28. Způsoby zpracování dentálních slitin – Protetická technologie

Protetická technologie

Způsoby zpracování dentálních slitin

Laboratorní zpracování kovových slitin
Kovové konstrukce zubních protéz se v současné době až na malé výjimky zpracovávají litím,jen vyjímečně používáme spájení dílců, zejména fixních můstků,tváření sponových drátů a ražení dvoupůlkových korunek.Vzácné je i sváření.

Zpracování slitin :
– za tepla – odléváním do formy
– za studena – mechanickým tvářením
– galvanickým formováním
– CAD/CAM počítačovým zpracováním
– laserovým svářením a řezáním
– frézováním

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.

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 objem 1 700-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.

Tavení – druhy energie

● Plamenem – směs kyslíku a acetylénu – dosáhneme teploty asi 3400˚C.
● 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.

Za studena – mechanickým tvářením

● Vláknitá krystalická struktura vyvolaná továrním zpracováním za studena (tažením) se hlavní měrou podílí na mechanických vlastnostech drátů a plechů.

Galvanickým nanášením kovových iontů na jádro

● Rok 1961 – Rogers a Armstrong v Austrálii využili galvanickou cestu pro výrobu inlejí.
● Rok 1971 – výrobu zubní náhrady galvanickou cestou patentoval Wisman.
● OMI zaměnilo kyanidovou lázeň za sulfátovou zlatou lázeň.

Počítačové zpracování
● Počítačové modelování frézování a výroba CAD/Cam kostry korunkové a můstkové náhrady (titan).

Laserové svařování
● Laserový paprsek je nositelem mimořádně vysoké energie. Ta je u impulsního laseru koncentrovaná do
krátkého časového okamžiku. Impuls trvá řádově desetiny milisekundy a může být koncentrován na relativně
malou plochu – např. na linii lomu. V ohnisku paprsku dojde k prudkému růstu teploty nad bod tání, ale na tak
krátkou dobu, že se teplo nestačí kondukcí materiálem šířit.
● Mžikový lokální ohřev spolehlivě staví dva díly a samotná teplota mimo svár zůstává stejná.

Elektrolytické leštění – CoCr náhrady

● Působením jednosměrného proudu s nízkým napětím (12 V, intenzita proudu 2 – 4 A.) Proces je zrakem
kontrolovatelný – vystupují bublinky.
● Korolyt – H2SO4 nebo H3PO4
● Spony potřeme ochranným lakem konstrukci omytou a suchou zavěsíme na titanový (ocelový) drát,
připevníme na anodu (svorka) do centra kruhové katody.
● Napětí a čas přizpůsobíme stárnutí korolytu a velikosti leštěné plochy.

Malé plochy leštíme 2krát, začneme s nízkým napětím, kontrola po 5 minutách, otočit o 180° a zvýšit napětí.
● Po leštění opláchneme a mechanicky doleštíme hvězdicovým vrtákem O10 – O16. Z vnitřní strany spony
užijeme ocelový vrták. Doleštíme gumou, častěji motorová leštička s kartáčem, plstěným nebo látkovým
kotoučem a pastou do vysokého lesku. Musíme hlídat čas – dlouho leštěná konstrukce → zčerná. Může být až
úbytek konstrukce. Nakonec umyjeme.

– k opracování povrchu laboratorních výrobků používáme :
1) PÍSKOVACÍ PROSTŘEDKY – korund ve formě krystalických střepin s ostrými hranami nebo jako lámaný ve velikostech 50, 110, 250 mikrometrů. Lámané krystaly jsou šetrnější k povrchu. Hloubka nerovností závisí také na tlaku vzduchu. Ten podle výkonu kompresoru může dosáhnout 8 – 10 barů. Běžně se odlitek čistí od formovací hmoty za tlaku 5-6 barů a středně jemným pískem (110 mikrometrů). Odstup od trysky je 8 – 10 cm. Praktické jsou automatické pískovače. Surový odlitek se vloží do rotujícího bubnu, kde se čistí 15 minut pod tlakem 5 – 6 barů středně jemným pískem – způsob (u automatických pískovačů) je vhodný zejména pro spony částečných snímatelných náhrad. Pro zlaté slitiny se používá tzv. proudové leštění. Užívá se směs korundu a skleněných perliček o velikosti 50 a 125 mikrometrů. Zaoblený tvar méně agresivně atakuje povrch náhrady elektrickou energií poháněné motory – násadové motory a mikromotor. Hnací motor a násadec jsou spojené do jedné jednotky. Motor je tří fázový napájený káblem z vysokofrekvenčního proudového generátoru. Otáčky od 5 000/min, řízení rožními spínači. Motory na jednosměrný proudový generátor dodává jedno směrný proud na pohon násadce, mikromotor jsou velmi malé, otáčky od 5 000 – 25 000/min a jsou vhodné na mírné obrušování, frézování a vrtání. Dále použití vzduchových turbín (turbínový násadec). Zdrojem síly je stlačitelný vzduch a měnitelný tlak vzduchu. Rychlost otáčky je 30 000/min. Nejlepší výkon mají malé nástroje s vysokými otáčkami a nízkým tlakem. Turbín laboratoř používá na beztlakové opracování keramiky, lze i povrch CrCo (chromkobaltové slitiny – název se tvoří podle prvku, kterého je nejvíce).

2) RYCHLOBRUSKA – má nepohyblivou hřídel, je poháněna elektromotorem, otáčky 24 000 – 30 000/min. Důležitým faktorem povrchového opracování je řezná rychlost. Udává se v metrech za minutu nebo za sekundu. Závisí na pevnosti opracovaného materiálu a na druhu a tvrdosti užitého nástroje. Jestliže je citem rychlé odebírání materiálů -nástroj s velkou hloubkou řezu – jde o hrubé opracování → vzniká teplo a rychlost řezu je nutné snížit. Při opracování na čisto – malá hloubka řezu s malým odběrem povrchu.

3) TVRDOKOVOVÉ FRÉZY – křížové a ozubené (mají krátkou řeznou hranu) a diamantové
(na trhu jsou i s dlouhou řeznou hranou. Při tom však vznikají dlouhé hobliny jehlovitého tvaru, které jsou nebezpečné. Proto v dentální laboratoři musí být nástroje pouze s krátkým ozubením). Řezné prvky montovaných a nemontovaných brusných kamenů, leštiček a řezných kotoučů mají keramicky, metalokeramická nebo organicky spájené brusné tělesa, což je zrnitost, která se nachází na brusné ploše.

Brusný výkon závisí :
1) na velikosti, tvrdosti , množství a ostrosti brusných těles, které jsou spojené na brusné ploše

2) na pevnosti spojených brusných těles (musí být takové, aby včas po opotřebení zrna toto
spojení uvolnilo, jestliže se tak nestane, zrna neřežou, ale kloužou, po opracovaném povrchu
vzniká větší odpor a mezi zrny nástroje se usazuje kov). Pro tvrdé materiály (hliník, keramika)
užíváme měkké brusné tělesa s vyššími otáčkami. Měkké tělesa naopak opracujeme tvrdými
brusnými tělesy s nižšími otáčkami – barevné odlišení.