柔らかい粉砕および直接金属レーザー焼結コバルトクロム合金の表面特性と磁器結合に対するレーザーエッチングの効果

問題の声明：金属基板の表面地形は、磁器への結合に影響を与える可能性があります。ネオジニウムドープYttriumアルミニウムガーネット（ND：YAG）レーザーが導入され、金属表面の地形が変更され、磁器結合強度が向上しています。ただし、金属に対するレーザーエッチングが磁器の結合強度に及ぼす影響に関する研究は不足しています。 目的：このin vitro研究の目的は、粉砕および直接金属レーザー焼結によって製造されたコバルトクロム（CO-CR）基板の表面粗さと濡れ性と磁器結合強度に対するND：YAGレーザーエッチングの効果を決定することでした（磁器結合強度（DMLS）。 材料と方法：32×3×3×25 mmのCO-CR標本を、Soft Co-CR（M Group）およびDMLS Co-CR Metal Powder（DML Group）を製粉することにより製造されました。各研究グループの代表的な標本の表面地形は、走査型電子顕微鏡（SEM）および原子力顕微鏡（AFM）で評価されました。すべての試験片は、接触プロファイロメーターを使用して表面粗さを評価し、接触角ゴニオメーターを使用した濡れ性について評価されました。各研究グループの標本（n = 8）の半分は、ND：YAGレーザーを使用して表面レーザーエッチングを受けました。エッチングにさらされた標本は、表面の地形と濡れ性について再び評価されました。両方の研究グループのすべての標本は、磁器でベニアを施しました。磁器結合強度は、ユニバーサルテストマシンで3点曲げ試験でテストされました。結果は、2方向ANOVAテストで統計的に分析され、その後、ペアワイズ比較のための事後タクキーテスト（α= .05）を使用しました。 結果：エッチング後、Mグループの平均±標準偏差RAとRZは2.9±0.6および17.7±3.2 µmのより高い耐値性が高く、濡れ性と依存度と結合強度は79±6および52±13 MPaでした。対照的に、エッチング後、DMLSグループは7.9±2.4および41.8±9.3 µmのRAとRZが大幅に低く、87±4および70±10 MPaの濡れ性と結合強度が大幅に低くなりました。DMLSグループは、レーザーエッチングの前後にMグループよりも粗さと結合強度が大幅に高かった。SEMとAFMは、研究グループで異なる表面トポグラフィを示しました。 結論：Co-CR基質の製造プロセスは、表面特性と磁器結合強度に大きな影響を及ぼしました。レーザーエッチングは、DMLS Co-CRの製粉されたCo-CRの表面地形と結合強度を改善しました。

STATEMENT OF PROBLEM: The surface topography of metal substrate can affect its bond to porcelain. A neodynium-doped yttrium aluminum garnet (Nd:YAG) laser has been introduced to modify the metal surface topography and improve porcelain bond strength. However, studies on the effect of laser etching on metal to porcelain bond strength are lacking. PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to determine the effect of Nd:YAG laser etching on the surface roughness and wettability of and the porcelain bond strength to cobalt chromium (Co-Cr) substrate fabricated by milling and direct metal laser sintering (DMLS). MATERIAL AND METHODS: Thirty-two 0.5×3×25-mm Co-Cr specimens were fabricated by milling soft Co-Cr (M group) and DMLS Co-Cr metal powder (DML group). The surface topography of representative specimens from each study group was assessed under a scanning electron microscope (SEM) and an atomic force microscope (AFM). All specimens were assessed for surface roughness using a contact profilometer, and for wettability with a contact angle goniometer. Half of the specimens of each study group (n=8) were subjected to surface laser etching by using a Nd:YAG laser. The specimens subjected to etching were assessed again for surface topography and wettability. All specimens in both study groups were veneered with porcelain. The porcelain bond strength was tested with a 3-point bend test in a universal testing machine. The results were statistically analyzed with 2-way ANOVA test followed by the post hoc Tukey test for pairwise comparisons (α=.05). RESULTS: After etching, the M group had a higher mean ±standard deviation Ra and Rz of 2.9 ±0.6 and 17.7 ±3.2 µm and significantly better wettability and bond strength of 79 ±6 and 52 ±13 MPa. In contrast, after etching, the DMLS group had a significantly lower Ra and Rz of 7.9 ±2.4 and 41.8 ±9.3 µm and significantly lower wettability and bond strength of 87 ±4 and 70 ±10 MPa. The DMLS group had a significantly higher roughness and bond strength than the M group before and after laser etching. The SEM and AFM showed different surface topography in the study groups. CONCLUSIONS: The manufacturing process of Co-Cr substrate had a significant effect on surface characteristics and porcelain bond strength. Laser etching improved the surface topography and bond strength of milled Co-Cr but not of DMLS Co-Cr.