modo inverso il cambio di sezione ha reso il quad-helix più elastico sul piano dell'arcata, ciò significa che una data espansione dell'arcata la forza varia meno. deformabilità sul piano ortogonale dell arcata (y) dipende da Iy in modo inverso il cambio di sezione ha reso il quad-helix molto più rigido sul piano normale dell'arcata. deformabilità torsionale secondo un asse normale al piano(y) dipende da Ip in modo inverso il cambio di sezione ha reso il quad-helix più rigido, migliorandolo. spiegazione della modifica Il quad-helix convenzionale ha il segmento di taratura (ponte anteriore) con sezione circolare identica al restante dispositivo.
  • 5. Durante la taratura, la pinza a tre punte preme il filo in tre punti diametralmente opposti e fornisce un momento flettente maggiore del momento al limite elastico, provocando una rotazione permanente dei due estremi. Il cambio di sezione del segmento anteriore ha come risultato che le pinze anziché su tre punti poggiano su tre linee che definiscono la superficie cilindrica su cui viene applicato il tratto di taratura per produrne la deformazione permanente. In questo modo si impedisce che la rotazione avvenga su un piano diverso da quello dell'arcata dentaria e di conseguenza che il sistema di forze sia simmetrico come è richiesto dal quad-helix. Davide Decesari