25. Broušení a brusné nástroje – Protetická technologie

Protetická technologie

Broušení a brusné nástroje

Vypracování povrchu začíná už při modelaci. Bohužel však ani při dokonalé modelaci se nemůžeme obejít bez závěrečné úpravy povrchu.

Broušením se mění stav povrchu a tím i jeho vlastnosti se stoupající kvalitou opracování je povrch hutnější a méně náchylný k opotřebování. Povrch získává vhodnější reliéf (výška a šířka nerovností). Jeho vlastnosti závisí také na fyzikálně chemických vlastnostech povrchové plochy, skládají se z jemných krystalů.

Broušení používáme při celé řadě pomocných úkonů jako úpravě povrchu hotových zubních protéz nebo dílců, úpravě individuálních otiskovacích lžiček, bazí skusových šablon, umělých zubů, drátů a mnoha dalších.

Broušení je spojeno s velikým úbytkem hmoty, potřebujeme tedy prostředky, které jsou velmi tvrdé (vždy tvrdší než broušený materiál). Jsou-li kovové, jsou vyrobeny s ostrými hranami, nekovové jsou do ostrých hran štěpitelné. Hranami odřezávají vyčnívající nerovnosti povrchu jako fréza. Postupujeme vždy tak, že začínáme hrubšími brusnými prostředky a nástroji a končíme nejjemnějšími. V laboratoři užívané brusné prostředky jsou většinou vyráběny ve formě různých fréz, vrtáčků nebo brousků.

Účinné částice brusných prostředků (abraziv) musí mít nepravidelný tvar a ostré hrany. Při broušení se musí snadno štěpit, aby se hrany stále obnovovaly a brousek byl pořád účinný, ale to závisí i na pevnosti pojiva, které stmeluje brusná zrna. Otupená zrna se musí z brousku snadno uvolnit, aby se při zmenšování průměru brousku dostávala k povrchu zrna stále nová a ostrá. Brusné prostředky tedy musí být tvrdé, štěpitelné do ostrých hran a hrotů nebo v případě kovových materiálů do těchto hran zformované.

Nejpoužívanější:
– diamant, karbid křemíku, karbid wolframu, někdy i karbid boru, umělý i přírodní korund a křemen.

1) Diamant
o Je čistý a krystalický uhlík a nejtvrdší přírodní produkt je krychlovou modifikací čistého uhlíku.
o Je špatným vodičem tepla a používá se prakticky jen uměle vyrobený. Diamantová drť (bort) je špatným vodičem tepla a používá pro výrobu brousků především pro ordinační účely. Na základní kovový tvar brousku se bort fixuje galvanoplasticky.
o Velikost zrn kolísá od 80 – 150 mikromm a jejich velikostí stoupá i účinek brousku – tvrdost diamantu podle Mohse je 10.

2) Karbid křemíku (SiC, karborundum)
o Je po diamantu nejtvrdší uměle vyráběný brusný prostředek s tvrdostí podle Mohse až 9,75.
o Krystalizuje v destičkových a jehličkových útvarech. Má stejnou krystalickou mřížku jako diamant a neliší se ani strukturou.
o Kromě tvrdosti a dobré štěpitelnosti má SiC i mimořádnou tepelnou vodivost, odolnost proti změnám teploty, vysoký bod tání, chemickou odolnost.
o Průmyslově se vyrábějí dva druhy SiC – šedý a zelený, který je chemicky čistící. Vyrábí se z křemičitého písku (SiO2) a tzv. petrolejového koksu při 1450 °C v elektrických odporových pecích. Po vytavení se blok SiC mísí s pojivem a s přísadami a lisuje se do množství tvarově odlišných brousků.

3) Umělý nebo přírodní korund
o Obsahuje převážně Al2O3 (oxid hlinitý)
o Přírodní korund s tvrdostí podle Mohse 9 se vyskytuje vzácně, a byl proto zcela nahrazen korundem umělým (tvrdost 9,3).
o Umělý korund je krystalická látka, která obsahuje kromě Al2O3 i stopy Ti, Si, Fe.
o Různé druhy korundu se vyrábějí většinou přetavováním oxidu hlinitého v elektrických obloukových pecích při teplotě nad 2000 °C. Výchozí surovinou pro přípravu Al2O3 je bauxit. Brusná zrna se opět získávají drcením. Ideálním tvarem zrna je tvar kubický s množstvím povrchových nepravidelností, které vytvářejí ostré pracovní břity.
o U nás se vyrábějí korundová brusiva ve třech základních druzích:
§ Umělý korund bílý (99% Al2O3)
§ Umělý korund růžový (98% Al2O3)
§ Umělý korund hnědý ( 96% Al2O3)
o Nejtvrdší brousky jsou z růžového korundu. Brousky se opět vyrábějí stmelováním vhodným pojivem.

4) Karbid wolframu (W2C)
o Tvrdost podle Mohse 9
o Ve formě nejjemnějšího prášku se mísí s práškovým kobaltem. Při zahřátí nad 1600°C je směs plastická a lisuje se do tvaru vrtáčku nebo fréz.
o Samotný hrubozrnný karbid se může také používat k výrobě brousků podobně jako jiné práškové brusné prostředky.

5) Smirek
o Je směs 65% oxidu hlinitého s křemenem a silikáty, s průměrnou tvrdostí podle Mohse 8.
o Nejlepší druhy se těží v Řecku.
o Používá se dnes ještě na výrobu brusných terčíků nebo pásků, na němž je nalepen.

6) Křemen ( SiO2)
o Tvrdost 7
o Má sice zrna s hladkým povrchem, ale za to s ostrými hranami, které se štěpením stále obnovují
o Jemně drcený se používá k výrobě brusných terčíků a pásků.

7) Karbid boru (B4C)
o Tvrdost 9,75
o Je to velmi tvrdý brusný prostředek z lesklých černých krystalů
o Ve stomatologii se používá jen zřídka, brousky se vyrábějí stejně jako karborundové.

8) K pískování (otryskání)se používá několik druhů prostředků:
o Křemenný písek nebo jemně drcený korund slouží k odstranění zbytků formovací hmoty a vrstvy oxidů z odlitků. Velikost zrna se pohybuje od 25 do 250 mikrometrů.
o K jemnému otryskání, které už je přechodem k leštění se používá matronové sklo. Velikost perel 50 – 125 mikrometrů.
o Otryskat lze i sádru z povrchu pryskyřičných protéz použitím perličkového organického materiálu.

Složkou všech brousících nástrojů jsou brusná zrna většinou stmelená do žádaného tvaru pojivem, která má kromě tmelící funkce umožnit, aby se z těla brousku přu broušení uvolňovala opotřebovaná a na povrch se dostávala nová a ostrá zrna.

Pojivo:
– organického původu – bakelitová, klihová, pojiva z umělých pryskyřic
– anorganického původu – keramická, magnetizovaná nebo méně používaná silikátová.

Brusné nástroje

1) kovové vrtáčky
– především ordinační nástorje k prepraci tvrdých zubních tkání. V laboratoři se používají k opracování jemných detailů kovových konstrukcí, k odstraňování zbytků formovacích hmot z nepřístupných míst a dorbných odlitků vzruchových bublinek, popřípadě ke zdrsnění retenčních ploch pro pryskyřici.
– Používáme kulaté nebo kónické vrtáčky. V ordinacích všech druhů (kulaté, ficusrové, kónicky obrácené aj.)
– Starší druhy se vyrábějí z trvdé oceli. Novější jsou woltramkarbidové a vynikají větší tvrdostí, ale i křehkostí pouze pracovní konce a ty jsou pak svářeny ocelovou stopkou – mandrelem. Tvrdokovové vyžadují 12 000 otáček za minutu a používají se v mikromotorech či v turbínových vrtačkách.

2) Kovové frézy z oceli
– k opracování nekovových matetriálů (pryskyřice, šelak) v mnoha základních tvarech – kulaté, oválné, hruškovité, kotoučovité. Užívají se v ordinaci i v laboratoři. Patří k zastaralým nástrojům.

3) Tvrdokovové wolframkarbidové frézy
– Pro vypracování odlitků a frézovací techniku patří k nejnovějším typům rotačních nástrojl pro laboratorní použití
– Vyrábějí se ve tvaru hrušek, válečků, špiček se špičatými nebo zaoblenými konci
– Povrch odlitku spolehlivě zbaví zbytků formovací hmoty, oxidů, vybrousí jej do požadovaného tvaru a vyhladí
– Vyrábějí se také v typech vhodných pro opracování plastů a šelakových materiálů, které úspěšně nahrazují ocelové frézy

4) Diamantové brousky
– Ve velkém množství různých tvarů pro ordinační použití, i když jsou vhodné také pro jemné opracování např.fazet nebo korunek z plastu.
– Použití k protetické preparaci a k jejímu dokončení a uhlazení povrchu se vyrábějí jemné frézky ve stejných tvarech (malé kotoučky, kuličky, válečky, špičky, jehly a výběr nástrojů k preparaci schůdku).

5) Výměnné brousky
– Patří mezi nejužívanější a jsou vyráběny ve tvaru kotoučků různého průměru a tloušťky. Na mandrel se upevňují šroubem.
– Dá se těžko rozlišit jaké brusivo obsahují, výrobce to zpravidla neudává a podle vzhledu brousku se nedá rozlišit karborundum od korundu. Nejúčinnější jsou brousky tenké, hrubozrnné a měkce a tmelené.
– Lab. Brousky mají většinou tmavší barvu, tvrdší pojivo a brusivo jemnějšího zrna. Všechny typy ale při použití práší a jsou stále víc vytlačovány v ordinaci diamantovými brousky a v laboratoři kovovými frézami.

6) Brousky natmelené na stopce, tzv.montované
– Jsou většinou gracilnějších tvarů s jemnozrnným brusivem a používají se k jemnému obrušování v ordinaci a laboratoři.
– Pro obrušování prysykřic se speciálně vyrábějí i velké hrubozrnné brousky hruškovitého nebo oválného tvaru. Výmenné i natmelené brousky se vyrábějí prakticky stejným způsobem, při kterém se zrna brusiva spojují s pojivem a přísadami, pěchují se do příslušných forem susí a vypalují.

7) Brusné terčíky
– Se používají v ordinaci k separaci – k obrušování styčných aproximálních ploch zubů a v laboratoři k opracování hladkých ploch různých typů protéz.
– Jako brusivo se k jejich výrobě používá drcený korund, karborundový smirek, křemen.
– Používá se většinou podle velikosti zrna brusiva a použitého nosiče.
a) Ocelové disky zvané horico
o Z pružného ocelového plechu s natmeleným brusivem na jednou nebo obou stranách.
o Relativně nebezpečné nástroje
o V ordinaci se musí používat jen s příslušným chráničem, na nebezpečí říznutí musí myslet i technik.

b) Disky z tvrzeného kaučuku zvané vulkarbodisky
o Použití jako řezný nástroj, brusivo je do nich zavulkalizováno.
o Při sebemenším páčení prasknou proto nutné chránit oči.

c) Papírové terčíky
o Nesou nalepenou vrstvu brusiva různého původu a různého zrnění od hrubšího k nejjemnějšímu.

8) Gumové leštící nástroje
– Slouží k úpravě povrchu kovových protéz všech druhů před leštěním ve tvaru kalíšku, čoček a kotoučků a různých velikostí.

9) Ruční nástroje
– Tzv.separační mají tvar úzkách pásků z tenkýcé impregnované tkaniny, plastu nebo z jemného plechu s nalepeným jemným brusivem nanesené na jedné či obou stranách. Používají se k proniknutí do aproximálních prostor i k leštění okrajů výplní nebo inlejí u nepřístupných mezizubních prostor.

10) Jemné tvrdokovové frézky

11) Kotouče, kužele, kartáče

12) Brousky z čistého oxidu hlinitého

13) Silikonové leštící nástroje