Литьё сплавов металлов.

Данный процесс широко применяется при протезировании несъемными (вкладка, полукоронка, коронка, мостовидный протез) и съемными (дуговой, с металлическим базисом) протезами и шинами, ортодонтическими и челюстно-лицевыми протезами и аппаратами.

Литьем называется получение отливок нужных деталей протеза путем заливки расплавленного металла в литейную форму.

Для плавления сплавов металлов применяется разнообразная аппаратура: ацетиленовые горелки, электродуговые установки, печи сопротивления и автоматизированные высокочастотные печи, обеспечивающие более качественное литье.

Литье легкоплавких сплавов (с точкой плавления до 300 °С), предназначенных для создания металлических штампов, проводится с использованием гипсовой формы и расплавления металла в специальной металлической ложке над пламенем газовой или спиртовой горелки.

Литье твердоплавких (среднеплавких) металлов (с точкой плавления свыше 1100 °С) проводят для получения каркаса зубного, челюстного или лицевого протеза.

Для получения качественного литого каркаса протеза необходимо тщательно выполнить все этапы, связанные с подготовкой литья, строго выдерживать режим самого процесса литья и использовать для него только фабричные заготовки сплавов металлов для протезов. Кроме того, для каждого сплава металлов необходимо использовать свой керамический тигль, прочность и химическая стойкость которого позволяют использовать его, как правило, не более 6 раз.

Процесс литья каркаса протеза из сплавов металлов включает в себя ряд последовательных операций:

1) изготовление восковых репродукций (моделей) каркаса протеза. Этот процесс изложен в главах 5 и 6.

2) установка литникобразующих штифтов и создание литниковой системы. При всех способах литья в литейной форме, кроме формы металлического каркаса, предусматривается литниковая система, представляющая собой каналы, по которым жидкий металл подводится к отливке.

Литниковая система  создается путем подвода к восковой репродукции (модели) каркаса протеза полимерных или восковых литникобразующих штифтов, которые после удаления воска из опоки представляют собой литьевые каналы. Кроме того, литниковая система позволяет сместить образование пористой структуры в сторону от объектов литья.

Опока в литейном производстве — приспособление из чугуна, стали или алюминия для удержания формовочной массы при изготовлении литейной формы и заливки ее металлом.

Существуют определенные условия построения литниковой системы:

— при литье все участки каркаса протеза должны находиться в равных условиях. Это реализуется тем, что для литников используются готовые восковые стержни-профили и восковая проволока, диаметром 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 мм, или они моделируются непосредственно в зуботехнической лаборатории. Причем для мелких деталей используется один литник диаметром 1,5— 2,5 мм, для крупных (толстых или протяженных) — 3—6 литников, диаметром от 2,5 до 4,5 мм. Более того, если в каркасе протеза несколько металлоемких участков, связанных между собой посредством ажурных деталей, то каждый такой участок должен иметь свои литники. Все литники объединяются общим коллектором большого диаметра, который заканчивается воронкообразным расширением;

— размеры литниковой системы должны обеспечивать процесс затвердевания сплава в литниках позже, чем в отливаемом каркасе протеза. Длина литника должна быть таковой, чтобы наивысшая точка на восковой модели была на расстоянии 6 мм от края опочного кольца. Если восковая модель каркаса протеза находится слишком близко к краю опочного кольца, расплавленный металл может пробить формовочную массу при литье, если она слишком далеко — газы не могут достаточно быстро выйти, чтобы обеспечить четкое заполнение формы сплавом.

С другой стороны, слишком короткий литник вынуждает располагать восковой каркас протеза ближе к верхнему краю опоки, что приводит к преждевременному остыванию металла, приводящему к увеличению числа дефектов отливки;

— расплавленный металл должен течь от толстостенных участков к более тонким. Поэтому на литнике, вблизи массивных участков восковой репродукции (модели) каркаса протеза, создается утолщение (муфта) — дополнительное депо жидкого металла для устранения усадочной раковины, рыхлости и пористости в металле;

— следует учитывать не только количество, длину и диаметр литников, но и их направление и расположение, так как они не должны резко менять направление тока металла, а центробежная сила способствовала бы уплотнению металла;

3) выбор и подготовка огнеупорной формовочной массы, представляющей собой огнеупорный мелкодисперсный порошок и связующие вещества.

Напомним, что, в зависимости от рецептуры, сплавы металлов на основе благородных и неблагородных металлов имеют не только разную температуру плавления (сплавы золота—до 1100 °С; нержавеющая сталь — 1200—1600 °С; кобальто-хромовые сплавы (КХС) — 1458 °С), но и разную велигину усадки при переходе из жидкого состояния в твердое (для нержавеющей стали она составляет 1,1—1,25%, для золотосодержащих сплавов - 1,3% объема, для КХС - 0,3%).

В современном литейном производстве используются различные формовочные материалы, компенсирующие эту усадку, чем и обусловлен выбор формовочной массы:

— гипсовой — для литья каркасов протезов из сплавов золота;

— фосфатной — для литья каркасов протезов из всех видов сплавов, в том числе и кобальтохромовых;

— силикатной — для литья каркасов из нержавеющей стали. В процессе литья необходимо обеспечить удаление из литейной

формы воздуха, влаги и газа, выделяющегося из жидкого сплава металлов. Для этого литейная форма должна быть газопроницаемой (недостаточное удаление газа приводит к образованию в отливке газовых раковин). Кроме того, такая масса должна быть пластичной, прочной, огнеупорной, иметь коэффициент термического расширения (КТР), равный таковому у используемого сплава металлов.