- •Історія винайдення стоматологічного фарфору
- •Матеріалознавство
- •Запитання для самопідготовки Матеріалознавство
- •Моделювальні матеріали
- •Розділювальні матеріали
- •Сплави металів
- •Формувальні матеріали
- •Керамічні матеріали
- •Абразивні матеріали
- •Клінічні стоматологічні матеріали
- •Керамічні вкладки та вініри
- •Запитання для самопідготовки
Матеріалознавство
За етапами виготовлення зубних протезів з використанням керамічних і композитних мас усі матеріали можна поділити на такі групи: 1) матеріали для одержання відбитків і виготовлення моделей; 2) моделювальні матеріали; 3) метали та їх сплави; 4) формувальні матеріали; 5) кислоти; 6) керамічні та композитні матеріали; 7) абразивні й полірувальні матеріали.
Матеріали для одержання відбитків і виготовлення моделей. Відбиток — це негативне відображення протезного поля і прилеглих тканин. Модель — це позитивне відображення тканин протезного поля, тобто твердих і м'яких тканин на ділянці щелепи, де буде розміщуватися протез.
Щоб одержати відбиток, застосовують різні методи. Старий метод одержання відбитка зуба із застосуванням кільця є складним і трудомістким. Однак за показаннями (у деяких випадках) цим методом користуються. Тому доцільно з ним ознайомитись. За допомогою дентиметра лігатурним дротом визначають розмір кільця, накладають дротяну петлю між уступом препа-
10
рованого зуба та яснами. За цим розміром вибирають стандартне кільце або виготовляють гільзу за допомогою апарата "Самсон" методом калібрування (протягування) мідного диска завтовшки 0,3—0,4 мм. Зрізавши денце гільзи, одержують кільце, яке на 2—3 мм вище від коронки зуба. Його контурують за шийкою зуба і підрізають відповідно до рельєфу ясен біля шийки зуба. Кільце припасовують так, щоб воно щільно охоплювало приясенну частину шийки зуба за уступом і не травмувало слизову оболонку ясен.
На вестибулярній поверхні кільця роблять трикутний виріз, заповнюють його розм'якшеною термопластичною масою та надягають на зуб. Після затвердіння маси знімають загальний відбиток зубного ряду та оцінюють його.
Відбитки для виготовлення керамічних і металокерамічних коронок, незалежно від методу їх одержання, повинні точно відображати куксу препарованого зуба, контур та глибину зубоясенної кишені без викривлень, відтяжок і пор. За наявності хоча б одного із зазначених недоліків відбитки знімають повторно. Для одержання відбитків описаним вище методом застосовують термопластичні маси, зокрема "Стенс", "Акродент", "МСТ-03" (Україна), "Ксантаген" (Німеччина), "Ікзект" та "Імпрешн Компаунд" (США). Основними їхніми недоліками є утворення під час зняття відбитків відтяжок, недостатньо точне передавання рельєфу, виникнення опіків пульпи в разі перегрівання матеріалу. З винайденням нових відбиткових мас, які не мають недоліків, притаманних термопластичним масам, почали широко застосовувати метод одержання двошарових відбитків.
Для одержання двошарового відбитка застосовують стандартні відбиткові ложки. Відбиток одержують у два етапи. Перший етап — одержання попереднього відбитка, другий — одержання уточнювального відбитка. Попередній відбиток знімають більш щільними (базовими) відбитковими матеріалами ("Дент", "Стенс", гіпс та ін.). Він є основою для одержання другого, або уточнювального, відбитка. Тому в ньому допускається нечітке відображення зубів. Попередній відбиток коригують, зрізаючи ділянки між зубом і яснами, які перешкоджають виведенню відбиткової маси. Частково зрізають міжзубні перегородки, розширюють простір у пришийковій ділянці кукси зуба, щоб забезпечити достатню товщину уточнювального шару. У термопластичній масі попереднього відбитка необхідно зробити неглибокі надрізи (ретенційні ділянки) за межами протезного поля. При цьому вони повинні з'єднуватися з відбитками опорних зубів. Це запобігає відшаровуванню уточнювального шару. Уточнювальний відбиток знімають відбитковими масами, які мають велику еластичність і текучість, не деформуються та не змінюють об'єму під час твердіння. Це такі маси, як "Вігалент" (Росія), "Екзофлекс" (Японія), "Ксантопрен", "Сіеласт-03", "Сіеласт-05" та ін. (мал. 12).
М
ал.
12.
Двошаровий відбиток
Мал. 13. Хімічна ретракція ясен
Мал. 14. Механічна ретракція ясен
Якісний відбиток пришийкової частини зуба одержують тоді, коли від-битковий матеріал глибоко проникає в ясенну кишеню. Цього досягають розширенням ясенної кишені та зміщенням тканин ясен, тобто проводять ретракцію ясен. Застосовують такі способи ретракції: механічний — уведення в ясенну кишеню стандартних ретракційних кілець або ниток; хімічний — використання ретракційних рідин (розчину адреналіну гідрохлори-ду, галазоліну, санорину); комбінований, або механічно-хімічний, — уведення в ясенну кишеню кілець або ниток, просякнутих однією із зазначених рідин (мал. 13, 14).
Перший відбиток одержують за звичайною технологією. Потім обережно невеликими порціями на дно відбитка кожної кукси зуба та всіх інших зубів наносять уточнювальну масу. Іноді відбиткову масу в спеціальних шприцах уводять також в ясенну кишеню. Потім ложку поміщають на зубний ряд у положенні першого відбитка, щільно притискаючи до щелепи. Метод одержання двошарового відбитка забезпечує точне відображення препарованих зубів і дна ясенної кишені. Його застосовують за необхідності виготовлення кількох керамічних коронок. Полегшується також відливання моделей.
Після зняття відбитка на препаровані зуби доцільно встановити тимчасові коронки (для захисту їх від термічних і хімічних подразнень, інфікування дентинних канальців). Тимчасові коронки можна виготовити шляхом припасування стандартних пластмасових коронок. Це можна зробити в зубопротезному кабінеті, застосовуючи самотвердіючу пластмасу, а також у зуботех-нічній лабораторії за допомогою попереднього відбитка зубів (до його препарування). Тимчасові коронки фіксують на зубах частіше порошком "Дентин", замішаним на воді.
За знятими відбитками відливають комбіновані робочі моделі й звичайні допоміжні. Класифікацію моделей, що застосовують в ортопедичній стоматології, наведено на схемі 1.
Робочу гіпсову суцільну модель підвищеної міцності виготовляють, заповнюючи відбиток тістом замішаного супергіпсу. Фірма "Кристар" (Україна)
12
Суцільні Розбірні
Металізовані
Схема 1. Класифікація моделей
випускає міцний супергіпс "Джі Сі Європа". Застосовують також зарубіжні гупертверді гіпси: "Супергіпс" (Росія), "Бегодур", "Дураліт", "Вел Мікс Стоун" і "Супер Стоун" (Німеччина), "Фуджі Рок" (Японія) та ін. Моделі підвищеної міцності також виготовляють із мідної або срібної амальгами, легкоплавкого металу. Комбіновані моделі відливають із двох матеріалів. Зуби виготовляють із супергіпсу, металу, амальгами або цементу, а цоколь моделі — зі звичайного гіпсу. Якщо відбиток препарованого зуба знято кільцем, то його заповнюють мідною або срібною амальгамою, фосфат-цементом, супергіпсом. І потім над кільцем формують конусоподібну хвостову частину. Змащують її вазеліном. Звичайним гіпсом заповнюють іншу частину відбитка в ложці. Коли гіпс затвердів, модель звільняють від загального відбитка та поміщають у гарячу воду на 5 хв, після чого звільняють від відбиткової маси в кільці зуб із високоміцного матеріалу. Цей зуб можна легко вийняти з моделі. Для цього на її цоколі треба зробити конусоподібне заглиблення до верхівки кореневої частини зуба і виштовхнути його з моделі. Для одержання розбірної суцільної моделі із супергіпсу застосовують стандартні металеві штифти, які називають хвостовиками, або мечоподібними стержнями. Вони мають вигляд конуса з овальним поперечним перерізом.
Хвостовик, або штифт, установлюють у відбиток препарованого зуба, а потім заповнюють його супергіпсом трохи вище за шийки зубів. Штифти встановлюють за допомогою спеціального пристрою (паралелометра), що надає їм паралельності. Це дає змогу після розрізання моделі знімати і точно встановлювати розпиляні блоки гіпсових зубів в одному напрямку (мал. 15—17).
Після затвердіння модельного матеріалу іншу частину відбитка заповнюють медичним гіпсом. Кінець штифта відкривають лійкоподібним вирізом
13
Мал. 15. Встановлення хвостовиків
Мал. 16. Встановлення штифтів
Мал. 17. Проекція
розташування хвостовиків
на моделі
Базисні |
Моделювальні |
Бюгельні |
Занурювальні
|
Липкі |
Схема 2. Класифікація восків за призначенням
у цоколі моделі, що забезпечує легке виштовхування зуба, що протезується, з моделі.
Металізовані комбіновані моделі з абсолютно гладенькою поверхнею виготовляють методом гальванічного покриття поверхні відбитка металом. Зазвичай застосовують мідь (шаром завтовшки 0,5 мкм). Потім відбиток заливають модельною масою для одержання моделі.
Моделювальні матеріали. Вони призначені для утворення тимчасових конструкцій протезів. Основними моделювальними матеріалами є воски (схема 2).
Для моделювання незнімних суцільнолитих, металокерамічних і метало-полімерних протезів застосовують комплект моделювальних восків "Моде-вакс". У цьому комплекті є воски трьох кольорів з різними властивостями. Червоний віск призначений для моделювання пришийкової частини штучної коронки. Цей віск нетвердий, температура його плавлення становить (60 ± 3) °С. Синій віск застосовують для моделювання проміжної частини мостоподібного протеза. Цей віск має середню твердість, температура його плавлення становить (68 ± 3) °С. Зелений віск призначений для моделювання коронок. Він твердий, температура його плавлення становить (70 ± 3) °С. Комплект містить 2 палички червоного воску, по 6 паличок синього й зеленого восків (загальна маса восків — 60 г).
Фірми Німеччини й інших країн випускають стандартні воскові блоки проміжних частин мостоподібних протезів, облицювань, суцільнолитих коронок, жувальних поверхонь зубів. Перевагою таких заготовок, за даними фірм-виробників, є економія металу (до 40%) під час лиття (мал. 18—20).
14
Мал. 18. Моделювальні воски
^_її Ж ГІ1 Ж
Мал. 19. Воскові заготовки зубів
Мал. 20. Відмодельований мостоподібний протез
Занурювальні воски "Церафоль", "Фіновакс плюс" та інші застосовують під час виготовлення суцільнолитих комбінованих (з облицюванням) незнім-них протезів. Віск "Кавіплат" (фірма "Шулер Денталь", Німеччина) призначений для усунення нерівностей на гіпсових куксах зубів, виготовлення ковпачків методом занурення або за допомогою полімерних дисків — адапт (причому виготовлений ковпачок не з'єднується з воском "Кавіплат"). Температура його плавлення (120 °С) дозволяє після звичайного ізолювання кукси зуба нанести моделювальний віск на модель.
Розділювальні матеріали застосовують для збереження форми, розміру й рельєфу поверхні протеза, а також для запобігання потраплянню води з гіпсу в облицювальний матеріал, що підвищує щільність його структури та збільшує міцність. До цієї групи матеріалів належать: 1) розділювальний лак "АЦ-1" — розчин ацетилцелюлози в ацетоні; 2) "Ізокол" — колоїдний розчин натрію альгінату у воді; 3) "Силікодент" — силіконовий полімер, який під дією каталізатора твердіє, утворюючи якісне ізоляційне покриття.
Розділювальні матеріали наносять двічі пензликом на поверхню пресфор-ми. Температура кювети має становити близько 40 °С до пакування її пластмасою. При виготовленні металопластмасових протезів для запобігання про-свічуванню металу через облицювальний матеріал застосовують покривні ізоляційні лаки. Покривні лаки "ЕДА-02" і "ДА-03"— це полімерні композиції (компаунди). Порошок — це співполімер акрилових мономерів. Він міс-
15
-тить ініціатор, наповнювач (діоксид титану) і барвник. Рідина (мономер) містить епоксидну смолу, активатор і стабілізатор. Лак утворюють, змішуючи рідину з порошком у співвідношенні 1:2 чи 1:3. Його наносять двічі пензликом на знежирену і вільну від окалини поверхню металу, підсушують.
Під час виготовлення незнімних суцільно-литих зубних протезів застосовують такі спеціальні лаки:
1. Сепараційний лак — для розділення воскових частин моделей. Це темно-синій розчин ацетилцелюлози в ацетоні. Його також застосовують з метою утворення міжзубної сепарації під час роботи з фарфоровою масою і за необхідності корекції протеза. Лак наносять пензликом на поверхню фарфору, яка не потребує корекції і розташована поряд з поверхнею, що коригується. Якщо лак потрапляє на поверхню, що коригується, його слід видалити.
2. Компенсаційний лак — для виготовлення суцільнолитих мостоподібних протезів. Він забарвлений у червоний колір. Цей лак міс тить наповнений низькомолекулярний силіконовий каучук і рідину (каталізатор). Його застосовують для часткової компенсації усадки під час відливки деталей протезів з металу. Лак готують безпосередньо перед застосуванням і наносять пензликом (двічі) на поверхню штампика зуба (мал. 21, 22).
3. Ретенційний лак — розчин каніфолі в спиртоацетоновій суміші розчинників, безбарвний чи жовтуватого забарвлення. Ретенційний бісер — це зерна діаметром 1—1,5 мм зі смоли різних марок. Лаком покривають за допомогою пензлика поверхню воскової моделі чи пластмасового ковпачка і зразу ж наносять ретенційний бісер (безпосередньо через отвір на кришці упаковки або пінцетом). Ретенційний бісер призначений для утворення ре-тенційних кульок на литих елементах незнімних протезів, які облицьовуються пластмасою.
Сплави металів, які застосовують при виготовленні металокерамічних зубних протезів, поділяють на основні (конструкційні) й допоміжні. До конструкційних сплавів відносять:
1. Сплави з благородних металів: 1) на основі золота; 2) на основі паладію; 3) на основі срібла.
16
Мал. 23. Заготовки металів
Мал. 24. Набір заготовок металів
2. Сплави з неблагородних металів — на основі заліза: 1) хромонікелеві;
2) кобальтохромові; 3) кобальтохромомолібденові; 4) нікелетитанові (тита- нонікелеві).
До допоміжних сплавів належать: 1) сплави на основі алюмінію (дюралюміній, магналій); 2) сплави на основі бісмуту (легкоплавкий мелот-ме-тал); 3) сплави на основі міді (бронза, латунь).
AT "Суперметал" (Росія) виробляє такі сплави металів, які застосовують в ортопедичній стоматології: 1) "Бюгодент" — сплав для лиття знімних протезів; 2) "КХ-Денти" — кобальтохромові сплави для металокераміки;
3) "НХ Денти" — нікелехромові сплави для металокераміки; 4) нержавіючі сталі для зубних протезів (мал. 23, 24).
Перевагами конструкційних сплавів на основі благородних металів є мала усадка під час лиття, найміцніше з'єднання металу з керамікою і менша (порівняно з іншими сплавами) твердість, яка дозволяє за необхідності безболісно розрізати й зняти зубний протез. Металеві конструкції зубних протезів зі сплавів на основі благородних металів значно однорідніші й щільніші від конструкцій зубних протезів зі сплавів на основі неблагородних металів, але поступаються їм за міцністю (табл. 1).
Для виготовлення ортопедичних конструкцій застосовують різні сплави на основі золота з певними властивостями: ковкістю і пластичністю — для штампованих деталей, пружністю — для штифтів, рідкотекучістю — для литих деталей та ін. (табл. 2, 3).
Сплав на основі золота 900-ї проби (І тип) містить 90% золота, 6% міді й 4% срібла, має приємний жовтий колір. Він стійкий до корозії, виявляє велику пластичність і в'язкість, рідкотекучий у розплавленому стані, легко
17
піддається вальцюванню, куванню, плавленню, литтю й іншим видам обробки. За Міжнародним стандартом він придатний для виготовлення зубних протезів, які зазнають слабкого чи помірного навантаження.
Таблиця 1. Основні властивості благородних металів
Метал |
Густина, г/см3 |
Температура плавлення, °С |
Температура кипіння, °С |
Усадка під час твердіння, % |
Межа міцності, кгс/мм2 |
Відносне подовження, % |
Твердість за Брі- неллем, кгс/мм2 |
Коефіцієнт лінійного розширення |
Золото |
19,3 |
1064 |
2550 |
1,2 |
12,2 |
40—50 |
18,5 |
14 • 10-6 |
Паладій |
12 |
1555 |
3980 |
— |
18,5 |
24—30 |
49 |
11,7• 10-6 |
Платина |
21,5 |
1770 |
2450 |
Мізерна |
19 |
40 |
26 |
8,7 • 10-6 |
Срібло |
10,5 |
960,5 |
1955 |
4,4 |
14,1 |
48—50 |
26 |
191•10-6 |
Таблиця 2. Сплави на основі золота, які застосовують для виготовлення зубних протезів
Метал |
Вміст металу в сплаві, % |
||
Золото |
90 ± 0,3 (900-та проба) |
75 ± 0,5 (750-та проба) |
75 ± 0,3 (припій, 750-та проба) |
Кадмій |
— |
— |
12 ±0,5 |
Мідь |
6 |
7,8 ±1,7 |
10 |
Платина |
— |
9 ±0,5 |
— |
Срібло |
4 ±0,5 |
8,2 ±0,5 |
3±0,5 |
Таблиця 3. Склад і механічні властивості сплавів на основі золота, які застосовують для лиття зубних протезів (В.Н. Копєйкін і співавт., 1995)
Тип сплаву |
Мінімальна кількість золота й металів платинової групи, % |
Твердість за Брінеллем, МПа |
Межа текучості, Н/мм2 |
Мінімальне подовження, % |
Характеристика сплаву (за стандартами ISO й ADA) |
|
мінімальна |
максимальна |
|||||
І |
83 |
50 |
90 |
80 |
18 |
М'який |
II |
78 |
90 |
120 |
180 |
12 |
Середньої твердості |
III |
78 |
120 |
150 |
240 |
12 |
Твердий |
IV |
75 |
150 220 |
— |
300 450 |
10 2 |
Надтвердий |
18
Сплав золота 750-ї проби з платиною (II тип) містить 75% золота, по 8% міді та срібла, 9% платини. Він має жовтий колір. Завдяки наявності пла-тини й більшому вмісту міді він стає твердим і пружним, дає невелику усадку під час лиття. Цей сплав застосовують для відливки кламерів і бюгелів протезів, які зазнають великого навантаження.
Сплав золота 750-ї проби з кадмієм містить 75% золота, 13% міді, 5% кадмію, 2% латуні й 5% срібла. Температура його плавлення становить 821 °С. Цей сплав служить припоєм для протезів зі сплавів на основі золота.
Сплав III типу ("Супер ТЗ", Росія) містить 75% золота гарного жовтого кольору. Густина його становить 15,2—15,5 г/см , температура плавлення — НКО—950 °С, твердість за Віккерсом після лиття — 1300—1450 Н/мм2, після термообробки — 2000—2200 Н/мм2, межа текучості — 220—250 Н/мм2, відносне подовження — 20—25%, коефіцієнт термічного розширення — 19,7—20,3 • 10-6 °С-1 (за температури від 20 до 600 °С). Він призначений для шпотовлення фронтальних і бічних мостоподібних протезів, литих вкладок і замків.
Сплави IV типу виробляють зарубіжні фірми. Вони призначені для виго-товлення часткових знімних протезів і коронок. Сплави на основі золота, що містять мідь, більш тверді, придатні для термічної обробки. Якщо в сплави золота з міддю додати цинк, стабілізуються їхня корозійна стійкість і твердість. Під час нагрівання сплав залишається світлим, оскільки на поверхні металу утворюється білий оксид цинку. Цинк поліпшує технічні властивості сплаву й сприяє одержанню тугого злитка, збільшує пластичність сплаву, знижує температуру його плавлення. Невелика кількість срібла знижує температуру плавлення сплаву, надає йому світлого відтінку. У великих кількостях додавати срібло в сплави не рекомендується, оскільки воно дуже нестійке до корозії. У ротовій порожнині срібло окиснюється і розкладається. Крім того, воно піддається електрохімічній корозії (за наявності іншого сплаву в ротовій порожнині). Сплави, які містять платину, вирізняються міцністю і пружністю. Вони добре піддаються механічній обробці, під час лиття вияв-ляють високу рідкотекучість.
Паладій збільшує механічну міцність сплаву, але знижує пластичність і підвищує температуру плавлення золота.
Промисловість випускає зі сплавів на основі золота диски (діаметром 10, 18, 20, 23 і 25 мм та завтовшки 0,28—0,3 мм) для виготовлення коронок, злитки масою 5 г для відливки проміжних частин мостоподібних протезів і бюгелів, пластинки золотого припою. Сплави паладію із золотом та іншими металами призначені для виготовлення незнімних протезів методами штампування й лиття. Паладій міститься в сплавах, призначених для виготовлення металокерамічних протезів. Облицювальна фарфорова маса краще з'єднується з оксидною плівкою сплавів, які містять паладій.
19
Сплав "Суперпал" (Росія) містить 60% паладію, 10% золота й інші метали. Його застосовують для виготовлення металокерамічних зубних протезів.
Зарубіжні фірми випускають такі сплави дорогоцінних металів: "М-Па-ладор" (містить золото, паладій і срібло) — для незнімних зубних протезів, "Стабілор М" і "Стабілор ЖЛ" — для коронок і мостоподібних робіт.
Сплави срібла з паладієм відносно недорогі, мають високі антикорозійні властивості, достатньо міцні. Вони мають достатньо високі технологічні властивості. Склад деяких із них такий: срібла — 55—60%, паладію — 27—30%, золота — 6—8%, міді — 2—3%, цинку — 0,5%. Ці сплави застосовують у різних країнах для виготовлення незнімних зубних протезів. Склад і властивості срібно-паладієвих сплавів, які застосовують у нашій країні, наведено в табл. 4.
Сплав ПД-140 призначений для заливки жувальної поверхні й різального краю з внутрішнього боку коронок, ПД-150 — для виготовлення вкладок, ПД-190 — для лиття деталей зубних протезів, ПД-250 — для виготовлення штампованих деталей протезів.
У США зі сплаву срібла з оловом випускають стандартні тимчасові коронки "Ізо-Фарм", призначені для захисту премолярів і молярів після препарування під керамічні й металокерамічні коронки.
До неблагородних металів, які застосовують для виготовлення металокерамічних зубних протезів, відносять залізо та деякі кольорові метали. З них найчастіше застосовують кобальт, молібден, титан і хром, їхні властивості наведено в табл. 5.
Основним компонентом нержавіючої хромонікелевої сталі є залізо. Вона містить хром і нікель, а також невелику кількість вуглецю, силіцію. Ця сталь виявляє високу в'язкість, пластичність і рідкотекучість. Вона легко заповнює ливарну форму (табл. 6).
Нержавіюча сталь широко застосовується для виготовлення стоматологічних конструкцій: незнімних протезів, кламерів, деталей ортопедичних апаратів. З нержавіючої сталі промисловість випускає стандартні гільзи (завтовшки 0,2—0,3 мм, 22 розмірів, діаметром від 6 до 16 мм, кожний розмір через 0,5 мм і один розмір діаметром 18 мм), заготовки для лиття (масою по 15 г), стандартні зуби й фасетки, дріт діаметром від 0,5 до 2 мм та ін. Недоліками нержавіючої сталі є велика усадка під час лиття (до 2%), низька межа міцності (близько ЗО кг/мм2), небезпека виникнення в сплаві міжкристалічної корозії через появу в сплаві (за певних умов) карбідів хрому.
Нині розроблено сучасні сплави типу "Дентан". Ці сплави мають значно більшу пластичність і корозійну стійкість, оскільки вони містять більше нікелю (у 3 рази) і хрому (на 5%), ніж нержавіючі сталі. Сплав "Дентан Д" містить 52% заліза, 21 % нікелю і 23% хрому, а сплав "Дентан ДМ" — 44% заліза,
20
27% нікелю, 23% хрому і 2% молібдену. Уведення до складу "Дентану ДМ" молібдену підвищило його міцність (порівняно з "Дентаном Д") при збереженні рідкотекучості та інших технологічних властивостей. Випускаються ці сплави у вигляді заготовок масою 2—5 г.
Таблиця 4. Склад і фізико-механічні властивості срібно-паладіевих сплавів
Марка сплаву |
Вміст металів у сплаві |
Густина, кг/м |
Температура плавлення, °С |
Твердість за Віккерсом (межа), Н/мм2 |
Подовження, % |
||
Паладій |
Срібло |
Легуючі метали (кадмій і цинк) |
|||||
ІІД-140 |
13,5 |
53,9 |
35,6 |
10,3 • 10-3 |
845 |
1100 |
15 |
ІІД-150 |
14,5 |
84,1 |
0,4 |
10,6 • 10-3 |
1030 |
600 |
25 |
1 ІД- 190 |
18,5 |
78 |
0,5 |
10,6 • 10~3 |
1040 |
1000 |
15 |
1 ІД-250 |
24,5 |
72,1 |
0,4 |
10,9 • 1C-3 |
1100 |
1000 |
25 |
Таблиця 5. Основні властивості заліза й деяких кольорових металів
Метал |
Гус-тина, г/см3 |
Температура плавлення, °С, |
Усадка під час твердіння, кгс/мм2 |
Межа міцності, кгс/мм2 |
Відносне по-дов-ження,% |
Твердість за Брінел-лем, кгс/мм2 |
Коефіцієнт лінійного розширення |
Температура кипіння, °С |
Чіїлізо |
7,86 |
1535 |
До 3,0 |
25 |
50 |
60—70 |
12 • 10-6 °С-1 |
2450 |
Кобальт |
8,7 |
1480 |
Незначна |
26 |
5 |
132 |
12,8 • 10-6 °С-1 |
2385 |
Молібден |
10,2 |
2680 |
— |
80—120 |
— |
150—160 |
6• 10-6 °С-1 |
4800 |
Нікель |
8,9 |
1455 |
— |
35—40 |
35 |
70 |
13 • 10-6 °С-1 |
2900 |
Гитан |
4,5 |
1670 |
— |
25,6 |
72 |
100 |
8,5 • 10-6 °С-1 |
3227 |
Хром |
7,2 |
1900 |
1,8 |
— |
6,7 |
до 236 |
8 • 10-6 °С-1 |
2200 |
Таблиця 6. Склад деяких хромонікелевих нержавіючих сталей
Марка сталі |
Вміст елементів у сплаві, мас. % |
|||||||
|
Вуглець |
Залізо |
Силіцій |
Манган |
Ніобій |
Нікель |
Титан |
Хром |
Х18Н9 |
0,07 |
69,08 |
1 |
2 |
0,5 |
9 |
0,35 |
18 |
20 X 1 8Н9Т |
0,2 |
68,2 |
1 |
2 |
— |
9 |
1 |
18 |
25Х18Н10С1 |
0,25 |
69,75 |
1,8 |
2 |
— |
10 |
— |
18 |
21
Сплави кобальту, нікелю, титану й хрому застосовують для виготовлення ортопедичних конструкцій високої точності (базиси знімних протезів, каркаси бюгельних і мостоподібних протезів) методом лиття. Ці сплави мають високі механічні, технологічні й екологічні властивості, невелику усадку. Склад кобальтохромових і нікелехромових сплавів наведено в табл. 7, 8.
Сучасні кобальтохромові сплави "КХ Дент", "КХ63НМ", "Стомікс" та інші застосовують для виготовлення литих каркасів металокерамічних, металосита-лових, металополімерних і суцільнолитих коронок та мостоподібних протезів.
Таблиця 7. Склад вітчизняних кобальтохромових сплавів
Сплав |
Вміст елементів у сплаві, % |
|||||||
Вуглець |
Залізо |
Кобальт |
Силіцій |
Манган |
Молібден |
Нікель |
Хром |
|
Кобальто-хромовий |
— |
— |
67 |
— |
0,5 |
0,5 |
6 |
26 |
Кобальто-хромовий |
— |
2,5—3 |
62—64 |
0,3—0,5 |
0,5—0,7 |
— |
— |
25—28 |
Кобальто-хромовий |
0,4 |
0,7 |
62—^3 |
0,3 |
0,5 |
5,1—5,5 |
Сліди |
30—32 |
ЛК-4 |
0,15—0,25 |
1,5 |
58 |
0,03 |
0,6 |
4,5—5,5 |
3,3—3,8 |
25—28 |
Таблиця 8, Склад деяких зарубіжних кобальтохромових і нікелехромових сплавів (Німеччина)
Сплав |
Вміст елементів у сплаві, % |
|||||||||
Азот |
Вуглець |
Залізо |
Кобальт |
Силіцій |
Манган |
Моліб-ден- |
Ніобій |
Хром |
Нікель |
|
"Віробонд" |
— |
— |
— |
63 |
0,02 |
0,02 |
3 |
— |
31 |
— |
"Віталіум" |
— |
0,4 |
0,7 |
62,5 |
0,3 |
— |
5,1 |
— |
30,8 |
— |
"Віролой" |
— |
0,07 |
0,07 |
— |
— |
0,07 |
3 |
— |
23 |
63 |
"Вірокаст" |
— |
0,35 |
29 |
33 |
0,35^ |
0,35 |
5 |
— |
ЗО |
— |
"Вірон-77" |
0,02 |
0,02 |
— |
— |
0,02 |
— |
6 |
— |
20 |
70 |
"Вірон-88" |
— |
0,02 |
— |
— |
0,02^ |
— |
10 |
— |
24 |
64 |
"Вірон-99" |
— |
— |
0,5 |
— |
1 |
— |
9,5 |
1 |
22 |
65 |
"Віроніт" |
— |
0,35 |
— |
64 |
0,35 |
0,35 |
5 |
— |
28 |
— |
"Віроніум" |
0,25 |
0,25 |
— |
63 |
0,25 |
0,25 |
5 |
— |
29 |
— |
22
Гиблиця 9. Фізико-технічні характеристики деяких сплавів для металокераміки, які випускають фірми США
Сплав та його неповні компоненти |
Густина, г/см3 |
Твердість за Вікксрсом, Н/мм2 |
Модуль еластичності, Н/мм2 • 1(Г8 |
Модуль Юнга, Н/мм2 |
"Віль керам В" (Au, Pd, Ag) |
13,8 |
218 |
16 |
63 |
"Олімпія" (Au, Pd) |
13,5 |
220 |
18 |
83 |
Bіль керам В-1" (Pd.Ag) |
11,1 |
242 |
20 |
77 |
"Біобонд С+В" (Ni, Сг) |
8,7 |
257 |
29 |
58 |
"Верабонд" з берилієм (Ni,Cr) |
7,8 |
357 |
31 |
116 |
Зарубіжні фірми випускають кобальтохромові, нікелехромові та інші сплави, що застосовують для виготовлення каркасів металокерамічних про-тезів. Це сплави "Жемені II", "Кераміко" і "Мікробонд" (США), "Хромікс"
і "Р-2" (Франція), "Ультратек" (Ліхтенштейн).
У табл. 9 наведено властивості деяких сплавів, які випускають фірми США.
Сплави нікелю з хромом містять до 70% нікелю і до 25% хрому (решта — коригувальні речовини). Такі сплави краще сполучаються з фарфором, ніж кобальтохромові. Для зближення коефіцієнтів теплового розширення нікеле-хромових сплавів і фарфору їх легують алюмінієм, залізом і силіцієм, а для поліпшення ливарних властивостей у сплав уводять бор, молібден та ін.
Останніми роками винайдені сплави цієї системи з температурою плав-лення від 960 до 1360 °С, що дозволяє поліпшити їхні ливарні властивості, одержувати якісні відливки, використовувати для лиття гіпсові форми.
Нікелехромовий сплав "НХ Дент 90Х25Н63МС-ВН" призначений для виготовлення литих металокерамічних, металоситалових, облицьованих по-лімерами та суцільнолитих коронок і мостоподібних протезів.
На відміну від хромонікелевих сталей, нікелехромові сплави, які не містять вуглецю, широко застосовують для виготовлення металокерамічних зуб-них протезів. Найчастіше використовують сплави "Вірон-77", "Вірон-88", "Вірон-99" і "Віролой" (Німеччина), нікелехромовий сплав "ЕХ-3 Норітаке" (Японія).
Сплави титану з алюмінієм, вольфрамом і нікелем застосовують для ви-готовлення імплантатів і незнімних зубних протезів (у тому числі металокерамічних). Нікелетитановий дріт використовують в ортодонтії і щелепно-ли-цевій ортопедії.
23
Мал. 25. Формувальний матеріал "Deguvest"
Мал. 26. Формувальний матеріал "BegoStone"
Формувальні матеріали застосовують для виготовлення ливарних форм (опок) за восковими моделями. Вони являють собою суміші кількох компонентів. Формувальні матеріали повинні відповідати таким вимогам: 1) мати високу термостійкість і міцність під час лиття; 2) твердіти протягом 7—10 хв; 3) не сполучатися з відливком і не реагувати з металом відливка; 4) виявляти текучість, бути дрібнозернистими, газопроникними; 5) загальне розширення має бути достатнім для компенсації усадки відливка, що застигає.
Основним компонентом вогнетривких сумішей є діоксид силіцію та його модифікації, який у порошкоподібному стані змішують з рідким зв'язувальним компонентом. Залежно від того, яку зв'язувальну речовину містять формувальні матеріали, їх поділяють на силікатні, сульфатні (гіпсові) і фосфатні (мал. 25, 26).
Силікатні формувальні маси. Порошок — це випалене кварцове борошно (маршаліт). Рідина — гідролізований етилсилікат— етиловий ефір ортосилікатної кислоти. Вона прозора, жовто-зеленого кольору, з легким запахом, містить від 21 до 41% діоксиду силіцію. Етилсилікат гідролізують, змішуючи його з водою, підкисленою хлоридною кислотою. При цьому утворюються силіцієвмісні сполуки (силоксани) і спирт. Силоксани під час випалювання форми переходять у чистий діоксид силіцію.
На 1 частину гідролізованого етилсилікату додають 2 частини марша-літу, ретельно розмішують і нашаровують (пензликом або методом занурювання) на знежирену воскову модель. Кожне нашарування посилюють тонким рівномірним шаром випаленого кварцового піску, утворюючи облицювальний шар завтовшки не менше ніж 1—2 мм. Ливарний блок з облицювальним
24
покриттям висушують 1—1,5 год на повітрі, поміщають в ексикатор з аміаком на 1 год. Потім його виймають і формують у спеціальний циліндр (опоку) сумішшю кварцового піску й глиноземного цементу.
Промисловість випускає силікатні формувальні маси "Сіоліт" і "Формоліт".
"Сіоліт" складається з порошку (суміш кварцу і фосфатів) і рідини (силікагелю). Цю масу використовують під час виготовлення суцільнолитих не-знімних протезів, каркасів металокерамічних протезів зі сплавів з високою температурою плавлення.
"Формоліт" містить маршаліт, кварцовий пісок, етилсилікат, борну кис-поту або глиноземний цемент. Облицювальну масу готують із маршаліту й гідролізованого етилсилікату. Масу для наповнення опоки готують із кварцового піску й глинозему (6:1 чи 7:1) або піску з борною кислотою (10:1 чи 10:1,5). "Формоліт" застосовують для лиття деталей із нержавіючої сталі й кобальтохромових сплавів.
П.С. Фліс, М.І. Пясецький і С.Й. Криштаб (1983) запропонували форму-нальну масу для лиття протезів із кобальтохромових сплавів. Склад маси: кварцовий пісок — 36,2%, порошок керамзиту — 7,9%, полістоксисилан — 5,3—8,3%, пилоподібний кварц — 37%. Маса компенсує усадку в межах 1,6—1,8%. Зарубіжні фірми випускають такі силікатні формувальні маси: («Силікат» і "Силікан" (Чехія) — універсальні формувальні маси; "Вест Джі" і "Фуджівест" (Японія). Масу "Фуджівест" після затвердіння можна поміщати в нагріту пічку за температури (800 ± 50) °С, що зменшує тривалість формування на 2 год і не впливає на розширення і якість поверхні матеріалу.
Сульфатні (гіпсові) формувальні маси. Зв'язувальною речо-виною в них є гіпс. Основними їхніми компонентами можуть бути діоксид силіцію та оксид алюмінію. Сульфатні формувальні маси використовують під час лиття сплавів з температурою плавлення до 1100 °С. За наявності кристобаліту (алотропічної модифікації силіцію) в цих масах під час лиття її гарячу форму (температура близько 350—400 °С) її розширення стано-вить до 1,85%, що компенсує усадку під час твердіння (сплави на основі золо та, паладію та ін.).
Промисловість випускає такі формувальні маси, призначені для лиття протезів з деяких конструкційних сплавів із неблагородних металів:
"Силур" — містить 70% кремнезему тонкого помелу і 25—30% автокла-вованого гіпсу;
"Силур № 3-Б" — призначений для відливання деталей підвищеної точності (вкладок, напівкоронок);
"Силур № 9" — призначений для відливання більших за розміром дета-лей зі сплавів з температурою плавлення не вище ніж 1000—1100 °С.
Маси замішують на воді до сметаноподібної консистенції та заливають в опоку. Час схоплювання становить 10—ЗО хв.
Мал. 27. Формувальний матеріал "BegoForm"
Мал. 28. Фосфатні формувальні маси
Зарубіжні фірми випускають такі формувальні маси на основі гіпсу: "Експонента" (Чехія), "Глорія Спеціаль", "Дегу-вест Каліфорнія" (Німеччина) та ін.
Фосфатні формувальні маси. Зв'язувальна речовина — фосфатна кислота. Порошок містить кристобаліт, кварц, оксиди металів (алюмінію, магнію, цинку). При замішуванні порошку з фосфатною кислотою утворюються фосфати, які міцно зв'язують зерна наповнювача формувальної суміші.
Мал. 29. Формувальні матеріали
Із зарубіжних фосфатних формувальних матеріалів широко використовують "Віровест" і "Віронмос", наповнений графітом "Бегостал" (розширення — 2,45%), а також замішувані на дистильованій воді "Апровест Софт" і "Дегувест Софт" (розширення — 2,15%) і безграфітний
"Ауровест Б" (Німеччина). Усі вони призначені для лиття каркасів металокерамічних протезів зі сплавів неблагородних металів (мал. 27—29).
Останніми роками широко застосовуються методи лиття складних ортопедичних конструкцій на вогнетривких моделях. Вони вирізняються великою точністю і гладкістю поверхні.
Для виготовлення вогнетривких моделей запропоновано багато сумішей, але найчастіше застосовують такі:
"Бюгеліт" — комплект матеріалів: високоміцний гіпс, дублююча маса "Гелій", "Силамін" та ін.;
26
"Кристосил-2" — порошок кристобаліту й фосфатна зв'язка;
"Силамін" — кварцовий пісок, магнезитовий порошок, фосфатна зв'язка.
Застосовуються такі вогнетривкі зарубіжні матеріали для моделей: "Крес-ко церевест-2" (Німеччина), "Порцелян Інвестумент" (США), "Норді Вест" (Японія) та ін.
Під час виготовлення металокерамічних зубних протезів сплави каркасів піддають термічній обробці (лиття, випалювання), яка підвищує й прискорює окиснення їхньої поверхні з утворенням оксидної плівки — окалини. Вона надає виробу темного кольору й непривабливого вигляду. Окалина відрізняється від чистого сплаву твердістю та крихкістю. Іноді вона прискорює корозію металу.
Видалення окалини з усієї поверхні виробу необхідне для проведення якісного шліфування й полірування. Існують різні методи видалення окалини: електрокорозійний, електрохімічний, електропроменевий, хімічний тощо. У зубопротезній техніці найчастіше застосовують хімічний метод зняття ока-нини шляхом вибілювання (травлення) або розчинення її водними розчинами кислот (нітратної, сульфатної, хлоридної) чи сумішами кислот. Вибілювання можна проводити й електрохімічним методом із застосуванням установок для електрополірування металевих протезів (див. розділ "Абразивні матеріали").
Розчини, які застосовують для вибілювання, або вибілювачі, повинні добре розчиняти оксидну плівку та якомога менше — основний метал.
Для вибілювання ортопедичних конструкцій зі сплавів золота застосовують 30—40% водний розчин хлоридної кислоти. Срібно-паладієві сплави вибілюють у 10—15% розчині хлоридної кислоти.
Вироби з нержавіючої сталі та хромонікелевих сплавів вибілюють сумішами кислот такого складу: 1) сульфатна кислота — 22%, хлоридна — 44%, вода — 34%; 2) нітратна кислота — 6%, хлоридна — 47%, вода — 47%; 3) нітратна кислота — 10%, хлоридна — 5%, вода — 85%. Вироби кип'ятять у цих розчинах від 0,5 до 2 хв залежно від товщини оксидної плівки. Процес вибілювання супроводжується виділенням парів кислот, що шкідливо впли-вають на організм людини, тому процес вибілювання необхідно проводити у витяжній шафі.
Конструкції з кобальтохромових сплавів після відливання піддають обробці для видалення залишків формувальної маси. Це здійснюють як механічним способом (за допомогою металевих щіток, піскоструминних установок), так і шляхом хімічної обробки калію гідроксидом. Литво опускають у розплавлений калію гідроксид на 2 хв, після чого каркас виймають і опускають у воду.
Керамічні матеріали. У стоматології фарфор і склокристалічні матеріа-ли — ситали — застосовують для виготовлення штучних зубів, вкладок, коронок, металокерамічних протезів.
27
Фарфорові зуби виготовляли в усіх країнах до появи штучних пластма сових зубів. Вони не втратили свого значення й нині, що пояснюється їхніми високими фізико-хімічними показниками (порівняно із пластмасовими та металевими зубами).
Перевагами фарфорових зубів є відмінна біологічна сумісність, природний вигляд, висока зношувальна стійкість та стабільність форми, а недоліками — крихкість, відсутність монолітного з'єднання з пластмасовими й металевими базисами, що вимагає механічного кріплення. Вони мають більшу масу, що збільшує масу протеза. Оскільки коефіцієнти теплового розширення фарфору, пластмаси та металу істотно відрізняються, це призводить до виникнення напруження в акриловому базисі протеза й частих поломок. Та попит на фарфорові матеріали останнім часом зріс завдяки широкому впровадженню в зубне протезування металокераміки (облицювання металевих зубних протезів керамічними масами).
Сучасний стоматологічний фарфор є вдосконаленим твердим побутовим фарфором. Основні властивості стоматологічного фарфору такі: густина — 2,5—2,8 г/см , твердість — 400—600 кгс/мм2, температура плавлення — 870—1350 °С, коефіцієнт лінійного розширення — 7—9 • 10-6 °С-1 усадка під час виготовлення — 16—42%.
Фарфорові стоматологічні маси, які випускаються медичною промисловістю для виготовлення зубних протезів, складаються з каоліну (3—10%), польового шпату (60—75%), кварцу (15—35%), оксидів різних металів і барвників. Кожен із трьох зазначених вище основних матеріалів є складною речовиною і містить різноманітні домішки.
Відсоткове відношення компонентів фарфору може змінюватися залежно від призначення фарфорової маси.
Каолін — біла, або "китайська", глина. Основа її — алюмосилікат (А12Оз • • 2SiO2 • 2Н2О). Каолін містить також оксиди алюмінію, діоксид силіцію та воду. Природна біла глина містить домішки оксидів металів і глинозему, які обумовлюють різні її відтінки. Густина каоліну становить 2,2—2,6 г/см3, твердість за Моосом — 1—2, температура плавлення — 1700—1800 °С. Каолін робить фарфорову масу непрозорою, зменшує її текучість, зберігає форму виробу під час термічної обробки. Зі збільшенням вмісту каоліну у фарфоровій масі підвищується температура її випалювання.
Польовий шпат — основний компонент фарфорової маси. З різновидів польового шпату в природі найчастіше зустрічається калієвий — ортоклаз (К2О • А12О3 • 6SiO2), який і застосовується у фарфоровій промисловості. Він має кристалічну структуру у вигляді призм. Густина ортоклазу становить 2,5—2,8 г/см3, твердість за Моосом — 6, температура плавлення — 1100—1300 °С. Під час плавлення він збільшує свій об'єм, перетворюється на склоподібну масу, що прискорює плавлення більш тугоплавких компонен-
28
тів (каоліну та кварцу) та надає всій суміші гомогенної структури й блискучої поверхні.
Кварц (SiO2) — один із видів кремнезему. Чистий кварц — це гірський кришталь. Кристали кварцу мають форму шестигранників і багатогранників, шітягнутих у вигляді ромба.
Густина кварцу становить 2,65 г/см3, твердість за Моосом — 7, температура плавлення — близько 1710 °С. У кислотах і лугах не розчиняється ( за винятком плавикової кислоти). Під час нагрівання кварцу до температури 575°С відбувається його перекристалізація — перехід низькотемпературної ß-форми у високотемпературну α-форму. У разі тривалого нагрівання до температури 870 °С кварц перетворюється на тридиміт, а під час нагрівання до 1470 °С — на кристобаліт, що супроводжується зменшенням його густини до 2,39 г/см3 і збільшенням об'єму на 14—15%. Таку властивість кварцу використовують у ливарному виробництві (формувальні маси) для компенсації усадки під час лиття сплавів.
У фарфорову масу вводять випалений за температури 900 °С кварц, який у поєднанні з каоліном зменшує його в'язкість та усадку, підвищує твердість. Залежно від призначення маси до її складу вводять кварц (від 15 до 60%, частіше 15—25%). Надлишок кварцу підвищує температуру плавлення, маса на-буває зернистого вигляду.
Для зниження температури плавлення у фарфорову масу вводять (до 25%) плавні (флюси): карбонати калію, літію і натрію. Температура їхнього плав-лення становить 600—800 °С. Прозорість фарфорової маси усувають, додаючи в неї діоксид титану чи олова. Такі добавки називають глушіями, а сам процес — глушінням. З метою надання фарфоровим виробам кольору природних зубів застосовують різні барвники: оксиди титану, кобальту, мангану, хрому і цинку, навіть дорогоцінні метали (золото, срібло, платину).
Подрібнені компоненти маси (каолін, кварц, польовий шпат та ін.) змішують у певному співвідношенні, одержуючи суміш, яка називається шихтою. Шихтою заповнюють капсули, поміщають їх у випалювальні печі. Випалювання проводять протягом 20 год за температури близько 1300—1400 °С. Процес випалювання шихти називають фритуванням, а одержану масу — фритою. Фриту нагрівають в електропечах до 700 °С і швидко охолоджують, поміщаючи в холодну воду. Потім її виймають і подрібнюють на кульових млинах. Після подрібнення масу просіюють на ситах з кількістю отворів до 1000 на 1 см2, просушують за температури 130—160 °С, додають пластифікатори (наприклад, крохмальний клейстер), глушії, барвники тощо.
Залежно від призначення фарфорові маси можуть мати різний склад, різні температури плавлення, міцність, усадку, прозорість та інші показники.
За температурою плавлення фарфорові маси поділяють на легкоплавкі, середньоплавкі й тугоплавкі (табл. 10).
29
Таблиця 10. Види стоматологічного фарфору
Вид фарфору |
Компоненти, % |
Температура плавлення, °С |
Призначення |
||
Каолін |
Кварц |
Польовий шпат |
|||
Легкоплавкий |
28 |
12 |
60 |
870—940 |
Облицювання каркасів протезів, фіксації крампонів у фарфорових зубах |
Середньо-плавкий |
10 |
29 |
61 |
940—1120 |
Виготовлення коронок, вкладок, мостоподібних протезів |
Тугоплавкий |
4 |
15 |
81 |
1120—1350 |
Заводське виготовлення фарфорових зубів |
За призначенням фарфорові маси поділяють на базисні (опакові), дентин-ні й емалеві (склисті). До складу базисних мас входять оксиди металів (глу-шії). Базисні маси застосовують для моделювання внутрішнього шару коронок і облицювання, тому їх наносять безпосередньо на металевий ковпачок (золото, платина та ін.) чи на метал каркаса. Маса має бути дуже міцною, щоб не розтріскуватись. Дентинною масою заповнюють середній шар коронки або іншої конструкції, щоб створити необхідні форму й колір. Емалеву масу застосовують для виготовлення зовнішнього шару виробу. Він повинен просвічуватись, особливо на ділянці різального краю зуба. Маси, з яких виготовляють виріб, повинні мати однакові коефіцієнти теплового розширення, тому що при різних коефіцієнтах під час охолодження виробу в шарах фарфору можуть виникнути тріщини або розриви стінки.
Фарфорові маси випускають кількох кольорів, їхнє комбінування при нашаруванні дозволяє імітувати колір природного зуба з плавним переходом від відносно темної пришийкової частини зуба до більш світлого різального краю.
Випалювання (спікання) фарфору можна проводити відкритим способом та у вакуумі. При відкритому випалюванні фарфорова маса стає пористою внаслідок випаровування води й газів під час хімічних реакцій усередині маси. Випалювання у вакуумі дає можливість одержати більш компактну структуру маси, що поліпшує її механічні властивості. Вироби, випалені у вакуумі, мають високі естетичні показники.
Для виготовлення зубних протезів з використанням фарфору застосовують такі маси: "Ультропалін" (Україна), "Вітадур", "Кераміко", "Кармен", "Duceram Plus", "Норітаке" та ін. У табл. 11 наведено сучасні системи, які використовують для виготовлення суцільнокерамічних та металокерамічних протезів.
ЗО
Таблиця 11. Сучасні системи для виготовлення суцільнокерамічних протезів (Є.Є. Д'яковенко)
Найменування системи |
Фірма-виробник |
Країна |
Спосіб виготовлення |
"Cеrestor" |
"Jonson and Jonson Dental products" |
США |
Лиття каркасів із пластифікованого шлікера й облицювання |
"Сеrec" |
"Siemens" |
Німеччина |
Фрезерування керамічного блока за комп'ютерною програмою |
"Сеra peart" |
"Kyocera" |
Японія |
Лиття |
"Duret" |
"Sofa Biosept" |
Швейцарія |
Лиття |
"Dicor" |
"DCS Production" |
США |
Фрезерування керамічного блока за комп'ютерною програмою |
"DCS President" |
"Denta splay" |
США |
Фрезерування керамічного блока за комп'ютерною програмою |
"Flecsoceram" |
"Elefant Ceramics" |
Нідерланди |
Випалювання на вогнетривкій моделі |
"In Cteram" |
"Vita" |
Німеччина |
Просочування порошку корунду скломасою й облицювання |
"IPS Empress" |
"Ivoclar" |
Ліхтенштейн |
Пресування |
"Optes" |
"Jeneric/Pentron" |
США |
Випалювання на платиновій фользі або вогнетривкій моделі |
"Optimal Pressibk Ceramic" |
"Jeneric/Pentron" |
США |
Пресування |
"Prosera All Ceram" |
"Nobel pharma" |
Швеція |
Виготовлення за комп'ютерною програмою |
"Renaissanse" |
"Williams Dental" |
США |
Випалювання на платиновій фользі |
"Vitadur", "Vitadur N" |
"Vita" |
Німеччина |
Випалювання на платиновій фользі |
Ливарний ситал НТМЦ "Дентосит" |
"Дентосит" |
Росія |
Лиття |
Матеріал "ІПС Імпрес" ("Івоклар", Ліхтенштейн) зміцнений лейцитом і містить ланцетні часточки, які стимулюють ріст кристалів під час твердіння. Під час гарячого пресування в скляній матриці утворюються мікрокристали лейциту розміром кілька мікронів, які потім з'єднуються, утворюючи моно-
31
кристал. Цей матеріал призначений для виготовлення коронок та вінірів (вестибулярних накладок на зуби).
Основу металокерамічних зубних протезів становлять каркаси з металевих сплавів із неблагородних металів. Облицювальні маси для металокерамічних протезів повинні мати властивості, які забезпечують міцне з'єднання кераміки з металом за рахунок утворення між ними механічного, хімічного й дифузійного зв'язків. Обов'язковою умовою є близькість коефіцієнтів термічного розширення і модуля пружності металу, каркаса й кераміки. Температура випалювання фарфорової маси повинна бути нижчою, ніж температура плавлення металу.
Правила зберігання мас такі: 1) порошкові маси потрібно захищати від вологи; 2) пастоподібні маси слід зберігати за кімнатної температури; 3) маси треба захищати від сонячного проміння і високої температури; 4) рідини слід зберігати за кімнатної температури.
"Ультропалін" (Україна). Ця маса розроблена П.С. Флісом і співавторами (1998). Фарфорова маса "Ультропалін" застосовується як облицювальний матеріал. Це синтетична керамічна маса. Вироби з цієї маси практично неможливо відрізнити від тих, які виготовлені з імпортних мас, а вартість фарфорової маси "Ультропалін" у середньому в 3 рази нижча, ніж вартість імпортних аналогів.
Ця маса являє собою скляну матрицю з мікрокристалами лейциту. Коефіцієнт теплового лінійного розширення "Ультропаліну" становить 13,2 • 10-6 °С-1 Це дає змогу використовувати його з такими металами, як "Denta", "Rema-nium-2000", "Rexillium", "Wiron-88", "Wiron-99", "Degudent U-94", "Dg-88", "Degudent U", "Bego Pal-300", "Bego Star", та іншими, коефіцієнт термічного розширення яких перебуває в межах 13,8—14,4 •10-6 °С-1 . "Ультропалін" має високу міцність на вигин завдяки малому розміру мікрокристалів лейциту та їхній високій щільності в цій масі.
У табл. 12 наведено межу міцності на згин різних керамічних мас.
Розподіл часточок матеріалу за розміром визначає усадку маси під час спікання, її пористість, прозорість, поведінку під час моделювання. "Ультропалін" має 50% часточок розміром 33 мкм і близько 12—15% — менше ніж 5 мкм, що забезпечує малу усадку.
Таблиця 12. Межа міцності керамічних мас на згин
"Ultropalin" |
"Duceram" |
"Duceram LFC" |
"Duceram Gold" |
105—125 МПа |
70—72 МПа |
110—111 МПа |
105— 110 МПа |
"IPS Classic" |
"Carmen" |
"Vita VMK" |
"Noritake EX-3" |
76—78 МПа |
75 МПа |
70 МПа |
1 12 МПа |
32
Зарубіжні фірми випускають такі маси для металокераміки: "ІПС Кла-сик" (Ліхтенштейн), "Біодент", "Дуцерам" і "Віта Омега" (Німеччина). Масу низькотемпературного спікання (за температури 660—680 °С) "Дуцерам Лек-Лова плюс" випускають у Німеччині.
Комплект фарфору "ЕХ-3 Noritake" ("Норітаке", Японія) був запропонований у 1987 р. Коефіцієнт його термічного розширення становить 12,4 • 10-6 °С-1 в інтервалі температур від 25 до 450 °С і фактично не зміню-ється в процесі багаторазових випалювань. Керамічну масу "Норітаке" мож-на використовувати для облицювання металевих каркасів з будь-яких сплавів на основі благородних і напівблагородних металів, коефіцієнт термічного розширення яких становить 13,3—14,3 • 10-6 °С-1.
За даними Хіросі та Бана, міцність на згин сучасної кераміки, яку засто-совують для облицювання металевих каркасів, становить 80—90 МПа. У фарфору "Норітаке" цей показник майже на 30% вищий. Він стійкий до позеленіння при його нанесенні на каркас зі сплавів на основі срібла.
Комплект фарфору "Норітаке" містить мостовий (глянцевий) фарфор, який імітує емаль природного зуба. Для корекції форми готового протеза фірма "Норітаке" розробила також фарфор "Адмоте", який наносять на контактні поверхні коронки й на ділянки, де товщина шару фарфору недостатня. П отім проводять випалювання відкоригованої коронки.
Цією ж фірмою розроблений набір "New Color Noritake", який містить: 1) маси для моделювання прозорого пришийкового краю коронки (прозорий пришийковий фарфор); 2) маси для імітації блиску натуральних зубів; 3) дентинопакові маси; 4) опакову масу у вигляді пасти; 5) емалевий фарфор; 6) фарфор для усунення мамелонів і тріщин; 7) тканинний, або ясенний, фарфор.
Керамічна маса "Дуцерам плюс" (Німеччина) з'явилася на ринку в 1997 р. Комплект містить 5 наборів (опакери, дентини, хромадентини, маси для рі-зального краю й так званий набір для професіоналів). Опакери та дентини можуть бути у вигляді порошку чи пасти.
Режим випалювання першого шару опакера такий: початкова температура — 500—570 °С (з попереднім просушуванням протягом 6—9 хв); температура, за якої створюють вакуум, — 575 °С; кінцева температура — 980 °С (для сплавів неблагородних металів) або 930 °С (для сплавів благородних металів). Час витримки кінцевої температури без вакууму становить 3 хв для сплавів благородних металів, 2 хв — для кобальтохромових сплавів, 1 хв — для нікелехромових сплавів. Слід зазначити, що під час випалювання 2-го опакового шару за допомогою набору спеціальних барвників для опакера можна відтворити характерні особливості природних зубів пацієнта, а саме: тріщини, емалеві плями, клиноподібні дефекти, пігментацію, мамелони. У комплекті "Дуцерам плюс" є два види дентину — хроматин (інтенсивно за-
33
барвлений, з невеликою прозорістю) та звичайний дентин (більш прозорий). Двошарова техніка нанесення дентину дозволяє згладити різкий перехід від абсолютно непрозорого 1-го шару (0% прозорості) до відносно прозорого 2-го шару дентину (60% прозорості). Моделювання анатомічної форми зуба дентином проводять з урахуванням усадки маси під час спікання.
Режим випалювання нанесеного шару дентину такий: попереднє просушування — 6—9 хв; температура, за якої створюють вакуум, — 575—600 °С; швидкість підвищення температури — 55 °С за 1 хв; кінцева температура випалювання — 910 °С; час її витримки без вакууму — 1 хв. Після спікання на різальному краї та поверхнях зуба гострим інструментом зрізають надлишок кераміки, наносять прозору емалеву масу. Зону емалевих валиків, тобто перехід язикової поверхні в контактну, також відновлюють емалевою масою. Коли форму зуба відтворено, зубний протез знімають з моделі. Потім проводять заключне випалювання глазурі в такому режимі: температура попереднього просушування — 600 °С, тривалість — 4—7 хв, швидкість підвищення температури — 55 °С за 1 хв, кінцева температура — 890 °С протягом 1—3 хв.
Випалювання проводять без вакууму. Поверхні, що контактують з яснами, повинні бути абсолютно гладенькими й однорідними. Цього не можна досягти тільки випалюванням глазурі, тому перед її нанесенням ці поверхні вирівнюють алмазними інструментами й полірують силіконовими полірами для кераміки. Відкриті металеві поверхні полірують за допомогою гумових полірів і фетрових насадок, зволожених пастою, яка містить алмазний пил.
Легкоплавка керамічна маса "Duceram LFC" (температура випалювання — 660—680 °С) має високу світлопровідність. Вона призначена для виготовлення вкладок, вінірів, жакетних коронок, накладок. Маса сумісна з усіма сплавами, коефіцієнт теплового розширення яких становить 14,1—15,3 • 10-6 °С-1 за температури 600 °С. Температура спікання маси — 870 °С.
Опаковий шар складається з базис-пасти, яку наносять на металевий каркас та посипають коронковим флеш-опакером, що запобігає проникненню оксидів металів у дентинні й емалеві маси (шари). Після випалювання опакового шару пензликом або шпателем наносять опак-дентин (температура випалювання — 870 °С). Потім наносять шар пришийкової маси, масу для формування різального краю, опалесціювальні, транспарантні та глазуруваль-ні маси. У комплекті є також коригувальна маса, гінгівальна і моделювальні рідини.
Фарфорову масу "Кармен" виробляє фірма "Esprident" компанії "Denta-rum" (Німеччина). Це керамічний матеріал на основі оксиду силіцію, що має усадку 10%. Призначений для виготовлення одиничних суцільнокерамічних коронок, мостоподібних протезів, вкладок, накладок, вінірів.
34
Ситали відносять до групи полікристалічного скла. Вони вирізняються ти окими фізико-механічними властивостями. Ситали одержують кристалі-шціпо скляної маси під дією каталізаторів (оксиди деяких металів або їхні колоїдні частки). Ситали мають дрібнозернисту рівномірну мікроструктуру, малу масу. Вони виявляють велику міцність, твердість, термостійкість і хіміч-ну інертність. Густина ситалів становить 2,5—2,7 г/см , міцність на згин — від 900 до 1000 кгс/см2, на стискання — від 500 до 1500 кг/см2 , коефіцієнт термічного розширення — 9—ЗО • 10-6 °С-1.
Матеріал "Сикор" випускається заводом "Медполімер" (Санкт-Петер-бург). Він призначений для виготовлення зубних коронок. Цей матеріал має високу міцність і відносно низьку температуру випалювання (860—900 °С), писокі естетичні показники. Перевагами "Сикору" порівняно з фарфором є:
У базисному шарі коронок практично не виникають тріщини.
На виготовлення коронок витрачається менше часу, підвищується про дуктивність праці зубного техніка.
Вироби із "Сикору" вирізняються високою міцністю.
Випалювання маси можна проводити на золотій фользі.
Для виготовлення протезів запропоновано ливарний ситал "Симет" (ана-лог "Сикору"). Зарубіжні фірми випускають такі ситалові матеріали: "Проке-рам" (США), "Вітрокерам" (Німеччина), "Девітрокерам" (Японія).
Фарфорові зуби широко застосовувалися до появи штучних зубів із пластмаси. Вони не втратили свого значення й сьогодні, оскільки мають високі фізико-хімічні та естетичні показники (порівняно з пластмасовими й метале-вими зубами).
Переваги фарфорових зубів такі: висока механічна міцність, стабільність форми, стійкість до стирання, хімічна інертність, естетичність. До недоліків слід віднести складну механічну обробку, крихкість, немонолітне з'єднання з металевими й пластмасовими базисами, що вимагає механічного кріплення. Через різницю в коефіцієнтах термічного розширення створюється напруження в акриловому базисі протеза (можливі його поломки). Значна маса фарфорових зубів збільшує загальну масу протеза. При контакті фарфорових чубів знімних протезів виникає "клацаючий" звук.
За способом з'єднання фарфорові зуби поділяють на крампонні, діато-ричні, трубчасті, штифтові.
Крампонні зуби з орального боку мають металеві виступи (гудзикоподіб-ні або циліндричні). Гудзикоподібні крампони служать для фіксації зубів на базисах знімних протезів, циліндричні — для з'єднання фарфорового зуба з пластинками та фасетками незнімних протезів. Крампонні зуби використовують у фронтальній (передній) ділянці щелеп.
Діаторичні зуби на ясенній поверхні містять діаторичні колбочки (заглиблення в товщу маси зуба) з двома відвідними канальцями, що йдуть апрокси-
35
мально. Жувальна поверхня діаторичних зубів повторює анатомічну поверхню премолярів і молярів.
Трубчасті зуби. Через їхню товщу від ясенної до жувальної поверхні проходить наскрізний канал — трубка діаметром 1,5 мм. У ній розміщений металевий штифт від металевої базисної пластинки. Закріплюють зуб на штифті за допомогою цементу. Трубчасті зуби призначені для виготовлення бюгель-них протезів і знімних протезів з металевим базисом.
Промисловість випускає фарфорові зуби в гарнітурах: 8 фасонорозмірів передніх верхніх і нижніх зубів з крампонами з ніхрому або срібно-паладі-євого сплаву, а також 5 фасонорозмірів бічних діаторичних зубів. Випускаються зуби 9 кольорів.
Зарубіжні фірми випускають фарфорові зуби в гарнітурах: "Віваперл ПЕ" (передні) та "Віваперл ПБ-Ортотип" (бічні) ("Гвоклар", Ліхтенштейн), "Біо-дент" ("Дента Сплай", США) та ін.
Абразивні матеріали застосовують для створення гладенької поверхні протеза, що підвищує його міцність, гігієнічність, корозійну стійкість. Вони містять дрібнозернисті речовини, твердість яких перевищує твердість матеріалу, що підлягає обробці.
Абразивні матеріали поділяють на природні й штучні (схема 3).
Схема 3. Класифікація абразивних матеріалів
36
Абразивні матеріали, які застосовують у зубному протезуванні, характеризуються такими показниками: твердістю, міцністю, в'язкістю, формою абразивного зерна, абразивною здатністю. За абразивними властивостями ці матеріали можна розмістити в такому порядку: алмаз, корунд (електроко-рунд, природний корунд), наждак, гранат, кварц, пемза, крейда. Алмаз — найтвердіший з мінералів. Цей різновид вуглецю має найбільшу твердість за
шкалою Мооса — 10,33. З дрібної алмазної крихти виготовляють стоматологічні шліфувальні інструменти: бори, головки, камені, сепараційні диски тощо.
Корунд — природний матеріал, кристали якого містять до 20% оксиду алюмінію. У чистому вигляді в природі зустрічається рідко. Твердість за шкалою Мооса — 9. З корунду виготовляють різноманітні стоматологічні шліфувальні інструменти. Дрібний порошок корунду (хвилинник) застосовують для виготовлення полірувальної пасти, формувальних сумішей та ін.
Наждак — гірська порода. Це суміш корунду, сполук заліза та інших речовин. Вміст корунду в наждаку становить 70—97%, його твердість за шкалою Мооса — 7—8. Збагачений наждак подрібнюють. Одержаний порошок використовують для виготовлення дисків (вулканітових, металевих), наждачного полотна й паперу, які застосовують для препарування зубів і шліфування протезів.
Пемза — гірська порода, що містить кремнезем, корунд і луги. У зубному протезуванні дрібний порошок пемзи застосовують для полірування виробів із пластмас.
Електрокорунд — кристалічний оксид алюмінію. Його добувають плавленням бокситу з коксом в електропечах. Твердість за шкалою Мооса — близько 9. Термостійкий, здатний витримувати температуру до 2000 °С. Електрокорунд застосовують в ортопедичній стоматології для виготовлення тугоплавких шліфувальних виробів.
Карборунд — карбід силіцію. Це кристалічна речовина. Твердість за шкалою Мооса — 9,5—9,7. Добувають плавленням суміші кварцового піску, коксу, дерев'яної тирси й корунду. Є два види карборунду: чорний і зелений. Чорний (містить не менше ніж 95% карбіду кремнію) застосовують для обробки виробів з невисокими показниками міцності (пластмаса, сплави кольорових металів та ін.). Зелений карборунд (містить понад 97% карбіду силіцію) має велику твердість і використовується для обробки твердих ситалових деталей.
Карбіди бору й вольфраму мають твердість, близьку до твердості алмазу. їх застосовують замість алмазної крихти під час виготовлення стоматологічних інструментів.
Ельбор — нітрит бору. За твердістю подібний до алмазу, але вирізняється більшою теплостійкістю. Застосовують як замінник алмазу.
До шліфувальних матеріалів відносять кварц, фарфор і скло.
Фірма "Шулер денталь" (Німеччина) виробляє мінеральні неметалеві абразиви "Ауробласт" і "Ауробласт С". Це порошки зі скла різної зернистості, їх використовують так само, як і інші абразивні матеріали, а також у піскоструминних апаратах для обробки поверхні металевих каркасів протезів.
37
Абразивні порошкові матеріали застосовують у вигляді суспензій чи паст, а також нанесеними на папір чи полотно. З абразивів виготовляють шліфу- вальні інструменти: бори, головки, круги, диски тощо.
Для виготовлення цих інструментів зерна абразиву змішують зі зв'язувальним матеріалом до отримання маси тістоподібної консистенції, яку формують, піддають обробці (випалювання, полімеризація, вулканізація). Після її твердіння одержують інструменти необхідних форм і профілів. Матеріалами для зв'язування (цементування) абразивних зерен служать як неорганічні (керамічні, силікатні, магнезитові, склоцементи), так і органічні (бакеліт, каучук) речовини. Абразивні інструменти на керамічній зв'язці міцні, вогнетривкі, хімічно стійкі, їхніми недоліками є крихкість і складність виготовлення. Окрім того, з ними не можна працювати на великих обертових швидкостях (понад 35 м/с). Бакелітова зв'язка широко використовується для виготовлення різноманітних шліфувальних інструментів. Вона міцна й еластична, але скріплює зерна абразиву менш міцно, ніж керамічна. Тому шліфувальна дія інструментів із цією зв'язкою більш м'яка. Такі інструменти витримують великі обертові швидкості (до 50—60 м/с), але під час нагрівання до температури понад 180 °С бакелітова зв'язка руйнується. Інструменти на каучуковій
(гумовій) зв'язці мають велику міцність і пружність, але невелику термостійкість. Зв'язка починає розм'якшуватися за температури (у ділянці шліфування) 140—150 °С. Вибір шліфувального інструмента залежить від фізичних властивостей матеріалу, що обробляється. Так, для обробки твердих кобальто-хромових сплавів доцільно застосовувати інструменти з монокорунду на керамічній зв'язці.
Мал. ЗО. Абразивні головки
В
ироби
зі сплавів на основі золота й паладію,
а також
із нержавіючої сталі обробляють
інструментами з електрокорунду чи
карборунду (на керамічній
і бакелітовій зв'язках, рідше —
вулканітовій). Для
препарування зубів і обробки керамічних
протезів
застосовують як алмазні інструменти
на неорганічних
зв'язках, так і корундові та карборундові
на
різних зв'язках (мал. 30).
-.
Мал. 31. Гумові полірувальні головки
М'яке шліфування металевих виробів проводять еластичними кругами з корундом і електроко-рундом на вулканітовій (каучуковій) зв'язці, шліфувальними вулканітовими кругами, а також повстяними конусами, кругами (фільцями, волосяними й нитяними щітками) зі шліфувальними пастами (мал. 31,32).
38
Щ
об
надати поверхні відшліфо-
ваного виробу дзеркальної гладкості, застосовують полірування, яке не відрізняється від м'якого шліфування,
але зерна абразиву в полірувальних сумішах (пастах) повинні бути дуже м'якими. Полірування проводиться на більш високих швидкостях, ніж шліфування.
Мал.
32.
Набір для обробки зубних протезів
Оксид заліза — порошок бурувато-червоного кольору. Полірувальна паста має такий склад: оксиду заліза — 35—45 частин, олеїну — 20 частин, стеарину — 15 частин, парафіну — 6 частин. Випускається у вигляді циліндричних блоків і застосовується для полірування сплавів на основі золота, срібла й паладію.
Оксид хрому — зелений порошок. Використовується для полірування виробів з нержавіючої сталі, кобальтохромових та інших сплавів. Промисловість випускає пасти з оксидом хрому. Вони були розроблені Державним оптичним інститутом. Склад паст наведено в табл. 13.
Для полірування виробу пасту наносять на фільц чи щітку, які закріплені па електрошліфдвигуні. Оксид олова використовують для полірування фарфорових виробів. Фірма "Норітаке" (Японія) з цією метою випускає пасту "Паарль".
Таблиця ІЗ. Склад пасти "ГОЙ" (Росія)
Компоненти пасти, % |
Груба |
Середня |
Тонка |
Гас |
2 |
2 |
2 |
Розтоплений жир |
5 |
10 |
10 |
Оксид хрому |
81 |
76 |
74 |
Олеїнова кислота |
— |
— |
2 |
Силікагель |
2 |
2 |
1,8 |
Натрію гідрокарбонат |
— |
— |
0,2 |
Стеарин |
10 |
10 |
10 |
39
У вигляді дрібного порошку пемза застосовується як полірувальний матеріал для виробів із пластмаси.
Трепел (діатоліт) — це залишки панцирів одноклітинних водоростей. Гіпс та крейда — природні речовини. Вони застосовуються у вигляді високодисперсного порошку для полірування металів і пластмас.
З порошків вказаних абразивних матеріалів готують полірувальні пасти. Зв'язувальними речовинами в них є вазелін, віск, парафін чи стеарин. Залежно від того, який основний компонент містить паста, її називають крокусо-вою, трепеловою, хромовою та ін.
Полірування металевих зубних протезів можна проводити електрохімічним методом із застосуванням спеціальних електролітів. Анодом у таких установках служить протез, а катодом — металева пластинка з нержавіючої сталі чи з металу, з якого виготовлено протез. Пропускаючи через електроди постійний струм (напруга — 24 В, сила струму — 6 А), розчиняють метал анода. Так полірують зубні протези з кобальтохромових сплавів і суцільно-литі конструкції (бюгельні, мостоподібні та ін.).
Шліфувальні й полірувальні пасти різних кольорів, які використовують для обробки деталей металевих сплавів, випускають фірми "Шулер денталь" і "Бего" (Німеччина) та ін. Для полірування особливо твердих сплавів фарфору фірма "Бего" рекомендує алмазну полірувальну пасту "Діапол" у спеціальному дозувальному шприці. Шліфування фарфору в ротовій порожнині фірма "Ренферт" (Німеччина) пропонує проводити із застосуванням пасти "Хай-Лайт".
Клінічні стоматологічні матеріали в ортопедичній стоматології поділяють на такі основні групи: відбиткові (еластичні, термопластичні, поліме-ризаційні та ін.), зв'язувальні (бондинг-системи), протравлювальні (кислоти, гелі), сепараційні (лаки, лігатури), фіксувальні (цементи, композити).
Основними фіксувальними матеріалами (для незнімних протезів) є цементи, які за Міжнародною класифікацією поділяють на 8 видів: 1) цинкофос-фатні; 2) силікатні; 3) силікофосфатні; 4) бактерицидні; 5) евгенольно-цинко-ві; 6) полікарбоксилатні; 7) склополімерні; 8) полімерні. Така класифікація недосконала, тому що полікарбоксилатні та склополімерні цементи є також полімерними. На нашу думку, цементи слід поділяти на такі види:
I. Неполімерні (звичайні) — на основі кислот фосфору, евгенолу: 1) фос фатні; 2) силікатні; 3) силікофосфатні; 4) бактерицидні; 5) цинкоксидевге- нольні.
II. Полімерні — на основі акрилатів і епоксидакрилатів: 1) акрилатні; 2) полікарбоксилатні; 3) склоіономерні; 4) композитні; 5) компомерні (керо- мерні). Крім того, до полімерних цементів можна віднести герметики (це- менти для заповнення фісур): 1) ціанакрилатні; 2) поліуретанові; 3) епоксид- акрилатні.
40
Цинкофосфатні цементи. Порошок складається з оксидів цинку та магнію. Рідина — водний розчин ортофосфатної кислоти. Окрім того, вона містить фосфати алюмінію, магнію, цинку. Початок твердіння (після замішування порошку з рідиною) — через 4—10 хв, закінчення — через 1,5—2 год. Цей вид цементу призначений для фіксації незнімних протезів, ортодонтич-них і щелепно-лицевих протезів-апаратів, шин. Широко застосовуються такі цинкофосфатні цементи: "Адгезор", "Фосфат", "Уніфас". Зарубіжні фірми випускають такі фосфатні цементи: "Крон фікс", "Поскал" і "Фосфокап" (Німеччина), "Фіксодонт" (Росія) та ін.
Силікатні цементи. Порошок — подрібнене скло. Він містить фториди кальцію та натрію. Рідина подібна до рідини фосфат-цементів, але містить більше води.
Силікофосфатні цементи — суміш фосфатного й силікатного цементів. У зубопротезній техніці застосовуються як допоміжні матеріали.
Бактерицидні цементи — це фосфатні цементи, які містять бактерицидні речовини, сполуки міді або срібла. Цементи "Діоксифосфат" і "Агрил" (Росія) призначені для фіксації незнімних протезів. Нині вони використовуються рідко.
Цинкевгенольні цементи. Суміш оксиду цинку з евгенолом утворює цемент, який має антисептичні властивості та низьку теплопровідність, добре прилягає до стінок зубів. Він широко застосовується як прокладка під час пломбування зубів і матеріал для тимчасових пломб, а також для фіксації незнімних протезів.
Цинкевгенольні цементи можна зміцнити, якщо додати до порошку 10— 40% оксиду алюмінію, подрібнений каталізатор.
Рідиною в цих цементах є евгенол з домішками розчинених полімерів, каталізатора, протимікробного агента.
В.М. Трезубов і співавтори (1999) у цій групі цементів виділяють хелат-ний цемент — суміш оксиду цинку та інших оксидів з рідкою хелатною добавкою до евгенолу (наприклад, ортоепоксидбензойною кислотою). Порошок — це метилоксид цинку з домішками (20—40% оксиду алюмінію, полімерні добавки). Рідина — ортоепоксидбензойна кислота (50—60%) та евгенол. Порошок замішують з рідиною в співвідношенні 3,5:1 протягом 2 хв. Маса твердіє в ротовій порожнині через 7—13 хв.
Зарубіжні фірми випускають такі Цинкевгенольні цементи: "Воко Темп" і "Цикомет Воко" (Німеччина), "Кальсинол" і "Темп Бонд" (США), "Ренін" (Словаччина).
Полікарбоксилатні цементи (цинкполіакрилатні). Порошок — це оксид цинку, оброблений термохімічне, з невеликою кількістю оксиду магнію та модифікувальних речовин; рідина — водний розчин поліакрилової кис-
41
лоти. Перевагою полікарбоксилатного цементу порівняно з традиційними (фосфатними та ін.) є його здатність хімічно зв'язуватися з емаллю та дентином завдяки сполученню карбоксильних груп поліакрилатної кислоти з кальцієм на поверхні зубних тканин та протеїном дентину. Недоліки цього цементу — невелика міцність на стискання, тривалий період заключного твердіння (10—12 год).
Полікарбоксилатні цементи застосовують для фіксації незнімних протезів, ортодонтичних і щелепно-лицевих апаратів, а також як прокладки під час пломбування зубів, особливо в дітей.
Зарубіжні фірми випускають такі полікарбоксилатні цементи: "Сельфаст" (Франція), "Вітремер" (США), "Дурелон" і "Карбоко" (Німеччина).
Склоіономерні цементи — це високоіонізовані полімери. Можуть утворювати міцні (на молекулярному рівні) зв'язки з апатитами емалі зубів і виявляють адгезію до колагену дентину. Порошок — алюмосилікатне скло з деякою кількістю фосфату та фториду алюмінію. Рідина — суміш 50% водного розчину співполімеру поліакрилгліколієвої або іншої полікарбонової кислоти й 50% розчину винної кислоти. У деяких цементах співполімер додають до порошку, а рідина містить тільки вищу кислоту. В інших цементах усі компоненти містяться в порошку, а рідиною служить дистильована вода. Склоіономерні цементи, на відміну від силікатних, з'єднуються з емаллю та дентином (хімічний зв'язок), менше подразнюють пульпу зуба, виявляють біологічну сумісність із твердими тканинами зуба, здатні виділяти фтор (про-тикаріозна дія).
Зарубіжні фірми випускають такі склоіономерні цементи для фіксації незнімних протезів: "Аквацем" (Німеччина), "Фуджі", "Фуджі ЛЦ" і "Джі сі" (Японія), "Хемфіл суперіор", "Вітакрил" (Росія), "СС-2" (Японія), "Вітремер" (США).
Полімерні цементи. Розрізняють дві основні групи полімерних цементів: ненаповнені й наповнені, або композитні. Акрилові ненаповнені матеріали складаються з порошку — полімеру (дрібнодисперсного, суспензійного, замутненого й забарвленого поліметилметакрилату з активатором) та рідини — мономера або суміші акрилових мономерів з активатором, інгібітором і зшивальним агентом. Акрилові самотверднучі пластмаси (цементи) застосовують для лагодження протезів у ротовій порожнині.
Тимчасові коронки, що застосовують при виготовленні керамічних і металокерамічних зубних протезів, виготовляють із полімерних матеріалів. Зарубіжні фірми випускають такі самотверднучі пластмаси для тимчасових коронок: "Снап" і "Таб-2000" (США) та ін.
Композити — наповнені полімерні цементи. Композиція складається з двох основних компонентів матриці, що формує структуру композиту, та наповнювача, який забезпечує механічні властивості композиту.
42
Стоматологічні композити — це полімерокерамічні матеріали, в яких ме-такрилатні й диметакрилатні мономери, що полімеризуються, зв'язують часточки скла, склокераміки й кераміки, які служать наповнювачами. Композити за складом поділяють на три групи: 1) звичайні, розмір часточок наповнювача — 8—12 мкм; 2) мікронаповнені, розмір часточок — 0,04—0,06 мкм; 3) гібридні, розмір часточок — 1 мкм. За способом твердіння розрізняють композити хімічного та світлового твердіння. Звичайні, мікронаповнені й гібридні композити можуть бути хімічного, світлового або комбінованого (світлового й хімічного) твердіння. Композити випускають в упаковках трьох видів (дві пасти, паста та рідина, порошок і рідина). Вони відрізняються від традиційних (фіксувальних) матеріалів більшою міцністю на стискання, розтягування та згин. За коефіцієнтом заломлення світла, прозорістю та величиною теплового розширення композити близькі до твердих тканин зуба. Вони високоестетичні, мають стійкий колір, малотоксичні.
Композити використовують для виготовлення незнімних комбінованих протезів (металопластмасових коронок мостоподібних протезів).
Надійну фіксацію незнімних протезів забезпечує попереднє-протравлювання кислотою (фосфатною, лимонною) емалі та дентину, а також покриття поверхні зуба активними співполімерами. Такі зв'язувальні системи називають бондинг-системами (скорочено — бондингами). Протравлювальні речовини й бондинги часто входять до складу комплектів композитних матеріалів, які застосовують для фіксації металевих, комбінованих і керамічних незнімних протезів (брекетів, гачків і штанг), мериленд-мостів, армованих мостоподібних та адгезивних протезів.
Зазначені вище речовини є в комплектах "Композит" (США) та "Унівест" (Росія). Протравлювальні речовини й бондинги випускаються також окремо.
Для виготовлення тимчасових коронок під час протезування (керамічні та металокерамічні зубні протези) використовують акрилоксид. Порошок — це суміш дрібнодисперсного суспензійного подвійного співполімеру акрилатів, наповнювача (ретельно подрібненого кварцу) та замутнювача (ді-оксиду титану). Рідина — це суміш метакрилату метакрилової епоксидної смоли, метакрилової кислоти, етилового спирту, диметилпаратолуїдину й гідрохінону.
Фірми-виробники стоматологічних матеріалів випускають різноманітні полімерні цементи як хімічного, так і світлового твердіння. Це такі цементи, як "Адаптик консайз провіджі", "Комік", "Дуаль цемент", "Біфікс", "Варіоліт" і "Дайрект" (Німеччина); "Унірест", "Призма" та "Призма філ" (Росія); "Резимент" (Франція); "Метафіл" (Японія).
Останнім часом широко використовують компомери. Це матеріали, які поєднують властивості композитних матеріалів (міцність) і склоіономерних цементів (з'єднання з твердими тканинами зуба й виділення фтору). Вони
43
складаються з диметилметакрилатного мономера й наповнювача, подібного до скляного компонента склоіономерів. Компомери, в яких наповнювачем служить кераміка, називають керомерами. Компомери недостатньо міцно з'єднуються з твердими тканинами зуба, що потребує застосування протравлювачів і бондингів. Компомери мають менші коефіцієнт еластичності, компресійну силу, міцність на згин і твердість та більшу зношуваність, ніж гібридні склоіономери. Однак вони виявляють достатню біосумісність. Представниками цієї групи цементів є "Дайрект Кем" (США), "Компоглас" (Німеччина). Застосовуються вони для фіксації незнімних конструкцій зубних протезів.
Для виготовленкл безметалевих незнімних протезів (вінірів, коронок, армованих мостоподібних протезів) застосовують системи типу полікераміки з каркасом з волокон. Такою системою є "Таргіс-Вектрис" (Ліхтенштейн). Це матеріал світлового твердіння зі складною органічною матрицею (20—25%) і керамічним наповнювачем. У комплекті таких систем є керомер і волокна для каркасу: скляні, керамічні, поліетиленові ("Вектрис", "Фібрекор" та ін.). Керомери цих систем містять опакові (базисні), дентинні, емалеві маси, барвники й ефект-масу. "Фібрекор" вирізняється високою міцністю скловолокна для каркасів (1000 МПа), має низький показник стирання зубів-антаго-ністів (0,52 мкм за 1 рік), високу кольоростійкість.
Амальгами — сплав ртуті з одним чи кількома металами. Під час замішування рідкої (за кімнатної температури) ртуті або евтектичного сплаву галію з порошками металевих сплавів (металів) утворюються пластичні швидкотверднучі сплави. В ортопедичній стоматології галодентову срібну амальгаму застосовують для виготовлення комбінованих моделей. Спосіб приготування амальгами описано в інструкції, що є в кожній упаковці матеріалу. Ртуть за кімнатної температури летка, а її пари дуже токсичні, навіть у малих концентраціях. Тому при застосуванні амальгам слід дотримуватися правил техніки безпеки. Срібна амальгама "Тире Т"випускається в Німеччині.
Інші матеріали. Під час виготовлення керамічних, металокерамічних і литих коронок для обтискання адапти використовують мольдин. Останнім часом його замінила маса на основі силіконового каучуку. Вона достатньо пластична й пружна, не прилипає до плівки, багаторазового використання.
Азбест — природний матеріал. Цей магнезитовий силікат має волокнисту структуру, велику вогнетривкість (температура плавлення — 1500 °С), малу електропровідність і кислотостійкість. Використовується як прокладка між металевим циліндром і формувальною масою в ливарних кюветах, а також для виготовлення електростійких пічок, в яких випалюють металеві деталі.
44
Етиловий спирт — безбарвна рідина з характерним запахом. Змішу-ється з ацетоном, водою, ефіром. Легко загорається, горить малопомітним голубим полум'ям. Застосовується для виготовлення формувальних сумішей, як розчинник і горюча речовина в спиртівках.
Ацетон-пропан — безбарвна летка рідина зі специфічним запахом. Використовується під час виготовлення ливарних форм у формувальних сумішах, ізоляційних і покривних лаків. Він вибухонебезпечний.
Бензин — безбарвна рідина з різким специфічним запахом. Це суміш різних вуглеводнів. Застосовується для одержання горючої суміші в паяльних пістолетах під час термічної обробки (випалювання) металевих деталей та їхнього паяння. Суміш парів бензину з повітрям при згоранні нагрівається до температури 1200 °С. Пари бензину в повітрі утворюють вибухову суміш. Вони шкідливі для організму людини, подразнюють слизові оболонки, можуть спричинити отруєння.
Під час роботи з ацетоном, бензином і етиловим спиртом необхідно дотримуватися правил техніки безпеки. Целофанова та поліетиленова плівки завтовшки 0,1—0,3 мм використовуються для виготовлення адапти, яка компенсує усадку металів, а також тимчасових захисних коронок.
Під час виготовлення керамічних та металокерамічних конструкцій зубних протезів застосовують також прості, хімічні й спеціальні олівці (для креслення моделей), різні види ізоляції (для обробки поверхні гіпсу перед моделюванням деталей), кухонну сіль (для виготовлення гіпсових моделей), воду.
Шляхи подальшого розвитку матеріалознавства. Сучасні керамічні й металокерамічні протези мають певні недоліки. Щоб їх усунути, необхідно розробляти нові матеріали. Так, фарфорові зуби виготовляють з дуже твердого фарфору, тому іноді відколюються кути зубів чи ламаються зуби по лінії крампонів. Для поліпшення їхньої якості необхідний пошук більш м'якого фарфору та більш надійних способів з'єднання крампонів із зубом. Оскільки золото є дорогим і дефіцитним матеріалом, необхідно розробити нові сплави, які були б недорогими, стійкими до корозії та міцними, міцно з'єднувалися з керамікою, легко оброблялися звичайними абразивними матеріалами. Перспективним напрямком є застосування титану та його сплавів з ніобієм, особливо для виготовлення протезів на імплантатах. Такі сплави виявляють достатню пластичність, корозійну стійкість і біологічну інертність.
Упроваджується в практику метод плазмового напилення. Алюмооксид-ний каркас закріплюють наповнювачем, бондинг-адгезивом або склом, покривають геліокомпозитом чи керамікою. Для виконання таких робіт запропоновано настільну установку "Пласт". Каркас коронки створюють методом плазмового напилення. На гіпсову модель зуба напилюють порошок титану шаром завтовшки 200— 300 мкм. Для облицювання каркаса використовують пластмасу, компомер, кераміку.
45
Упровадження в зубне протезування шкаралупчастих протезів дозволяє поліпшити естетичні показники та міцність незнімних протезів. Цей метод включає низку технологічних етапів виготовлення протезу: штампування, лиття, використання фольги з дорогоцінних металів та ін.
Останнім часом застосовується комп'ютерна технологія виготовлення зубних протезів, яка дістала назву САД/САМ. Рельєф протезного поля одержують комп'ютерним фотографуванням ротової порожнини. Потім проектують конструкцію протеза на комп'ютері, а сам протез виготовляють за даними комп'ютера фрезеруванням блоків на верстатах із цифровим управлінням.
Нині розробляються нові керамічні композити з волокнистими структурами, призначені для використання в САД/САМ-системах. Це такі матеріали, як "Декор" (Німеччина), "Арістес" (Франція) та ін. САД/САМ-системи розробляють у Швейцарії, Німеччині, Японії та інших країнах.
Необхідна також розробка нових формувальних і вогнетривких матеріалів для ливарних форм і вогнетривких моделей, які б повністю компенсували усадку сплавів під час лиття та твердіння. Застосування сучасних зуботехніч-них матеріалів і технологій вимагає укомплектування зуботехнічних лабораторій більш складним устаткуванням і обладнанням.
