Отримання вогнетривкої керамічної моделі

Методика виливання бюгельних протезів на керамічних моделях має дві переваги. По-перше, немає небезпеки щодо деформації воскової репродукції майбутнього каркаса бюгельного протеза під час зняття його з моделі і підготовки до відливання. По-друге, є можливість компенсувати ливарну усадку сплаву за рахунок розширення вогнетривкої моделі в процесі нагрівання. Залитий на нагріту, а відтак і збільшену в об'ємі модель метал охолоджується разом із моделлю, таким чином зберігаючи розміри відливки.

Для компенсації ливарної усадки під час лиття на вогнетривкій моделі використовують здатність до подвійного розширення окислів кварцу в процесі нагрівання. Це залежить від таких чинників: розширення згідно із законом, за яким усі тіла під час нагрівання розширюються; здатності окислів кварцу в процесі нагрівання переходити із одного стану в інший, що супроводжується помітним розширенням і збільшенням об'єму моделі.

Точні відливки можливо отримати в тому разі, коли моделі використовують такий матеріал, який в процесі нагрівання розширюється на величину усадки сплаву, а потім під час охолодження Стискується до попердніх розмірів. Таким матеріалом є кварц, пластифікований етил-силікатом.

Кремнію оксид може перебувати в трьох алотропних формах: кварц, тридиміт, кристобаліт. Кварц, або звичайний природний кварцовий пісок, має L-форму. Під нагрівання до 573 °С він набуває ß-форми. Це супроводжується збільшенням об'єму.

Перетворення другої форми кварцу - кристобаліту - відбувається за температури 180-270°С, при цьому спостерігається значніше збільшення об'єму. Перетворення тридиміту не супроводжується збільшенням об'єму, тому його не використовують як формівну масу. На об'єм кварцу впливає не тільки різновид його, а і величина зернового складу формівної маси. На ступінь термічного розширення впливають кількість та вид рідини, взятої для замішування маси., М.М.Гернер і співавтори (1962, 1969) зазначають: що менше рідини в формівній масі, то більше вона розширюється. На об'єм впливають також вогнетривкі добавки, Так, якщо до формівної маси додати магнію оксид, то під впливом температури вона розшириться більшою мірою.

Формівні матеріали для вогнетривких моделей почали використовувати в 30-ті роки. Технологію лиття бюгельних протезів із сплаву на основі кобальту «Віталіум» першим розробив Пренге в 1933-1934 рр.

У 1933 р. Пренге і Моувуд першими запропонували формівну масу для виготовлення вогнетривкої моделі для відливання бюгельного протеза. Ця методика використовується і сьогодні. У нашій країні першу спробу використати згадану методику виготовлення бюгельних протезів зробив М.І.Тиль. Технологія призначалася тільки для лиття із нержавіючої сталі. Але потім виявилося, що нержавіюча сталь непридатна для виготовлення суцільно-литих бюгельних протезів.

У колишньому СРСР для виготовлення суцільнолитих бюгельних протезів із кобальто-хромових сплавів за методом відливання на вогнетривких моделях було запропоновано кілька мас, приготованих на силікатних та фосфатних сполуках, зокрема «Кристосил» (Г.П.Соснін, Г.Д.Обиднов, 1961; В.А.Озеров, Е.М.Любарський, 1964; В.П.Панчоха, І.Н.Кривенко, О.Ї.Марченко, 1965; Г.А.Серова та спів-авт., 1968; П.С.Фліс, М. Ш. Пясецькйй, С.І.Криштаб, 1983).

Мал. 6. Виготовлення керамічної моделі

Р.М.Юрчак і співавтори 1969) запропонували формівну масу «Силамін». Це вогнетривка суміш тонкого помелу; що містить фосфатні сполуки. Масу білого кольору випускають у скляній банці з притертою пробкою або пластмасовою кришкою. На кришку надівають паперовий ковпачок, який потім заливають розтопленим парафіном. Маса хімічно стійка, гігроскопічна, вогнетривка (1700 °С). Замішують на воді. Початок тужавіння - через 7-10 хв, а кінець - 50-60 хв. Коефіцієнт термічного розширення при температурі 800 °С становить 1,4 % (мал. 6).

Для виготовлення моделі порошок ретельно перемішують у банці і насипають у гумову чашку. Для визначення кількості порошку треба помножити масу сухої гіпсової моделі на 1,7. У середньому на одну модель потрібно100-120 г порошку. До нього, згідно з інструкцією, додають 14 мл води. Енергійно помішуючи шпателем, перемішують порошок з водою до повного зволоження протягом 1 хв. На вібростолик кладуть кювету з відбитком і заповнюють його невеликими порціями маси. При цьому вологий порошок перетворюється на пасту, яка заповнює всі щілини відбитка.

Аби отримати щільну модель з гладенькою поверхнею, треба в процесі заповнення відбитка загладжувати шпателем пухирці, які утворюються на поверхні. Заповнення форми триває 2-3 хв, а потім форму залишають на вібростолику ще на 4-6 хв. Для ущільнення моделі й збільшення її розширення модель повинна тверднути в умовах вакууму - це сприяє видаленню з неї повітря і ущільненню. Через 10-12 хв після початку замішування маси, коли не буде поверхня моделі волого блищати, обережно знімають конус і залишають форму на столі на 43-45 хв - до повного твердіння. Від початку замішування до повного затвердіння минає 55- 60хв.

Мал. 7. Висушування керамічної моделі

Залишати модель у відбиткові після повного твердіння не рекомендується. Модель з відбитком виймають з кювети, і обережно розрізують ножем гідроколоїдну масу, щоб не пошкодити її, звільняють модель від відбитка. Висушують на повітрі 15-20 хв, а потім у сушильній шафі при температурі 180-200°С - 30 хв (мал. 7).

Висушену теплу модель занурюють на 1 хв у віск, нагрітий до температури 150 °С.

Залишки воску струшують з моделі і охолоджують її, а потім обмітають м'яким пензликом та приступають до моделювання каркаса бюгельного протеза.

Маса «Кристосил» складається з вогнетривкого порошку кристобаліту, який має в своєму складі фосфатні сполуки. Порошок гігроскопічний, білого кольору, розчиняється у воді. Початок тужавлення - через 5-7 хв. Остаточно твердне через 40 хв. Термічний коефіцієнт об'ємного розширення при температурі 900 °С становить 1,4 %. Масу замішують на гідролізованому тетратилсилікаті, який готують, змішуючи 55 мл етилсилікату-32 З 36 мл 96 % спирту етилового та 16 мл 1 % розчину Хлористоводневої кислоти. Після 5 хв активного змішування розчин використовують (В.С.Погодін, В.А.Пономарьова, 1983).

Для приготування маси беруть 100 г порошку і додають 25 мл гідролізованого тетраетилсилікату. Масу старанно перемішують, і малими порціями її заповнюють відбиток у кюветі, яка встановлена на вібростолику. Для збільшення щільності моделі використовують вакуумний пристрій. Через 40 хв модель стане твердою. Після звільнення від відбитка і висушування її закріплюють у парафіні при температурі 150°С протягом 1 хв.

Маса «Кристосил-2» - порошок білого кольору, гігроскопічний, розчинний у воді. До складу порошку входять кристобаліт, магнію оксид, фосфат амонію. Замішують масу на воді. Початок тужавлення - через 5 - 7 хв від початку приготування. Остаточно твердне через 40-45 хв. Під час нагрівання до температури 700 °С коефіцієнт розширення становить 1,4%. Ці маси містять фосфатні сполуки, від яких залежать міцність та розширення моделі у процесі її твердіння. Для дублювання моделі використовують гідроколоїдні маси „Гелін” та „Дентакол”.

Заповнюють дубль відбитка масами на вібростолику. Згідно з інструкцією, масу «Силанін» ущільнюють на вібростолику 6 - 8 хв. Вогнетривкі моделі, виготовлені за всіма правилами, не досить міцні, їх не завжди можна очистити від геліну, не зламавши якогось зуба. Разом із тим зовнішня поверхня основи моделі буде значно міцніша, ніж робоча. Цю обставину можна пояснити тим, що під час вібрації 6-8 хв маса значно розшаровується. Більші і важчі часточки маси осідають у нижніх шарах моделі, а дрібні й легкі - у верхніх. Діри цьому у верхніх шарах моделі збільшується кількість рідини, в якій розчинені фосфатні сполуки. Тому в твердій після кристалізації фосфатних сполук моделі після тривалої вібрації верхні шари (основа моделі) міцніші за нижні (робоча поверхня), кристалізація верхніх і нижніх шарів буде різною, і це призведе до деформації моделі. Тому в разі виготовлення вогнетривких моделей із «Силаміну» та «Кристосилу» не рекомендують проводити вібрацію маси довше 1 хв (В.П.Панчоха, 1965).

На міцність вогнетривких моделей впливає й таке явище, як адсорбція геліном рідини із формівної маси. При цьому знижується міцність контактного шару моделі. Щоб уникнути цього, дубль відбитка перед отриманням моделі потрібно покривати етилсилікатом, який має гідрофобні властивості.

Маси «Силамін», «Кристосил», «Кристосил-2» недостатньо компенсують усадку, вони не дуже міцні навіть після висушування та закріплення моделей.

Використання для «Кристосилу». етилсилікату-32 підвищує міцність моделі, але значна кількість рідини (понад 25 мл на 100 г порошку) може призвести до значної усадки моделі в процесі кристалізації та висушування. Кількість рідини може помітно вплинути на розширення моделі під час нагрівання.

Одним із шляхів підвищення точності відливок проте-є зменшення кількості рідини в формівній масі. Зменшити кількість рідини для скріплення (у разі використання гідролізованого етилсилікату-32) через низький вміст кремнію двооксиду, який бере участь у процесі з'єднання частинок кварцу, неможливо, бо менша кількість її не може скріпити порошок.

Ураховуючи недоліки названих вище мас, В.А.Озеров та Е.М.Дюбарський{1964) запропонували масу «Бюгеліт», в якій для скріплення служить етилсилікат-50-пексан.

До складу маси входять: кристобаліт пісок (30-40 %), кристобаліт у вигляді пилу (20-50 %), кварц у вигляді пилу (20-40 %). Замішують порошок на етил силікаті-50-пексані. Для затвердіння використовують розчин їдкого натрію (17-18 % від маси наповнювача). Пексану беруть 5-10 % від маси наповнювача.

Порошок стійкий на повітрі і не втрачає своїх властивостей протягом року.

Беруть 18-25 мл етилсилікату на 100 г порошку. Масу готують на вібростолику, постійно помішуючи. Відбиток заповнюють малими порціями. Після вібрації впродовж 2-3 хв вібростолик вимикають, а поверхню моделі згладжують і присипають кварцовим піском. Тужавіти починає через 3-5 хв, повністю твердне через 40-50 хв.

Через 40-50 хв модель обережно вивільняють з відбитка, розрізуючи його на шматочки. Модель сушать на повітрі, а потім у сушильній шафі при температурі від 40 до 200 °С, після цього в гарячому стані покривають всю поверхню моделі тонким шаром етилсилікату. Після висихання моделі цю операцію повторюють ще двічі. Закріплюють модель у розтопленому парафіні або воску, нагрітому до 150 °С.

Моделі із маси «Бюгеліт» значно міцніші. І.Н.Кривенко, О.І.Марченко та В.П.Панчоха (1965) запропонували рецепт формівної маси, наповнювач якої складається з кварцового піску різного помелу. До складу маси вводить однакова кількість маршаліту та кварцового піску. Для більшого розширення моделі під час нагрівання до складу маси вводять магнію оксид. Рідиною для скріплення служить висококонцентрований етилсилікат-50-пексан, а сприяв затвердінню діетаноламін у 1-2 % розчині ацетону. Термічний коефіцієнт розширення моделі при температурі 900 °С становить не менше 1,6-1,8 %.

Для приготування моделі беруть 50 г маршаліту, 50 г кварцового піску, 5 г магнію оксиду і все це висипають у гумову чашку. Після ретельного перемішування в суміш додають 16-18 мл етилсилікату-50-пексану і знову добре перемішують. Потім у масу додають затверджувач, постійно перемішуючи її. Форму встановлюють на вібростолик і заповнюють відбиток масою невеликими порціями. Після заповнення вібростолик вимикають і присипають основу моделі кварцовим піском. Затвердлу модель вивільняють від відбитка і сушать на повітрі при температурі 20 °С 60 хв, а потім - у сушильній шафі, підвищуючи температуру до 200 °С протягом ЗО хв. Модель після цього стає міцною, гладенькою, придатною для нанесення на неї малюнка каркаса, а також для моделювання каркаса бюгельного протеза.

В.С.Фліс, М.І.Пясецький, С.І.Криштаб (1983) запропонували формівну масу, яка достатньою мірою компенсує усадку КХС і може бути легко виготовлена в умовах будь-якої зуботехнічної лабораторії. До складу цієї маси входять: кварцовий пісок (36,2 %); керамзит у вигляді порошку (7,9 %); магнію оксид (3,7 %); ацетоновий розчин триетаноламіну (7,9 %); поліетаксисилоксан-53 (8,3 %); кварц у вигляді пилу (37 %).

Маса компенсує усадку сплаву на 1,6-1,8 %, що є високим показником для мас, які випускає промисловість.

Моделі, виготовлені з цієї маси, мають високу міцність, добру газопроникність, гладеньку поверхню, що забезпечує точність і гладеньку поверхню відливки протеза.

Перевага цієї маси перед іншими полягає і в тому, що, маючи заготовлені заздалегідь частини, можна приготувати масу та отримати вогнетривку модель завжди, як тільки буде потрібно, незалежно від наявності маси в продажу. Модель придатна також для проведення паралелометрії та нанесення на її поверхню олівцем малюнка каркаса бюгельного протеза. Вона дуже міцна та зручна для моделювання воскового каркаса бюгельного протеза.

Дата добавления: 2015-10-16