Biomechanische Untersuchungen an thermoplastisch geformten ...

Diskussion 726.2.4. Einfluss der Bumptiefe auf die auftretenden KräfteIn der vorliegenden Arbeit konnte in allen Versuchen bei Vertiefung des Bumps um jeweils30° - das entspricht einer Zunahme der Auslenkungsstrecke um 0,04 mm - eine statistischsignifikante Vergrößerung der auftretenden horizontalen und vertikalen Kräfte beobachtetwerden.Wegen des Bumps wird die Schiene beim Aufsetzen auf den Zahnkranz aufgedehnt. Durchdie Aufdehnung wiederum wird der Schienenkörper elastisch verformt, woraus eineRückstellkraft resultiert, die auf den zu bewegenden Zahn wirkt (s. o.). Je nach Tiefe desBumps wird die Schiene unterschiedlich stark aufgedehnt. Betrachtet man die Aufdehnunganalog einer Feder, so ist die Längenänderung proportional zur angreifenden Kraft F. DasVerhältnis von Kraft und Längenänderung wird als Direktionsgröße D, früher alsFederkonstante k bezeichnet. Sie kennzeichnet die Härte der Feder bzw. der Schiene undhängt u. a. vom Material ab. Gemäß der FormelFD mit D = Federkonstante, F = Kraft und l = Längenänderunglund Auflösung nachFDlvergrößert sich folglich die Kraft bei zunehmender Bumptiefe (linear). Der gleicheZusammenhang würde sich ergeben, wenn die elastischen Eigenschaften der Schienenerhalten blieben und die oben bereits hergeleitete FormelF q E mit F = Kraft, q = Querschnitt der Schiene, E = E-Modul, = Dehnungweiter gilt. In beiden Formeln hängt die Kraft linear von der Ausdehnung (l bzw. ), die miteinem konstanten Koeffizienten (D bzw.Eq ) verbunden ist, ab.Die Betrachtung der graphischen Darstellung der horizontalen und vertikalen Kräfte beiZunahme der Bumptiefe bestätigt den linearen Zusammenhang zwischen Bumptiefe und Kraft(Abbildung 15 bis Abbildung 18). Auch Sheridan et al. (1994a) verweisen auf einen linearenZusammenhang zwischen der Tiefe der Divots und der Größe der auftretenden Kraft, ohnejedoch die an thermoplastisch geformten Schienen auftretenden Kräfte jemals systematischuntersucht zu haben. Untersuchungen von Warunek et al. (1989) untermauern das Ergebnis,dass die Bumptiefe und die Kraft sich linear zueinander verhalten könnten. Die Autorenverglichen die physikalischen und mechanischen Eigenschaften unterschiedlicher Kunststoffezur Herstellung von orthodontischen Schienen und untersuchten unter anderem auch dasSpannungs-Dehnungs-Verhalten der Kunststoffe. Die von ihnen gemessenen Ergebnisse undderen graphische Darstellung weisen auf einen linearen Zusammenhang zwischen