Chapitre II. Simulation numérique de l’influence de la stratégie d’usinage
4. Exploitation du module : analyse du contact outil/prothèse
4.2 Simulations numériques
4.2.1 Résultats et discussions relatives à la simulation numérique des orientations
L’observation des cartographies résultant des simulations (Fig.II.18) permet de distinguer clairement des zones concentriques autour d’un axe proche de l’axe d’insertion de la couronne, aussi bien sur l’extrados que sur l’intrados.
Au niveau de l’extrados, l’usinage en bout est présent principalement sur les pointes cuspidiennes. Les orientations des pans cuspidiens de la face occlusale évoluent depuis l’usinage proche du bout de l’outil (orientation de 35°) jusqu’à une orientation de 65° environ. Les orientations des surfaces périphériques (faces vestibulaire, linguale, mésiale et distale) correspondent à un usinage en flanc ou proche du flanc (orientations de 75° à 90°). Enfin, les facettes proches de la limite cervicale sont soit en contre dépouille, soit usinées en flanc.
Au niveau de l’intrados, l’usinage en bout est surtout localisé en son fond. Les facettes périphériques de l’intrados sont usinées en flanc ou proche du flanc (orientations entre 75° et 90°). Les orientations des facettes proches de la limite cervicale et des facettes transitoires entre le fond et la périphérie évoluent dans un intervalle de 25° à 65°.
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Fig.II.18. Exemple de cartographies des orientations des facettes par rapport à l’axe de l’outil pour un une prémolaire n°15.
La moyenne des pourcentages de surface réalisée pour chaque classe d’orientation sur les 16 extrados coronaires montre en grande partie une évolution croissante (Fig.II.19) depuis le mode d’usinage en bout (classe [-5;5°[) jusqu’à l’usinage en flanc (classe [85;95°[). Une progression quasi-linéaire existe depuis le mode d’usinage en bout jusqu’à la classe [25;35°[. Ensuite, il est observé un palier de la classe [35;45°[ jusqu’à la classe [55;65°[ qui correspond aux pans cuspidiens présents sur la face occlusale. La classe [55;65°[ est la plus élevée du palier et représente 9,9% de la surface de l’extrados. Les trois classes suivantes ([65;75°[, [75;85°[, [85;95°[) sont les trois plus importantes et correspondent aux surfaces périphériques. Enfin, les surfaces appartenant aux deux dernières classes ([95;115°[) en contre dépouille et représentent 10,9% de la surface sur l’extrados. Ces surfaces sont usinées après retournement de 180° de la prothèse lors de l’usinage de l’intrados, créant ainsi une discordance entre la décomposition topologique dentaire (extrados/intrados) et les posages nécessaires à l’accessibilité lors de l’usinage (0, 180°).
a) Extrados b) Intrados (Bout)
(Flanc)
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Fig.II.19. Répartition pour chaque classe d’orientation de la moyenne des pourcentages de surface réalisés sur les 16 extrados coronaires.
En résumé, l’usinage en flanc est le mode d’usinage prédominant sur les extrados coronaires (19,2%), tandis que l’usinage en bout est quasiment inexistant (0,2%). La classe prédominante en surface [55;65°[ représente 9,9% de la surface totale et se situe principalement sur la face occlusale.
La moyenne des pourcentages de surface réalisée pour chaque classe d’orientation sur les 13 intrados coronaires montre elle aussi en grande partie une évolution croissante (Fig.II.20) depuis le mode d’usinage en bout (classe [-5;5°[) jusqu’à la classe d’orientation [75;85°[. Une progression quasi-linéaire existe depuis le mode d’usinage en bout jusqu’à la classe [25;35°[. Ensuite, il est observé un palier quasi constant de la classe [35;45°[ jusqu’à la classe [55;65°[. Ce palier correspond aux facettes présentent sur le congé au fond de l’intrados et aux facettes voisines de la limite cervicale. La classe prédominante de ce palier [55;65°[ représente 9,2% de la surface de l’intrados. Les trois classes suivantes ([65;75°[, [75;85°[, [85;95°[) sont les trois plus importantes et correspondent aux facettes périphériques. La nécessité d’assemblage de la
Facettes-en contre-dépouille Facettes
périphériques Facettes sur les
pans cuspidiens Facettes sur les
cuspides Usinage en bout
68 couronne sur la dent préparée interdit les facettes colinéaires à l’axe de l’outil sur l’intrados (ou en contre dépouille). De ce fait, la majeure partie des facettes périphériques sont en dépouille (cliniquement de 5° à 6°). C’est pourquoi la classe la plus importante [75;85°[ représente 18,9% de la surface de l’intrados. Les facettes usinées en flanc représentent 12,5% de la surface totale de l’intrados. Les facettes en contre dépouille représentent 0,5% de la surface de l’intrados.
Fig.II.20. Répartition pour chaque classe d’orientations de la moyenne des pourcentages de surface réalisés sur les 13 intrados coronaires.
La discordance entre la décomposition topologique dentaire (extrados/intrados) et les posages nécessaires à l’accessibilité lors de l’usinage (0, 180°) fait que la classe [75;85°[ se trouve augmentée par les 10,9% de surface en contre dépouille issus de l’extrados.
En résumé, la classe [75;85°[ représente 18,9% de la surface totale et est la première en terme d’importance en intrados du fait de la dépouille nécessaire à l’assemblage. La classe [55;65°[ représente 9,2% de la surface totale et se situe au fond de l’intrados et sur la zone cervicale lors de l’usinage. L’usinage en bout est quasiment inexistant sur l’intrados (0,5%).
Facettes en contre-dépouille Facettes
périphériques Facettes sur le congé en fond
d’intrados et en limite Facettes sur fond
de l’intrados Usinage en bout
69 L’évolution des classes d’orientation est semblable sur l’intrados et sur l’extrados. Les 8 premières classes (de -5 à 75°) affichent des valeurs comparables. En revanche, le pourcentage de surface usinée en flanc de l’intrados est plus faible que celui de l’extrados. Cela provient de la dépouille nécessaire à l’assemblage de la couronne sur la dent préparée interdisant les facettes colinéaires à l’axe de l’outil sur l’intrados (ou en contre dépouille).
En résumé, la classe d’orientations [85;95°[ correspondant à l’usinage en flanc est prédominante sur les facettes de l’extrados. La classe [55;65°[ est aussi importante sur les facettes des pans cuspidiens et les facettes de la zone cervicale. La classe [-5;5°[ correspondant à l’usinage en bout, représente une des classes les plus faibles.
Toutes les facettes accessibles de l’extrados coronaire sont usinées avec la partie hémisphérique de l’outil LY (Fig.II.21a). Concernant l’outil CER, quasiment toutes les facettes accessibles sont elles aussi usinées avec sa partie hémisphérique (Fig.II.21b). En effet, il est quasi impossible d’avoir sur la prothèse des facettes ayant une orientation correspondant exactement à l’orientation de la partie conique ou cylindrique de l’outil. Dans notre exemple, uniquement deux facettes sont usinées avec la partie cylindrique. Les parties conique et cylindrique de l’outil CER interviennent uniquement pour réaliser l’ébauche du bloc (abrasion de la matière entre la surface brute et la surface semi-finie), et ne participent pas à la génération de la surface prothétique finie.
Fig.II.21. Cartographies de la configuration de contact outil/prothèse sur l’extrados coronaire de prémolaire n°15.
Outre ces deux facettes qui restent marginales, les deux outils exploitent seulement la partie hémisphérique de l’outil, entrainant ainsi son utilisation intensive préjudiciable pour son usure.
70 L’approximation faite au paragraphe 3.2.2 concernant la vitesse de coupe effective sur les parties coniques correspond à une zone outil ne nécessitant finalement pas de simulation.