Comparison of mechanical properties of polymer sheets used in the manufacture of dental aligners

Abstract

Resumen En este trabajo se describe una metodología, usando mapas de Ashby, para la selección del polímero termoplástico con el cual debe ser termoformado un alineador dental para tratamiento de ortodoncia. Se seleccionaron trece marcas comerciales de polímero biomédico y de acuerdo a criterios jerarquizados de propiedades mecánicas-geométricas se realizaron gráficas de comparación. Las propiedades seleccionadas fueron la traslucidez, la capacidad de absorción de agua, el módulo elástico, el cambio de espesor durante el proceso de termoformado y el espesor original comercial del polímero. Los mapas fueron declarados por ortodoncistas como una herramienta fundamental para la selección del polímero dado que estas propiedades influyen de manera directa en el diseño del alineador. Abstract In this paper, a methodology using Ashby plots is presented to select a thermoplastic polymer to manufacture by thermoforming a dental aligner for orthodontics treatment. Thirteen biomedical commercial polymers were selected and according to hierarchical criteria of mechanical-geometric properties the comparison plots were done. The selected properties were translucency, water absorption, elastic modulus, thickness change during thermoforming and original thickness of commercial polymer. According with orthodontists, the Ashby plots were stated as a fundamental support for the selection of the polymer since these properties directly influence the design of the aligner.

Full text

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1
Comparación de propiedades mecánicas de láminas poliméricas
usadas en la fabricación de alineadores dentales
Comparison of mechanical properties of polymer sheets used in the
manufacture of dental aligners
César Augusto Álvarez Vargas1, Yenny Marcela Orozco Ocampo1, Juan Pablo Gómez
Arango2, Jhon Sebastián Velandia Escalante3, Eola Judith De La Rosa Marrugo4, Estefanía
Montoya González4
1 Grupo de Investigación en Diseño Mecánico y Desarrollo Industrial, Departamento de
Mecánica y Producción, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Manizales,
Manizales, Colombia.
2 Grupo de Investigación en Salud Oral INSAO, Departamento de Salud Oral, Facultad de
Salud, Universidad Autónoma de Manizales, Manizales, Colombia.
3 Estudiante del Programa de Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad
Autónoma de Manizales, Manizales, Colombia.
3 Estudiante de la Especialización en Ortodoncia y Ortopedia Dentofacial, Facultad de Salud,
Universidad Autónoma de Manizales, Manizales, Colombia.
Correspondencia: César Augusto Álvarez Vargas, Departamento de Mecánica y Producción
Universidad Autónoma de Manizales, dekinov@autonoma.edu.co
Resumen
En este trabajo se describe una metodología, usando mapas de Ashby, para la selección del
polímero termoplástico con el cual debe ser termoformado un alineador dental para tratamiento
de ortodoncia. Se seleccionaron trece marcas comerciales de polímero biomédico y de acuerdo a
criterios jerarquizados de propiedades mecánicas-geométricas se realizaron gráficas de
comparación. Las propiedades seleccionadas fueron la traslucidez, la capacidad de absorción de
agua, el módulo elástico, el cambio de espesor durante el proceso de termoformado y el espesor
original comercial del polímero. Los mapas fueron declarados por ortodoncistas como una
herramienta fundamental para la selección del polímero dado que estas propiedades influyen de
manera directa en el diseño del alineador.
Palabras Clave: polímero termoplástico, alineador dental, termoformado, mapa de Ashby
Abstract
In this paper, a methodology using Ashby plots is presented to select a thermoplastic polymer to
manufacture by thermoforming a dental aligner for orthodontics treatment. Thirteen biomedical
commercial polymers were selected and according to hierarchical criteria of mechanical-
geometric properties the comparison plots were done. The selected properties were translucency,
water absorption, elastic modulus, thickness change during thermoforming and original thickness
of commercial polymer. According with orthodontists, the Ashby plots were stated as a
fundamental support for the selection of the polymer since these properties directly influence the
design of the aligner.
Key Words: thermoplastic polymer, dental aligner, thermoforming, Ashby plot

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Resumo
Neste trabalho, é descrita uma metodologia, utilizando os mapas de Ashby, para a seleção do
polímero termoplástico com o qual deve ser termoformado um alinhador dental para o
tratamento ortodôntico. Foram selecionados treze marcas comerciais de polímeros biomédicos e
segundo os critérios de hierárquica das propriedades mecânicas-geométricas foram feitos os
gráficos de comparação. As propriedades selecionadas foram translucidez, a capacidade de
absorção de água, o módulo de elasticidade, a alteração de espessura durante o processo de
termoformagem e a espessura original comercial do polímero. Os mapas foram declarados
pelos ortodontistas como suporte fundamental para a seleção do polímero, uma vez que essas
propriedades influenciam diretamente no design do alinhador.
Palavras-chave: polímero termoplástico, alinhador dentário, termoformagem, mapa de
Ashby
1. Introducción
Los alineadores dentales son dispositivos removibles usados de manera secuencial en los
pacientes con fines de corrección de problemas de maloclusión (falta de alineación entre los
dientes superiores e inferiores) y de malposición dentaria. La corrección de estos problemas
es objeto fundamental de estudio de la ortodoncia. El uso de los alineadores permite planificar
la secuencia del movimiento dental inducido para corrección desde una posición inicial hasta
una posición final deseada mediante uso de tecnología CAD/CAM
1
. A diferencia del
tratamiento de ortodoncia con aparatología fija, la cual usa alambres y soportes dentales
comúnmente llamados “brackets” por su denominación anglosajona, y en la cual la fuerza
necesaria para llevar un diente a una posición preestablecida se realiza tensionando
directamente el alambre; el movimiento dental generado por los alineadores se produce por
una falta de ajuste intencionada y predeterminada entre el alineador y el diente en cada etapa
del tratamiento; lo cual obliga al material de fabricación del alineador a responsabilizarse de
la directa aplicación de la fuerza necesaria para el desplazamiento dentario; de esta manera, el
alineador que corresponde a la nueva posición, se coloca en el arco dental, produciendo en
cada desajuste un sistema de fuerzas aplicadas directamente sobre el diente, generando una
cadena de eventos mecánico-biológicos, que dan como resultado la posición final deseada
(Gómez et al., 2015). Las ventajas del uso de alineadores se dan principalmente: por
comodidad, dada la libre remoción del sistema por parte del paciente, generando facilidad de
higiene y previniendo el riesgo de promoción de caries, gingivitis y enfermedad periodontal; y
siendo la estética otro aspecto a favor para este tratamiento. Sobre este último criterio
Ziuchkovsko et al., 2008 y Rosvall et al., 2009 muestran que el uso de alineadores dentales es
estéticamente satisfactorio para un 90% de población adulta encuestada, mientras que el uso
de ortodoncia con aparatología fija es sólo aceptable para un 55% de la población adulta
encuestada. No obstante, los alineadores presentan desventajas importantes respecto a la
ortodoncia fija como el incremento de costos de tratamiento, que no resulta trascendental de
acuerdo a Rosvall et al., 2009, y su limitación en la aplicación completa de la fuerza para
lograr el movimiento dental requerido debido a que esta debe ser asumida exclusivamente por
el material (Kravitz et al., 2009). Barone et al., 2017 identificaron algunos problemas
inherentes a la aplicación de la fuerza tales como: baja resistencia mecánica, baja contracción,
baja resistencia al desgaste e inestabilidad dimensional y, adicionalmente Alexandropoulus et
1
CAD/CAM son las iniciales de “Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing.

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al., 2015 encontraron que el proceso de termoformado en la fabricación del alineador influye
significativamente en el comportamiento mecánico del polímero. Por otra parte el contacto
con un medio húmedo como el bucal obliga al polímero a absorber agua mediante hidrólisis
lo que conlleva a una degradación importante del material causando efectos de reducción de
la fuerza dental por relajación de esfuerzos y o fluencia lenta (“creep” en inglés) (Fang et al.,
2013; Lombardo et al., 2017). El módulo de Young del material también es una propiedad
importante debido a que es un indicador de la rigidez del polímero, lo cual junto con el
espesor del polímero resultan influyentes en la facilidad del proceso de termoformación del
alineador (Ryu et al., 2019).
Para un tratamiento ortodóntico con alineadores, es necesario hacer una selección criteriosa
de propiedades mecánicas y geométricas que garanticen la efectividad y éxito del tratamiento
y que contrarresten resultados indeseados, no obstante aún no se comprende de manera formal
la fenomenología del cambio de propiedades mecánicas y geométricas en la fabricación del
alineador para un tratamiento específico, aumentándose la problemática con la variabilidad de
valores de propiedades mecánicas y geométricas propuestas por las casas fabricantes de
polímeros adecuados para tratamientos clínicos. Así mismo no hay claridad metodológica en
la manera como el odontólogo responsable de un tratamiento pueda seleccionar un polímero
de trabajo de acuerdo a los requerimientos del tratamiento. Este trabajo apunta a emplear una
metodología común en la ingeniería de materiales para ilustrar los requerimientos de
selección del polímero clínico para un tratamiento específico, en el cual se genera una guía
usando diagramas de Ashby con fin de comparar propiedades mecánicas y geométricas
relevantes en el proceso de diseño de un alineador dental.
2. Proceso de fabricación de un alineador dental
El proceso de fabricación de alineadores dentales consta de cuatro pasos principales que son
descritos a continuación.
2.1. Impresión digital
Usando un escáner intraoral, se realiza una impresión digital 3D del aparato dental del
paciente, la cual es registrada por visualización computacional. No obstante algunas prácticas
tradicionales hacen un escaneo digital sobre un modelo impreso en yeso del aparato dental del
paciente.
2.2. Planeación del tratamiento ortodóntico
Usando análisis CAD de la impresión digital, el ortodoncista decide los movimientos
necesarios para corregir las posturas dentales. Este proceso incluye la determinación del
tiempo estimado de tratamiento, así como del número de secuencias necesarias para lograr la
corrección de posición de las piezas dentales.

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2.3. Impresión 3D
Luego de tener el número de secuencias necesarias para llevar a cabo el tratamiento planeado,
se deben imprimir en 3D todos los modelos secuenciales desde la posición inicial a corregir
hasta la posición final. La tecnología más usada en odontología para la impresión del modelo
es la fotopolimerización en recipiente, en la cual una resina líquida (fotopolímero) que se
encuentra en un recipiente estándar se solidifica por capas bajo la acción de luz ultravioleta
(UV). Inicialmente se solidifica la parte inferior del modelo y posteriormente, la plataforma
de elevación se desplaza hacia debajo de tal manera que se vayan creando nuevas capas
sólidas sobre las anteriores. Un espejo con movilidad angular refleja el haz de luz UV en el
punto del plano XY deseado. Una vez el modelo se completa, la plataforma elevadora sube.
La representación esquemática del proceso se muestra en la Fig. 1.
2.4. Termoformado
El último paso del proceso de fabricación del alineador consiste en el termoformado. En este
proceso, una lámina de polímero transparente clínico es llevada a la temperatura de trabajo,
definida como aquella temperatura bajo la cual el polímero puede ser transformado sin perder
sus propiedades fundamentales (mecánicas, físicas, químicas), para ser deformada
permanentemente empleando calor y utilizando presión con fin de construir el alineador
dental sobre el modelo de impresión 3D. El proceso de termoformación se ilustra en la Fig. 2.
3. Descripción del material, propiedades mecánicas y aspectos geométricos relevantes de
aplicación en el diseño de alineadores dentales
Los polímeros empleados en el diseño de alineadores dentales pertenecen al grupo de los
polímeros termoplásticos que se caracterizan por componerse de largas cadenas moleculares
no cruzadas y desordenadas que permiten la deformación plástica por flujo viscoso cuando la
temperatura aumenta.
Figura 1. Esquema del proceso de impresión por fotopolimerización en recipiente.

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Figura 2. Esquema del proceso de termoformación: A) Fijación de la lámina de polímero y posicionamiento del
modelo impreso. B) Calentamiento para llevar el polímero a la temperatura de trabajo. C) Desplazamiento de la
lámina deformada y formación del alineador sobre el modelo por presión de vacío.
Entre los polímeros termoplásticos usados en el diseño de alineadores se encuentran el
polipropileno PP (poly (propene)), el policarbonato PC (carbonic acid; 4-[2-(4-
hydroxyphenyl) propan-2-yl] phenol), el diisocianato de difenilmetano MDI (1,1'-
Methylenebis (4-isocyanatobenzene)) y el teraftalato de polietileno glicol PETG que es una
copolimerización con glicol del teraftalato de polietileno PET (Poly (ethyl benzene-1,4-
dicarboxylate))
2
. Las cadenas básicas de estos polímeros se ilustraron en la Fig. 3.
Figura 3. Estructuras de polímeros termoplásticos usuales en la fabricación de alineadores dentales: A)
Polipropileno, B) Policarbonato, C) Diisocianato de difenilmetano, D) Teraftalato de polietileno glicol.
A continuación, se especifican algunas propiedades mecánicas relevantes de los polímeros
termoplásticos usados en la fabricación de alineadores y se referencian aspectos geométricos
2
Los nombres entre paréntesis son los nombres oficiales del polímero establecidos por la Unión Internacional de
Química Pura y Aplicada IUPAC (por su sigla en inglés: International Union of Pure and Applied Chemistry).
Calentador
Lámina de polímero
Fijación
Modelo impreso
Orificios para aplicación de
presión por vacío
A)
Polímero en la temperatura
de trabajo Desplazamiento de la lámina deformada
Succión
Alineador dental
B) C)
H
C
H
C
n
CH3
C O C
O
O
n
CH3
CH3
N
C
O
NCO
O C
O
C
O
n
CH2
A) B)
C)
D)
OCH2

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relevantes que resultan cruciales, de acuerdo a la revisión literaria, para el buen desempeño
ortodóntico del alineador.
3.1. Capacidad de absorción de agua
Los polímeros termoplásticos poseen alto potencial de absorción de humedad del medio
circundante y el agua reacciona químicamente con la cadena principal del polímero en un
proceso conocido como hidrólisis. La absorción de agua causa degradación irreversible de las
propiedades mecánicas del polímero y alteración de la geometría. En cuanto a este punto
Zhang et al., 2011 muestran que los cambios higroscópicos producidos por la humedad en la
cavidad bucal afectan significativamente el ajuste entre el alineador y el diente causando una
baja efectividad del tratamiento ortodóntico.
3.2. Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad, conocido como módulo de Young en materiales con
comportamiento elástico lineal, es un indicador de la rigidez de un material en su
comportamiento elástico. Cuando se aplica una fuerza sobre un material, esta produce un
cambio en la geometría del mismo, llamado deformación. El material se comporta de manera
elástica si al cesar la aplicación de la fuerza recupera sus dimensiones originales. El módulo
de elasticidad muestra que entre dos materiales específicos que se deforman bajo una misma
carga, será más rígido el que se deforme menos y por este motivo se considera como un
indicador de la rigidez del material. Kohda et al., 2013 demostraron que para tres materiales
comerciales distintos el módulo de elasticidad del material afecta significativamente la fuerza
ortodóntica necesaria para llevar el diente a una posición determinada y es una propiedad
mecánica susceptible de variación en el proceso de termoformado.
3.3. Traslucidez
Es una característica esencial en la estética del alineador, puesto que es un criterio esencial en
el uso de este tipo de elementos ortodónticos: Ziuchkovski et al. (2008) y Rosvall et al.
(2009). No obstante los materiales termoplásticos traslucidos presentan módulos de
elasticidad y capacidad de absorción de agua más altos que los materiales termoplásticos
opacos, lo que implica que los materiales de aplicación ortodóntica deben ser seleccionados
de acuerdo a una detallada caracterización de sus propiedades mecánicas: Ryokawa et al.
(2006). Los polímeros termoplásticos cuyas estructuras se muestran en la Fig. 3 son
transparentes, excepto el polipropileno y por razón de traslucidez y estética se prefieren sobre
otros termoplásticos usados en ortodoncia, pero opacos como el acetato de vinilo y el
polietileno.
3.4. Espesor y cambio de espesor del polímero base
Hahn et al. (2009) y Kohda et al. (2013) muestran que el espesor original del polímero y su
cambio de espesor medio durante el proceso de termoformado intervienen directamente en la
fuerza ortodóntica suministrada por el alineador y que las fuerzas de ortodoncia aumentan a
medida que el espesor aumenta y el cambio de espesor en termoformado es mínimo. No
obstante un problema inherente es la geometría del modelo dental para el termoformado pues
el cambio de espesor es diferente en geometrías redondeadas como en los molares y en
geometrías planas como en los incisivos. Así mismo, las fuerzas ortodónticas varían según el
tipo de diente y el movimiento correctivo de posición.

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4. Metodología y resultados
Como lo mencionan Ryokawa et al. (2006), el gran éxito del tratamiento ortodóntico con
alineadores dentales depende de un criterioso proceso de selección de acuerdo a una correcta
caracterización de propiedades mecánicas y características geométricas del material
termoplástico base. La metodología de operación se basa en tres aspectos:
 Revisión literaria para la descripción de la información.
 Comparación de propiedades usando mapas de Ashby.
 Establecimiento de criterios de selección del alineador de acuerdo a los parámetros
explicados en el parágrafo 3.
4.1 Registro de información
Se recopilaron valores de la capacidad de absorción de agua medida en porcentaje en peso
(%wt), el módulo elástico medido en megapascales (MPa), la traslucidez especificada como
opaca o transparente, el espesor medido en milímetros (mm) y el cambio de espesor en el
proceso de termoformado medido en milímetros (mm) para trece polímeros comerciales
usados en la fabricación de alineadores plásticos. La información pertinente es mostrada en la
Tabla 1.
4.2. Comparación de propiedades
Para comparar las propiedades mecánicas y las características geométricas se usaron mapas de
Ashby, los cuales son diagramas donde dos propiedades mecánicas, físicas, etc., son
comparadas en función de diferentes materiales. De esta manera se facilita el proceso de
selección de un material específico de acuerdo a una propiedad determinada. En este trabajo
se comparan cuatro propiedades de once materiales teniendo 13𝐶4 = 715 combinaciones
distintas de materiales, de acuerdo a la Tabla 1, donde 𝐶 es la operación combinatoria. Para
realizar los mapas de Ashby se generó un código en MATLAB ®. Cabe anotar que en los
mapas de Ashby se establecieron tres tipos de elementos geométricos para describir el
dominio del material: i) puntos, si sólo se tienen datos de media poblacional de las dos
propiedades a ser comparadas, ii) segmentos rectilíneos, si al menos una de las dos
propiedades comparadas tiene un rango de valores en lugar de un valor puntual de media
poblacional, iii) paralelogramos si las dos propiedades comparadas tienen rangos de valores
en lugar de un valor puntual de media poblacional. La traslucidez no fue incluida en los
mapas debido a que sus valores de respuesta son cualitativos y no cuantitativos, no obstante se
trabaja en su inclusión asumiendo su transparencia u opacidad como criterios binarios 1/0.
Los mapas de Ashby del Espesor vs. Módulo elástico, Cambio de espesor vs. Módulo
elástico, Capacidad de absorción de agua vs. Módulo elástico y Capacidad de absorción de
agua vs. Cambio de espesor son mostrados en las Figs. 4 a 7.

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Figura 4. Mapa de Ashby para la comparación entre el espesor y el módulo elástico.
Tabla 1. Valores de los parámetros de comparación para trece marcas de polímeros comerciales usados para la
fabricación de alineadores dentales.
Material
Polímero
Traslucidez
Capacidad
de absorción
de agua
[wt%]
Espesor
[mm]
Cambio de
espesor
[mm]
Módulo
elástico9
[MPa]
Invisacryl A
CP1
Transparente
0,80
0,75 y 1,00
0,20
550
Invisacryl C
PP/E2
Opaco
0,10
0,75 y 1,00
0,10
450
Essix A+
CP
Transparente
0,80
1,00
0,20
550
Essix C+
PP/E
Opaco
0,10
1,00
0,10
450
Bioplast
EVA3
Opaco
0,22
0,75 y 1,00
0,10
25
Copyplast
PE4
Opaco
0,03
1,00
0,20
275 – 1 240
Hardcast
PP
Opaco
0,10
0,80
0,05
425
Duran
PETG5
Transparente
0,80
1,00
0,15
500
Imprelon S
PC6
Transparente
0,35
0,75
0,10
60 – 72,4
Smart Track
MDI7
Transparente
1,50
0,75
0,10
48
Zendura
TPU8
Transparente
0,15
0,38 y 0,75
0,05
31 – 62
Track A
PETG
Transparente
0,16
0,50 y 0,80
-
55 - 75
Biolon
PETG
Transparente
0,16
0,75 y 1,00
-
55 -75
1Copoliéster, 2Polipropileno/Etileno, 3Etilvinilacetato, 4Polietileno, 5Teraftalato de polietileno glicol, 6Policarbonato,
7Diisocianato de difenilmetano, 8Poliuretano termoplástico.
9Los valores son considerados como medias poblacionales de acuerdo a datos del fabricante. Algunos están dados en
rangos.
De la Fig. 4 se establece que los mayores espesores son pertenecientes al Copyplast, Essix
A+, Essix C+ y Duran, no obstante, estos materiales tienen módulo elástico bajo. Así mismo
se puede verificar que tanto el Biolon como el Track A poseen módulos elásticos altos y el
Biolon también posee un rango superior alto en el espesor. El Zendura tiene un dominio
intermedio en ambas propiedades.
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500
Módulo elástico (MPa)
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1Invisacryl A
Invisacryl C
Essix A+
Essix C+
Bioplas
Copyplast
Hardcast
Duran
Imprelon "S"
Smart Track
Track A
Biolon
Zendura
Espesor (mm)

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Figura 5. Mapa de Ashby para la comparación entre el cambio de espesor y el módulo elástico.
Figura 6. Mapa de Ashby para la comparación entre la capacidad de absorción de agua y el módulo elástico.
La Fig. 5 muestra que los mayores cambios de espesor los presenta el Copyplast, el
Invisacryl A y el Essix A con módulos elásticos de bajo a moderados. Por otra parte el
Imprelon S tiene un módulo elástico elevado con cambios de espesor medio. El Hardcast
presenta simultaneidad baja máxima en ambas propiedades. La Fig. 6 ilustra que el Smart
Track es el material con mayor capacidad de absorción de agua con bajo módulo elástico,
mientras que el Biolon y el Track A poseen igual rango de módulo elástico con baja
capacidad de absorción de agua. El Zendura posee la menor capacidad de absorción de agua
con rango de módulo elástico entre bajo y medio.
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500
Módulo elástico(MPa)
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2 Invisacryl A
Invisacryl C
EssixA+
Essix C+
Bioplas
copyplast
Hardcast
Duran
Imprelon "S"
Smart Track
Cambio de espesor (mm)
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500
Módulo elástico (MPa)
0
0,5
1
1,5 Invisacryl A
Invisacryl C
Essix A+
Essix C+
Bioplas
Copyplast
Hardcast
Duran
Imprelon "S"
Smart Track
Track A
Biolon
Zendura
Capacidad de absorción de agua (%wt)

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Figura 7. Mapa de Ashby para la comparación entre la capacidad de absorción de agua y el cambio de espesor.
La Fig. 7 muestra que los mayores cambios de espesor los presentan el Invisacryl A, el Essix
A+ y el Copyplast, no obstante los dos primeros tienen mayor capacidad de absorción de agua
que el último. El Hardcast presenta baja capacidad de absorción de agua con bajo cambio de
espesor en el proceso de termoformado.
5. Discusión y conclusiones
Se usó la metodología de mapas de Ashby para comparar los materiales de fabricación como
fase previa en un proceso de investigación actual sobre el efecto del termoformado en la
respuesta mecánica de un alineador dental. Se seleccionaron trece materiales comerciales para
polímeros termoplásticos biomédicos generalmente usados en la fabricación de alineadores.
Se hizo la revisión literaria correspondiente sobre propiedades mecánicas-geométricas
relevantes en el diseño y manufactura del alineador teniendo en cuenta que su criterio de
selección es fundamental en el proceso ortodóntico del paciente. Se establecieron jerarquías
para el proceso de selección. Es importante señalar que el criterio de selección para el diseño
no es fijo sino que depende de cada paciente en el momento de la examinación por parte del
especialista. A continuación se hace una reseña de superlativos máximo y mínimo de acuerdo
al orden jerárquico siguiente: i) capacidad de absorción de agua, ii) módulo elástico, iii)
cambio de espesor, iv) espesor. Los resultados en criterio de superlativos se establecen sólo
para los materiales transparentes que ganan por estética a los opacos en cuanto a la
preferencia del paciente. Los resultados son mostrados en la Tabla 2. Actualmente se trabaja
en la inclusión de propiedades tales como dureza, temperatura de operación y temperatura de
transición vítrea y el costo de polímero por unidad de masa. El proceso de visualización en
mapas de Ashby facilita al ortodoncista la selección adecuada del material. Adicionalmente se
está desarrollando una aplicación (“app”) que permita declarar el material adecuado
introduciendo los criterios de máximo o mínimo de tal manera que pueda ser utilizada en
dispositivos celulares
0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2
Cambio de espesor (mm)
0
0,5
1
1,5 Invisacryl A
Invisacryl C
EssixA+
Essix C+
Bioplas
Copyplast
Hardcast
Duran
Imprelon "S"
Smart Track
Capacidad de absorción de agua (%wt)

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Tabla 2. Superlativos de comparación entre los materiales termoplásticos seleccionados para el estudio y
escogidos por su transparencia.
Material
Capacidad de
absorción de agua
[wt%]
Módulo elástico
[MPa]
Cambio de
espesor
[mm]
Espesor
[mm]
Invisacryl A
Máximo
Máximo
Essix A+
Máximo
Duran
Imprelon S
Smart Track
Máximo
Mínimo
Zendura
Mínimo
Mínimo
Mínimo
Track A
Máximo
Biolon
Máximo
Máximo
Referencias
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XII Simposio Internacional de Ingeniería Industrial:
Actualidad y Nuevas Tendencias 2019
Manizales, Colombia
Septiembre 25, 26 y 27, 2019
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