Учебник (Трезубов, Арутюнов) - стоматология ОП
.pdfмоделируются непосредственно в зуботехнической лаборатории. Причем для мелких деталей используется один литник диаметром 1,5-2,5мм, 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, 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; кобальтохромовые сплавы /КХС/— 1458 °С), но и разную величину 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.
В создании расширяющейся литейной формы играют роль 4 механизма:
расширение при твердении формовочной массы, которое возникает как результат обычного роста кристаллов. Расширение, вероятно, увеличивают частицы окиси кремния в формовочной массе, которые препятствуют формированию кристаллической структуры гипса, вызывая его расширение наружу. Этот тип расширения в обычных условиях, как правило, составляет около 0,4%, но расширение частично ограничено металлическим кольцом;
гигроскопическое расширение. Его можно использовать для увеличения обычного расширения. Формовочной массе дают отвердеть в присутствии воды, вызывая дополнительное расширение. Предполагается, что вода, в которую погружается
формовочная масса, замещает воду, занятую в процессе гидратации. Это удерживает пространство между растущими кристаллами, позволяя им непрерывно расшириться наружу вместо их ограничения. Это расширение варьирует от 1,2% до 2,2% и его можно контролировать добавлением определенного количества воды к твердеющей формовочной массе;
расширение восковой модели. Возникает в жидкой формовочной массе, когда воск нагревается до температуры, при которой он моделировался. Тепло может выделяться от химической реакции в формовочной массе или от водяной бани, куда погружено кольцо. Расширение восковой модели при нахождении формы в воде меньше, чем в случае застывания формовочной массы на воздухе;
термическое расширение. Расширение формовочной массы возникает при нагревании ее в муфельной печи. Нагревание формы помогает также убрать восковую модель и избежать застывания сплава до полного заполнения формы. Метод высокотемпературного выжигания восковой модели в первую очередь основывается на термическом расширении формы. Формовочной массе вокруг восковой модели дают затвердеть на воздухе при комнатной температуре, а затем нагревают приблизительно до 650 °С. При этой температуре формовочная масса и металлическое кольцо расширяются достаточно, чтобы компенсировать усадку золотого сплава.
Подготовка огнеупорной формовочной массы проводится в строгом соответствии с рекомендациями фирмы-производителя. Это касается, в первую очередь, объемновесового соотношения компонентов (порошок и жидкость соответствующей концентрации), что позволяет привести в соответствие КТР огнеупорного материала и сплава металлов при литье каркасов протезов.
Смешивание компонентов формовочной массы выполняют ручным способом или в специальных вакуумных смесителях, например Аверон, Смартмикс и др. При этом, как правило, в емкость с отмеренным количеством жидкости добавляют порошок;
4) формовка восковой репродукции (модели) каркаса протеза и литниковой системы огнеупорной массой в опоке проводится в соответствии с рекомендациями фирмы-производителя. Вместе с тем следует отметить некоторые общие манипуляции:
— покрытие восковой репродукции (модели) каркаса протеза и литниковой системы огнеупорным облицовочным слоем, который наносится с помощью кисточки или несколько раз погружается в жидкую массу;
— просушивание нанесенного облицовочного слоя (огнеупорной оболочки) при комнатной температуре;
— установку облицованной формовочной массой восковой репродукции каркаса протеза в опоке на опочный конус и его фиксацию (укрепление) горячим воском. Опочный конус - воронкообразное пустотелое приспособление (как правило, металлическое или полимерное), используемое для создания резервуара жидкого металла в опоке при литье металлического каркаса протеза; столе;— заполнение опоки формовочной массой (в нужном объеме) на вибрационном
— освобождение опоки от конуса после затвердения формовочной массы; 5) выплавление воска, сушка и обжиг литейной формы (опоки) проводят в
специальных обжиговых (муфельных) печах по режиму, рекомендованному для данной формовочной (огнеупорной) массы. Обжиг - нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (например, обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики).
Обжиг необходим для окончательного выжигания остатков воска, высушивания, повышения газопроницаемости формы, а также создания высокой температуры внутри формы и литниковых каналов, чтобы не остывал протекающий по ним жидкий металл, для его лучшей жидкотекучести. Его прекращают только тогда, когда устья и стенки литьевых каналов станут красными. Но здесь хороша золотая середина, так как
перегревание формы, быстрое повышение температуры в муфельной печи, где ведется обжиг, нагревание формы в открытом пламени, приводит к её растрескиванию и осыпанию. Для металлов, используемых в стоматологии, оптимальным является температура обжига от 700 °С до 850 °С.
Продолжительность пребывания опоки в обжиговой печи связана с объемновесовым соотношением компонентов формовочной массы, использованной для опоки: чем выше концентрация специальной жидкости (т.е. чем меньше содержание воды в опоке), тем меньше время прокаливания опоки. Кроме того, величина концентрации специальной жидкости определяет коэффициент термического расширения опоки.
В качестве примера приведем три режима прокаливания в муфельной печи опоки из огнеупорной (формовочной) массы Пауэр Кэш:
— помещение опоки в горячую печь (для быстрого выгорания воска) при температуре 700-800 °С с последующим подъемом температуры до конечной величины и экспозицией (выдержкой) литьевой формы в печи в течение 40 мин. Этот режим, создающий экономию времени не менее 80 мин, используют при литье каркасов из сплавов золота;
— помещение опоки в горячую печь (для быстрого выгорания воска) при температуре 430 °С с последующим подъемом температуры до конечной величины при получении каркасов протезов из сплавов с температурой плавления свыше 1100 °С;
— помещение опоки в холодную печь для двухступенчатого прокаливания. При этом в интервале от комнатной температуры (22 °С) до 430 °С скорость ее подъема составляет 8 °С/мин. 1 При температуре 430 °С опоку выдерживают 30 мин, а затем (после подъема температуры до максимальной величины со скоростью нагрева 14 °С/мин) опоку дополнительно выдерживают в печи еще не менее 30 мин.
Более того, при использовании не содержащего углерод фосфатного формовочного материала Фудживест и Фуджибест Супер, применяемого для литья каркаса из любого сплава металлов, опока помещается прямо в нагретую обжиговую печь при конечной температуре 800 °С ± 50 °С, что обеспечивает экономию времени до двух часов. Такой быстрый прогрев опоки не оказывает влияния на расширение и качество поверхности сплава металла.
Следует отметить, что керамические тигли, в которых проводят плавку сплавов металлов, помещаются в муфельную печь одновременно с опокой, таким образом к окончанию этой процедуры опока и керамический тигель имеют одинаковую температуру;
6) плавка и литьё металлического сплава. После проведения вышеперечисленных предварительных мероприятий осуществляется литьё — процесс производства фасонных отливок путём заполнения жидким металлом заранее приготовленных форм, в которых металл затвердевает.
Существует несколько способов заливки металла в формы:
— свободная заливка — металл заполняет форму свободно, под действием гравитационных сил;
— литьё под давлением, создаваемым поршнем или воздухом с применением литейных машин;
— центробежное литье — заливка во вращающуюся форму — металл заполняет её под влиянием центробежной и гравитационной сил;
— вакуумное литье — заливка вакуумным всасыванием. При литье допускается некоторый перегрев металла, но не выше температуры плавления на 100—150 °С. Дальнейшее увеличение нагрева приводит к значительному поглощению газов и в последующем образованию газовых раковин.
Получение качественной отливки каркаса протеза зависит от температуры расплава. Так, при недостаточной температуре расплава:
— происходит преждевременное затвердевание, что сказывается на качестве
структуры отливки;
— существует риск образования преждевременных сгустков. Условия для образования сгустков возникают в случае недостаточной температуры разогрева, которая не позволяет потокам металла полностью смешиваться.
— низкая температура литья при большой площади отливки приводит к волнистой структуре ее поверхности;
— при недостаточном разогреве сплава происходит преждевременное затвердевание металла, что проявляется недоливами объектов литья.
— рябь на поверхности объясняется низкими температурами литья. Вследствии быстрого затвердевания, рябь, проявившаяся из-за наличия оксидных пленок на поверхности металла, не исчезает.
При избыточной температуре расплава или увеличении времени прогрева опоки возможно:
— разрушение формовочной массы. Нестабильность структуры формовочной массы при контакте с протекающим расплавленным металлом приводит к высвобождению микроскопических частиц опоки, которые попадают в поверхностные части отливки. Значимыми факторами в реакции между сплавом и материалом литейной формы являются: температура металла (любой сплав с температурой литья выше 1150 °С, которая превышает температуру плавления на 38-66 °С, должен отливаться в фосфатной формовочной массе), его химический состав, поверхностное натяжение, статика металла, состав литейной формы, а также термическая, химическая и механическая стабильность формовочной массы.;
— испарение компонентов сплава (например, цинка) и развитие реакций распада расплавленного металла с образованием газов, мешающих заполнению литейной формы. Этот эффект возникает в случае применения высокотемпературного сплава в сочетании с формовочными массами на гипсовой основе. Газы высвобождаются в ходе охлаждения и затвердевания металла, поскольку их растворимость понижается вместе с понижением температуры, хотя в процессе охлаждения большая часть газов может покинуть металл, но остатки газов образуют поры в структуре отливки;
— возникновение эффекта губки, когда во время затвердевания сплава в полости газ поднимается к поверхности расплавленного металла, но вследствие плотной структуры формовочной массы, не в состоянии выйти за пределы отливки. Одновременно происходит процесс неконтролируемого затвердевания перегретого сплава, что ведет к образованию пористой структуры отливки;
— возникновение неоднородности структуры отливки,
— возрастание усадки в отливке, что проявляется в увеличении жесткости каркаса протеза.
Во время перехода из жидкого состояния в твердое, расплавленный металл уменьшается в объеме. Недостаток объема в ходе процесса литья выражается в виде пористости сжатия, которую можно встретить преимущественно в областях, где металл затвердевает в последнюю очередь;
7) освобождение каркаса протеза от огнеупорной массы и литниковой системы. После извлечений опоки из литейной установки, её охлаждают, причем, с целью предупреждения внутреннего напряжения и трещин, рекомендуют охлаждение отливок проводить медленно: на воздухе или в разогретой, но выключенной муфельной печи.
Затем осторожно удаляют гипсовым ножом или выдавливают формовочную массу из опоки и освобождают от формовочной массы:
— отливка из золотых сплавов нагревается паяльным аппаратом и опускается в раствор соляной кислоты. Затем карборундовым или вулканитовым диском отрезаются литники. Отливка обрабатывается твердосплавными борами и карборундовыми камнями различных фасонов до получения ровной поверхности;
— при плотном припекании облицовочной массы к поверхности металлической
отливки из сплавов неблагородных металлов, последние погружают в раствор кислоты или щелочи. Чаще же проводится ультразвуковая очистка или обработка в камере пескоструйного аппарата.
Литниковая система отделяется от каркаса протеза с помощью обрезных кругов. Рассмотренный выше вариант получения литого каркаса (или его элемента) зубного
протеза является промежуточным этапом в процессе создания зубного протеза.
Следует отметить, что освобождение каркаса протеза от огнеупорной массы и литниковой системы, а также его отделка по сути являются сочетанием механической, термомеханической и химической обработки сплавов металлов (см.ниже), что требует проведения данных манипуляций в специально оборудованных производственных помещениях при строгом соблюдении технологической дисциплины, техники безопасности и условий эксплуатации используемых для этого оборудования, механизмов и приспособлений, рекомендованных заводом-изготовителем.
Химическая и электрохимическая обработка металлов и сплавов. Термической обработке, которая неизбежна при использовании различных металлов и сплавов, сопутствует образование под воздействием кислорода воздуха окалины на поверхности металла — окисной пленки. Она обладает повышенной твердостью по сравнению с металлом и поэтому способна нарушать рельеф изделия при его обработке. Кроме того, внедряясь в металл, окалина вызывает образование в нем углублений, которые в дальнейшем могут быть причиной брака и поломок.
Удаление с поверхности металлов окалины проводят химическим путем. Вещества, служащие для растворения окалины называются отбелами, а сам процесс удаления окалины — отбеливанием. Отбелы подбирают с таким расчетом, чтобы они, растворяя окалину, как можно меньше действовали на металл. Отбелом для серебряных сплавов служит этиловый спирт 96°, золотых - 40-50% раствор соляной кислоты. Наиболее распространенными отбелами для нержавеющей стали являются отбелы № 1,2,3, состоящие из соляной, азотной, серной кислот и воды. При составлении растворов отбела следует придерживаться правил техники безопасности: кислоту лить в воду, а не наоборот.
В технологии отбеливания используются два варианта:
— ручное (с помощью инструментов) погружение отбеливаемого металла в емкость с отбелом. Поэтому процедура снятия окалины предполагает следующее: в подогретый до кипения отбел зубной техник помещает на 0,5 - 1 мин протез и сразу же промывает его водой для удаления остатков отбела;
— электролитическое отбеливание, которое предполагает очистку поверхности металлического каркаса от окалины и остатков огнеупорной массы электролитическим способом. Этому процессу предшествует грубая механическая и химическая очистка каркаса протеза с помощью вращающейся металлической щетки или в пескоструйном аппарате с помощью абразивных порошков для струйной обработки (табл.4.2; 4.3.).
Таблица 4.2 Применение абразивного порошка электрокорунда Алустрал для струйной
обработки неблагородных сплавов
Зернистость порошка |
Область применения |
25 мкм |
Сглаживание переходов керамики к металлу, жевательная поверхность |
50 мкм |
Удаление паковочной массы, подготовка каркасов перед обжигом, удаление |
излишней керамической массы у металлокерамических коронок в пескоструйных |
|
|
аппаратах с соплом диаметром 1,0 мм |
110 мкм |
Обработка поверхностей благородных и неблагородных сплавов в пескоструйных |
аппаратах с диаметром сопла 4,0 мм |
|
150 мкм |
Подготовка каркасов перед обжигом в пескоструйных аппаратах с соплом |
диаметром 4,0 мм |
|
250 мкм |
Обработка поверхностей хромокобальтовых сплавов в пескоструйных аппаратах с |
соплом 3,0 и 4,0 мм. Подготовка каркасов неблагородных сплавов металлов перед |
|
|
обжигом в пескоструйных аппаратах с соплом диаметром 2,0 ; 3,0 и 4,0 мм |
Таблица 4.3 Применение абразивных порошков Ауробласт для струйной обработки
|
Зернистость порошка |
|
|
Область применения |
||
|
90-150 мкм |
|
|
Обработка поверхностей и доведение их до блеска (уплотнение поверхности) из |
||
|
|
|
благородных и неблагородных сплавов металлов в аппаратах с |
|||
|
|
40-80 мкм |
|
|
Доведение поверхностей коронок и мостовидных протезов до блеска. Обработка |
|
|
|
|
|
внутренних частей |
атачменов. Удаление окисной пленки после глазурования в |
|
|
|
|
|
|
аппаратах с соплом диаметром 1,0 мм |
|
|
|
После этого |
|
отливку помещают в специальный ковш и очищают от окалины |
||
|
|
|
||||
кипячением в расплаве гидроксида натрия, имеющего низкую температуру плавления. |
||||||
Кипячение можно проводить на газовой или электрической плите, установленной в |
||||||
вентиляционном шкафу. К каркасу протеза фиксируется анод. Катод помещается в ванну с |
||||||
раствором электролита. Процесс отбеливания продолжается 1-3 минуты при силе тока в 7- |
||||||
9 ампер и при температуре отбела равной 20-22 °С. При проведении электроотбеливания |
||||||
нужно строго соблюдать правила электробезопасности. |
||||||
|
|
Основными компонентами электролитов являются кислоты (ортофосфорная и |
||||
серная), которые под действием постоянного тока в несколько раз увеличивают свою |
||||||
активность. Используя названные составы и увеличивая плотность тока при прохождении |
||||||
через электролит проводится: |
|
|||||
|
|
— электрошлифование, то есть сглаживание поверхности металлического каркаса |
||||
путем равномерного истончения металла, при котором вес отливки может уменьшиться на |
||||||
20% (Г.П.Соснин, 1981); |
|
|||||
|
|
— электрополирование, то есть получение зеркальной поверхности металлического |
||||
каркаса при нахождении в этиленгликолевых электролитах в течение 5-7 мин при |
||||||
плотности тока 5-6 А/дм2. |
|
|||||
|
|
Для очистки и электрополирования металлических зубных протезов используется |
||||
отечественная установка Катунь, имеющая ванночку для заливки 18% раствором соляной |
||||||
кислоты. В кислоту погружают протез, фиксированный пластмассовым зажимом на |
||||||
вертикальной штанге, служащей анодом. Время травления составляет 10 мин, при |
||||||
плотности тока 0,4 А/см2. Для проведения полировки необходима сила тока 3,5-4,5 А, а |
||||||
электролит должен быть подогрет до температуры 35—45 °С. Следует помнить, что |
||||||
работа подобной установки должна проводиться при условии достаточной вентиляции. |
||||||
При отсутствии условий для вентиляции предлагается (О.Петрикас,1998) использование |
||||||
специальных растворов с пониженной токсичностью: |
||||||
|
|
— соляная кислота 260 мл/л + поваренная соль 104 г/л + щавелевая кислота 42 г/л |
||||
(при плотности тока 0,5 А/см2 и экспозиции 6,4 мин.); |
||||||
|
|
— соляная кислота 276 мл/л + поваренная соль 92 г/л (при плотности тока 0,6 А/см2 |
||||
и экспозиции 10 мин). |
|
|||||
друга |
В аппарате Электропол имеются две встроенные в корпус и изолированные друг от |
|||||
ванночки объемом по 1,5 л. Заполнение ванночек электролитом проводится |
||||||
раздельно. Каждая ванночка имеет свой пульт управления (сила тока, таймер), что |
||||||
позволяет проводить одновременную полировку двух каркасов дуговых (бюгельных) |
||||||
протезов. При этом каркас, фиксированный в специальные зажимы, совершает |
||||||
вращательные движения. Аппарат имеет пластмассовый корпус, металлические |
||||||
кислотостойкие части. |
|
|||||
|
|
Аппарат |
Вариант отличается от вышеназванного тем, что две ванночки для |
|||
электролита находятся вне корпуса прибора. |
||||||
|
|
Подобный Варианту аппарат Унопол меньшей мощности (80 Вт) предназначен для |
||||
электрохимической полировки одного каркаса дугового (бюгельного) протеза. |
||||||
|
|
Для ускоренного золочения кламмеров, каркасов дуговых (бюгельных) протезов и |
||||
сплава для металлокерамики используют специальный аппарат, в котором одновременно с |
||||||
процессом обезжиривания поверхности каркаса происходит золочение. При этом каркасы |
||||||
протезов фиксируются в ванночке |
с помощью электродов-зажимов типа "крокодил". |
|||||
Некоторые аппараты для золочения позволяют отказаться от электролитического обезжиривания и предварительного золочения. Плавная регулировка силы тока (до 3 А), наличие амперметра дают возможность контролировать силу тока и скорость осаждения при золочении. Для этого разработана специальная жидкость, в которой содержание золота составляет 2 г/л. Она не требует предварительной подготовки, обладает высокой химической устойчивостью, экономически выгодна. Скорость осаждения золота составляет 0,2 мкм/мин при силе тока в 300 мА.
Обработка металлов резанием. Обработка металлов резанием дает возможность создания изделия с точными размерами и поверхностью высокой степени чистоты. Сюда, кроме резания в его традиционном понимании (обрезка литников, уменьшение линейнообъемных размеров каркаса с помощью различных режущих инструментов и т.д.) следует отнести шлифование, полирование, сверление, фрезерование. Шлифование И полирование отнесено в этот раздел, так как связано со снятием микроскопических стружек и служит цели повышения степени чистоты поверхности.
Для сглаживания или полирования поверхности протезов применяют естественные (корунд, наждак, алмаз) и искусственные абразивные материалы (карборунд, графит, окись хрома, пемза). Из абразивных материалов готовят шлифовальные, точильные и полировочные инструменты.
Поверхность металлического каркаса протеза обрабатывают сначала напильниками, шаберами, штихелями, точильными камнями различной формы. За этой грубой обработкой следует шлифование, то есть заглаживание оставшихся от наждачной бумаги
трасс.Процесс шлифования и качество поверхности зависят от технологии шлифования: скорости движения абразива той или иной зернистости (чем больше скорость
оборота шлифовального мотора, тем меньше должна быть твердость камня); качества абразива (для грубого шлифования применяют крупнозернистые камни,
для более тонкого - мелкозернистые); давления абразива на поверхность каркаса (приложенное давление должно быть
оптимальным, чтобы не привести к излому протеза и поломке инструмента); учета тепловых явлений при шлифовании (причиной образования тепла является
трение абразивных зерен о поверхность и поскольку абразивный круг не является теплопроводным, возникающее тепло передается каркасу и приводит к снижению прочности и износоустойчивости. Перегрева нужно и можно избежать, охлаждая обрабатываемые изделия водой и регулируя интенсивность процесса шлифования).
После шлифования проводят полирование мягкими материалами (войлочными, матерчатыми, кожаными кругами), применяя при этом полировочные пасты.
Процесс полирования проводят в специальных полировочных комнатах, с обязательным наличием вытяжных шкафов, в респираторных масках с целью предотвращения попадания мелкодисперсной пыли в дыхательные пути.
После полирования металлический каркас (или протез) приобретает блестящую поверхность. Хорошо обработанная и полированная поверхность имеет повышенную твердость. Гладкая наружная поверхность протеза обеспечивает содержание его в гигиенических условиях, облегчая удаление остатков пищи и зубного налета.
Вместе с тем следует отметить, что непосредственный контакт инструмента с поверхностью металлического каркаса и применение при этом смазок (паст, эмульсий и т. д.) обусловливает создание поверхностного дефектного слоя, который по своему составу отличается от основного металла. Meтод электрохимического полирования (см.выше) не имеет этого недостатка.
Сверление — способ получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий в массе металла.
Фрезерование — один из способов резания материалов, применяемых при обработке
плоских и фасонных поверхностей, пазов, тел вращения. При этом деталь каркаса (или каркас) протеза жестко фиксируют в специальном держателе фрезерной установки (станка). Обязательным условием такой процедуры в ряде случаев (например, при обработке уступов на опорных коронках для элементов замковых креплений) является параллельность плоскостей фрезерования. В качестве режущего инструмента применяются многозубые (многолопастные) режущие инструменты в виде тела вращения, на торце которого расположены режущие кромки, фрезы той или иной формы (например, цилиндрические фрезы предназначены для обработки плоской наружной и внутренней поверхностей литых коронок, дисковые фрезы — для обработки уступов, пазов, многогранных и других поверхностей).
Обработка металлов давлением. Ковка — способ обработки металлов давлением, при котором в результате многократного прерывистого ударного воздействия инструмента на заготовку она приобретает заданную форму и размеры. Ковка является разновидностью штамповки с той разницей, что при ковке изменение формы не обусловлено какими-либо контурами, а при штамповке изменение формы строго ограничено формами штампа.
Штамповка — способ обработки давлением металлов и других материалов, при котором форма и размеры изделия определяются конфигурацией инструментов - штампа и пресс-формы.
Несколько десятилетий назад в лабораторной технике ковка применялась при получении металлических коронок. В настоящее время её используют для расплющивания кламмерной проволоки при получении отростка гнутого проволочного кламмера.
Процесс ковки обычно предшествовал процессу штамповки. Для ковки использовали специальные приспособления - наковальни, состоящие из массивного круглого металлического основания с цилиндрическими стойками, в которых в горизонтальном и наклонном положении фиксированы оправки в виде усеченного конуса, отвертки, шара и т.д. На таких оправках методом ковки металлической гильзе придавалась предварительная форма и выправлялись складки искусственной коронки.
Штамп и пресс-форма, как правило, одинаковы по контурам, но имеют разницу в размерах на толщину штампуемой детали.
В настоящее время штамповка металлов утратила свои позиции, поскольку технология металлических штампованных коронок и металлических базисов съемных протезов устарела и вытеснена технологией литых протезов (или их каркасов).
Разновидностью обработки металлов давлением является вальцевание (вальцовка) — деформирование полосовых или слитковых заготовок в вальцах. Для этого металлическую заготовку вкладывают между валками, вращение которых изменяет линейно-объемные размеры заготовки. После первой прокатки валки сближают и ВНОВЬ прокатывают пластинку. Так происходит до тех пор, пока пластинка не примет нужную толщину. При этом получаются металлические пластинки для штамповки. Можно сказать, что этот метод в лабораторной технике устарел и применяется скорее в порядке исключения.
Термическая обработка металлов. Термической обработкой называются процессы,
связанные с нагревом и охлаждением металла, вызывающие изменения внутреннего его строения, и в связи с этим, физических, механических и других свойств.
В основе термической обработки металлов лежат сложные процессы внутриструктурных преобразований, в результате которых в сплаве исчезают внутреннее напряжение, искажение кристаллической решетки, восстанавливаются физикомеханические свойства: снижается твердость, повышается пластичность и вязкость.
К основным видам термической обработки сплавов металлов относят отжиг, закалкку и отпуск.
Отжиг - термическая обработка материалов (например, металлов, полупроводников, стекол) заключающаяся в нагреве до определенной температуры, выдержке и медленном охлаждении. Цель - улучшение структуры и обрабатываемости, снятие внутренних
напряжений и т.д.
Закалка - термическая обработка материалов, заключающаяся в нагреве и последующем быстром охлаждении с целью фиксации высокотемпературного состояния материала или предотвращения (подавления) нежелательных процессов, происходящих при медленном охлаждении.
Отпуск металлов - термическая обработка закаленных сплавов (главным образом нержавеющей стали) - нагрев ниже нижней критической точки, выдержка и охлаждение. Цель — оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости.
Назначение закалки — получение высокой твердости и повышенной прочности. В зависимости от скорости охлаждения показатель твердости может заметно колебаться. Для восстановления у закаленных изделий пластичности и вязкости их нагревают в температурном интервале от 200 до 700 °С, выдерживают и охлаждают. Закалка в лабораторных условиях осуществляется после паяния, когда спаянные детали опускают в холодную воду. Отпуском пользуются редко.
Термическая обработка сплавов золота достигается путем нагрева слитка или детали в пламени паяльного аппарата до красного цвета с последующим постепенным охлаждением на воздухе.
Термическая обработка деталей из нержавеющей стали для снятия наклепа и повышения механических свойств проводится путем нагрева детали до 1000—1100 °С и последующего охлаждения на воздухе.
Для термической обработки сплавов металлов используют открытое пламя (например, при паянии) или высокую температуру, создаваемую электрическим током (например, литье сплавов).
Паяние - процесс получения неразъемного соединения путём нагрева места паяния и заполнения зазора между соединяемыми деталями расплавленным припоем с его последующей кристаллизацией. Припой — металл или сплав, заполняющий зазор между соединяемыми деталями при паянии.
Серьезный недостаток метода заключается в окислении припоев для неблагородных сплавов. При этом в слюну выделяется токсичные для организма вещества, и могут возникать электрохимические нарушения в полости рта.
Физико-механические свойства припоя (цвет, узкий температурный интервал плавления, стойкость против коррозии) должны максимально соответствовать таковым у сплава, из которого созданы требующие соединения элементы каркаса протеза.
Во время паяния соединяемые места принимают температуру расплавленного припоя. Поэтому температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления спаиваемых частей на 50-100 °С, так как в противном случае паяние привело бы к частичному расплавлению спаиваемых деталей протеза.
Расплавленный припой обладает текучестью, которая увеличивается с повышением температуры, т.е. припой течет в направлении от холодных частей к горячим. Фактически на этом свойстве и основано использование пламени горелки в процессе паяния. В месте соприкосновения деталей и припоя происходит диффузия одного металла в другой. Скорость диффузии зависит, главным образом, от материала протеза и припоя, а также от температуры. Все это вместе взятое и определяет структуру полученного шва, которая может быть в виде твердого раствора, химического соединения или механической смеси.
Твердый раствор является наиболее благоприятной структурой и считается лучшим видом паяния. Шов хорошо противостоит коррозии и получается прочным и механически стойким. Он чем тоньше, тем прочнее. Следует помнить, что большинство припоев уступает по механическим параметрам соединяемым металлам.
Расплавлять припой в процессе паяния необходимо как можно быстрее, а после получения шва источник пламя горелки необходимо немедленно удалить.
Так как паяние чаще происходит при нагревании открытым пламенем, то на поверхности спаиваемых металлов может образоваться пленка окислов, которая
препятствует диффузии припоя. Особенно усиленно образуется эта пленка у сплавов, содержащих хром, отличающихся высокой способностью пассивироваться, то есть покрываться окисной пленкой. Поэтому в процессе паяния необходимо не только расплавить припой и заставить его разлиться по спаиваемым поверхностям, но и не допустить образования окисной пленки к моменту достижения рабочей температуры в спаиваемых деталях. Это достигается применением различных паяльных веществ или флюсов.
Кроме паяния используется другой вид соединения элементов протеза в единую конструкцию - сварка, при которой расплавленные элементы (детали) протеза сливаются и образуют однородное монолитное соединение. Сварка - процесс получения неразъемного соединения деталей конструкции при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или при совместном действии того и другого в результате установления межатомных связей в месте их соединения.
Для соединения металлических деталей перед их спаиванием используется точечная сварка.
Плазменная сварка позволяет соединять сплавы на основе хрома, кобальта, молибдена без применения припоя и флюса. Характеризуется узкой зоной нагрева, что позволяет сохранить участки, расположенные вблизи места сварки. Сварной шов обладает гораздо большей прочностью, чем паяный. Он, в отличие от паяного, отличается совершенно однородной структурой, не выделяется на фоне свариваемых деталей и является коррозионостойким.
Плазменная сварка, кроме того, может закрыть широкие дефекты при добавлении основного материала, из которого сделан протез. С этой целью на высокочастотной установке лаборатории отливаются прутки для сварки. Применяются при переломах дуг и литых базисов, для установки удерживающих штифтов, отверстий в литых коронках, раковин в отливках, при реставрации кламмеров и моделировании металлических каркасов. При сварке между электропроводящей заготовкой и струей пламени образуется электрическая дуга большой плотности энергии и высокой температуры. Место сварки защищается от окисления.
Однородность сварного шва объясняется тем, что используемый присадочный материал имеет такое же химическое строение и свойства, что и свариваемые детали.
К преимуществам плазменной микросварки, применяемой в ортопедической стоматологии, следует отнести следующие:
— плазменная микроструя, в которой в качестве плазмообразующего газа применяется аргон, соединяет самые твердые
металлы, например, сплавы на основе хрома, кобальта и молибдена, в узких пределах зоны плавления (даже вблизи пластмассовых частей) путем слияния расплавленной заготовки, без применения дорогостоящих припоя и флюса;
— значительно большая прочность по сравнению с паянием;
— отсутствие остатков флюсов на сварном шве. Прибор для плазменной микросварки является настольным,
достаточно удобным в использовании. Диапазон настройки сварочного тока (0,3 А - 10 А) можно регулировать в процессе работы с помощью ножного управления. Место сварки защищается от окисления с помощью среды защитного газа (аргон/водород, 5-8 % Н2). Показаниями к применению микроплазменной сварки является соединение литых элементов протеза в единую конструкцию как при его создании, так и при реставрации.
Электроискровая обработка (эрозия) металла заключается в его разрушении под воздействием электрических разрядов, посылаемых источником электрического тока. При перемещении инструмента-электрода по направлению к детали-электроду и их сближении до зазора 0,1-1 мкм возникает искровой разряд. Под влиянием высокой температуры, создаваемой электрическими разрядами, происходит разрушение металла с образованием углубления в обрабатываемой детали. При этом, как правило, инструмент-электрод
