Diseño de dispositivo mecánico para determinar el torque de inserción de mini implantes dentales

• Roldán-Mckinley, Javier ^[1] ; Polo-Cano, Karolan ^[1] ; Rodríguez-Heilbron, Carolina ^[1]
  1. [1] Universidad del Atlántico

     Universidad del Atlántico

     México

     
• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 19, Nº. 4, 2020 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 181-198
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Mechanical device design for determining mini dental implants insertion torque
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• Resumen
  • español

    Los mini implantes dentales son tornillo que se insertan temporalmente en el maxilar de un paciente como anclaje para generar una fuerza y mover una pieza dental. Este artículo presenta el diseño de un dispositivo para la determinación del torque de inserción de mini implantes dentales autoperforantes en una probeta de hueso porcino. El mecanismo propuesto no requiere de accionamiento eléctrico. La entrada de potencia se da mediante el torque resultante del efecto del peso actuando sobre una polea a través de una cuerda. El dispositivo está compuesto por tres transmisiones para la transformación de movimiento: transmisión por polea, engranajes cónicos de dientes rectos, y un mecanismo piñón-cremallera. Este último permite el avance longitudinal al tiempo que se da la rotación de la herramienta, haciendo posible el rompimiento del hueso e inserción del mini implante. A partir de la fuerza de inserción y de la velocidad recomendada para la transmisión piñón-cremallera, y teniendo en cuenta la eficiencia de cada estación de transmisión, se estableció la potencia de accionamiento del dispositivo. Para el caso de estudio se diseñó un portaherramientas adecuado para mini implante marca HUBIT Co x 1.4mm. Se consideraron tanto el diseño por fatiga como el diseño estático para el dimensionamiento de los ejes. El análisis de movimiento realizado permitió verificar que no existe interferencia entre ninguna de las piezas en contacto, permitiendo el avance del tornillo mediante la inclusión de un cuñero deslizante.

  • English

    Mini dental implants are screws that are temporarily inserted into a patient's jaw as an anchor to generate force and move a tooth. The design of a device for the determination of the insertion torque of mini self-drilling dental implants in a porcine bone specimen is presented. The proposed mechanism does not require electric drive. The input power is given by the torque resulting from the effect of weight acting on a pulley through a rope. The device consists of three transmissions for motion transformation: transmission by pulley, bevel gear with straight teeth, and a rack-and-pinion mechanism. The latter allows the longitudinal advance while the rotation of the tool occurs, making possible the bone breaking and the insertion of the mini implant. The insertion force and the recommended speed for rack-and-pinion transmission, in addition to the efficiency of each transmission station were considered for calculating the input drive power of the device. For the case study, a tool holder suitable for mini implant brand HUBIT Co x 1.4mm was designed. Both cumulative fatigue and static designs were considered. A motion analysis for the in-contact moving parts allowed verifying that no interference is present in the proposed design. Linear motion of the screw is achieved by a sliding cotter.