Ситуационная задача № 13.

Пациент Л. обратился в клинику с целью протезирования.

Дефект коронки зуба 3.7 медиально-окклюзионная поверхность которого восстановлена пломбировочным материалом (цемент). Медиальный межзубной контакт 3.7 отсутствует.

Диагноз: дефект коронки 3.7.

Планируется протезирование зуба 3.7 цельнометаллической литой коронкой.

Задание:

1. Перечислите клинические приемы и технологические этапы протезирования цельнометаллической литой коронкой

2. Назвать и охарактеризовать принципы препарирования зубов под литые коронки.

3. Подробно расскажите технологию препарирования 3.7 под цельнометаллическую литую коронку: перечислить последовательность препарирования различных поверхностей зуба и применения вращающихся инструментов, скорости вращения режущего инструмента.

4. Ретракция десневого края: материалы и методика.

5. Изложите методику снятия оттиска при протезировании литыми коронками (рабочего, вспомогательного). Дайте определение понятию «двойной оттиск». Охарактеризуйте выбранный оттискной материал.

6. Дайте определение понятию «модель», назовите виды моделей. Технология разборной модели. Гипс, состав, свойства, виды, классификация по ISO.

7. Устройство окклюдатора и правило пользования им. Гипсовка моделей в окклюдатор.

8.Правила моделирования гипсовых зубов для изготовления металлической литой коронки (инструменты, характеристика воска используемого для моделирования, способы моделирования).

9. Сплавы металлов (неблагородные), применяемые при протезировании литой коронкой. Классификация. Их физические, химические и технологические свойства.

10. Сплавы металлов (благородные), применяемые при протезировании литой коронкой. Классификация. Их физические, химические и технологические свойства.

11. Технология литья.

12. Формовочные смеси: классификация, состав, свойства, применение.

13. Литье сплавов. Принципы построения литниковой системы.

14. Окончательная обработка литой коронки (шлифовка, полировка).

Клинические этапы	Лабораторные этапы
1. Препарирование опорного зуба, снятие полных анатомических оттисков силиконовыми масса­ми, полного анатомического оттиска альгинатными массами из противоположного зубного ряда. Определение центрального соотношения челюстей. 2. Припасовка цельнолитой коронки, проверка окклюзионных соотношений. 3. Припасовка и фиксация цельнолитой коронки	1. Изготовление комбинированной разборной гипсовой модели. Изготовление гипсовой вспомогательной модели. Гипсование мо­делей в артикулятор (окклюдатор). Модели-рование восковой композиции цельнолитой коронки. Замена воска на металл в литейной лаборатории. Обработка цель­нолитой коронки. 2. Завершающая обработка, шлифование и полирование цельнолитой коронки.

2.3.Особенностью препарирования зубов под цельнолитые металлические коронки является то, что производиться сошлифовывание большего слоя твердых тканей зубов. Культе зуба придают слабую конусность 7-15 градусов и в пришеечной области классического уступа не делают, создают символ уступа Knife edge. Снятие заданного количества твердых тканей должно производиться в соответствии с зонами безопасностями. Препарирование начинаем с окклюзионной поверхности, снимая 0.5 – 0.4 мм, но при этом окклюзионная поверхность должна сохранять анатомические контуры, сразу делаем разобщение с другими зубами. Инструменты: чечевицеобразный бор, турбинным наконечником или скоростным микромотором. Скорость= 110 -120 об\мин. Эмаль-алмазным бором, дентин-твердосплавным бором. Далее начинаем работать с оральной и вестибулярной поверхностями и мах заходим на контактную поверхность. Инструмент берем меньшего диаметра и убираем перемычки. Турбинным наконечником или скоростным микромотором. Скорость= 110 -120 об\мин. Эмаль-алмазным бором, дентин-твердосплавным бором. Цель: убрать экватор, сошлифовывая столько тканей, пока диаметр экватора не станет равным диаметру шейки зуба. После того как зуб вывели из контакта, начинаем работать под десной. Создаем символ уступа специальным U- образным инструментом торпедо. Далее работаем с ретракционной нитью.

4.Перед снятием оттиска необходимо провести ретракцию десны при помощи ретракционной нити, пропитанной раствором с сосудосуживающим и дубящим свойством. Для этого берем нить соответствующего размера (бывают: 00, 01, 01 МАХ, 02, 03) и соответствующей структуры: вязанные, крученные, плетеные. Далее укладываем в десневой желобок на 30 мин специальной гладилкой нить так, чтобы не порвать окружающие связки зуба. Производим аппликационную анестезию и можно начинать препарирование. Слепок обычно в день препарирования не снимают!

5. Двойной оттиск – это обратное (негативное) отображение поверхности твердых и мягких тканей, расположенных на протезном ложе и его границах.

Полугение двойного оттиска проводится в два этапа. На первом этапе на смазанную адгезивом оттискную ложку наносится смешанная с катализатором основная плотная паста и снимается оттиск. При этом, чтобы создать пространство для корригирующей пасты, процедуру проводят до препарирования зубов, или не снимая временные коронки, или предварительно покрыв оттискной материал полоской тонкой полиэтиленовой пленки. Затем, после препарирования, проводится фармако-механическое расширение десневой бороздки (кармана) опорных зубов, введение туда льняной или хлопчатобумажной нити или трикотажного кольца, пропитанных растворами вазоконстриктора.

Первый слой оттиска индивидуализирует стандартную ложку, которой он был получен. На нем срезается слой пасты на своде нёба и по краям оттиска для его свободного повторного введения в полость рта. Кроме того, удаляются межзубные перегородки для предотвращения отдавливания межзубных сосочков. И наконец, гравируются отводные канавки от отпечатков зубов к вершине нёбного свода, радиально, для предупреждения упругой деформации оттиска. Затем первый слой отпечатка высушивается и заполняется уточняющей пастой. Из карманов извлекаются нити, сами карманы высушиваются струей теплого воздуха. Они могут быть заполнены корригирующей пастой с помощью специального шприца с изогнутой канюлей. Можно снимать оттиск и без применения шприца, наполняя уточняющей пастой оттиск и вновь вводя его в полость рта.

О силиконовом и альгинатном материале см. Клиническое материаловедение стр. 10-14

6. Модель – это позитивное изображение рельефа тканей протезного ложа и прилегающих участков, воспроизведенных по слепку. Виды моделей:

- диагностическая

-контрольная

-рабочая

-вспомогательная

Гипс- полугидрат сульфата кальция (СаSO4 *2H2O)

В ортопедической стоматологии применяют два вида гипса:

β – полугидрат сульфата кальция, получают нагреванием двухводного гипса при нормальном давлении. Применяется он для получения оттисков, изготовления формовочных материалов, паяния.

α – полугидрат сульфата кальция, получают при нагревании двухводного гипса под давлением 1,3 атм. Применяется для изготовления моделей. Он высокопрочный, автоклавированный, каменный.

Свойства:

Положительные:

- легко приготавливается

- хорошо соединяется с ложкой

- пластичен и текуч

- дает точный отпечаток рельефа протезного ложа

- не дает усадки

Отрицательные:

- плохо выводится из полости рта т.к. после кристаллизации становится твердым

- плохо отделяется от модели

- проведение дезинфекции невозможно

- в тонких местах легко ломается

Классификация гипса по ISO:

- слепочный

- зуботехнический

- каменный

- высокопрочный каменный

Технология разборной модели:

В полученном оттиске выделяются зубы, нужные в будущем для работы, в них по оси зуба вставляется штифт. На вибрационном столике заливают слой высокопрочного гипса (VI тип) немного выше шейки зуба, застывает. На него накладывается гипс II типа, таким образом создаётся основа модели. Затем на полученной модели распиливают зубы со штифтами внутри и лёгких постукиванием по основанию базиса они могут быть вытащенными из модели.

7. Окклюдатор – прибор, позволяющий фиксировать модели в положении центральной окклюзии, воспроизводить имитацию движения открывания и закрывания рта и осуществлять постановку искусственных зубов.

Простой окклюдатор состоит из двух сочлененных между собой рам, одна из которых идет горизонтально, имеет поперечную перемычку. В центре перемычки установлен вертикальный винт со стопорным устройством. Нижняя рама изогнута под углом 100 – 110 градусов и имитирует нижнюю челюсть. Между восходящими дужками рамы, в центре, имеется площадка, в которую упирается винт верхней рамы. Поворот винта позволяет менять расстояние между рамами, а стопорный винт – фиксировать это расстояние.

Для фиксации гипсовых моделей в положении центральной окклюзии их складывают по отпечаткам окклюзионной поверхности зубов на примусных валиках и скрепляют друг с другом с помощью спичек воском. Модели устанавливают так, чтобы штифт высоты окклюдатора упирался в площадку. Штифт должен сохранять высоту прикуса, не препятствовать смыканию и размыканию окклюдатора, при этом центр модели должен совпадать с центром окклюдатора, протетическая плоскость должна быть параллельна рамам окклюдатора. После ориентации моделей замешивается гипс, создается подлиток и в него погружается нижняя рама окклюдатора. Далее добавляется небольшой слой гипса сверху нижней рамы и на него помещаются скрепленные модели. Шпателем следует загладить гипс по всей окружности модели. В дальнейшем слой гипса накладывается на модель верхней челюсти и в него опускают верхнюю раму окклюдатора. При затвердении гипса излишки его убирают.

8. Перед моделированием воском коронки зуба его поверхность покрывают слоем целлулоидного лака или пластмассовым колпачком толщиной 0,2 мм. Область шейки зуба должна быть свободна от лака (колпачка). Такая подготовка зуба перед моделированием производится для компенсации усадки металла-и создания места для фиксирующего цемента.

Коронку моделируют путем постепенного наслаивания воска и создания анатомической формы данного зуба. Затем устанавливают литники (для передних зубов — ближе к режущему краю, для жевательных — в оральный бугор), и после снятия с модели и удаления пластмассового колпачка коронку отливают из металла.

Для получения тонкостенной литой коронки моделирование зуба надо производить в два этапа (предварительное и окончательное) (рис. 27).

После предварительного моделирования зуб приобретает анатомическую форму и размеры меньше естественного зуба на толщину металла (0,35—0,40 мм>.

Окончательное моделирование начинают с обтягивания культи пластинкой воска толщиной 0,25- 0,30 мм, размягченной в теплой воде с последующим сглаживанием и склеиванием линий швов. Для снятия восковой репродукции коронки с культи зуба на оральной поверхности делают тонкий разрез, края раздвигают и с помощью литников, установленных на режущем крае, коронку снимают с зуба. Место разреза вновь соединяют, сглаживают нагретым шпателем, и восковую репродукцию отливают в металле.

Литые металлические коронки можно изготовить и на огнеупорной модели, которую получают по гипсовой.

9. Сплавы металлов:

А)Драгоценные – на основе золота и платины( сплав 900, 750 и припой 750 пробы)

Б)Полудрагоценные - на основе серебра и палладия ( сплав ПД-250, ПД-190)

В)Не драгоценные – на основе кобальта, никеля, алюминия. (КХС)

СПЛАВЫ НЕБЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ. (Не драгоценные)

Кобальт-хромовые сплавы.

Состав.

Сплав содержит кобальт (55 — 65%) и хром (до 30%). Другие основные легирующие элементы — молибден (4 — 5%) и реже титан (5%) (Таблица 3.3.6). Кобальт и хром формируют твердый раствор с содержанием хрома до 30%, что является пределом растворимости хрома в кобальте; избыток хрома образует вторую хрупкую фазу.

В целом, чем выше содержание хрома, тем устойчивее сплав к коррозии. Поэтому производители стараются максимально увеличить количество хрома, не допуская образования второй хрупкой фазы. Молибден вводят для образования мелкозернистой структуры материала путем создания большего количества центров кристаллизации во время процесса затвердевания. Это имеет дополнительное преимущество, так как молибден вместе с железом дают существенное упрочнение твердого раствора. Тем не менее, зерна имеют довольно большие размеры, хотя их границы очень трудно определить из-за грубой дендритной структуры сплава.

Углерод, присутствующий только в небольших количествах, является чрезвычайно важным компонентом сплава, поскольку незначительные изменения в его количественном содержании могут существенно изменить прочность, твердость и пластичность сплава. Углерод может сочетаться с любым другим легирующим элементом с образованием карбидов. Тонкий слой карбидов в структуре может значительно повысить прочность и твердость сплава. Однако, слишком большое количество карбидов может привести к чрезмерной хрупкости сплава. Это представляет проблему для зубного техника, которому необходимо гарантировать, что во время плавки и литья сплав не абсорбировал излишнее количество углерода. Распределение карбидов также зависит от температуры литья и степени охлаждения, т.к. единичные кристаллы карбидов по границам зерен лучше, чем их сплошной слой вокруг зерна.

Таблица 3.3.6 Свойства некоторых кобальт-хромовых сплавов

Свойства.

Для зубного техника работа с этими сплавами труднее, чем с золотосодержащими сплавами, поскольку перед литьем, их нужно нагреть до очень высоких температур. Температура литья этих сплавов в пределах 1500-1550°С, а связанная с ней литейная усадка равна примерно 2%.

Эти сплавы трудно полировать обычным механическим способом из-за их высокой твердости. Для внутренних поверхностей протезов, непосредственно прилегающих к тканям полости рта, применяется метод электролитической полировки, чтобы не снизить качество прилегания протеза, но внешние поверхности приходится полировать механическим способом. Преимущество такого способа в том, что чисто отполированная поверхность сохраняется более длительное время, что является существенным достоинством для съемных зубных протезов.

Недостаток пластичности, усугубляемый включениями углерода, представляет собой особую проблему, и в частности потому, что эти сплавы склонны к образованию пор при литье. При сочетании эти недостатки могут приводить к поломкам кламмеров съемных протезов.

Тем не менее, существует несколько свойств этих сплавов, которые делают их почти идеальными для изготовления каркасов частичных зубных протезов. Модуль упругости Со — Сг сплава обычно равен 250 ГПа. Такой высокий модуль упругости имеет преимущество в том, что протез, и особенно плечи кламмера, могут быть изготовлены с более тонким поперечным сечением, сохраняя при этом необходимую жесткость. Сочетание такого высокого показателя модуля упругости с плотностью, которая приблизительно вполовину ниже, чем у золотосодержащих сплавов, значительно облегчают вес отливок. Это, несомненно, большое преимущество для комфортности пациента.

Добавление хрома обеспечивает получение коррозионностойких сплавов. Можно с уверенностью утверждать, что эти сплавы обладают высокой степенью биосовместимости.

Некоторые сплавы также содержат никель, который добавляют производители при получении сплава ш усиления вязкости и снижения твердости. Однако никель известный аллерген, и его применение может вызывать аллергические реакции слизистой полости рта.

Титановые сплавы.

Титан обладает целым рядом уникальных свойств, в том числе высокой прочностью при низкой плотности и биосовместимостью. Кроме того, предполагали, что, если для изготовления коронок и мостовидных протезов, опирающихся на титановые имплантаты, использовать другой металл, а не титан, это может привести к гальваническому эффекту.

Чистый титан получают из титановой руды (например, рутила) в присутствии углерода или хлора. Полученный в результате нагревания TiCl

восстанавливается расплавленным натрием с образованием титановой губки, которая затем плавится в условиях вакуума или в среде аргона для получения заготовки (слитка) металла.

Состав.

В клиническом аспекте наибольший интерес представляют две формы титана. Это технически чистая форма титана (тех.ч.ТО и сплав титана — 6% алюминий — 4% ванадий.

Технически чистый титан.

Титан — металл, склонный к аллотропическим или полиморфным превращениям, с гексагональной плотноупакованной структурой (а) при низких температурах и структурой ОЦК (Р) при температуре выше 882С. Чистый титан фактически является сплавом титана с кислородом (до 0,5%). Кислород находится в растворе, так что металл является единственной кристаллической фазой. Такие элементы, как кислород, азот и углерод обладают большей растворимостью в гексагональной плотноупакованной структуре а-фазы, чем в кубической структуре (3-фазы. Эти элементы формируют промежуточные твердые растворы с титаном и способствуют стабилизации а-фазы. Такие элементы, как молибден, ниобий и ванадий, выступают в качестве Р-стабилизаторов.

Сплав титан - 6% алюминий - 4% ванадий.

При добавлении к титану алюминия и ванадия в небольших количествах, прочность сплава становится выше, чем у чистого титана Ti. Считается, что алюминий является а-стабилизатором, а ванадий выступает в качестве В-стабилизатора. Когда их добавляют к титану, температура, при которой происходит переход гх—Р, понижается настолько, что обе и формы могут существовать при комнатной температуре. Таким образом, Ti — 6% Al — 4% V имеет двухфазную структуру а— и (3-зерен.

Свойства.

Чистый титан это белый блестящий металл, который обладает низкой плотностью, высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Он пластичный и является легирующим элементом для многих других металлов. Сплавы титана широко применяются в авиационной промышленности и в военной области благодаря высокой прочности на разрыв (~500 МПа) и способности выдерживать воздействие высоких температур. Модуль упругости чистого титана тех.ч.Т равен ПО ГПа, т.е. вдвое ниже модуля упругости нержавеющей стали и кобальт-хромового сплава.

Свойства при растяжении чистого титана Ti в значительной степени зависят от содержания кислорода, и хотя предел прочности при растяжении, показатель постоянной деформации и твердость увеличиваются с повышением концентрации кислорода, все это происходит за счет снижения пластичности металла.

Путем легирования титана алюминием и ванадием возможно получение широкого спектра механических свойств сплава, превосходящих свойства технически чистого титана тех.ч.Тг Такие сплавы титана являются смесью а— и Р-фаз, где ос-фаза относительно мягкая и пластичная, а Р-фаза жестче и тверже, хотя и обладает некоторой пластичностью. Таким образом, меняя относительные пропорции фаз можно получить большое разнообразие механических свойств.

Для сплава Ti — 6% Al —4% V можно добиться более высокой прочности при растяжении (-1030 МПа), чем для чистого титана, что расширяет область применения сплава, в том числе при воздействии больших нагрузок, например, при изготовлении частичных зубных протезов.

Важным свойством титановых сплавов является их усталостная прочность. Как чистый титан тех.ч.Т1, так и сплав Ti — 6% Al — 4%V имеют четко определенный предел усталости с кривой S — N (напряжение — число циклов), выравнивающейся после 10 — 10 циклов знакопеременного напряжения, величина которого устанавливается на 40-50% ниже предела прочности на растяжение. Таким образом, тех. ч. Ti не следует применять в случаях, где требуется усталостная прочность выше 175 МПа. Наоборот, для сплава Ti — 6% Al — 4% V этот показатель составляет примерно 450 МПа.

Как известно, коррозия металла является основной причиной разрушения протеза, а также возникновения аллергических реакций у пациентов под воздействием выделяющихся токсичных компонентов. Титан стал широко использоваться именно потому, что это один из самых устойчивых к коррозии металлов. В полной мере эти качества можно отнести и к его сплавам. Титан обладает высокой реакционной способностью, что является в данном случае его сильной стороной, поскольку оксид, образующийся на поверхности, чрезвычайно стабилен, и он оказывает пассивирующий эффект на весь остальной металл. Высокая устойчивость титана к коррозии в биологической области применения хорошо изучена и подтверждена многими исследованиями.

Литье титановых сплавов представляет серьезную технологическую проблему. Титан имеет высокую температуру плавления (~1670°С), что затрудняет компенсацию усадки отливки при охлаждении. В связи с высокой реакционной способностью металла, литье необходимо выполнять в условиях вакуума или в инертной среде, что требует использования специального оборудования. Другая проблема заключается в том в том, что расплав имеет тенденцию вступать в реакцию с литейной формой из огнеупорного формовочного материала, образуя слой окалины на поверхности отливки, что снижает качество прилегания протеза. При конструировании протезов, опирающихся на имплантаты ( суперструктуры) следует выдерживать очень жесткий допуск для получения хорошего прилегания к имплантату. В противном случае можно нарушить ретенцию имплантата в кости. В никельтитановых отливках также часто можно наблюдать внутреннюю пористость. Поэтому используются и другие технологии для изготовления зубных протезов из титана, например, такие как CAD/САМ-технологии в сочетании с прокаткой и методом искровой эрозии.

Важно также отметить, что высокое содержание золота в сплаве открывает большую возможность изготовления высококачественного зубного протеза.

10. Благородные сплавы металлов.

Сплавы золота различают по процентному содержанию золота. Чистое золото обозначают 1000ой пробой. Золото 900 пробы содержит 90% золота, 4% серебра, 6% меди. Применяется для изготовления штампованных коронок и паяных мостовидных протезов. Сплав 750 содержит 75% золота, 8% серебра, 9% меди и 8% платины. Применяется для изготовления кламмеров, вкладок, литых частей дуговых протезов. Паяют серебряно-палладиевые сплавы золотым припоем 750 пробы. В последние годы выпускают сплав ПД-190 и ПД-250 (19% и 25% палладия соответственно) Основным компонентом является серебро.

12. Формовочные – это такие материалы, которые применяют для создания формы при литье сплавов металлов. Основным требованием для них являются наиболее полное соответствие расширению, а затем сжатию охлаждающегося сплава.

Формовочные материалы должны обладать следующими свойствами:

- быть прочными

- не разрушаться при температуре плавления сплава

- газопроницаемыми (чтобы форма могла заполниться металлом)

- обладать способностью компенсировать усадку остывающего сплава

- не содержать веществ, способных реагировать со сплавом или его окисной пленкой

-быть высокодисперсными (чтобы обеспечить гладкую поверхность отливки)

- быть безвредными и удобными в работе

В зависимости от основного связующего вещества формовочные материалы делятся на гипсовые( для литья благородных и низкотемпературных сплавов), фосфатные и силикатные( для литья высокотемпературных сплавов).

Гипсовые формовочные материалы. Формовочные материалы, в которых связующим веществом является гипс, называются гипсовыми. Основными компонентами их могут быть окись кремния и окись алюминия. Гипсовые формовочные смеси находят применение при литье сплавов, имеющих температуру плавления до 1100C. При литье сплавов с более высокой температурой плавления пользоваться такими смесями не следует. Уже при температурах свыше 400-500°С наступает частичное разложение гипса с образованием сернистого газа, сероводорода и других газообразных продуктов. Однако при температурах плавления сплавов до 1100C применение гипса для связи, огнеупорных наполнителей допустимо, так как действие высокой температуры за очень короткое время практически не успевает вызвать разрушение оболочки и на качестве небольшой по массе отливки не сказывается. Следует учитывать некоторые особенности гипсовых формовочных материалов, связанных со свойствами гипса. а) При затвердевании формовочной массы происходит ее расширение вследствие уменьшения плотности массы, вызванной задержкой воды между кристаллами огнеупорного наполнителя. Если заполненную опоку (кювету) в начальной стадии затвердевания погрузить в воду, то произойдет насыщение формовочной массы водой. Это приведет к еще большему расширению массы. Суммарная величина гигроскопического расширения можету достигнуть 1-2%. б) При термической обработке литейной формы, проводимой с целью выжигания воска и прокаливания огнеупорного наполнителя, происходит дегидратация гипса и он дает усадку до 2%. в) Термическое расширение формовочной массы, способное существенно компенсировать усадку металла, достигается при использовании в качестве огнеупорного наполнителя окиси кремния (кристобаллит или кварц). Применение кристобаллита, имеющего большую способность к термическому расширению, дает возможность при литье в горячую форму (температура около 350-400°С) получить расширение формы до 1,25%, что может компенсировать усадку сплавов, имеющих относительно небольшую усадку при затвердевании (сплавы на основе золота, палладия и т. д.). Фосфатные формовочные материалы. В фосфатных формовочных материалах в качестве связующего вещества используются фосфаты, по составу подобные фосфатцементам, применяемым в стоматологии. При смешивании окислов металлов (цинк, магний, алюминий), входящих в состав порошка, с жидкостью (фосфорная кислота) происходит образование фосфатов, которые прочно связывают частички наполнителя формовочной смеси (кристобаллит, кварц и т. п.). В результате термической обработки фосфаты переходят из орто- в пироформу, обладающую большой термоустойчивостью при температуре 1200-1600°С. Компенсационное расширение формы при использовании этих формовочных масс может быть получено только : за счет наполнителя (окиси кремния).

Силикатные формовочные материалы. Это материалы на связующей основе органических соединений кремния или гидролиза жидкого стекла. Компенсация усадки у этих материалов происходит за счет термического расширения. В процессе нагрева силикатные соединения переходят в окись кремния – последняя и является основой формы. Она способна компенсировать усадку нержавеющих сталей( 2,7%)

11,13. ЛИТЬЕ СПЛАВОВ МЕТАЛЛОВ: Для получения металлических деталей посредством литья исполь­зуют два метода: 1) метод литья по выплавляемым моделям из моделировочного воска в формах из огнеупорного материала; 2) ме­тод литья по выплавляемым моделям на огнеупорных моделях, помещенных в формы из огнеупорного материала.

Процесс литья включает ряд последовательных операций: 1) изго­товление восковых моделей деталей (при литье на огнеупорных моделях предварительное получение таковых); 2) установка литникобразующих штифтов и создание литниковой системы; 3) покрытие моде­лей огнеупорным облицовочным слоем; 4) формовка модели огнеупор­ной массой в муфеле; 5) выплавление воска; 6) сушка и обжиг формы; 7) плавка сплава; 8) литье сплава; 9) освобождение деталей от огнеупорной массы и литниковой системы.

Усадку восковых композиций уменьшают путем создания смесей с введением карнаубского, монтанного и других восков, а также моделированием деталей не из расплавленной, а из размягченной смеси. Усадку сплавов компенсируют при помощи специальных компенсационных формовочных масс, которые имеют двойной коэффициент расширения: расширение в процессе затвердевания (0,8—1 %) и свойственное всем телам тепловое расширение при нагревании (0,6-4),75%). Чем больше удается уравновесить процент усадки восковых смесей и сплавов металлов расширением формовоч­ных масс, тем точнее и качественнее получается литье.

Установка литникобразующих штифтов и создание литниковой системы

Литниковая система, представляет собой каналы, по которым жидкий металл подводит­ся к отливке. Литниковая система создается путем подвода к воско­вой детали литникобразующих штифтов. Эти штифты могут быть металлическими и восковыми или металлическими, дополнительными восковыми.

Построение литниковой системы в точном литье по выплавляемым моделям определяется следующими принципами: 1) все участки отливки должны находиться в равных условиях при литье; 2) все толстостенные участки отливки должны иметь дополнительное депо жидкого металла для устранения усадочной раковины, рыхлости и пористости в металле; 3) к тонким участкам отливок должен быть подведен наиболее горячий металл.

Направление литьевых каналов должно соответствовать направле­нию полого пространства, чтобы расплавленный металл не менял резко направление, а применяемая при литье центробежная сила способствовала бы уплотнению металла. Расплавленный металл должен течь от толстостенных участков к тонкостенным. Если деталь имеет несколько толстостенных участков, связан­ных посредством тонкостенных, то каждый толстостенный участок должен иметь свой литьевой канал (литникобразующий штифт).

Толщина литникобразующего штифта должна быть даже у малень­кой отливочной детали не менее 1,5 мм. Чем толще деталь, или чем больше ее протяженность, тем большее количество литников большего диаметра должно быть к ней подведено. Не рекомендует­ся брать литникобразующий штифт диаметром больше 3—4 мм, так как может возникнуть опасность, что расплавленный металл под влиянием силы тяжести войдет в широкий канал еще до центрифу­гирования и забьет его. При получении большой детали (цельно­литой мостовидный или бюгельный протез) устанавливают один центральный литьевой канал, который затем разъединяется на более мелкие, подводимые к объемным деталям протеза.

Практически это осуществляется так. При отливке одиночной де­тали подбирают соответствующий прямой металлический штифт, слегка подогревают (чтобы пальцы ощущали тепло) и вводят в нерабочую часть модели. Если деталь имеет небольшую протяжен­ность, то можно ввести 2 или 3 металлических штифта, скрестив их в одной точке. Такое же расположение предпочти­тельно и при отливке 2—3 деталей.

Как правило, при литье тонкостенных деталей толщиной 0,35— 0,55 мм (например, цельнолитые коронки и мостовидные протезы) на каждое звено должно быть установлено по одному литнику диаметром 2—2,5 мм.

Чтобы избежать образования усадочных раковин и снизить степень усадки детали, создают депо металла вне пределов детали, так называемые муфты. Усадочные раковины как бы перемещаются в эти муфты, так как последние дольше являются резервуаром рас­плавленного металла, и застывающее изделие, а также остаток металла на поверхности словно втягивают из муфты в себя жид­кий металл. Если муфта расположена на большом расстоянии от отливки (больше 2,0—2,5 мм), то металл в соединяющем их канале затверде­вает раньше, чем отливка, в ре­зультате прекращается доступ рас­плавленного металла из муфты. В этом случае поры будут как в муфте, так и в отлитой детали. При получении большой по протяженности и разнообъемной детали вдали от литника и муфты также может образоваться усадочная раковина. Устра­нить это явление можно, путем создания дополнительного литьевого канала с муфтой. Если восковая композиция детали гипсуется в верхней части опоки, то воздух в момент заливки металла не успевает выйти из формы, так как он должен пройти через толстый слой формовочного материала. Это ведет к образованию недоливов или пор в литье. Чтобы избежать это, при гипсовке расстояние между деталью и дном опоки должно быть около 0,8—1,2 см. Муфта обязательно должна быть нанесена на каждый литникобра­зующий штифт. Это делается или путем постепенного наслоения по каплям расплавленного воска, или предварительным изготовле­нием штифта с муфтой из размягченного воска. Чтобы при литье тонкостенных деталей или деталей большой протяженности и разной толщины не образовывалось недоливов, в литниковую систему не­обходимо ввести отводные каналы для воздуха. После установки литникобразующих штифтов и размещения восковой компо­зиции детали на подопочный конус от тонких участков к конусу устанавливают штифты из воска толщиной до 1 мм. Создание отводных каналов значительно улучшает качество литья, так как газопроницаемость многих формовочных масс недостаточна. Для правильной работы необходимо иметь набор восковых и металличе­ских штифтов. После установки литниковой системы приступают к созданию литейной формы.

Изготовление облицовочного слоя литейной формы.

Облицовочные материалы

Литейные формы изготавливают из формовочных смесей, в состав которых входят гипс, огнеупорные и связующие вещества или спе­циальные огнеупорные массы. Смесь должна обладать свойствами: быть пластичной, прочной, газопроницаемой и огнеупорной и расширяться при затвердевании и нагревании.

Формы в точном литье делают двухслойными. Внутренний слой формы, называемый облицовочным, непосредственно соприкасается с расплавленным металлом и поэтому должен быть высокоогнеупор­ным, прочным и газопроницаемым. Облицовочный слой оформляет геометрические размеры отливки, поэтому необходимо, чтобы он точно копировал модель.

Если облицовочный слой не будет прочным, то струя расплавлен­ного металла сможет его разрушить и закрыть доступ металла к другим участкам формы или исказит контуры отливаемой детали при малой огнеупорности облицовочного слоя формы под влиянием высокой температуры металла он может оплавиться, или, как гово­рят, «пригорит к отливке». Поверхность отлитой детали после очистки будет неровной, а операция очистки затруднена, так как частицы облицовочного слоя формы сплавятся с металлом.

Назначение наружной части формы — упрочнение облицовочного слоя. Однако и наружная часть формы также должна быть газо­проницаемой, достаточно прочной и огнеупорной.

Все облицовочные материалы в точном литье по выплавляемым моделям состоят из порошка — наполнителя и жидкости — склеивающе­го, связывающего вещества.

В качестве наполнителя для облицовочного слоя формы при­меняют огнеупорные материалы, представляющие собой мелкодисперс­ный порошок: 1) маршаллит (мелкий помол природного кварцита или чистого кварцевого песка) — огнеупорность 1700°С; 2) корунд (окись алюминия); 3) электрокорунд; 4) плавленный кварц.

Применение кварцитов как наполнителя основано не только на их высокой огнеупорности, но в основном на свойстве давать остаточные изменения в объеме при нагревании. При продолжитель­ном нагревании кварцит переходит в другие модификации, увеличи­ваясь в объеме на 15—19%. Смешивая кварциты с гипсом, можно получить массу с необходимым коэффициентом расширения.

Все эти материалы не обладают пластичностью. Поэтому в состав облицовочных масс вводят связывающие вещества — высокомолекуляр­ные кремнистые соединения (этилсиликат, жидкое стекло).

Этилсиликат — сложное кремнийорганическое соединение, разработанное советскими учеными. Смешанное с наполнителем, оно покрывает модель тонкой эластичной пленкой, которая после высыхания приобретает необходимую механическую прочность и высокую огнеупорность при весьма чистой поверхности. Для полу­чения связки на основе этилсиликата его подвергают гидролизу. В ре­зультате реакций, идущих в несколько фаз, происходит образование молекул полимера.

Для гидролиза берут на 1 часть воды 10 частей этилсиликата. Чтобы предупредить образование геля и снизить чрезмерную концентрацию БЮг в этилсиликате, для гидролиза используют чистую воду, а 92-96% этиловый спирт, разбавленный расчетнымколичеством воды. Вместо спирта можно .применять ацетон. В гидро­лизе участвует 8—15% присутствующей в спирте воды, а избыточ­ное содержание спирта снижает содержание Si02 в этилсиликате.

Исследования показали, что наибольшей прочностью (10—11 кг/см²) обладают оболочки, изготовленные на связующем веществе, содержа­щем 18% Si02. Концентрация SiCte ниже 16% приводит к уменьше­нию вязкости и снижению прочности (9—4 кг/см²), а содержание S1O2 более 20% дает пленку большей толщины вследствие уменьше­ния текучести и, следовательно, увеличивает толщину слоя, а тол­стый облицовочный слой может растрескаться при сушке. Желатель­но, чтобы содержание соляной кислоты в гидролизованном растворе было 0,1%. Избыток кислоты способствует растрескиванию формы, недостаток ее замедляет сушку.

Практически гидролиз проводится при смешении в течение 10—15 мин следующих составов жидкостей:

этилсиликата 60 мл, спирта 30 мл, подкисленной воды 10 мл;

« 60 « « 40 « « « 8—10 мл;

« 60 « « 40 « дистиллированной воды 8 мл,

соляной кислоты (концентрированной) 2 мл.

Подкисленная вода получается при смешении 100 мл воды с

1 мл концентрированной соляной кислоты.

Отмеривают необходимое количество веществ, спирта (или аце­тона), сливают вместе с подкисленной водой и затем постепенно доставляют этилсипикат, тщательно перемешивая. Реакция идет с выделением тепла. Так как температура раствора не должна превышать 45°С, то сосуд лучше поместить в холодную воду. В случае повышения температуры следует прекратить добавку этил­силиката, пока температура не снизится.

Составы облицовочного слоя со связующим слоем на основе этилсиликата: 1) облицовочный слой со связующим этилсиликатом, растворенным в спирте: 1 часть гидролизованного этилсиликата,

2 части маршаллита; 2) облицовочный слой со связующим этилсили­катом, растворенным в ацетоне; 30% этилсиликата, 70% маршаллита.

Ввиду того что восковые модели обладают малой прочностью, а литейные формы с целью повышения точности отливки являются неразъемными, единственным способом нанесения на модель облицо­вочного слоя является покрытие моделей огнеупорной жидкостью, которая после высыхания и термической обработки становится достаточно прочной и огнеупорной. Процесс покрытия состоит в следующем. Техник берет модель или блок восковых моделей рукой за литниковую систему и погружает в сосуд с подготовлен­ной смесью наполнителя и связующего вещества. Для нанесения первого слоя блок погружают в смесь 3—6 раз. После последнего погружения излишкам смеси дают стечь с блока, для чего его повора­чивают над сосудом. Необходимо следить, чтобы смесь равномерно покрывала все участки деталей и не образовывала утолщенных слоев.

Смесь можно наносить мягкой волосяной кисточкой, покрывая сначала глубоко лежащие участки моделей.

Как только излишки массы стекут с моделей, необходимо не­медленно и аккуратно обсыпать модель сухим кварцевым песком, чтобы закрепить нанесенную облицовку и предупредить ее стекание с отдельных участков.

Сушка облицовочного слоя покрытия проводится на специальных подставках при температуре 20—22°С в течение V/г—2 ч и под слегка нагретой воздушной струей в течение 40—50 мин. Нагретый воздух можно направлять на модели при помощи вентилятора, помещенного впереди электрической печки.

Жидкое стекло состоит из окисей щелочных металлов и кремнезема (28—34%) для использования в качестве связующего жидкое стекло нуждается в предварительной подготовке 7% раство­ром соляной кислоты для ускорения образования коллоидного кремнезема в облицовочном слое формы.

Раствор составляют в следующих объемных соотношениях: жидкого стекла 32%, 7% раствора соляной кислоты 8%, дистиллиро­ванной воды 60%. Выпавшая масса постепенно самостоятельно растворяется за 24 ч.

Облицовочный слой со связующим жидким стеклом имеет следую­щий состав: 50—60% маршаллита, 50—40% жидкого стекла.

Размешав подготовленный за 24 ч раствор жидкого стекла с маршаллитом в указанных соотношениях, наносят его на модель, затем обсыпают песком и погружают на 1—2 мин в 18% водный раствор хлорида аммония для закрепления. В результате реакции с хлоридом аммония мгновенно выпадает коллоидный кремнезем, проч­но цементирующий частицы маршаллита и песка.

Предложен также ряд других смесей для облицовочного слоя.

Масса Цитрина: 85—90% окиси алюминия с 10—15% гипса заме­шивают на растворе целлулоида в ацетоне (2:98) до жидкой конси­стенции.

С. В. Хлюстов предлагает применять шамотную пыль, разведенную в смеси: 1 часть жидкого стекла с 2—3 частями воды.

Рецепт М. JL Манукяна: 87 % шамотной пыли, 5 % чесовярской глины, 8% просяновской глины разводят на водном растворе жид­кого стекла (1 часть жидкого стекла и 3 части воды).

Перечисленные массы можно применять при литье всех сплавов, используемых в ортопедической стоматологии. Однако для сплавов, которые имеют температуру плавления ниже 1100°С, можно исполь­зовать смесь гипса с пемзой, маршаллитом, мелким речным песком в соотношении 2:1. Хорошо перемешанную смесь замешивают на воде, как обычный гипс, и наносят облицовочный слой. При литье золотых, а также серебряно-палладиевых сплавов можно форми­ровать модели без нанесения облицовочного слоя, применяя специа­льные формовочные массы, но это почти всегда ухудшает качество литья.

При формовке модели без облицовочного слоя модель с литникобразующими штифтами укрепляют на конусе, затем замешивают формовочную массу более жидкой консистенции, наносят ее на поверхность как облицовочный слой.

Пока масса не затвердела, на конус надевают опоку и заполняют доверху небольшими порциями этой же массы. При этом, чтобы избежать образования воздушных пузырей, следует все время постукивать конус о край резиновой чашки. Можно вести формовку иначе: наполнить опоку массой и в нее медленно погрузить предварительно обмазанную этой же массой модель.

Формовка выплавляемых моделей

При заливке формы жидким металлом стенки формы испытывают большое давление струи металла, поэтому необходимо облицовоч­ный слой упрочить огнеупорными наполнительными смесями.

Подготовку к формовке и формовку ведут в следующем порядке: 1) установка облицовочных моделей на подопочный конус; 2) под­бор литейной кюветы (опока); 3) укрепление кюветы на конусе; 4) заливка формовочными смесями.

Форма конуса играет большую роль в процессе литья. Раз­мер конуса определяет размер образуемой воронки, в которой плавится металл. При невысоком конусе воронка получается неглубо­кой и расплавленный металл может легко, расплескаться. При высоком конусе образуется глубокая воронка, что затрудня­ет плавку металла, а при расплавленном металле образовавшийся высокий слой может обусловить самопроизвольное затекание металла в литниковую систему и закупорку литьевых каналов.

Отливаемая деталь должна располагаться на расстоянии 0,8—1,2 см от дна кюветы, вне зоны так называемого центра тепла кюветы. Такое расположение кюветы обеспечивает начало охлаждения литья именно с отливаемой дета­ли. Зона тепла в кювете располагается по центру объема формо­вочной массы, и в ней расплавленный металл охлаждается в последнюю очередь. В этой зоне должны быть расположены и компенсационные муфты.

Перед формовкой опоку с внутренней стороны обкладывают несколькими слоями пергаментной бумаги, служащей компенсатором. При высо­кой температуре она сгорает и формовочная масса имеет возмож­ность свободно расширяться на толщину бумажного слоя (03 мм). Эффективно также использование тонкого слоя асбестовой бумаги. Еще лучших результатов можно добиться, применяя кювету, состоящую из двух раскрытых полуколец, соединенных телескоповидно.

Кювету с подопочным конусом и укрепленной на нем деталью устанавливают на вибратор и заполняют на всю высоту формовоч­ной массой. Формовочной массой служит смесь речного песка с борной кислотой (90 частей песка и 10 частей борной кислоты) и гипсом в соотношении 1:1, смесь гипса с песком.

Масса «Силаур» пред­ставляет собой тонкую механическую смесь кремнезема с гипсом, обладает высокими огнеупорными и физико-механическими свойствами. Прочность на сжатие 80—90 кг/см², термическое расширение при 700°С 1,16%.

Если в процессе формовки техник не пользуется подопочным конусом, то для правильной формовки необходимо на литникобразующий штифт нанести воском две отметки: одну на уровне края кюветы, другая является ориентиром глубины воронки. Только при помощи этих отметок можно правильно расположить восковую деталь так, чтобы она была в зоне первичного охлаждения, а компенсационные «муфты» — в центре тепла. При этом методе воронку в кювете техник вырезает шпателем.

Выплавление модельной массы

Как только формовочная масса затвердеет, кювету освобождают от подопочного конуса легким вращательным движением. После нагревания удаляют металлические литникобразующие штифты при помощи крампонных щипцов. Выплавка воска должна проводиться в муфельных печах при температуре 40—60°С, которую медленно повышают в течение получаса до 100—150°С. При этом воск расплавляется и вытекает (кювета должна быть установлена литни­ковыми отверстиями вниз или наклонно).

Не следует выплавлять воск на открытом пламени газовой горелки, так как это ведет к одностороннему нагреванию формы, а слишком быстрый подъем температуры вызовет образование пара, который может разорвать облицовочный слой.

Выплавку воска можно вести горячей водой. В ванну с горячей водой в проволочной сетке помещают заформованную в опоке деталь и кипятят 5—10 мин. Воск от тепла расплавляется, вытекает из формы и всплывает на поверхность воды. Формы просушивают на воздухе 20—30 мин.

Сушка и обжиг формы

Форма содержит влагу, поэтому процессу обжига предшествует сушка. Сушку следует проводить медленно во избежание образования большого количества пара при температуре 100°С. Затем температуру муфельной печи постепенно, в течение 2 ч, доводят до 800—850°С, и проводят обжиг формы. Обжиг необходим для выжигания остатков воска, повышения газопроницаемости формы, получения необходи­мого теплового расширения и создания высокой температуры внутри формы и литниковой системы для лучшей текучести металла и заполнения тонкостенных участков формы. Обжиг формы ведут до тех пор, пока стенки литьевых каналов не станут красными.

Если температура в муфельной печи была повышена быстро или обжиг велся не в печи, а на открытом пламени, то форма может осыпаться и растрескаться.

14. Обработка металлических деталей проводиться в несколько этапов. На первом этапе необходимо с помощью различных режущих инструментов удалить с поверхности излишки материала, различного характера неровности. Поверхность детали, толщина которой превышает 0,35 – 0,4 мм, шлифуют абразивным инструментами, добиваясь большей чистоты. Для шлифовки используют фасонные головки с мелким зерном на керамической связке, алмазные абразивы или шлифующий инструмент на вулканитовой связке. После шлифовки приступают к полировке. Механический способ: не отличается от шлифовки. Для полировки используют абразивные круги с очень мелким абразивным зерном, фетровые фильтры, волосяные и матерчатые щетки с обязательным применением полировочных паст. Полированием создают зеркально гладкую поверхность. Хороших результатов можно добиться при помощи пескоструйной обработки в пескоструйном аппарате. В сопло аппарата со струей воздуха под давлением 3 -5 атмосфер подается кварцевый песок, который и обрабатывает поверхность металла, снимая мелкие неровности поверхности. К струйной обработке прибегают после грубой и средней шлифовке. Электрохимическая полировка: процесс состоит в том, что с острия выступов и шероховатостей переносятся ионы металлов в электролит т.е. перенос металла с анода на катод. Процесс протекает в специальных электролитах, скорость переноса зависит от силы тока, структуры и состава сплава металла, состава электролита и его температуры.