34. Licí přístroje, odlévání slitin – Protetická technologie

Protetická technologie

Licí přístroje, odlévání slitin

Licí přístroje
– slouží k odlévání protéz ze všech druhů kovových slitin
– mají zajistit úplné a přesné naplnění formy
– dělíme je na odstředivé, tlakové a podtlakové

1. odstředivé
– jsou nejrozšířenější a nejspolehlivější
– předehřátá forma se po vytavení slitin uvede rázem do rotačního pohybu s odstředivá síla do ní vžene kov
– primitivním odstředivým přístrojem je ruční licí prak
– slitina se taví v licí prohlubni
– je celkem spolehlivý, struktura odlitku však není dostatečně kvalitní

2. mechanické licí přístroje
– jsou dokonalejší a vytváří se ve velkém množství typů
– vlastní pracovní částí je rotující rameno: na jednom konci má prostor pro vložení vypálené formy a tavícího kelímku, na druhém konci je vyrovnávací závaží
– rotující části přístroje jsou po obvodu kryty válcovým kovovým ochranným prstencem
– nejdokonalejší rotační přístroje jsou automatické, uzívané nyní pro tavení všech typů kovových slitin
– taví se pod ochrannou atmosférou
– typ Izodent

3. tlakové a podtlakové licí přístroje
– jsou rozšířeny podstatně méně, u nás se skoro nevyskytují
– strukturu odlitku ohrožuje nebezpečí náplní tlakem vzduchu nebo plynem, jímž se vhání litina do formy

Odlévání slitin
Zpracováváme – za tepla odléváním do formy
● Využívá se metoda ztraceného vosku.
● Předpoklad – voskový model náhrady – podle něj získáme přesnou licí formu, tu v licím přístroji vyplníme roztavenou slitinou.
● Lití je provázeno objemovými změnami – kontrakce jedněch materiálů je vyvážená expanzí druhých.

A) Licí forma
1 – Licí kroužek
2 – Keramický papír (expanze)
3 – Předtvar licí prohlubně
4 – Licí čep (2 mm se zásobníkem, 3 mm bez zásobníku pro 1 korunku)
5 – Odlévaný objekt (1 cm ode dna a od stěn)

Licí soustava – rozměrný odlitek + kanálky na vyrovnávání tlaku a odvzdušnění
● Na nejvyšší místa modelace připojíme v 1 cm odstupu voskový drát o síle 1, 2 mm pro vyrovnání tlaku v
tavenině – urychlí se plnění formy a stane se rovnoměrnější.
● Hroty modelace spojíme s vyrovnávacím kanálkem, odvzdušňovacími kanálky o síle 0, 8 mm .

Licí kanálky (zásobník)
● Musí se umístit v tepelném centru formy, odlévaný objekt se umístí mimo tepelné centrum (připojíme licí čep pod úhlem 45˚ a směr odklonu označíme na povrchu formy šipkou, abychom formu vložili do licího přístroje (odstředivého) proti směru rotace.
● Licí kanálek musí mít vždy větší objem jak, jako má ta část ke které se připojí.

Příprava formy + volba mufle
● Snížíme povrchové napětí voskového modelu.
● Změníme hydrofóbní vlastnosti vosku na hydrofilní.
● Povrch modelu odmastíme a osušíme – prostředek je doporučen v návodu pro přípravu formovací hmoty.

Volba a příprava formovací hmoty
Složení :
Plnivo – (křemen, krystobalit)
Pojivo – (směs sáder) – ( fosforečnan)
Přísady – ovlivnění kvality povrchu a expanze
Tekutina – pro sádrové – voda, pro fosfátové voda nebo soly SiO2.

● Dodržet mísící poměr (odměřit, odvážit)
● Mísit vakuově
● Plnit formu na vibrátoru
● Dodržet dobu tuhnutí (15 – 20 min)
● Hodinu ponechat v klidu – pro uplatnění expanze FH při tuhnutí

Požadavky na formu
● Pevnost – odolat tlaku taveniny při lití
● Prodyšnost – umožnit únik plynů z formy
● Žáruvzdornost – nesmí se poškodit teplotou taveniny
● Inertnost – nesmí reagovat s taveninou
● Formu vložíme do předehřívací pece kanálky dolů.
● Předehřívání probíhá ve 2 stupních.
● 1st. – sušení a odstranění vosku – teplotní nárůst je programován na zahřátí podle velikosti mufle 2 – 3 ˚za min.
● 2st. – předehřívání na 570 ˚C – Termická expanze – (beta na alfa křemen).
Teplotu na obou stupních udržujeme 30 min.
● 3st. -1000 – 1100˚C – udržujeme 20 až 30 min.

Předehřívání
● Licí kroužky uložit do předehřívací pece na vzdálenost jednoho prstu – pro rovnoměrné prohřívání
● Při předehřívání dodržet čas prodlevy (návod výrobce) – slouží k uplatnění expanze formovací hmoty. Jestliže
se dosáhne prodlevy až při konečné teplotě, nemá pro správnou expanzi žádný význam.
● Vlastní teplotní režim uvnitř licího kroužku je jiný než v bezprostředním okolí vytápění pece.

Přenos tepla ve formě

● Nejdříve vyschne FH na stěnách mufle. Teplota se v této části zvýší na teplotu v peci a krystobalit začne termicky expandovat.
● Na hranici mezi suchou a vlhkou FH nemůže teplota vystoupit na výše než 100˚C – přenosová vrstva FH. Na hranici k suché vrstvě (zahřáté na více než 100˚C se voda vypaří).
● Voda přeměněná na páru zvyšuje při normálním tlaku svůj objem1 700-násobně.
● Při velkém tlaku si vodní pára hledá cestu přes FH, tedy i směrem do středu mufle, což vede k změkčení a vytlačení vosku.
● Pozor – rychlé zahřívání vede k drsnému povrchu odlitku.

Příprava pro lití
● Při lití odstředivou silou vyvážíme odstředivku posunutím závaží.
● Tavící kelímek se spolu s muflí předehřeje – nepoužívat studený.

Tavení slitin – teplotní křivka
● Zahříváme-li slitinu tvořenou kovy rozpustnými v tuhém i tekutém stavu – křivka pravidelně stoupající od počátku tavení se v určitém bodě lomí a její průběh je méně strmý, dále pokračuje beze změn a pak opět začne stoupat strměji až k bodu varu kovů tvořících slitinu.
● Solidus a Likvidus jsou body, které vymezují tepelnou hranici, v níž do – chází ke změně skupenství slitiny.
● Tání začíná v bodě S a je ukončeno v bodě L. Pod S je slitina tuhá, nad L je ve fázi kapalné.
● V intervalu S – L se vedle sebe vyskytuje fáze tekutá i tuhá.

Způsoby tavení slitin
● Plamenem – směs kyslíku a acetylénu – dosáhneme teploty asi 3400ºC
● Zemní plyn a kyslík – 2700˚C.
● Kyslík nastavíme na 1, 5 barů, acetylén na 0, 5 barů.
● Správné nastavení acetylénkyslíkového plamene.
● Velké množství kyslíku vede k intenzivní oxidaci taveného kovu.

Tavení vysokofrekvenční indukcí – kelímek keramický
Výhody
– rychlost
– možnost automatizace
Nevýhody
– snadné přehřátí

Rychlost lití
● Plnění formy – závisí na zabíhavosti přehřáté taveniny.
● Proto lijeme pod tlakem nebo využíváme odstředivou sílu.
● Lití pod tlakem je charakterizováno tavením ve vakuu a odléváním pod tlakem plynů se sníženou oxidační schopností.

Odstředivé lití
● Po roztavení litiny se dvouramenná páka roztočí kolem své osy a sklopením kelímku se tavenina přelije do formy.
● Licí formu ponecháme pomalu chladnout na vzduchu.
● Všechny zlaté slitiny se při chladnutí smršťují.
● Celková kontrakce – 1. Tepelná kontrakce při ochlazování na teplotu likvidu.
– 2. Tepelná kontrakce při přechodu z Likvidu do Solidu.
– 3 .Tepelná kontrakce od solidu na laboratorní teplotu.

Defekty odlitků kovových slitin

a – vhodné pro laserový svár

b – méně vhodný typ

c – vhodné pro laserový svár

d – nevhodný typ