Dentistry - Determination of the strength of dental amalgam by the Hertzian indentation strength (HIT) method

ISO/TS 20746:2016 gives the practical details of the test method for the measurement of the strength of a dental amalgam by the Hertzian indentation strength test (HIT) method. It is applicable to dental amalgam formed from products that are within the scope of ISO 24234 and ISO 20749.

Médicine bucco-dentaire — Détermination de la résistance des amalgames dentaire par la méthode d'essai de résistance à l'indentation hertzienne

L'ISO/TS 20746:2016 fournit les détails pratiques de la méthode permettant de mesurer la résistance d'un amalgame dentaire par un essai de résistance à l'indentation hertzienne. Ce document est applicable aux amalgames dentaires préparés à partir de produits qui relèvent du domaine d'application des ISO 24234 et ISO 20749.

General Information

Status
Published
Publication Date
07-Dec-2016
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
18-Mar-2024
Completion Date
13-Dec-2025

Relations

Effective Date
06-Jun-2022

Overview

ISO/TS 20746:2016 - "Dentistry - Determination of the strength of dental amalgam by the Hertzian indentation strength (HIT) method" provides practical, repeatable procedures for measuring the strength of dental amalgam using the Hertzian indentation strength (HIT) test. The method uses a disc-shaped specimen loaded centrally by a hardened steel ball to induce radial cracking; the resulting fracture force is used to quantify and compare the resistance to fracture of amalgam products. The specification is applicable to amalgams within the scope of ISO 24234 and ISO 20749 and can be applied to other brittle or low-plasticity restorative materials.

Key topics and technical requirements

  • Specimen geometry and manufacture
    • Disc-shaped test-pieces (packed to produce approx. 10 mm diameter × 3 mm height).
    • Mould construction: hardened tool or stainless steel with flat, parallel end faces; tapered hole (included angle (7 ± 2)°) to allow ejection without damage.
    • Polished glass plate used to form the test surface; no grinding or polishing after ejection.
  • Mixing and environmental conditions
    • Mixing performed at (23 ± 2) °C using mechanical mixers compliant with ISO 7488 and manufacturer’s recommended settings.
    • Set time and handling practices (e.g., allow 10 min initial set before ejection).
  • Apparatus and test setup
    • HIT loading: linearly increasing force applied through a chrome steel ball to the centre of one face; specimen supported on a substrate with stiffness similar to dentine (e.g., 30% glass-filled polyamide disc as illustrated).
    • The test reproduces localized loading and radial crack initiation analogous to oral function.
  • Inspection, measurement and data treatment
    • Visual inspection under specified illuminance (≥1000 lx) to detect surface defects; measurement of thickness using micrometre instruments.
    • Report fracture force and any relevant test conditions; follow the document’s data treatment and reporting clauses.

Applications and users

  • Who uses this standard
    • Dental materials manufacturers (product development and quality control).
    • Independent test laboratories and research institutions assessing restorative material strength.
    • Regulatory bodies and standards committees comparing performance across products.
  • Practical value
    • Provides a reproducible method to rank amalgam products by fracture resistance under localized loading.
    • Useful in R&D for formulation optimization and in verification testing for conformity with product claims.
    • Applicable to other brittle dental restorative materials where localized indentation fracture is of interest.

Related standards

  • ISO 24234 - Dentistry - Dental amalgam
  • ISO 20749 - (related to dental amalgam products)
  • ISO 7488 - Dental amalgamators (mixing equipment)
  • ISO 13897 - Dentistry - Amalgam capsules
  • ISO 13565-2 - Surface texture characterization
  • ISO 6344-1 - Coated abrasives - Grain size analysis

Keywords: ISO/TS 20746:2016, Hertzian indentation strength, HIT method, dental amalgam test, fracture force, dentistry standards, dental materials testing.

Technical specification

ISO/TS 20746:2016 - Dentistry — Determination of the strength of dental amalgam by the Hertzian indentation strength (HIT) method Released:12/8/2016

English language
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Technical specification

ISO/TS 20746:2016 - Médicine bucco-dentaire — Détermination de la résistance des amalgames dentaire par la méthode d'essai de résistance à l'indentation hertzienne Released:2/7/2017

French language
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Frequently Asked Questions

ISO/TS 20746:2016 is a technical specification published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Dentistry - Determination of the strength of dental amalgam by the Hertzian indentation strength (HIT) method". This standard covers: ISO/TS 20746:2016 gives the practical details of the test method for the measurement of the strength of a dental amalgam by the Hertzian indentation strength test (HIT) method. It is applicable to dental amalgam formed from products that are within the scope of ISO 24234 and ISO 20749.

ISO/TS 20746:2016 gives the practical details of the test method for the measurement of the strength of a dental amalgam by the Hertzian indentation strength test (HIT) method. It is applicable to dental amalgam formed from products that are within the scope of ISO 24234 and ISO 20749.

ISO/TS 20746:2016 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 11.060.10 - Dental materials. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO/TS 20746:2016 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 23062:2022. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

ISO/TS 20746:2016 is available in PDF format for immediate download after purchase. The document can be added to your cart and obtained through the secure checkout process. Digital delivery ensures instant access to the complete standard document.

Standards Content (Sample)


TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 20746
First edition
2016-12-15
Dentistry — Determination of the
strength of dental amalgam by the
Hertzian indentation strength (HIT)
method
Médicine bucco-dentaire — Détermination de la résistance des
amalgames dentaire par l’indentation hertzienne (HIT) méthode
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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Tel. +41 22 749 01 11
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ii © ISO 2016 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Hertzian indentation strength test (HIT) applied to dental amalgam .2
5 Apparatus for the production of test-pieces . 3
5.1 Equipment . 3
5.2 Specifications for the mould . 4
6 Sampling . 4
7 Preparation of dental amalgam test-pieces . 4
7.1 Mixing the dental amalgam . 4
7.2 Test-piece production . 5
7.2.1 Packing the mould, removal of the test-piece and inspection for surface defects . 5
7.3 Measurement of the test-piece and storage prior to testing . 5
7.3.1 Equipment . 5
7.3.2 General. 6
8 Test procedure . 6
8.1 Apparatus . 6
8.2 Mechanical testing . 6
9 Treatment of data and reporting of results . 7
Bibliography . 8
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 106, Dentistry, Subcommittee SC 1, Filling and
restorative materials.
iv © ISO 2016 – All rights reserved

Introduction
This document gives the practical details of the test method for the measurement of the strength of a
dental amalgam by the Hertzian indentation (HIT) method. In this test, the specimen geometry and the
localized application of force leads to radial crack formation at the surface opposite the one to which the
force is applied and under the point at which it is applied. This protocol produces a loading condition
similar to that encountered during normal oral function.
When a requirement is agreed, it is the intention of ISO/TC 106/SC 1 to consider the inclusion of this
test procedure in the ISO standards for dental amalgam.
This method for measuring the strength of a brittle material (and materials that have very low
plasticity) can be applied to other dental restorative materials.
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 20746:2016(E)
Dentistry — Determination of the strength of dental
amalgam by the Hertzian indentation strength (HIT)
method
1 Scope
This document gives the practical details of the test method for the measurement of the strength of a
dental amalgam by the Hertzian indentation strength test (HIT) method.
It is applicable to dental amalgam formed from products that are within the scope of ISO 24234 and
ISO 20749.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 6344-1, Coated abrasives — Grain size analysis — Part 1: Grain size distribution test
ISO 7488, Dental amalgamators
ISO 13565-2, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method; Surfaces having
stratified functional properties — Part 2: Height characterization using the linear material ratio curve
ISO 13897, Dentistry — Amalgam capsules
ISO 24234, Dentistry — Dental amalgam
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1942 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
dental amalgam alloy
alloy in fine particles, composed mainly of silver, tin and copper, which, when mixed with dental mercury
(3.2), produces a dental amalgam
3.2
dental mercury
mercury supplied for use in the preparation of dental amalgam
3.3
pre-capsulated dental amalgam product
dental amalgam product supplied in a sealed capsule that contains measured amounts of dental amalgam
alloy (3.1) powder and dental mercury (3.2) with masses that are appropriate for the production of a
mass of dental amalgam that is considered to be suitable for a single small or medium size restoration
in a single tooth
Note 1 to entry: The dental amalgam alloy powder and dental mercury are separated by a barrier that is broken
immediately prior to mixing to allow their contact. The capsule remains sealed until mixing has been completed.
3.4
dental amalgam alloy tablet
dental amalgam alloy (3.1) powder that has been compressed to form a single entity for the purpose
of providing a pre-dosed quantity of the alloy that, when mixed with an appropriate mass of dental
mercury (3.2), produces a mass of dental amalgam that is considered to be suitable for a single small or
medium size restoration in a single tooth
Note 1 to entry: During mixing, the tablet is intended to break apart, forming a fine powder.
3.5
dental mercury sachet
measured quantity of dental mercury (3.2) supplied in a sachet (for use in a reusable mixing capsule)
in a mass that, when mixed with an appropriate mass of dental amalgam alloy (3.1), produces a mass
of dental amalgam that is considered to be suitable for a single small or medium size restoration in a
single tooth
Note 1 to entry: The sachet is intended to rupture during mixing to allow the dental mercury to come into contact
with the dental amalgam alloy.
3.6
top surface of the test-piece
surface of the disc shaped test-piece that has been produced by carving back unset amalgam that is
above the level of the mould until the surface of the test-piece is flat and level with that mould surface
3.7
test surface of the test-piece
surface of the disc-shaped test-piece that has been produced by contact with the polished glass plate
when the mixed amalgam is packed into the mould
3.8
radial cracking
fracture pattern of Hertzian indentation test-piece disc in which (more or less) planar cracks form along
radii, normal to the face of the disc, thus dissecting it into two or more sectors
EXAMPLE Some radial fracture patterns in disc shaped test-pieces are illustrated here.
Note 1 to entry: Such radial cracks initiate on the test surface of the test-piece and propagate through the disc to
produce approximately equiangular dissection in most cases.
4 Hertzian indentation strength test (HIT) applied to dental amalgam
This test utilizes a disc-shaped test-piece to which a linearly increasing force is applied through a hard
...


SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 20746
Première édition
2016-12-15
Médicine bucco-dentaire —
Détermination de la résistance des
amalgames dentaire par la méthode
d’essai de résistance à l’indentation
hertzienne
Dentistry — Determination of the strength of dental amalgam by the
Hertzian indentation strength (HIT) method
Numéro de référence
©
ISO 2016
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2016, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
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www.iso.org
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Essai de résistance à l’indentation hertzienne appliqué aux amalgames dentaires .2
5 Appareillage pour la fabrication des éprouvettes . 3
5.1 Appareillage. 3
5.2 Spécifications concernant le moule . 4
6 Échantillonnage . 4
7 Préparation des éprouvettes d’amalgame dentaire . 5
7.1 Mélange de l’amalgame dentaire . 5
7.2 Fabrication de l’éprouvette . 5
7.2.1 Remplissage du moule, démoulage de l’éprouvette et contrôle visant à
déceler les défauts de surface . 5
7.3 Mesurage de l’éprouvette et conservation avant essai . 6
7.3.1 Appareillage . 6
7.3.2 Généralités . 6
8 Mode opératoire d’essai. 6
8.1 Appareillage. 6
8.2 Essai mécanique . 7
9 Traitement des données et rapport des résultats . 8
Bibliographie . 9
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien
suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 106, Médecine bucco-dentaire, Sous-
comité SC 1, Produits pour obturation et restauration.
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

Introduction
Le présent document fournit les détails pratiques de la méthode permettant de mesurer la résistance
d’un amalgame dentaire par un essai de résistance à l’indentation hertzienne. Lors de cet essai, la
géométrie de l’éprouvette et l’application localisée de la force conduisent à la formation d’une fissure
radiale sur la surface opposée à celle sur laquelle la force est appliquée, au niveau du point d’application
de la force. Cette méthode permet d’obtenir des conditions de contrainte similaires à celles observées
dans des conditions normales dans la bouche.
L’ISO/TC 106/SC 1 prévoit d’envisager l’intégration de cette méthode d’essai dans les normes ISO
relatives aux amalgames dentaires lorsqu’un accord aura été trouvé concernant les exigences.
Cette méthode de mesure de la résistance de matériaux fragiles (et de matériaux de très faible plasticité)
peut être appliquée à d’autres matériaux de restauration dentaire.
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 20746:2016(F)
Médicine bucco-dentaire — Détermination de la résistance
des amalgames dentaire par la méthode d’essai de
résistance à l’indentation hertzienne
1 Domaine d’application
Le présent document fournit les détails pratiques de la méthode permettant de mesurer la résistance
d’un amalgame dentaire par un essai de résistance à l’indentation hertzienne.
Ce document est applicable aux amalgames dentaires préparés à partir de produits qui relèvent du
domaine d’application des ISO 24234 et ISO 20749.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 6344-1, Abrasifs appliqués — Granulométrie — Partie 1: Contrôle de la distribution granulométrique
ISO 7488, Amalgamateurs dentaires
ISO 13565-2, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil; surfaces
ayant des propriétés fonctionnelles différentes suivant les niveaux — Partie 2: Caractérisation des hauteurs
par la courbe de taux de longueur portante
ISO 13897, Art dentaire — Capsules pour amalgame
ISO 24234, Médecine bucco-dentaire — Amalgame dentaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 1942 ainsi que les suivants,
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http://www.iso.org/obp
3.1
alliage pour amalgame dentaire
alliage sous forme de fines particules, composé principalement d’argent, d’étain et de cuivre, et qui
permet d’obtenir un amalgame dentaire lorsqu’il est mélangé avec du mercure à usage dentaire (3.2)
3.2
mercure à usage dentaire
mercure fourni pour servir à la préparation d’amalgames dentaires
3.3
produit pour amalgame dentaire sous forme de capsule prédosée
produit pour amalgame dentaire fourni sous forme de capsule hermétique qui contient des quantités
mesurées de poudre d’alliage pour amalgame dentaire (3.1) et de mercure à usage dentaire (3.2), dont la
masse convient pour préparer un amalgame dentaire ayant une masse considérée comme appropriée
pour réaliser une restauration de petite taille ou de taille moyenne sur une seule dent
Note 1 à l’article: La poudre d’alliage pour amalgame dentaire et le mercure à usage dentaire sont séparés par une
cloison qui est rompue immédiatement avant le mélange afin de permettre leur contact. La capsule reste fermée
hermétiquement jusqu’à ce que le mélange soit terminé.
3.4
comprimé d’alliage pour amalgame dentaire
poudre d’alliage pour amalgame dentaire (3.1) qui a été comprimée pour former un seul élément de
façon à obtenir une quantité prédosée d’alliage qui, lorsqu’elle est mélangée avec une masse appropriée
de mercure à usage dentaire (3.2), permet d’obtenir un amalgame dentaire ayant une masse considérée
comme appropriée pour réaliser une restauration de petite taille ou de taille moyenne sur une seule dent
Note 1 à l’article: Pendant le mélange, le comprimé se désagrège et forme ainsi une poudre fine.
3.5
sachet de mercure à usage dentaire
quantité mesurée de mercure à usage dentaire (3.2) fournie dans un sachet (destinée à une utilisation
dans une capsule réutilisable pour mélange d’amalgames), ayant une masse qui, une fois mélangée avec
une masse appropriée d’alliage pour amalgame dentaire (3.1), permet d’obtenir un amalgame dentaire
ayant une masse considérée comme appropriée pour réaliser une restauration de petite taille ou de
taille moyenne sur une seule dent
Note 1 à l’article: Pendant le mélange, le sachet est destiné à se rompre pour permettre au mercure à usage
dentaire d’entrer en contact avec l’alliage pour amalgame dentaire.
3.6
surface supérieure de l’éprouvette
surface de l’éprouvette en forme de disque qui est obtenue en éliminant la partie non prise de l’amalgame
située au-dessus du niveau du moule, jusqu’à ce que la surface de l’éprouvette soit plane et de niveau
avec la surface du moule
3.7
surface d’essai de l’éprouvette
surface de l’éprouvette en forme de disque qui est obtenue par le contact avec la plaque en verre poli
lorsque l’amalgame mélangé est déposé dans le moule
4 Essai de résistance à l’indentation hertzienne appliqué aux amalgames
dentaires
Le présent essai repose sur l’utilisation d’une éprouvette en forme de disque, à laquelle est appliquée
une force augmentant de façon linéaire, au moyen d’une bille d’acier dure appliquée au centre de l’une
des faces planes du disque. L’autre face du disque est en contact avec un substrat lisse qui a également la
forme d’un disque et qui est plus épais que l’éprouvette. Le module de Young du substrat est comparable
à celui de la dentine. La rupture se produit sous forme de fissures radiales qui débutent sur la surface en
contact avec le substrat. En contrôlant étroitement l’éprouvette, la résistance à la rupture est quantifiée
par la force de rupture. Les produits pour amalgames dentaires sont comparés au moyen des valeurs de
force de rupture.
Une section verticale de l’appareillage nécessaire à la réalisation de l’essai est représentée à la Figure 1.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés

Dimensions en millimètres
Légende
1 plateau de compression supérieur de la machine d’essai mécanique unive
...

Questions, Comments and Discussion

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