Благородные сплавы – состав и свойства

Благородные сплавы обладают хорошими технологическими свой­ствами, устойчивы к коррозии, прочны, токсикологически инертны. К ним реже, чем к другим металлам, проявляется идиосинкразия.

Чистое золото — мягкий металл. Для повышения упругости и твердости в его состав добавляются так называемые лигатурные метал­лы — медь, серебро, платина.

Сплавы золота различаются по проценту его содержания. Чистое золото в метрической пробирной системе обозначается 1000-й пробой. В России до 1927 г. существовала золотниковая пробирная система. Высшая проба в ней соответствовала 96 золотникам. Известна также английская каратная система, в которой высшей пробой явля­ются 24 карата.

Сплав золота 900-й пробы используется при протезировании ко­ронками и мостовидными протезами. Выпускается в виде дисков диа­метром 18, 20, 23, 25 мм и блоков по 5 г. Содержит 90% золота, 6% меди и 4% серебра. Температура плавления равна 1063° С. Обладает пластичностью и вязкостью, легко поддается штамповке, вальцева­нию, ковке, а также литью.

Сплав золота 750-й пробы применяется для каркасов дуговых (бюгельных) протезов, кламмеров, вкладок. Содержит 75% золота, по 8% меди и серебра, 9% платины. Обладает высокой упругостью и малой усадкой при литье. Эти качества приобретаются за счет добавления платины и увеличения количества меди. Сплав золота 750-й пробы служит припоем, когда в него добавляется 5—12 % кадмия. Последний снижает температуру плавления припоя до 800° С. Это дает возможность расплавлять его, не оплавляя основные детали протеза. В стоматологии для выделения чистого золота из|с| сплавов или его очистки|очищения| от примесей применялся технологический прием, который носит название афинаж|. Для определения пробы золота пользуются специальными реактивами. В|до| их состав|склад| входят хлорид золота или кислотные растворы. Отбелом для золота служит соляная кисло­та (10-15%).

Впервые в России начат выпуск золото-палладиевого сплава для металлокерамических зубных протезов Суперпал. Состав сплава (60% палладия, 10% золота).

За рубежом для нужд ортопедической стоматологии производятся сплавы драгоценных металлов с различным содержанием золота и дра­гоценных металлов.

Фирма «Галеника» (Югославия) рекомендует использовать М-Паладор — сплав золота, палладия и серебра для несъемных протезов. Устойчив к воздействию химических элементов, не вступает в хими­ческие реакции в полости рта, не содержит в своем составе никель, бериллий и кадмий. Температура плавления составляет 1090° С, плот­ность — 11,5 г/ см³.

Фирмой «Меtauх Ргеciеuх» разработан сверхтвердый сплав V-Классик с высоким содержанием золота. Сплав не содержит галлия, кобальта, хрома, никеля и бериллия. Доля неблагородных металлов в сплаве не превышает 2%. Сплав предназначен прежде всего для металлокера­мических протезов. В связи с хорошим коэффициентом термического расширения он совместим с такими керамическими массами, как Биодент, Керамико, Дуцерам, Вита, Вивадент и др.

Фирмой «Дегусса» (Германия) разработаны надежные сверх­твердые золотопалладиевые сплавы Стабилор-G и Стабшгор-GL для коронок и мостовидных протезов с уменьшенным содержанием зо­лота. Они стабильны в полости рта, имеют высокую прочность и легко обрабатываются.

Сравнительная характеристика основных современных способов литья.

Выбор способа литья существенно влияет на гомогенность, пористость, образование ра­ковин и величину зерна сплавов. Перегрев сплава во время плавления отрицательно влияет на его кристаллической структуре. Протез из сплава с поврежденной структу­рой металла в условиях полости рта сильнее подвержен коррозии, что может привести к локальному раздражению слизистой.

При электродуговом плавлении (рис.1) температура достигает 4000°С При такой температуре скорость плавле­ния столь высока, что возникает опасность перегрева. Уже несколько секунд достаточно, чтобы перегреть сплав.

Рис. 1. Электродуговое плавление Рис. 2. Плавление открытым пламенем

При использовании способа плавление открытым пламенем (рис. 2) большим недостатком явля­ются высокие требования, которые необходимы по технике безопасности во время хранения газовых баллонов в лаборатории, перегрев сплава, причем большую роль также играет расстоя­ние между пламенем и сплавом.

При неполном сгорании газовых продуктов может произойти их поглощение расплавленным металлом, что несет за собой недостатки, которые снижают качество отлитого объекта.

Во время центробежного индукционного литья (рис. 3) ис­пользуется центробежная сила. В связи с этим во время литья необходимо иметь большое количе­ство металла. Также важную роль играет направление затекания расплавленного металла. Опоку необходимо так фиксировать в держателе, чтобы отливаемые объек­ты находились в противоположном направлении вращения центродуги.

Рис. 3. Принцип центробежного литья Рис. 4. Система вакуумного литья под давлением

Основные преимущества вакуумно-литейной установки под да­влением (рис. 4 ) :

• Оптимальная структура литья;

• Нет потери металла во время литья;

• Использование малого количества металла (менее 10 граммов драгметалла);

• Нет необходимости в литейном корпусе (экономия металла);

• Нет необходомости в установке отводных каналов;

• Положение опоки относительно направления заливки металла не играет никакой роли, так как отсутствует центробежная сила;

• Компактная установка - экономия места.

Вакуумно-литейная установка является очень экономичной и выполняет все требования, которые необходимы для получения идеальной структуры литья. Единственный недостаток этой установки – это высокие инвестиции.

Литье каркасов бюгельных протезов на огнеупорных моделях. Для обеспечения свободного доступа расплавленного металла в форму необходимо правильно построить литниковую систему. Для этого отверстие в основе модели заполняют палочкой воска диаметром 6-8 мм и начинают строение литниковой системы. Литники являют собой провод из воска, после выплавки которого остаются каналы в паковочной массе, через которые расплавленный в тигле или литейной части опоки металл будет поступать в форму. Восковые литники могут быть круглой или прямоугольной формы толщиной 0,8-4,5мм (рис. 5).

Стоматологическая промышленность выпускает литники| в наборах "Восколит". Литники нужного диаметра можно изготовить также из отходов воска в специальном| устройстве, которое|какой| напоминает|напоминающий| аппарат "Паркера". Поскольку кристаллизация металла начинается с периферии отливки, это сопровождается уменьшением|сбавкой| его объема во время созревания. Для получения гомогенной отливки необходимо, чтобы процесс кристаллизации металла происходил при условии постоянного поступления его дополнительного количества в расплавленном

Рис. 5. Установлены литники| из состоянии|стане| для заполнения полостей, которые|какие| воска образуются в процессе созревания металла.

Для содействия этому процессу на литниках| вблизи детали, которую|какую| отливают, размещают "муфты" в форме воскового шарика|пульки|, которые|какая| в 3-4 разы больше, чем отливка. В случае толстых и коротких литников| "муф­та|" ненужна.

Для отливки бюгельных| протезов на огнеупорных|огнестойких| моделях используют| крестообразную|крестовидную|, крыльчатую и одноканальную литниковую| системы. Крестообразую литниковую| систему используют для изготовления сложных кон­струкций| бюгельных| протезов.

Для построения литниковой| системы берут прямоугольные литники| в виде полосок воска шириной 3-4 мм и длиной| 0,8-1,5 мм. Один конец прикрепляют| в участке соединения дуги с сеткой, второй — с восковым литником|, который|какой| укреплен в отверстии основы|основания| модели. Другие литники | одним концом прикрепляют к|до| середине|средине| дуги многозвеньевого кламмера и других частей каркаса. Второй конец литников| соединяют с основным литником|, который|какой| проходит через основание|основание| модели. Количество литников| зависит от сложности протеза (рис.6).

Рис. 6. Крестообразная литниковая система|

Крыльчатая литниковая| система состоит| из|с| дугообразных выгнутых литников| диаметром| 3-4 мм, которые|какие| соединяют литник| в основе|основании| модели с элементами кар­каса| протеза. Количество литников| также зависит от сложности конструкции про­теза|. Изгиб литников| дает возможность без резких изменений|смены| движения металла наполнять форму и уменьшать напряжение в сплаве в процессе его охлаждения (рис. 7).

Рис. 7. Крыльчатая литниковая система

Одноканальная литниковая | система образована литником| длиной - |

5-6 мм, который толстым концом прикреплен к конусу. Другой его конец истончают до 3-4мм, прикрепляют к|до| карка­су| протезу с одной стороны. С противоположной стороны каркаса к|до| конусу прикрепляют| восковую нить|нитку| длиной 1 мм - для выхода газов.

Литник прикрепляют в направлении вращения модели во время заливания сплава (рис. 8).

Современные формовачные|формовочные| массы позволяют отливать каркасы бюгельних| про­тезов| на огнеупорных|огнестойких| моделях безопоковим| методом. Для формирования также используют пластмассовые опоки.

Для нанесения огнеупорного|огнестойкого| слоя на каркас протеза и литниковую| систе­му| можно также использовать маршалит|, смешанный и гидролизованным|гидролизуемым| тетраетилсиликатом|. Этой смесью покрывают каркас бюгельного| протеза, нано­ся| ее кисточкой или обливая| его из|с| ложки.

После нанесения слоя массы каркас присыпают сухим кварцевым песком. Модель с нанесенным на каркас огнеупорным|огнестойким| слоем просушивают в течение|на протяжении| ЗО мин.| на воздухе, а затем|а потом| ставят ее в эксикатор на 10 мин| для просушки в парах|паре| аммиака. Для образования паров аммиака на дно эксикатора наливают 4 мл| 20 % раствору аммиака.

После просушки огнеупорного|огнестойкого| слоя в эксикаторе модель проветривают| в течение|на протяжении| 10 мин|, а затем|а потом| наносят второй слой огнеупорной|огнестойкой| массы, которая|какая| должна быть немного болем жидкой|редкий|, чем первый слой. Техника нанесения второго слоя такая же, как и первого. После этого подбирают опоку, вистилают| ее внутреннюю поверхность бумагой из|с| асбеста и размещают на подставке или в конусе. Формирование опоки проводят сухим кварцевым песком с двумя влажными пробками.

Опоку высушивают|высушивающий| на воздухе в течение|на протяжении| 10-15 мин|, а затем|а потом| выплавляют воск, нагревая ее в муфельной печи. Когда полностью выплавится и выгорит воск, опоку переносят в другую муфельную печь с программным управлением, нагретую уже до 200 °С.

Правильная термическая обработка литейной формы обеспечивает получение точ­ной| отливки каркаса бюгельного| протеза.

Кроме названных литниковых| систем можно использовать и другие. Во время построения любой|какой-нибудь| литниковойї| системы литники| необходимо прикреплять| так, чтобы их можно было легко отделить от отлитого каркаса, не повредив| последнего.

Для изготовления каркасов бюгельных протезов на огнеупорных моделях для дублирования целесообразно использовать силикон, к примеру Rema-Sil (Dentaurum). Это очень мягкий дублировочный силикон (допустимая твёрдость shore – 9–10), что позволяет огнеупорной модели во время своей кристаллизации расширятся трёхдеменсионально, это очень важный момент для точной посадки каркаса

бюгельного протеза.

Рис. 8. Одноканальная литниковая система

Оправдано использование для дублирования моделей и реверсных (обратных) гидроколлоидных масс на основе агар-агара (Гелин, Дентокол, Перфлекс, Вирогель, Видодубль, масса Кругляковой, масса Соснина) или полихлорвинила.

При изготовлении огнеупорной модели важно учитывать конструкционные особенности бюгельных протезов. При изготовлении кламмерных  бюгельных   протезов  и  бюгельных   протезов с замковой фиксацией можно использовать паковочную массу, дающую одно расширение, а именно: "Силамин", "Сиолин", "Кристосил", "Бюгелит", масса "Панчохи", П.С.Флиса, маршалит, кварцевый песок, концентрированный раствор этилсиликсита. При этом основным требованием является оптимальное расширение моделей при нагревании, которое позволит компенсировать усадку сплава. Огнеупорная модель должна выдерживать температуру до 1400-1600⁰С и не деформироваться. Особого внимания достойна методика литья каркасов бюгельных протезов одновременно, «одним целым», с фторичными телескопами, при изготовлении бюгельных протезов с телескопической системой фиксации. В таком случае мы должны изготовить нашу модель с двумя разными расширениями. Первое для каркаса  бюгельного   протеза , второе для вторичных телескопов. Поэтому не каждая паковочная масса годится для этого. Применение паковочной массы для  литья   бюгельных   протезов  – Rema-dynamic(Dentaurum) позволяет добиться отличных результатов. Достижение подобного эфекта возможно благодаря жидкости «концентрат», дающей большее расширение необходимое для вторичных телескопов . Для этого замешивают небольшое количество порошка (50 г) на специальной жидкости и заполняют только зубной ряд, а точнее только те зубы, на которых будут телескопы. Затем замешивают стандартный пакет 180 г. для изготовления модели на стандартной жидкости.

После того, как модель кристаллизовалась (примерно 30 мин.), её необходимо высушить в сушильном шкафу при температуре 70°C (не выше!) в течение 20 мин. Подготовив таким образом модель далее проводится моделировка каркаса, устанавливается литниковая система.

После моделирования на огнеупорной модели воскового каркаса бюгельного протеза формируется огнеупорная рубашка. Для этой цели используют следующие материалы "Кристосил", "Силамин". Порошок измельчают в фарфоровой ступке, размешивают с тетраэтилсиликатом. При этом получают лакообразной консистенции массу.. которую кисточкой наносят на модель для литья. Припасовывают порошком (этой же массы), после высыхания наносят лакоподобную массу. Так делают 3-4 раза. Далее пакуется муфель и производится отливка каркаса бюгельного протеза. Оливку производят в паковочной массе, к примеру: Castorit Super C (Dentaurum).

Для плавления металла можно использовать разные|различные| плавильные| установ­ки|, среди которых|каких| необходимо отметить кислородно-ацетиловый аппарат, или автоген, аппарат вольтовой| дуги, высокочастотные и электрошлаковые|шлаковые| литейные установки.

Первые два аппарата для литья на огнеупорных|огнестойких| моделях не используют|. Наилучшие результаты литья дают высокочастотные и электрошлаковые|шлаковые| ус­тановки|.

Модель с каркасом и литниковой| системой закрепляют на специальном конусе, покрытом тонким слоем воска. После выплавки воска в огнеупорной|огнестойкой| массе остается глубокая литниковая| чаша и конический основной стояк. Опоку нагревают до 800-900 °С и выдерживают при этой температуре 20-30мин|. Потом|затем| ее вынимают из муфельной печи и на срок плавления металла основной стояк зак­рывают| специальным клапаном|захлопкой| с пружиной из нихрома, чтобы в каналы не попал| шлак.

Наплавив достаточное количество металла, электроды|электрод| вынимают из шлаковой ванны, одновременно выключая|выключающий| ток. Нажимают на педаль опускание парообразователя|, и стакан парообразователя плотно прикрывает литниковую| чашу. Повер­хность шлаковой ванны в литниковой| чаше имеет температуру свыше 1000 °С, поэтому в парообразователе появляется большое|великое| количество пара и создается| давление 10-12 атм|. Давление передается|передает| на жидкий|редкий| шлак, который содержится над роз­плавленим| металлом, который|какой|, в свою очередь, жмет|давит| на клапан|захлопку| и побуждает его резко сместиться в свое крайнее положение в стояке. Расплавленный металл заполняет стояк и по каналам — всю форму. Через|из-за| 3-4 мин| после заливания металла опоку окунают|погружают| в холодную воду и постепенно очищают отливки от огнеупорной|огнестойкой| массы.

При литье каркасов может образовываться усадка. При этом различают усадку объемную и линейную.

Различают следующие способы компенсации усадки метала:

• с помощью воска;

• с помощью лаков;

• используют метод адаптовых колпачков;

• компенсация усадки за счет формовочной массы;

• метод раздвижных столиков.

Для компенсации усадки необходимо, чтобы размеры полости формы были больше| чем на модели на размер усадки.

Одним из средств борьбы с усадкой есть использование|употребление| литниковой| системы. Литники достаточных размеров служат источником|истоком| питания отливки, которая застывает. Известно также, что размер усадки определяется количеством литников|. Построение литниковой| сис­теми| определяется такими принципами:

1. На заготовку|заготовки| нужно устанавливать несколько литников|.

2. Все участки заготовки должны находиться в одинаковых условиях во время литья.

1. Все толстостенные участки каркаса должны иметь дополнительное депо жидкого|редкого| металла| для устранения усадочной раковины, пористости и щелистости металла.

3. К|до| тонким участкам отливка должен быть подведен наиболее горячий металл.

2. Направление литниковых| каналов должно отвечать направлению пустого пространства|, чтобы расплавленный металл не мог резко изменять|менять| свое направление, а применяемая при литье| центробежная сила способствовала|содействует| бы|б| уплотнению металла.

3. Расплавленный металл по возможности должен течь от толстостенных участков к тонкостенным|. Каждый толстостенный участок должен иметь свой литниковый| канал.

4. Толщина штифта, который образует литник|, должна быть даже у маленькой отливаемой| детали не менее|меньше| 1,5 мм Однако не рекомендуется брать литниковые| штифты|штифт| диаметром| свыше 3-4 мм

8. С целью удаления воздушных "пробок" в момент поступления розплавленно­го| металла в литейную форму и предотвращение недоливания металла в наиболее отдаленных участках модели нужно установить "воздухопроводы".

9. Во избежание образования усадочных раковин и снижения степени усадки детали, создают депо металла вне пределов|границы| детали - так называемые "муфты". Усадочные раковины будто|вроде| перемещаются в эти "муфты", потому что они являются наибольшими резервуарами раз| плавленного металла, и созревающего|застывает| изделия и остаток металла на поверхности будто|вроде| втягивают из "муфты" в себя жидкий|редкий| металл. В этом большую|великую| роль играет правильный режим про­гревания| формы перед литьем.

10. Снижению усадки сплава при получении литого каркаса может способствовать|содействовать| специальная| подготовка рабочей модели перед моделированием восковой репродукции проте­за|. Для этого модельная культя зуба покрывается специальным лаком, который|какой| наносится в 1-3 слоя|прослоек| на разных|различных| поверхностях в зависимости от направления усадки, которая повышает точность отливка и, в сущности|по существу|, является средством компенсации литейной усадки сплава.