Comparison of Fracture Strength of Occlusal Splint Materials Manufactured by Three Different Methods: In Vitro Study

Year 2025, Volume: 16 Issue: 3, 620 - 624, 30.09.2025

Şeyma Yavuz , Elif Tuba Akçin , Lale Karaağaçlıoğlu

https://doi.org/10.18663/tjcl.1780581

Abstract

Aim: This study aimed to compare the fracture resistance of occlusal splint materials fabricated using three different production methods.
Materials and Methods: Digital designs of 10×10×2 mm blocks were prepared and fabricated using conventional, subtractive, and additive manufacturing (n=25). Supports were removed in all processes, and surface treatments were standardized. Fracture resistance tests were conducted using a universal testing machine with a 3 mm flat stainless steel compression tip at a loading speed of 1 mm/min. All tests were performed by the same operator under stable laboratory conditions. Maximum force at fracture was recorded in Newtons. Normality was assessed with the Shapiro Wilk test and intergroup differences were analyzed using the Kruskal-Wallis test followed by Bonferroni post hoc corrections (α=.05).
Results: The subtractive manufacturing group showed the highest fracture resistance, followed by the additive and conventional groups (P<0.05).
Conclusion: Digital fabrication techniques demonstrated superior mechanical performance compared to the conventional method, especially in terms of fracture resistance and clinical durability.

Keywords

Occlusal splint , PMMA , CAD/CAM , Additive manufacturing , Subractive manufacturing , Fracture strength

Ethical Statement

Since our study is in vitro, ethical committee copying is not required.

Supporting Institution

Lokman Hekim University

Project Number

1

Thanks

Dear Editor, Please find attached paper “Comparison of Fracture Resistance in Occlusal Splints Fabricated by Three Different Methods: In-Vitro Study” by Şeyma Yavuz, DDS, Elif Tuba Akçin, DDS, Lale Karaağaçlıoğlu, DDS, PhD which we would like to submit possible publication to Turkish Journal of Clininics and Laboratory. We confirm that this work is original and has not been published elsewhere nor is it curretly under consideration for publication elsewhere. The use of digital methods in the fabrication of occlusal splints is becoming increasingly widespread. In particular, splints produced using three-dimensional printers are receiving significant demand. However, there is a limited number of studies on the fracture resistance of products manufactured using digital techniques. Our study provides data that may serve as a foundation for future in vitro and in vivo research. For any information concerning this manuscript, please contact me preferably by e-mail at [e-mail] Thank you for your consideration of this manuscript. I look forward to hearing from you soon. Yours sincerely Dt. Şeyma Yavuz

Üç Farklı Yöntemle Üretilen Okluzal Splint Materyallerinin Kırılma Dayanımlarının Karşılaştırılması: İn-Vitro Çalışma

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı, üç farklı üretim yöntemiyle hazırlanan oklüzal splint materyallerinin kırılma dayanımlarını karşılaştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: Dijital ortamda tasarlanan 10×10×2 mm boyutlarındaki örnekler; konvansiyonel (manuel olarak otopolimerizan akrilik ile), eksiltmeli (frezelenmiş PMMA bloklarla) ve eklemeli (DLP teknolojisiyle fotopolimer reçinelerden) yöntemlerle üretilmiştir (n=25). Her üretim sürecinde destek yapılar uzaklaştırılmış, yüzey işlemleri standart hale getirilmiştir. Kırılma dayanımı testleri, 3 mm çapındaki paslanmaz çelik düz kompresyon başlığı ve 1 mm/dk hızla çalışan universal test cihazı kullanılarak yapılmıştır. Tüm testler aynı operatör tarafından, sabit çevresel koşullarda gerçekleştirilmiştir. Maksimum kırılma kuvveti Newton cinsinden kaydedilmiştir. Veriler Shapiro-Wilk testi ile değerlendirilmiş, gruplar arası farklar Kruskal-Wallis testi ve Bonferroni düzeltmeleriyle analiz edilmiştir.
Bulgular: Eksiltmeli üretim yöntemi en yüksek kırılma dayanımını göstermiş, bunu eklemeli ve konvansiyonel yöntem izlemiştir (P<0.05).
Sonuç: Dijital üretim yöntemleri, konvansiyonel yönteme kıyasla daha üstün mekanik performans sunmaktadır.

Keywords

Okluzal splint , PMMA , CAD/CAM , Eklemeli üretim , Eksiltmeli üretim , Kırılma dayanımı

Ethical Statement

Çalışmamız in-vitro olduğu için etik kurul onayı gerekmemektedir.

Supporting Institution

Lokman Hekim Üniversitesi

Project Number

1

Thanks

Sayın Editör, Şeyma Yavuz, DDS, Elif Tuba Akçin, DDS ve Lale Karaağaçlıoğlu, DDS, PhD tarafından hazırlanan "Üç Farklı Yöntemle Üretilen Oklüzal Splintlerde Kırılma Direncinin Karşılaştırılması: İn Vitro Çalışma" başlıklı makaleyi ekte bulabilirsiniz. Bu çalışmayı Türk Klinik ve Laboratuvar Dergisi'nde yayınlamak istiyoruz. Bu çalışmanın özgün olduğunu, başka bir yerde yayınlanmadığını ve şu anda başka bir yerde yayınlanması için değerlendirme aşamasında olmadığını teyit ederiz. Oklüzal splint üretiminde dijital yöntemlerin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Özellikle üç boyutlu yazıcılar kullanılarak üretilen splintler önemli talep görmektedir. Ancak, dijital teknikler kullanılarak üretilen ürünlerin kırılma direnci üzerine sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Çalışmamız, gelecekteki in vitro ve in vivo araştırmalar için temel oluşturabilecek veriler sunmaktadır. Bu makaleyle ilgili herhangi bir bilgi için lütfen benimle tercihen [e-mail] adresinden e-posta yoluyla iletişime geçebilirsiniz. Makaleyi değerlendirdiğiniz için teşekkür ederim. Sizden en kısa sürede haber bekliyorum. Saygılarımla Dt. Şeyma Yavuz

References

• Prpić V, Schauperl Z, Ćatić A, Dulčić N, Ćimić S. Investigation of mechanical properties of occlusal splints produced by digital technologies. J Prosthet Dent. 120[4]:567–573, 2018.
• Barbur I, Opriș H, Crișan B, Cuc S, Colosi HA. Mechanical properties of 3D-printed occlusal splint materials. Dent J. 11[8]:199, 2023.
• Zhang Y, Wang X. Application of 3D printing technology in dentistry: A review. Polymers. 17[7]:886, 2023.
• García JM, López MA. CAD/CAM and 3D printing: A promising reality in dentistry. Int J Dent Technol. 15[3]:45–52, 2022.
• Singh R, Gupta N. Application of CAD-CAM in dentistry. J Clin Diagn Res. 15[6]:ZC01–ZC05, 2021.
• Sánchez-Monescillo A, Hernández L, González A, Espinar E. Statistical comparison of the mechanical properties of 3D-printed resin through triple-jetting technology and conventional PMMA in orthodontic occlusal splint manufacturing. Biomedicines. 11[8]:2155, 2023.
• Patel DK, Lee JH, Park S. Evaluation of the mechanical properties and degree of conversion of 3D printed splint material. J Prosthet Dent. 125[6]:930–937, 2021.
• Eftekhari H, Asadi-Eydivand M, Sefat F, et al. Improving the mechanical properties of orthodontic occlusal splints by incorporating graphene-based PMMA. J Mech Behav Biomed Mater. 144:105691, 2023.
• Santos R, Silva M, Moreira AN, et al. Evaluation of the mechanical properties of different materials for occlusal splints. Braz Oral Res. 33:e057, 2019.
• Nguyen BN, Zhu K, Lee S, et al. A digital process for additive manufacturing of occlusal splints. J R Soc Interface. 10:20130203, 2013.
• Rocca GT, Krejci I, Dietschi D. 3D-printed occlusal splints: A narrative literature review. J Esthet Restor Dent. 34[1]:32–41, 2022.
• Alharbi N, Wismeijer D, Osman RB. Materials and applications of 3D printing technology in dentistry. J Prosthodont Res. 60[3]:246–253, 2016.
• Al-Saleh MA, Al-Ahmari A, Al-Khalefah H. Contemporary evidence of CAD-CAM in dentistry: A systematic review. J Int Soc Prev Community Dent. 12[4]:345–352, 2022.
• Lee SJ, Kim SH, Lee MY. Evaluation of the mechanical properties and degree of conversion of 3D printed splint material. J Adv Prosthodont. 13[5]:271–278, 2021.
• Mishra S, Narang R, Mittal M. Applications of 3D printing in dentistry: A review. J Oral Biol Craniofac Res. 11[4]:367–372, 2021.
• Abdelrahman M, Ibrahim M, Hegazy Y. Application of 3D printing technology in dentistry: A review. J Contemp Dent Pract. 24[1]:1–6, 2023.