Умови отримання якісних виливків каркасів зубних протезів
Умови отримання якісних виливків каркасів зубних протезів А.В. Цимбаліст, Б.Я. Левін, З.М. Голант, М.О. Стодолін, Е.Д. рідких
Процес виготовлення металевих каркасів складається з ряду етапів.
Точне дотримання технологічних вимог на всіх етапах, починаючи від виготовлення воскових репродукцій і закінчуючи обробкою металу, служить передумовою отримання позитивного результату.
На етапі виготовлення воскових репродукцій величезне значення має конструкція літніковойсистеми, а також точне дотримання розмірів елементів конструкції, підготовленої до відливання. Неточності або помилки на даному етапі можуть привести до анулювання дефектів лиття, що, в підсумку, призводить до переробки роботи.
Починаючи з Бронзового Століття, протягом 4000лет металеві вироби виготовляються за допомогою різних технологій лиття. На перший погляд процес лиття складається з термічного розрідження сплаву і заповнення їм ливарної форми.
Умови отримання якісних виливків каркасів зубних протезів А.В. Цимбаліст, Б.Я. Левін, З.М. Голант, М.О. Стодолін, Е.Д. рідких
Процес виготовлення металевих каркасів складається з ряду етапів.
Точне дотримання технологічних вимог на всіх етапах, починаючи від виготовлення воскових репродукцій і закінчуючи обробкою металу, служить передумовою отримання позитивного результату.
На етапі виготовлення воскових репродукцій величезне значення має конструкція літніковойсистеми, а також точне дотримання розмірів елементів конструкції, підготовленої до відливання. Неточності або помилки на даному етапі можуть привести до анулювання дефектів лиття, що, в підсумку, призводить до переробки роботи.
Починаючи з Бронзового Століття, протягом 4000лет металеві вироби виготовляються за допомогою різних технологій лиття. На перший погляд процес лиття складається з термічного розрідження сплаву і заповнення їм ливарної форми.
Насправді, на якість виливки впливає безліч факторів, у тому числі - наявність спеціальних знань. Виходячи з цього, важливо, щоб фахівці, що займаються литтям в стоматології, проходили спеціальну підготовку. Технічне оснащення ливарної лабораторії може бути різного рівня складності.
Вимоги рентабельності обмежують необхідні технологічні можливості лабораторії, а також впливають на якість кінцевого лиття.
На малюнку 1 зображена схема оптимальних розмірів літників і розташування об'єктів лиття в Опочно кільці, що забезпечує процес бездефектного лиття.
На малюнку 2 показані приклади сприятливого і несприятливого розташування декількох об'єктів лиття в спочила-ном кільці в горизонтальній площині.
Крім того, мікроструктура об'єктів лиття відрізняється в залежності від їх розташування в Опочно кільці по вертикалі. Чим ближче до верхнього краю Опочня кільця розташовуються об'єкти лиття, тим більша кількість дефектів можна очікувати внаслідок передчасного застигання металу. Велике значення в конструкції літніковойсистеми має розташування об'єктів лиття щодо температурного центру.
Розплавлений метал, яким заповнюють різноманітні порожнини всередині формувальної маси, викликає акумуляцію тепла всередині опакового кільця, що робить негативний вплив на затвердіння металу.
Відповідно, в результаті ми отримуємо шорсткість поверхні і пористу структуру, що обов'язково відбувається при розташуванні об'єктів лиття в центрі Опочня кільця.
Необхідно, щоб процеси, що відбуваються всередині ливарної установки, відповідали вимогам виробника сплаву. Вибір обладнання визначається бажаним якістю вироби, рентабельністю процесу і технічними характеристиками.
При цьому слід врахувати, що переважно користуватися обладнанням, сплавами та іншими витратними матеріалами однієї фірми, оскільки вони мають узгоджені технологічні ха-
Перш за все, це відноситься до сполучуваності різних типів воску (занурювальний, моделювальний і літніковий), формувальної маси і використовується сплаву.
Матеріал, з якого виготовлений тигель, може впливати на остаточний результат виливки. Керамічні тиглі повинні використовуватися не більше 6 разів.
Дефекти лиття можуть бути наслідком зміни хімічної структури сплаву внаслідок його взаємодії з нестабільною структурою тигля.
Для кожного сплаву повинен використовуватися окремий тигель. В іншому випадку відбувається взаємодія компонентів різних сплавів між собою.
Після лиття необхідно обробляти стінки тигля. В іншому випадку об'єкти лиття будуть володіти рядом дефектів через включень осколкових тигельних матеріалів і шлаків.
Сплави, використовувані в стоматології, повинні виплавлятися в різних тиглях. Сума, яку доведеться заплатити за додаткові тиглі, значно нижче, ніж вартість можливого отримання нових відбитків і повторення процесу відливання.
Кількість металу повинно розраховуватися таким чином, що після затвердіння, метал повністю заповнює всі порожнини, які складаються з об'єктів лиття і літніковойсистеми.
Температурні режими лиття, що визначаються виробниками сплавів для стоматології, повинні строго дотримуватися.
Залежно від якості сплаву і використовуваного обладнання, фахівець може визначати температуру, користуючись певними прийомами (наприклад, прорив оксидної плівки на поверхні розплавленого металу) або використовувати функції програмного контролю.
При недостатній температурі розплаву відбувається передчасне затвердіння, що позначається на якості структури об'єктів лиття (рис.3). При надлишкової температурі або збільшенні часу прогріву, а також виходячи з можливих хімічних реакцій з різними домішками, в розплавленому металі можуть протікати реакції розпаду з утворенням газів, які заважають повному заповненню порожнин, відповідних об'єктів лиття (рис.4). Крім того, існує ймовірність випаровування компонентів сплавів, наприклад, цинку, що істотно впливає на фізичні і хімічні властивості сплавів.
При збільшенні температури розплаву відбувається руйнування формувальної маси. Під час цього процесу також виділяються гази, які ускладнюють повноцінне заповнення ливарних порожнин.
Той же ефект виникає в разі використання перегрітого металу або застосування високотемпературного сплаву в поєднанні з формувальними масами на гіпсовій основі.
Добавки, в тому числі графіт, який зазвичай використовується в термічно стабільних сумішах, також можуть чинити негативний вплив на процес заповнення об'єктів лиття в формувальної маси.
Правильний прогрів формувальної маси є одним з умов отримання якісного литва. Виробники рекомендують муфельні печі, що дозволяють програмний контроль попереднього прогріву формувальної маси.
Дана рекомендація носить майже обов'язковий характер, оскільки неправильний попередній прогрів формувальної маси веде до утворення неповноцінною і нестабільної хімічної структури, що, в свою чергу, призводить до можливої хімічної реакції між компонентами сплаву і формувальної маси.
Технологічні якості матеріалів сплавів і формувальної маси впливають на освіту металевих і неметалевих включень в об'єкти лиття (Рис. 5). Часто включення виявляються тільки на стадії механічної обробки об'єктів лиття, т. Е. Локалізуються в глибині виливки.
При обробці об'єктів лиття можна виявити шлакові включення.
Шлакові освіти, т. Е. Суміш оксидів, знаходяться на поверхні розплавленого металу завдяки своїй низькій щільності. Матеріали формувальної маси можуть потрапити в об'єкти лиття двома способами.
Існує ризик, що метал, швидко впадає в порожнину, вивільняє мікроскопічні частинки матеріалу опоки, після чого вони потрапляють в поверхневу структуру об'єктів лиття.
У разі перенесення подібних частинок, вони стають помітні лише в процесі обробки об'єктів лиття. Цього ризику можна уникнути при використанні формувальних мас зі стабільною структурою і вакуумної технології лиття.
Злам об'єкта лиття - це поділ виливки, викликане термічними або механічними причинами. Під час лиття об'єктів, які складаються з масивних елементів і пов'язані недостатньо товстими поперечиною, тріщини можуть виникнути в області міжзубних проміжків.
Коли різні деформують сили діють на виливок одночасно, ці області об'єктів лиття не можуть їм протистояти належним чином, внаслідок чого починається формування тріщин.
Щоб повністю виключити можливість утворення тріщин, дизайн літників повинен відповідати схемам, наведеним на початку цього повідомлення.
Відносно виливки масивних елементів потрібно дотримуватися певних вимог. Надмірні перепади мас всередині об'єктів лиття компенсуються шляхом часткового видалення воску в цих областях.
Освіти температурних тріщин можна уникнути за допомогою підбору тигельних матеріалів і формувальної маси, стабільність структури яких при перегріванні відповідає використовуваному сплаву, так що можливі реакції між сплавом і цими матеріалами виключаються.
Більш того, потрібно переконатися в рівномірності товщини стінок об'єкта лиття. Виходячи з того факту, що метал втікає в порожнину не в формі одного потоку, а серією з декількох потоків, які при сприятливих умовах згодом змішуються, існує ризик утворення передчасних згустків.
Умови для утворення згустків виникають в разі недостатньої температури розігріву, яка не дозволяє потокам металу повністю змішуватися (Рис. 6). Залежно від причини, термін «пористість» позначає освіту пір внаслідок стиснення і абсорбції газів.
Під час переходу з рідкого стану в тверде, розплавлений метал зменшується в об'ємі. Недолік обсягу в ході процесу лиття виражається у вигляді пористості стиснення, яку можна зустріти переважно в областях, де метал твердне в останню чергу.
В принципі, утворення пористості стиснення уникнути не можна. Технологічно правильний процес лиття характеризується продуманістю літніковойсистеми, яка дозволяє змістити область утворення пористої структури в бік від об'єктів лиття. Розміри літніковойсистеми повинні забезпечувати процес затвердіння сплаву в литниках пізніше, ніж в об'єктах лиття.
Газова пористість є результатом використання сплавів з підвищеним процесом газоутворення.
Гази вивільняються в ході охолодження і затвердіння металу оскільки їх розчинність знижується разом зі зниженням температури. Хоча в процесі охолодження велика частина газів може покинути метал, залишки газів все ж затримуються в об'єктах лиття, особливо в процесі затвердіння металу.
Ці залишки утворюють пори в структурі об'єктів лиття. Газова пористість може породжуватися реакцією між сплавом і тигельними матеріалами. Під час лиття та затвердіння вуглець вступає в реакцію з киснем з одержанням моно- і діоксиду, які не можуть повністю зникнути.
Термін «дефектні поверхні лиття» позначає наявність поверхневих дефектів, таких як шорсткість і металеві деформації, які спостерігаються на незакінчених об'єктах лиття.
Шорсткість об'єкта лиття пояснюється реакцією між сплавом і матеріалом ливарної форми. Значимими факторами в цій реакції є: температура металу, його хімічний склад, поверхневий натяг, статика металу, склад ливарної форми, а також термічна і механічна стабільність формувальної маси. Хвилясту структуру поверхні лиття можна виявити в області великих поверхонь об'єктів лиття. Ці дефекти пояснюються занадто низькою температурою лиття. (Рис.7).
Якщо віск наноситься на модель, поверхня якої змочена ізолюючим речовиною, внутрішня поверхня коронок матиме хвилясту структуру.
Модель повинна мати абсолютно суху поверхню перед нанесенням воску. Брижі на поверхні може пояснюватися дуже низькими температурами лиття.
Внаслідок швидкого затвердіння, брижі, що з'явилася через наявність оксидних плівок на поверхні металу, не зникає. В цьому випадку слід підвищити температуру розплаву. Ефект губки виникає через сильний перегріву металу (Рис. 8).
При цьому сплав сприймає гази і повітря. Під час затвердіння сплаву в порожнині газ піднімається до поверхні розплавленого металу, але внаслідок щільної структури формувальної маси, не в змозі вийти за межі об'єкта лиття.
Одночасно, відбувається процес неконтрольованого затвердіння перегрітого сплаву, що веде до утворення пористої структури об'єктів лиття.
У цьому випадку температура розплаву повинна бути зменшена. український ринок обладнання і матеріалів для лиття сплавів насичений великою кількістю пропонованих товарів.
На етапі створення воскової репродукції каркасів зубних протезів вирішальними є дві обставини: якість моделювання і використовувані матеріали.
Надзвичайно важливе значення для якості виливка має формування літніковойсистеми. Неприпустимо розташування елементів каркасу під кутом до літників.
Розташування об'єктів виливки має бути орієнтоване щодо температурного центру опоки. Маючи в своєму розпорядженні воскові репродукції на конусі, слід пам'ятати про необхідність обрізки літників.
При купчастому розташуванні відливаються елементів вони можуть пошкоджуватися в момент обрізки.
Температурні режими лиття, визначаються виробником сплавів, повинні строго дотримуватися. При недостатньому розігріві сплаву відбувається передчасне затвердіння металу, що проявляється недоливу об'єктів лиття.
Надлишкова температура плавлення призводить до підвищеного газоутворення, яке заважає якісному заповнення порожнин в опоке.
При перегрів металу виникає неоднорідність структури виливки, зростає усадка каркаса, виникає пористість сплаву, збільшується жорсткість конструкції.
Основними орієнтирами температурного режиму відливання є рекомендації фірм-виробників металу і ливарних машин. Охолодження опоки після виливки не повинно бути форсованим.
Звільнення виливки від опоки слід проводити дуже обережно, не порушуючи форму металевого каркаса.
На етапі обрізки літніковойсистеми не можна застосовувати великих зусиль і необхідно виключити пошкодження тонкостінних елементів каркасу. Груба очищення каркаса від залишків опочного маси проводиться в піскоструминному апараті.
Неприпустимо використання одного піскоструминного апарату для проведення грубої очистки і підготовки каркаса до нанесення естетичного покриття.
Таким чином, використовуючи необхідний набір обладнання та матеріалів можна налагодити ливарний процес досить високої якості. Абсолютно необхідними елементами ливарного виробництва є: ливарна машина, муфельна піч, мультивак, вибростол, піскоструй, машина для обрізання літників, прецизійні ваги і мікрометр.