5) Сплавы титана

Свойства: сплавы титана обладают высокими технологическими и фи­зико-механическими свойствами, а также биологической инертностью. Изделия из титана обладают абсолютной инертностью к тканям полости рта, полным отсутствием токсического, термоизолирующего и аллергического воз­дей­ствия, малой толщиной и массой при достаточной жесткости базиса бла­годаря высокой удельной прочности титана, высо­кой точностью вос­про­изведения мельчайших деталей рельефа протез­ного ложа.

ВТ-5Л - литьевой - используется для изготовления литых коронок, мостовидных протезов, каркасов бюгельных шинирующих протезов, ли­тых металлических базисов (температура плавления 1640С, линейная усадка – 1,0-1,2%, состав: титан, алюминий – 4,1-6,2%).

Титановые сплавы чувствительны к примесям. Углерод, кислород, азот и водород образуют в титане растворы внедрения, искажая его кристаллическую решетку, повышают твердость и снижают пластичность титановых сплавов. Химическая агрессивность титанового расплава и его высокая температура заливки (более 1700С) предъявляют особые требования свойствам литейных форм. Наряду с химической стойкостью по отношению к расплавленному титану формы должны обладать высокой огнеупорностью, минимальной склонностью к изменению своих размеров в процессе их обжига и последующего охлаждения, необходимой прочностью и термостойкостью. Последняя особо важна потому, что формы титановым расплавом заливаются холодными (температура окружающей среды) и поэтому должны быть охлаждены после высокотемпературного обжига. Достаточно стойкими к титановому расплаву являются графито-коксовая формовочная масса.

Особые требования предъявляются и к литейным установкам:

- использование тепловых потоков высокой мощности, не привносящих в атмосферу плавильной установки и в расплав «посторонних» продуктов (к таким источникам относятся электронный луч, плазма и электрическая дуга);

- отсутствие контакта жидкого расплава со стенками плавильного тигля, не защищенного твердым слоем расплава (гарнисажа), т.е. проведение плавки «титана в титане»;

- создание в литейной установке защитной, нейтральной к титановому расплаву среды (атмосфера аргона или вакуум на всех этапах плавки-заливки).

б) Вспомогательные материалы - огнеупорные (формовочные) массы

Свойства и качество литья из различных сплавов зависят от многих факторов - свойств металлов, точности формы для литья (материал, состав) и знания технологии применения этих форм. Для воспроиз­ведения точной отливки по модели необходим формовоч­ный материал.

Сформулированы следующие требования к формовочным материалам:

- они не должны содержать вещества, которые, реаги­руя с расплавленным металлом, понижают его качества;

- поверхность формы не должна «пригорать» к металлу;

- для обеспечения качественной поверхности отливки огнеупорный порошок должен иметь высокую дис­персность;

- время затвердевания должно быть в пределах 7-10 ми­нут;

- они должны создавать газопроницаемую оболочку, которая будет в состоянии поглощать газы, образую­щиеся при заливке расплавленного металла;

- они должны иметь величину коэффициента темпера­турного расширения, достаточную для компенсации усадки затвердевающего сплава металла.

В современном литейном производстве используют гип­совые формовочные материалы, а также фосфатные и сили­катные.

Для зубного протезирования в дополнение к классичес­ким формовочным материалам был налажен выпуск специ­альных формовочных масс: «Силамин», «Кристосил», «Силаур», «Формасит», «Аурит», «Смолит», «Стомаформа».

Гипсовый формовочный материал состоит из гипса (20-40%) и окиси кремния. Гипс в этом случае является свя­зующим, а окись кремния придает массе необходимую вели­чину усадочной деформации и теплостойкость. В качестве регуляторов скорости затвердевания и коэффициента тем­пературного расширения в смесь добавляется 2-3% хлорида натрия или борной кислоты. Номинальная температура разо­гревания формы подобного состава до заливки металла со­ставляет 700-750°С - применя­ют для литья изделий из сплава золота. Усадка золотых сплавов составляет около 1,25%, и эту усадку компенсирует гипсовая форма.

Фосфатные формовочные материалы состоят из порошка (цинкфосфатный цемент, кварц молотый, кристоболит, окись магния, гидрат окиси алюминия и др.) и жидкости (фосфорная кислота, окись магния, вода, гидрат окиси алю­миния).

Сиолит. Предназ­начен для несъемных (в том числе, металлокерамических) протезов. Состоит из порошка (смесь кварцевого песка, фосфатов и периклазы) и жидкости (силиказоль).

Силикатные формовочные материалы отличаются высокой термостойкостью и прочностью. Их внедрение вызвано применением КХС и нержавеющих сталей. Кроме гипса и фосфатов, в качестве связующих здесь используют кремниевые гели. Вяжущая жидкость силикатной формовочной массы состоит из смеси этилового спирта, воды и концентрированной соляной кислоты, куда постепенно вводят этилсиликат. В качестве огнеупорной составляющей (порошка) применяется кварц, маршаллит, корунд, кристоболит. Силикатные формовочные массы отличаются большим коэффициентом термического расшире­ния. Для обеспечения точности отливки необходимо соблюдать правильное соотношение между порошком и жид­костью (вяжущим раствором).

Бюгелит использовался при отливке моделей для изго­товления цельнолитых дуговых (бюгельных) протезов из КХС. Многокомпонентный материал, в состав которого входят: наполнитель, связующее - этилсиликат, отвердитель - 10% водный раствор едкого натра. Выпускался в ком­плекте: масса формовочная, пчелиный воск и масса для дублирования.

Силамин применялся при отливке огнеупорных моделей для изготовления цельнолитых дуговых (бюгельных) проте­зов из сплава КХС. Порошок состоит из кремнезема с фос­фатной цементирующей связкой. При замешивании с во­дой масса схватывается, образуя прочный монолит. Терми­ческое расширение массы при температуре 500-700°С со­ставляет не менее 0,6-0,7%.

Кристосил-2 - формовочная масса для отливки цельно­литых конструкций зубных протезов из КХС. Порошок состоит из кристоболита, окиси магния, аммония фосфата, замешивается с водой. Термическое расшире­ние массы при температуре 300-700°С - не менее 0,8%.

Силаур наиболее пригоден для изготовления форм при отливке мелких золотых зубоврачебных изделий (вкладок, зубов, кламмеров, дуг и др.). Выпускается в виде тонко из­мельченного порошка смеси кремнезема и гипса.

Формолит служит для отливки зубов и деталей из нержавеющей стали. Представляет собой набор материалов - молотого кварца и этилсиликата, предназначенного для получения огнеупорных покрытий (оболочек) на восковых моделях; песка формовочного и борной кислоты, используемых как наполнитель.

Аурит — масса формовочная огнеупорная для отливки зубных протезов из сплавов золота. Представляет собой смесь кристоболита с техническим гипсом. Термическое расши­рение при 700°С составляет не менее 0,8%. Массу замешивают на воде в соотношении 100 г порошка и 35-40 мл воды. Для более качественного изготовления формы для литья рекомендуется прово­дить смешивание компонентов огнеупорной массы в вакуум-смесителе и заливку на вибростолике.

В настоящее время большую распространенность получили следующие формовочные массы:

- Silikan (SPOFA-Dental, Чехия) – формовочная масса для тугоплавких сплавов (например, кобальто-хромовый сплав West, Heraeus Kulzer, Германия), применяется при изготовлении каркасов съемных и несъемных протезов.

- Белоформ («Владмива», Белгород) – фосфатная формовочная масса для изготовления коронок, мостовидных протезов из нержавеющей стали.

- Heravest Speed E (Heraeus Kulzer, Германия) – формовочная масса для изготовления коронок, мостовидных протезов из благородных и неблагородных сплавов.

- Optivest (Heraeus Kulzer, Германия) – формовочная масса для изготовления коронок, мостовидных протезов из благородных и неблагородных сплавов.

- Deguvest (Degudent GmbH, Германия) – формовочная масса для изготовления каркасов бюгельных протезов и протезов с металлическим базисом.

1 п. 3 и 4 для безопочного способа – установка силиконового кольца на конус и заполнение формовочной массой