DOI: 10.26820/recimundo/7.(2).jun.2023.310-319
URL: https://recimundo.com/index.php/es/article/view/2054
EDITORIAL: Saberes del Conocimiento
REVISTA: RECIMUNDO
ISSN: 2588-073X
TIPO DE INVESTIGACIÓN: Artículo de Investigación
CÓDIGO UNESCO: 32 Ciencias Médicas
PAGINAS: 310-319
Resistencia a la exión y módulo Weibull de
Poliéter Éter Cetona
Flexural strength and Weibull modulus of Polyether Ether Ketone
Resistência à flexão e módulo de Weibull da Poliéter-Éter-Cetona
Harold Emilio Montalvo Gaibor
1
; Bolívar Andrés Delgado Gaete
2
RECIBIDO: 29/04/2023 ACEPTADO: 22/05/2023 PUBLICADO: 25/06/2023
1. Odontólogo; Posgradista en Rehabilitación Oral; Facultad de Odontología de la Universidad Central del
Ecuador; Quito, Ecuador; hemontalvo@uce.edu.ec; https://orcid.org/0000-0002-4352-386X
2. Especialista en Rehabilitación Oral; Máster Universitario en Ciencias Odontológicas; Odontólogo; Docen-
te de Pregrado; Facultad de Odontología de la Universidad Católica de Cuenca; Docente de Posgrado
de Rehabilitación Oral; Facultad de Odontología de la Universidad Central del Ecuador; Quito, Ecuador;
badelgado@uce.edu.ec; https://orcid.org/0000-0001-5586-2829
CORRESPONDENCIA
Harold Emilio Montalvo Gaibor
hemontalvo@uce.edu.ec
Quito, Ecuador
© RECIMUNDO; Editorial Saberes del Conocimiento, 2023
RESUMEN
Objetivo general: Evaluar la resistencia a la flexión y módulo Weibull del Poliéter Éter Cetona (PEEK) empleado como
material odontológico, a través de ensayos de flexión de 3 puntos. Materiales y métodos: Estudio experimental e in vitro,
la muestra fueron 60 cubetillas en forma cuadrangular del PEEK, que se dividió en Grupo 1 (n=30): Muestras de PEEK
de China (PEEK Disc, Vasden, Shenzhen Guangdong China) y Grupo 2 (n=30): Muestras de PEEK norteamericana (Arco
TriLor, Harvest Dental Products, EE. UU), las medidas del disco son de 98 mm de diámetro x 20 mm de ancho, se pro-
cedió a fresar los discos y obtener las planchas de 20mm x 2 mm, las cuales con un microtomo electrónico se cortaron
las cubetillas de las dimensiones de acuerdo con el ISO 4049/2000. Las muestras estuvieron expuestas a 10000 ciclos
térmicos de 5 a 55°C con un tiempo de inmersión de 30s en un termociclador y se almacenaron en agua destilada a (37ºC
± 1ºC) durante 24 h. Para las cargas de flexión de 3 puntos se utilizó una máquina de ensayo universal Microtensil OM
100 con una velocidad de cruceta de 1 mm/min. Los datos fueron procesados con la prueba de normalidad Shapiro Wilk,
T Student con un nivel de confianza del 95%. Resultados: Se demostró diferencia significativa entre la resistencia a la
flexión del grupo 1 y 2 (p=0,000), donde el mayor valor es reportado por el grupo 2, la mayor media del módulo de Weibull
fue obtenida por el grupo 1, con una resistencia de falla para el grupo 1 σ_0=214,40±0,25 MPa,65,55% y el grupo 2 de
σ_0=247,30±32,12 MPa,65,99%. Conclusión: El grupo 2 soporta mayor carga de flexión, sin embargo, ambos grupos de
estudio tienen similar resistencia de falla en el punto cero, es necesario ampliar las investigaciones utilizando el análisis
de Weibull en los Poliéter Éter Cetona empleados en odontología.
Palabras clave: Resistencia a la Flexión, Módulo de Weibull, Poliéter Éter Cetona, Ensayo de Flexión.
ABSTRACT
General objective: To evaluate the flexural strength and Weibull modulus of Polyether Ether Ketone (PEEK) used as a
dental material, through 3-point bending tests. Materials and methods: Experimental and in vitro study, the sample was 60
quadrangular shaped PEEK trays, which were divided into Group 1 (n=30): PEEK samples from China (PEEK Disc, Vasden,
Shenzhen Guangdong China) and Group 2 (n=30): North American PEEK samples (Arco TriLor, Harvest Dental Products,
USA). The discs were milled to obtain plates of 20 mm x 2 mm, which were cut with an electronic microtome to the dimen-
sions according to ISO 4049/2000. The samples were exposed to 10000 thermal cycles from 5 to 55°C with an immersion
time of 30s in a thermocycler and stored in distilled water at (37°C ± 1°C) for 24 h. A Microtensil OM 100 universal testing
machine with a crosshead speed of 1 mm/min was used for the 3-point bending loads. The data were processed with the
Shapiro Wilk normality test, T Student with a confidence level of 95%. Results: Significant difference was demonstrated
between the flexural strength of group 1 and 2 (p=0.000), where the highest value is reported by group 2, the highest mean
Weibull modulus was obtained by group 1, with a failure strength for group 1 σ_0=214.40±0.25 MPa,65.55% and group 2
of σ_0=247.30±32.12 MPa,65.99%. Conclusion: Group 2 supports higher bending load, however, both study groups have
similar failure resistance at zero point, it is necessary to extend the investigations using Weibull analysis in Polyether Ether
Ketone used in dentistry.
Keywords: NFlexural Strength, Weibull Modulus, Polyether Ether Ketone, Flexural Test.
RESUMO
Objetivo geral: Avaliar a resistência à flexão e o módulo de Weibull do Poliéter Éter Cetona (PEEK) utilizado como material
odontológico, através de ensaios de flexão em 3 pontos. Materiais e métodos: Estudo experimental e in vitro, a amostra
foi de 60 moldeiras de PEEK de formato quadrangular, que foram divididas em Grupo 1 (n=30): Amostras de PEEK da
China (PEEK Disc, Vasden, Shenzhen Guangdong China) e Grupo 2 (n=30): Amostras de PEEK da América do Norte
(Arco TriLor, Harvest Dental Products, EUA). Os discos foram fresados para obter placas de 20 mm x 2 mm, que foram
cortadas com um micrótomo eletrónico com as dimensões de acordo com a norma ISO 4049/2000. As amostras foram
expostas a 10000 ciclos térmicos de 5 a 55°C com um tempo de imersão de 30s num termociclador e armazenadas em
água destilada a (37°C ± 1°C) durante 24 h. Foi utilizada uma máquina de ensaios universal Microtensil OM 100 com uma
velocidade de cruzamento de 1 mm/min para as cargas de flexão de 3 pontos. Os dados foram processados com o teste
de normalidade Shapiro Wilk, T Student com um nível de confiança de 95%. Resultados: Foi demonstrada diferença signi-
ficativa entre a resistência à flexão do grupo 1 e 2 (p=0,000), onde o valor mais alto é reportado pelo grupo 2, o módulo de
Weibull médio mais alto foi obtido pelo grupo 1, com uma resistência à falha para o grupo 1 σ_0=214,40±0,25 MPa,65,55%
e para o grupo 2 de σ_0=247,30±32,12 MPa,65,99%. Conclusão: O grupo 2 suporta maior carga de flexão, no entanto,
ambos os grupos de estudo possuem resistência à falha semelhante no ponto zero, é necessário ampliar as investigações
utilizando a análise de Weibull em Poliéter Éter Cetona utilizado em odontologia.
Palavras-chave: Resistência à Flexão, Módulo de Weibull, Poliéter Éter Cetona, Ensaio de Flexão.
312
RECIMUNDO VOL. 7 N°2 (2023)
Introducción
La Poliéter Éter Cetona (PEEK) es un ma-
terial polimérico termoplástico y semicris-
talino producido sintéticamente que está
compuesto por una cadena molecular de
elemento aromático, y está interconecta-
do por grupos funcionales cetona y éter, el
PEEK ha sido utilizado en diversas áreas
médicas, como una opción para sustituir el
titanio en las prótesis 1, por poseer un mó-
dulo de elasticidad (4 GPA) que demues-
tran resultados similares al hueso cortical
2. Además, presenta una ductilidad consi-
derable, resiste los grandes flujos deforma-
tivos de fuerzas de compresión y pruebas
de tensión uniaxial, con una densidad de
1,32 g/cm3 y una gran resistencia a la de-
formación y la fatiga, por esta razón se ha
empleado en la odontología para realizar
prótesis dentales y aplicaciones médico -
ortopédicas como implantes articulares de
reemplazo óseo, tornillos y clavos
3
.
De acuerdo a investigaciones previas, ma-
nifiestan que el PEEK tiene una resistencia a
la flexión entre 140 a 170 MPa, con una ma-
yor resistencia a la fractura que la zirconia y
la cerámica, además han demostrado que
las propiedades de tracción de este ma-
terial es similar al de esmalte y la dentina,
también puede exhibir un mejor efecto de
protección contra el estrés en comparación
con el titanio y puede considerarse como
un buen material sustituto dental 4. Sin em-
bargo, en comparación con los materiales
convencionales, la rigidez de PEEK no es
suficiente para soportar la tensión de car-
ga, por eso en algunas ocasiones se mez-
cla con otros elementos para aumentar la
resistencia a la tracción y a la flexión, este
último relacionado con la ruptura del mismo
y la capacidad a mantener la estabilidad
al estar expuesta a la fuerza que se aplica
perpendicular al eje longitudinal
5
.
Tal como lo demostró Luo et al. 2023
6
, en
una revisión sistemática reportó los valores
de promedios de la resistencia a la flexión de
PEEK impreso con modelado por deposición
MONTALVO GAIBOR, H. E., & DELGADO GAETE, B. A.
fundida (FDM) de 104,65 MPa
7
, PEEK refor-
zado con fibra de carbono es de 264,6 MPa
8
, 30% PEEK reforzado con fibra de vidrio con
167 MPa
9
, Bio-PEAK (PEEK relleno con 5 %
de TiO
2
) con valores de resistencia a la flexión
entre 190 - 210 MPa, CAM. BioHPP (PEEK re-
lleno con 20 - 30 % de TiO
2
) con 160 MPa
10
, PEEK relleno con un 30 % de TiO
2
de 163
MPa
8
, obteniendo mejores resultados los re-
forzados con fibra de carbono y vidrio.
En cuanto a la resistencia a la flexión, una in-
vestigación previa es la de Lee et al. 2017
11
,
donde evaluaron el comportamiento biome-
cánico incluyendo la resistencia a la flexión
del polímero de alto rendimiento PEKK (Cen-
dres+Métaux, Milano, Italia) como material
de post-núcleo dental intrarradicular a través
de un estudio de elementos finitos, identifi-
cando que el PEEK presenta una alta resis-
tencia a la fractura con un módulo elástico
y una resistencia a la flexión (200 MPA) sig-
nificativamente más bajos en comparación
con el sistema de postes de metal y fibra de
vidrio, no obstante es similar a la resistencia
a la flexión que la dentina, con una mayor re-
sistencia de la flexión y factor de seguridad
del poste de PEEK favorable en contraste al
cemento y la corona de cerámica.
Otro parámetro físico que se estudió en la
presente investigación es el módulo de Wei-
bull en los PEEK, considerada como una
medida de la dispersión de los valores de
resistencia y proporciona información sobre
la homogeneidad estructural de un material
12
, se puede obtener un valor o análisis de
las condiciones donde ocurren las primeras
fallas por el esfuerzo del material sin llegar
a la fractura, donde cada falla presenta una
distribución diferente; como el caso de mi-
crofracturas o por defecto de los poros del
material
13
, a pesar de la importancia clínica
son limitados los estudios que reportan este
módulo en materiales odontológicos.
Sobre el módulo de Weibull, el estudio de
Rodríguez et al. 2021
14
estudiaron la car-
ga de fractura y el módulo Weibull en es-
tructuras de prótesis dentales fresadas con
313
RECIMUNDO VOL. 7 N°2 (2023)
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN Y MÓDULO WEIBULL DE POLIÉTER ÉTER CETONA
CAD-CAM de PEEK (Bio-P; DEGOS Dental,
Regenstauf, Alemania), zirconia y metal, em-
plearon una prueba de flexión de 3 puntos
en una máquina de ensayo universal, con
lo cual lograron la fractura e identificaron el
análisis del módulo Weibull, confirmó que el
PEEK estuvo en el rango de mayor elastici-
dad y fractura del material en comparación
con la zirconia, sin embargo es menor el
porcentaje del módulo que el metal.
Prechtel et al. 2020
12
, determinaron la car-
ga de fractura, el tipo de fractura, módulo
de Weibull en incrustaciones de 4 marcas
comerciales de PEEK impresas en 3D y
comparadas con incrustaciones de PEEK
indirectas molidas, dientes sanos y relle-
nos de resina, efectuaron mediciones de
carga de fractura en una máquina de prue-
ba universal (Zwick 1445, ZwickRoell, Ulm,
Alemania), evidenciando que los materiales
PEEK tienen los siguientes valores prome-
dios del módulo de Weibull (m) para Es-
sentium PEEK es de 4,2; KetaSpire® PEEK
MS-NT1 es de 2,7; VESTAKEEP® i4G (exp.
material) es de 5,3; VICTREX®PEEK 450G
de 3,4; JUVORA™ de 7,4; diente sano con
un valor 3,8 y resina de 3,7.
Aunque el PEEK ofrece diferentes ventajas
desde el punto de vista de las propiedades
mecánicas, en especial la resistencia a la
flexión en comparación con la cerámica, zir-
conia y titanio, es de importancia ampliar los
estudios in vitro para establecer el módulo
de Weibull del PEEK, el cual es indicativo
de la confiabilidad de un material en fun-
ción de la dispersión de los defectos, con
estos valores se puede indicar un 63,2% de
la probabilidad de falla antes de la fractu-
ra, también es posible identificar el tipo de
defectos (poro, inclusión o aglomeración de
relleno), al igual que la resistencia a la fle-
xión, que es indicativo en la práctica clínica
de estabilidad y representa el punto en que
se fractura el material
15
.
Con la metodología que se aplicó en la pre-
sente investigación se aportó datos del mó-
dulo de Weibull y de la resistencia de la fle-
xión del PEEK, con la prueba de flexión del
material en tres puntos, procedimiento que
puede servir de precedente para futuras
investigaciones, al igual que con esta infor-
mación los especialistas podrán verificar la
resistencia a la flexión y las fallas estructu-
rales a través del módulo Weibull indicando
los posibles defectos por poros, microfrac-
turas o aglomeración de relleno, con esto
podrá considerar al PEEK como un material
factible técnicamente para la elaboración de
prótesis o como material de implantes y de-
cidir utilizarlo para el tratamiento dental de
los pacientes, de esta forma se evitará retra-
tamientos o dificultades que comprometan
el éxito de la cirugía o la prótesis. En fun-
ción de la problemática expuesta se plantea
evaluar la resistencia a la flexión y módulo
Weibull del Poliéter Éter Cetona (PEEK) em-
pleado como material odontológico, a través
de ensayos de flexión de 3 puntos.
Materiales y métodos
Diseño de la investigación
La investigación es experimental e in vitro,
donde se varió el tipo de PEEK que se em-
plean como material odontológico para de-
terminar la resistencia a la flexión y módulo
de Weibull, este procedimiento se efectuó
en un medio controlado (Laboratorio de bio-
materiales de la Universidad Católica de
Cuenca), a través de ensayos de flexión de
3 puntos.
Muestra
La muestra fueron seleccionada por conve-
niencia, estuvieron conformadas por 60 cu-
betillas en forma cuadrangular del PEEK, que
se divide en el Grupo 1 (n=30): Muestras de
PEEK de China (PEEK Disc, Vasden, Shen-
zhen Guangdong China) y Grupo 2 (n=30):
Muestras de PEEK de EE.UU (Arco TriLor,
Harvest Dental Products, EE. UU), siguiendo
el procedimiento del artículo de Rodrigues
et al.
16
, quienes utilizaron 30 muestras por
cada grupo en que determinaron la resisten-
cia a la flexión y el módulo de Weibull.
314
RECIMUNDO VOL. 7 N°2 (2023)
Criterios de inclusión: Muestras de PEEK
con dimensiones de 25 (± 2 mm) × 2 (± 0,1
mm) × 2 (± 0,1 mm). Cubetillas de PEEK
que estuvieron expuestas a termociclado a
10000 ciclos térmicos de 5 a 55 °C con un
tiempo de inmersión de 30s.
Criterios de exclusión: Muestras de PEEK
fracturados, con alguna grieta o defectos
superficiales que pueda alterar los valores
de resistencia a la flexión. Módulo de Wei-
bull y resistencia a la flexión donde la prue-
ba de flexión sea mayor o menor a una velo-
cidad de cruceta de 1 mm / min.
Procedimiento experimental
2 discos de PEEK de la marca china (PEEK
Disc, Vasden, Shenzhen Guangdong Chi-
na) y norteamericana (Arco TriLor, Harvest
Dental Products, EE. UU) de dimensiones
98mm * 20mm. Se envío a un diseñador
gráfico para que diseñe un archivo STL con
3 planchas que tengan el espesor del dis-
co 20mm y 2 mm de ancho, a continuación
se envío al laboratorio dental DAYAL el STL
para que procedan a fresar los discos en la
maquina (DWX-52Di, Dyadent Roland, Ja-
pón) para obtener las planchas, las cuales
con un microtomo electrónico (Marathon –
III, None Brand, EE.UU) se cortaron las 30
muestras de PEEK chino y 30 muestras de
PEEK norteamericano con dimensiones 25
(± 2 mm) × 2 (± 0,1 mm) × 2 (± 0,1 mm),
de acuerdo con las especificaciones ISO
4049/2000. Las muestras se terminaron con
papel metalográfico de grano 420, después
estuvieron expuestas a 10000 ciclos térmi-
cos de 5 a 55 °C con un tiempo de inmer-
sión de 30s (Termociclador Great Solutions,
Ecuador) y se almacenaron en agua des-
tilada a (37ºC ± 1ºC) durante 24 h (Estufa
universal U, memmert, Alemania). Las di-
mensiones de las muestras se midieron con
un calibre digital (Calibrador vernier digital
6” acero inox, std y mm, Truper, China) an-
tes de la prueba. Las cargas de flexión de
3 puntos se aplicaron utilizando una máqui-
na de ensayo universal Microtensil OM 100
(Odeme dental research, Brasil) con una
velocidad de cruceta de 1 mm / min. Los
valores de resistencia a la flexión se obten-
drán a partir del 3PBT, en MPa, con base en
la siguiente fórmula:
dónde P es la carga máxima ejercida sobre
la muestra (N), L la distancia entre los so-
portes (20 mm), w el ancho (2 mm) y b es la
altura de la muestra (2 mm), esto valores fue-
ron reportados en una hoja de recolección
de datos en físico.
Análisis de datos
Los datos se tabularon en una hoja del pro-
grama Microsoft Excel, para calcular los va-
lores de resistencia a la flexión en MPa y el
módulo de Weibull, luego se trasladó al pro-
grama SPSS V23, donde se utilizó la prueba
de normalidad Shapiro Wilk y T Student, con
un nivel de confianza del 95%, al igual que el
análisis del módulo de Weibull.
Resultados
Con la prueba t de Student se demostró
diferencia significativa entre la resistencia
a la flexión de la PEEK Disc China y PEEK
Arco Trilor norteamericano (p=0,000), donde
el mayor valor es reportado por la muestra
norteamericano (Arco TriLor, Harvest Dental
Products) en comparación con la muestra
china. (Tabla 1)
MONTALVO GAIBOR, H. E., & DELGADO GAETE, B. A.
315
RECIMUNDO VOL. 7 N°2 (2023)
Tabla 1. Media de la Resistencia a la flexión (MPa), desviación estándar (D.E.), coefi-
ciente de variación (%) y agrupación de la prueba t de Student (α = 0,05)
La mayor media del módulo de Weibull fue
obtenida por la muestra chinas (PEEK Disc,
Vasden, Shenzhen Guangdong China) y el
menor resultado del grupo norteamericanas
(Arco TriLor, Harvest Dental Products), con
Tabla 2. Módulo de Weibull (m), error estándar, intervalo de confianza, resistencias ca-
racterísticas y el fallo
una resistencia de falla en el punto cero en
el grupo 1 de σ
0
=214,40±0,25 MPa y el gru-
po 2 de σ
0
=247,30±32,12 MPa, para el 5%
es de σ
(5%)
=148±0,17 MPa y el grupo 2 de
σ
(5%)
=171,78±2,23 MPa. (Tabla 2)
Con el promedio de la resistencia a la fle-
xión del grupo 1 se determina la falla al
61,67% en la muestra 19, con el grupo 2
es de 45% y a la muestra 14, en el punto
cero la resistencia de falla el grupo 1 es de
σ
0
=214,40±0,25 MPa,65,55%) y el grupo 2
de σ
0
=247,30±32,12 MPa,65,99%. (Tabla 3)
Tabla 3. Porcentaje de falla con el análisis del módulo de Weibull
Con las figuras 1 y 2 se demuestra la ten-
dencia del comportamiento de curvas Wei-
bull, con las que se identificó la resistencia
de falla en el punto cero y 5%, al igual que
módulo de Weibull.
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN Y MÓDULO WEIBULL DE POLIÉTER ÉTER CETONA
316
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-
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00
Pf=(i-0,5)/N, probabilidad de falla
Resistencia a la flexión (MPa)
Muestras norte americanas Muestras chinas
Figura 1. Curvas de falla acumulada de Weibull de la resistencia a la flexión de PEEK
norteamericano y PEEK chino con pruebas de flexión de 3 puntos (3P)
y = 8,8978x - 49,032
R² = 0,8895
y = 10,788x - 57,908
R² = 0,985
(5,00)
(4,00)
(3,00)
(2,00)
(1,00)
-
1,00
2,00
3,00
4,90 5,00 5,10 5,20 5,30 5,40 5,50 5,60 5,70 5,80 5,90
Y=lnln(1/(1-pf)))
Ln
Ln Americana Ln China Lineal (Ln Americana ) Lineal (Ln China)
Figura 2. Líneas de estimación de regresión lineal y los parámetros del Weibull de los
PEEK norteamericano y PEEK Chino
Discusión
Diversas investigaciones efectuadas los úl-
timos años, han demostrado que el PEEK
se puede utilizar en la cirugía oral y craneo-
maxilofacial, a través de la utilización de im-
plantes dentales, reemplazo del hueso cra-
neal, reconstrucción nasal, de la mandibula
y maxilar, por ser un material alternativo al ti-
tanio y al metal, por la excelente biocompa-
tibilidad, radiotransparencia, baja densidad
y propiedades mecánicas que pueden ase-
mejarse a la estructura ósea del ser humano
1,5,16
, por esta razón se estudió la resisten-
cia a la flexión y módulo Weibull del Poliéter
Éter Cetona (PEEK) empleado como mate-
rial odontológico, a través de ensayos de
flexión de 3 puntos, a través de una máqui-
na de ensayo universal, prueba de flexión
MONTALVO GAIBOR, H. E., & DELGADO GAETE, B. A.
317
RECIMUNDO VOL. 7 N°2 (2023)
de fácil aplicación y resultados confiables
para materiales homogéneo como plástico
y polímero
17
.
Con los resultados se identificó que ambos
grupos PEEK superaron los valores de la re-
sistencia a la flexión mínima requerida para
los plásticos dentales de 65 MPa
1
, donde el
mayor valor de resistencia a la flexión (234,
04 ± 32,12 MPa) se reporta con el PEEK
norteamericanas (Arco TriLor, Harvest Den-
tal Products, EE.UU) en comparación con
el PEEK chino (PEEK Disc, Vasden, Shen-
zhen Guangdong China) (204,69 ± 22,84)
con diferencia significativa (p< 0,05), esto
puede estar relacionado con la composi-
ción del producto dental americano, es un
PEEK termo endurecido reforzado con fibra
de vidrio de forma multidireccional, factor
que permite una mayor resistencia a la fle-
xión, tal como expresa Luo et al. 2023
6
,
aducen que el PEEK se forma agregando
fibras de carbono y de vidrio de diferentes
longitudes y fracciones de peso (que con-
sisten principalmente en 60 o 30% en peso)
a PEEK, puede ofrecer una mayor resisten-
cia mecánica y resistencia al desgaste que
los PEEK convencionales.
Sin embargo, la resistencia a la flexión del
grupo 1 y 2 es menor a lo reportado por los
fabricantes (210 MPa y 540 MPa), esta dis-
minución se debe al envejecimiento diná-
mico por 10000 ciclos térmicos de 5 a 55
°C con un tiempo de inmersión de 30 s por
24 horas (representa 1 año en la cavidad
bucal), similar comportamiento fue reporta-
do por Miura et al. 2023
18
, quienes deter-
minaron la resistencia a la flexión de PEEK
fabricado mediante modelado por deposi-
ción fundida (FDM) y examinó su potencial
para aplicaciones dentales, utilizando PEEK
para FDM y discos de PEEK para CAD/
CAM, a través de la prueba de flexión de 3
puntos en muestras utilizando una máqui-
na de prueba universal (AGS-X, Shimadzu,
Kyoto, Japón) posteriormente efectuaron un
envejecimiento muy acelerado, reportando
disminución de la resistencia a la flexión de
todas las muestras debido a defectos en la
estructura cristalina de PEEK causados por
un envejecimiento, es importante conside-
rar que este material para la elaboración de
puentes y prótesis dentales requiere la tem-
peratura para lograr el moldeado, este tra-
tamiento térmico debe estar por encima de
los 143 ºC, valor necesario de temperatura
para la transición vítrea de ese material
19
, lo
que produce un gran cantidad de contrac-
ción, al igual que el envejecimiento acelera-
do, factores que modifican la resistencia a
la flexión de este material.
En cuanto al módulo de Weibull, aporta la
variabilidad de los resultados en función de
la dispersión de la distribución, donde un
alto valor del módulo de Weibull indica una
agrupación cercana de valores de tensión
de fractura y menor es la dispersión, lo que
implica que el material es más confiable,
mientras que menores resultados de las ca-
racterísticas de Weibull refleja la baja fiabi-
lidad del material y puede debilitarse en el
futuro, experimentando fallas inesperadas
20
. En el presente estudio, se identificó un
mayor valor en el grupo 2 (m=10,78 con un
error estándar de 4,17) y el grupo 1 repor-
ta el menor módulo de Weibull, una posible
explicación de este comportamiento son los
elementos como la fibra de vidrio del grupo
2, esto puede alterar la estructura interna y
mayor posibilidad de defectos críticos (po-
ros y grietas)
21
, este incide en el módulo de
Weibull y capacidad de fracturase, tal como
reporta Prechtel et al. 2020
12
, quienes de-
muestra que el valor más alto del módulo
de Weibull por el PEEK Juvora y el más bajo
KetaSpire® PEEK, lo cual está relacionado
con la composición del PEEK Juvora (in-
crustaciones indirectas molidas).
A pesar de los diferentes valores de resisten-
cia a la flexión y módulo de Weibull, con el
análisis de fractura se demostró que ambos
grupos de PEEK, tienen similares porcenta-
jes de resistencia de falla en punto cero para
el grupo 1 (σ
0
=214,40±0,25 MPa,65,55%) y
el grupo 2(σ
0
=247,30±32,12 MPa,65,99%),
es decir los dos fallan aproximadamente al
66% en la muestra 20, en este caso es re-
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN Y MÓDULO WEIBULL DE POLIÉTER ÉTER CETONA
318
RECIMUNDO VOL. 7 N°2 (2023)
comendable que los especialistas decidan
en función de la resistencia a la flexión y la
disponibilidad del material.
Las limitaciones de la investigación están
relacionadas con la escasa literatura sobre
el módulo de Weibull y el análisis de falla
por este método estadístico y matemático
con PEEK, lo cual fue difícil contrastar la in-
formación obtenida en el estudio, otra limi-
tante es la falta de datos de composición
de los materiales PEEK de los grupos, en
especial de la marca China, por la literatura
se identificó que los elementos que confor-
man el PEEK es un factor fundamental para
la resistencia a la flexión y el módulo de
Weibull (considera la calidad del material y
las fallas).
Las principales fortalezas del estudio, es
una investigación innovadora en vista de
que se obtuvo el módulo de Weibull en
muestras PEEK, demostrando que ambos
grupos presentan aproximadamente el
mismo porcentaje de resistencia de falla y
que la decisión del especialista debe estar
fundamentada en la resistencia a la flexión,
debido a que existió diferencia significativa
entre los grupos, favoreciendo al grupo 2
por soportar mayor fuerza antes de lograr
la flexión. Además, con el aporte de esta
investigación podrá servir para que futuros
estudios puedan incluir el módulo de Wei-
bull como factor indicativo y corroborativo
de la calidad del material y posibles fallas.
Conclusiones
A través de ensayos de flexión de 3 puntos,
empleando la máquina de ensayo universal,
se identificó que el Poliéter Éter Cetona nor-
teamericano presentan mayor resistencia a
la flexión en comparación con la muestra
china, con diferencia significativa. Mientras
que el Poliéter Éter Cetona chino, reporta un
mayor valor del módulo de Weibull (m), sin
embargo, ambos grupos de estudio tienen
similar resistencia de falla (66%). Es nece-
sario ampliar las investigaciones utilizando
el análisis de Weibull en los Poliéter Éter Ce-
tona empleados en odontología.
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CITAR ESTE ARTICULO:
Montalvo Gaibor, H. E., & Delgado Gaete, B. A. (2023). Resistencia a la flexión
y módulo Weibull de Poliéter Éter Cetona. RECIMUNDO, 7(2), 310-319. https://
doi.org/10.26820/recimundo/7.(2).jun.2023.310-319
RESISTENCIA A LA FLEXIÓN Y MÓDULO WEIBULL DE POLIÉTER ÉTER CETONA
