ショットピーニングは歯内治療用ファイルの繰返し疲労破壊に対する抵抗性を高める．

Shot peening increases resistance to cyclic fatigue fracture of endodontic files.

抄録

本研究の目的は，ショットピーニングを施した従来のニッケルチタン製歯内治療用ファイルの耐疲労破壊性を評価することである．30番のNITIFLEX歯内療法用ファイル40本を2群に分け，一方をショットピーニング処理群，他方を非処理群とした．すべての器具をTRI-AUTO ZX歯内療法用モーターを用いて模擬管腔内で疲労破壊試験を行った．各グループの1つのファイルをXRDによる残留応力分析に供した。最後に，破断面を観察し，SEMおよびEDXを用いて元素分析を行った．粗さ解析はフォーカルバリエーションマイクロスコープにより行った。ショットピーニング群では、疲労破壊に対する抵抗性が大きく、破壊片の長さに差は見られなかった。X線回折の結果，ショットピーニングを施したファイルには圧縮残留応力が存在し，面間隔が減少し，全幅半値幅と微小ひずみが増加した．SEMとEDXは、疲労ゾーンを伴う延性破壊と、ニッケルとチタンの原子比が等しいことを示した。ヤスリにショットピーニング処理を施すと、表面粗さが増加した。結論として、ショットピーニングは、従来のニッケル-チタン合金から製造されたヤスリの残留圧縮応力の存在により、疲労破壊に対する抵抗を増加させる。

The objective of this study was to assess the resistance to fatigue fracture of conventional nickel-titanium files after undergoing shot peening. Forty NITIFLEX endodontic files, number 30, were divided into two groups; one was submitted to shot peening treatment and the other was not. All instruments were tested for fatigue fracture in simulated canals with a TRI-AUTO ZX endodontic motor. One file of each group was subjected to a residual stress analysis by XRD. Finally, the fractured surface was observed and elemental analysis performed by means of SEM and EDX. Roughness analysis was made by focal variation microscope. The shot peening group showed greater resistance to fatigue fracture; there was no difference in the length of the fractured fragments. XRD results showed the presence of residual compression stresses in the file submitted to shot peening, a decrease in the interplanar spacing, and an increase in the full-width-at-half-maximum and the microstrains. SEM and EDX showed a ductile fracture with zones of fatigue and an equiatomic ratio between the nickel and titanium. Surface roughness increased after the file was subjected to the shot peening procedure. In conclusion, shot peening increases the resistance to fatigue fracture due to the presence of residual compression stresses in files manufactured from a conventional nickel-titanium alloy.