سیم ارتودنسی ابزارهایی هستند که برای وارد آوردن فشار لازم به براکت ها به منظور جابجایی دندان ها به محل ایده آل آنها استفاده می شوند. این سیم ها از مواد مختلفی ساخته می شوند، که در این مقاله قصد داریم به معرفی آنها بپردازیم.

سیم ارتودنسی از جنس استیل ضد زنگ

از زمان معرفی درمان ارتودنسی در دهه 1930 تاکنون، سیم های کمانی از جنس استیل ضد زنگ گزینه ای شناخته شده در درمان ارتودنسی باقی مانده اند؛ زیرا دارای مزایای بسیاری هستند، از جمله: انعطاف پذیر بودن، سازگار بودن با بدن انسان، مقاومت محیطی، سفتی، قابلیت ارتجاعی، و ارزان بودن. یکی از مزایای استیل ضد زنگ این است که با دستکاری فرمولاسیون آن طی روند تولید، می توان ترکیبات و ویژگی های نهایی فیزیکی آن را تغییر داد. این کار مفید است زیرا اجازه می دهد درصد وزن هر ماده تشکیل دهنده استیل ضد زنگ را تنظیم کرد، در نتیجه هر یک می توانند ویژگی های مختلفی داشته باشند. در اصل، سیم های استیل ضد زنگ عموماً شامل 25-17% کرومونیوم و 25-8% نیکل هستند و درصد باقی مانده مواد آن آهن است.

در حالی که فرمولاسیون های جدیدتر حاوی 18% کرمونیوم و 8% نیکل هستند، و در نتیجه عموماً تحت عنوان استیل ضد زنگ 8-18 شناخته می شوند. یکی از مهم ترین نتایج مهم و مزایای این شکل ترکیب استیل ضد زنگ، مخصوصاً با توجه به استفاده از آن در حفره دهان، ویژگی مقاومت آن در برابر زنگ زدن است. این به دلیل وجود کرومونیوم داخل آلیاژ است؛ ثابت شده است که وقتی کرومونیوم بیشتر از 10 درصد است، یک لایه سطحی از اکسید کرومونیوم روی استیل ضد زنگ تشکیل می دهد تا مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش دهد. بعلاوه، ویژگی های فیزیکی این نوع استیل ضد زنگ به گونه ای است که عموماً از مقاومت بالایی برخوردار هستند، که میزان استحکام آن را 100-93% بیشتر از استیل های ضد زنگ مرسوم می کند. بعلاوه، همان طور که در بالا ذکر شد، نه تنها تغییر ترکیب استیل ضد زنگ از طریق فرمولاسیون های خاص امکان پذیر است، بلکه می تواند با روش های مختلف ساخت و تولید ترکیب شود، که اجازه می دهد ویژگی های آن قابل تنظیم باشند.

این معمولاً با تغییر میزان سرد کاری و تابکاری در طول ساخت انجام می شود. یک قانون کلی که در این روند وجود دارد رابطه غیر مستقیم بین مقاومت و شکل پذیری است؛ بنابراین، به طور کلی، با بالا رفتن استحکام، میزان شکل پذیری سیم کاهش می یابد، و بالعکس. طی فرایند سرد کاری و تابکاری، دو درجه اصلی استیل ضد زنگ می توانند دسته بندی شوند، معمولی و درجه یک. درجه معمولی دارای میزان بالای شکل پذیری و میزان پایین قابلیت شکستن است؛ در حالی که، درجه یک آن از استحکام بالاتری برخوردار است اما احتمال خراب شدن و تغییر شکل آن کمتر است. با این ویژگی ها است که سیم کمانی استیل ضد زنگ از تنوع و دوام بالایی برخوردار است، و به عنوان یکی از پر استفاده ترین سیم های کمانی ارتودنسی باقی مانده است.

 

سیم ارتودنسی کبالت – کرومونیوم

در دهه 1960 آلیاژ کبالت کرومونیوم راهی بازار شد. کبالت کرومونیوم از کبالت (40%)، کرومونیوم (20%)، آهن (16%)، و نیکل (15%) ساخته شده است. کبالت کرومونیوم و استیل ضد زنگ مشخصه های فیزیکی مشابهی دارند، هر دو از یک درجه سختی برخوردارند؛ با این حال، یکی از اصلی ترین مزایای کبالت کرومونیوم در دسترس بودن آن در چهار درجه حرارت متفاوت است، که با ساخت آنها طی یک فرایند درمان گرمایشی ممکن است.

این یکی از مهم ترین مزایایی است که به ارتودنتیست امکان می دهد بتواند حین کار به آن اشکال مختلفی بدهد، و اجازه می دهد آن را به شکل حلقه خم کند، یا آن را به شکل V درآورد، یا هر عامل تعدیل کننده دیگری داخل سیم کمانی بگنجاند. بنابراین، با این ویژگی ها، سیم های کمانی کبالت کرومونیوم تحت شرایط بالینی خاص ارتودنسی می توانند مفید باشند؛ از جمله اینکه، پس از شکل دادن آن در اشکال مختلف می توان با تاباندن نور، آن را سفت کرد، که در بسیاری موارد یک مزیت محسوب می شود.

 

سیم ارتودنسی از آلیاژ نیکل – تیتانیوم

ابداع آلیاژ نیکل- تیتانیوم، که در اصل برای برنامه های فاصله ای در نظر گرفته شده بودند، جای خود را بین انواع سیم های کمانی ارتودنسی پیدا کردند. پس از مدت کوتاهی از معرفی آنها به بازار، نیکل- تیتانیوم (که عموماً نیتینول Nitinol نامیده می شود) به سرعت مورد استقبال قرار گرفتند زیرا ویژگی های فیزیکی آنها اجازه می دادند کاملاً انعطاف پذیر باشد.

این ویژگی بسیار مفید بود زیرا اجازه می داد سیم کمانی نیکل تیتانیومی حافظه دار باشد، به این معنا که این قابلیت را داشت که پس از تخریب شکل، مجدداً به شکل اصلی خود برگردد. بعلاوه، ویژگی های فیزیکی نیکل تیتانیوم که به طور کلی حاوی 50% نیکل و 50% تیتانیوم بود، از طریق تأثیر حافظه شکل، به جای وارد آوردن یک فشار ناگهانی مخرب، اجازه می داد فشار مداوم و اندکی به دندان ها وارد شود.

در برخی موارد، این امکان وجود دارد که ویژگی های فیزیکی نیکل تیتانیوم از بین بروند و به آن یک شکل فوق الاستیکی بدهند، که اجازه می دهد به راحتی به حالت قبل برگردند، این می تواند به آنها ویژگی پلاستیکی بدهد. از سوی دیگر، آلیاژهای اولیه نیکل تیتانیوم محدودیت هایی داشتند.

یکی از این محدودیت های نیکل تیتانیوم سنتی عدم شکل پذیری آنها بود که تحت فشار شکل خود را از دست می دادند یا شکسته می شدند. هر چند این شکل ناپذیری هنوز هم در سیم های کمانی نیکل تیتانیوم وجود دارد، اما شکنندگی اولیه آنها که موجب تخریب نمونه های اولیه می شد را نداشتند. این ویژگی در آلیاژهای martensitic جدیدتر مانند Titanal یا Orthonol ، نیز مشهود است که از استحکام و حالت ارتجاعی مشابه نیتینول برخوردار هستند اما شکل پذیری آنها بهتر است.