laser - le magazine international de la dentisterie laser

technique _ soudage laser I alors à vérifier s’il était possible de souder directement enbouche.8 _Soudage et laser Nd:YAG : mise au point de la technique Les longueurs d’ondes les plus utilisées en odonto- logieetpotentiellementaptesàeffectuerdessoudures, sont le laser CO2 (10.600 nm), les lasers diodes (800/ 900 nm) et le laser Nd:YAG (1.064 nm). Les tests préli- minaires effectués sur des plaques métalliques nous ont permis – par le passé – de sélectionner le laser Nd:YAG qui semblait le plus apte à servir l’objectif. En faitaveclelaseràgazcarbonique,laduréedestirsétait tropbrèveetdoncnepouvaitêtreàl’origined’uneélé- vationthermiquesuffisanteaupointdesoudure.Avec les lasers diodes, l’énergie délivrée sur la cible se révé- laittropfaible.C’estlaraisonpourlaquellelestestsre- tenus ont été ceux avec un laser Nd:YAG, qui combine en fait deux longueurs d’ondes (Er:YAG 2.940 nm et Nd:YAG 1.064 nm, Fotona Fidelis Plus III, Slovénie), sa- chant que seul le laser Nd:YAG a été utilisé dans les techniquesdesoudage(Fig.1). Eneffet,lelaserEr:YAGinteragitaveclestissusdurs (émail,dentine,os)etmous,comptetenudesagrande affinitépourl’hydroxyapatiteetl’eau(vaporisationex- plosive).9 Le laser Nd:YAG quant à lui, compte tenu de sa grande affinité pour l’hémoglobine, est principale- ment utilisé en chirurgie,10 dans la décontamination despochesparodontales,enendodontie(nécrosespul- paires),pourl’éclaircissementdesdentsetpourlages- tion de l’hypersensibilité dentinaire.11 La transmission durayonnementsefaitviadesfibresoptiquesdediffé- rentsdiamètresetlaspécificitédecetappareil(Fotona FidelisplusIII)résidedanslefaitqu’ilestpossiblededé- livrer des « pulses » d’une durée de l’ordre de la millise- conde(25ou15),duréeparticulièrementadaptéedans lagestiondeproblèmesvasculaires(hémangiomespar exemple,maisaussiphlébologie).12 C’est sur la base de ces pulses relativement longs quelespremiersessaisdesoudageontpuêtreréalisés pourréparerdesprothèsesfixées,mobiles(crochets)et les fils orthodontiques. Les premiers essais ont été ef- fectuésavecunefibrede900μmdediamètre,unesur- facedetir(diamètredu«spot»)de2mm,généralement utilisé en dermatologie. Une pièce à main expérimen- taleaétéconstruiteavecunspotdediamètre0,6mm, ce qui a permis d’augmenter de dix fois la densité de puissance(puissanceenwatt,délivréeparunitédesur- faceencm2 ouW/cm2 ). Lespremierséchantillonsontététraitésencombi- nant différents paramètres d’irradiation et ce sur des plaquesdeCrCoMo,13 puisanalysésàl’aided’unrugo- simètre sans contact (interféromètre), qui permet d’étudier en 3D les modifications de surface, de vo- lume,lesdimensionsdeszonesdesoudure,larugosité (Fig.2). À la lumière des résultats préliminaires, les para- mètressuivantsontétéjugéslesplusfavorables: Les essais suivants ont porté à nouveau sur des plaques de CrCoMo et sur des fils orthodontiques en acier, en comparant ce qui était obtenu avec ces para- mètresetcequiétaitobtenuàl’aided’unlaserdesou- dage,destinéauxlaboratoiresdeprothèse(Rofin,Alle- magne).14 Ces tests ont été effectués avec apport de matériau(«filler»)etanalysésparlebiaisdedifférentes techniques (microscopie optique, MEB, EDS et tests mécaniquesderésistance(DMA),(Fig.3). Lesrésultatsnedifféraientpasdefaçonsignificative entre les deux appareillages, tant pour ce qui concerne la microstructure, la distribution des éléments (pour- centage en masse atomique) dans la soudure elle- même(EDS),quepourcequiconcernelarésistanceaux sollicitationsmécaniquesouencorelemaintiendumo- duled’élasticitédesfilsorthodontiques. Pour obtenir un appareil capable d'être utilisé dans chaquetypedemetaletalliage,titaniumcompris,ona modifiélalongueurd'ondeutilisée.Leprojetconsistait à utiliser une cartouche de gaz argon, de distribuer le gaz à l’aide d’un tube de petit diamètre au point d’im- pactdurayonnementlaseretdeledélivreràl’aided’une pédale de commande. Les échantillons ainsi traités ne montraientaucunetraced’oxydation. I 07laser4_2012 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9 Puissance Fréquence Energie (Joules) Durée de chaque « pulse » Diamètre du spot Fluence Distance focale 9,90W 1 Hz 9,90 J 15 msec 0,6 mm 3.300 J/cm2 30 mm