Effect of high-powered LED-curing exposure time on orthodontic bracket shear bond strength

ObjectiveTo evaluate the influence of light exposure time on the adhesive strength and the failure mode of orthodontic brackets bonded to human enamel.Methods100 metal brackets were bonded with Transbond XT to the enamel bucal surface of human premolars. The sample was randomly divided into 5 experimental groups (n = 20) according to the light exposure time (2, 4, 6, 8 and 10 s) and light cured with an LED-curing device (1600 mW/cm2). The specimens were thermocycled (5–55 °C, 500 cycles), stored in distilled water (37 °C, 7 days) and tested in shear, using an Instron universal machine (1 KN, 1 mm/min). Failure mode was classified according to the Adhesive Remnant Index (ARI) using a stereomicroscope (20× magnification). Shear bond strength (SBS) data were analyzed with one-way ANOVA, followed by Tukey post hoc tests. The failure mode data were submitted to Kruskal–Wallis nonparametric test, followed by Tukey post hoc tests to the ranks. A significance level of 5% was set for all data.ResultsThe mean SBS values were 5.5 ± 1.93 MPa (2 s), 7.4 ± 1.95 MPa (4 s), 8.6 ± 1.72 MPa (6 s), 9.3 ± 1.64 MPa (8 s) and 11.6 ± 2.65 MPa (10 s). Failure mode was mainly classified as Score 2. Both the SBS (p < 0.001) and the failure mode (p = 0.002) were statistically influenced by the exposure time.ConclusionReducing the exposure time to less than 10 s decreases the bracket bond strength. The weakest adhesive link was found at the bracket-adhesive interface.

ResumoObjetivoAvaliar a influência do tempo de exposição na resistência adesiva e tipo de falha de brackets aplicados ao esmalte humano.MétodosCem brackets metálicos foram colados com Transbond XT ao esmalte vestibular de pré-molares humanos. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 5 grupos experimentais (n = 20) de acordo com o tempo de exposição à luz (2, 4, 6, 8 e 10 segundos) e fotopolimerizados com um aparelho LED (1.600 mW/cm2). Após termociclagem (5–55 °C, 500 ciclos) e armazenamento em água destilada (37 °C, 7 dias), foi avaliada a resistência adesiva ao corte (SBS), com Instron (1 KN, 1 mm/min). O tipo de falha foi classificado de acordo com o Índice de Adesivo Remanescente (ARI), utilizando estereomicroscópio (20x). Os dados de SBS foram analisados estatisticamente com ANOVA, seguida de comparações múltiplas segundo Tukey. O tipo de falha foi analisado com teste não paramétrico segundo Kruskal–Wallis seguido de comparações múltiplas às ordens segundo o método de Tukey. O nível de significância estatística foi fixado em 5%.ResultadosOs valores médios de SBS foram de 5,5 ± 1,93 MPa (2 segundos), 7,4 ± 1,95 MPa (4 segundos), 8,6 ± 1,72 MPa (6 segundos), 9,3 ± 1,64 MPa (8 segundos) e 11,6 ± 2,65 MPa (10 segundos). O tipo de falha observado foi predominantemente classificado como Índice 2. Tanto a resistência adesiva (p < 0.001) como o tipo de falha (p = 0.002) foram estatisticamente influenciados pela variação do tempo de exposição.ConclusõesA diminuição do tempo de exposição abaixo dos 10 segundos reduz a resistência adesiva dos brackets. O elo mais fraco da interface adesiva foi a união do adesivo ao bracket.