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Chapitre IV. Évaluation et prédiction de l’intégrité de surface

4. Étude de cas

4.1. Qualité du fichier STL et analyse du contact outil/prothèse

4.2.1. Cahier des charges

L’étude bibliographique du chapitre I permet d’établir une version préliminaire du cahier des charges en termes de rugosité visée. Dans le cahier des charges global, les deux régions mises en évidence par les cliniciens : intrados et extrados, sont distinguées. Pour chaque région, les six paramètres de rugosité expérimentés précédemment sont associés à une ou plusieurs fonctions cliniques donnant lieu à un indicateur de rugosité chiffré et une pondération (Tab.IV.1).

Extrados Paramètre

de rugosité

Indicateur

de rugosité Pondération Fonctions cliniques associées Ra 0,2 μm 0,3 Rétention de la plaque dentaire, usure

Rt 15 μm 0,1 Durée de vie

Rz 15 μm 0,15 Durée de vie

Sa 1,4 μm 0,1 Usure, rétention de la plaque dentaire

Sq 1 μm 0,2 Optique Sz 20 μm 0,15 Durée de vie Intrados Paramètre de rugosité Indicateur

de rugosité Pondération Fonctions cliniques associées Ra 40 μm 0,25 Rétention mécanique Rt 15 μm 0,15 Durée de vie Rz 15 μm 0,2 Durée de vie Sa 50 μm 0,2 Rétention mécanique Sq -- --* Optique Sz 20 μm 0,2 Durée de vie

*Une fonctionnalité non représentée se traduit dans l’outil informatique par l’affectation d’une valeur nulle au coefficient pondérateur associé.

Tab.IV.1. Version préliminaire du cahier des charges relatif aux paramètres de rugosité coronaire.

Concernant le cahier des charges de l’extrados, l’indicateur de rugosité Ra=0,2 μm correspond au seuil au-dessous duquel il n’est pas noté d’accroche significative de la plaque dentaire. De plus, une faible valeur de cet indicateur limite l’usure de la dent antagoniste. Cependant, ces fonctions ne sont pas nécessairement localisées sur la même zone coronaire. La limitation de l’usure de l’antagoniste est une fonction clinique qui doit être assurée sur la face occlusale, alors que le non développement de la plaque dentaire est une fonction clinique importante plutôt sur les zones périphériques. Une décomposition topologique plus fine de l’extrados permet de dissocier ces fonctions d’un point de vue du cahier des charges. Au chapitre II, trois régions

121 topologiques distinctes ont été définies sur l’extrados (face occlusale, pans cuspidiens et faces périphériques) rendant alors possible l’affectation de ces fonctions cliniques différentes. Les deux fonctions cliniques associées au paramètre Ra étant assez importantes, une pondération de 0,3 lui est affectée. Les paramètres Rt et Rz permettent de quantifier les extremums (saillies et creux sources d’amorces de fissures) présents sur la surface. Les zones subissant des pressions sont sources de fissures et elles sont localisées sur la face occlusale. Les indicateurs de rugosité correspondant sont fixés à 50% de la taille critique de fissure (ac). Pour les matériaux prothétiques dentaires étudiés cela correspond à 15 μm. Rt et Rz participent tous les deux à la durée de vie de la couronne (fissuration), cependant, Rt étant défini sur une longueur de base et Rz sur une longueur d’évaluation plus grande, des pondérations de 0,1 pour Rt et de 0,15 pour Rz sont affectées. Par extension de l’indicateur de rugosité Ra pour lequel il n’est pas noté de changement significatif de l’accroche de la plaque dentaire de 0,7 à 1,4 μm (principalement sur les zones périphériques), un indicateur de 1,4 μm est alors retenu pour Sa. De plus, un indicateur Sa faible limite l’usure de la dent antagoniste. Les fonctions cliniques associées à Sa sont identiques et déjà assurées par le paramètre Ra. Par conséquent, une pondération de 0,1 est affectée à Sa. L’indicateur Sq=1 µm est retenu puisqu’il s’agit du seuil optique permettant de considérer une surface comme réflective. La qualité optique des surfaces visibles sur la face occlusale et les faces périphériques étant importante en dentisterie restauratrice, un poids de 0,2 lui est associé. L’indicateur correspondant à Sz est fixé à 66% de la taille critique de fissure (ac).

Les zones subissant des pressions sont sources de fissures et sont localisées sur la face occlusale. Pour les matériaux prothétiques dentaires étudiés cela correspond à 20 μm. Pareillement à Rz, la durée de vie est fonction de Sz, donc la même pondération de 0,15 lui est associée.

Concernant le cahier des charges de l’intrados, les propriétés optiques étant insignifiantes l’indicateur Sq n’est pas retenu et une pondération nulle lui est associée. La pondération est alors repartie sur 5 paramètres au lieu de 6. Les indicateurs Ra et Sa participent tous les deux à la rétention mécanique de la couronne sur la dent préparée. Des indicateurs Ra=40 μm et Sa=50 μm sont indiqués pour une meilleure rétention mécanique des faces périphériques de l’intrados. Le paramètre 3D Sa est pondéré à 0,2, alors que le paramètre 2D lui est affecté de la pondération de 0,25. Les paramètres Rt, Rz et Sz permettent de quantifier les extremums (pics/saillies et creux/fosses source d’amorces de fissures) présents sur la surface intrados. Les indicateurs de rugosité Rt et Rz sont fixés à 50% de la taille critique de fissure (ac) pour les paramètres 2D et le

paramètre 3D Sz à 66% de la taille critique de fissure (ac). Pour les matériaux prothétiques

dentaires étudiés cela correspond à Rt=Rz=15 μm et Sz=20 μm. Une pondération de 0,2 est associée à Rz et Sz, puis Rt est pondéré à 0,15.

122 L’exploitation du module permettant l’évaluation de l’intégrité de surface est réalisée dans les conditions d’usinage de cabinet. La vitesse d’avance sélectionnée est de 2000 mm/min, la vitesse de rotation de la broche retenue est de 60000 tr/min. Le COM exploité dans le module d’évaluation de l’intégrité de surface est extrait des COM expérimentés au chapitre III. À savoir un bloc de matériau hybride Enamic, usiné grâce à l’outil abrasif Lyra.