Особенности точного стоматологического литья

В этой статье мы хотим рассмотреть влияние температуры плавления и время выдержки опоки в муфельной печи на качество отлива и также разобрать причины возникновения различных включений, разломов и тепловых трещин.

(продолжение, начало в № 1 и № 2 2004 г).

Температура плавления дентальных сплавов, как правило, строго определена производителем, от которой не рекомендуется отступать. Если температуру нагрева металла значительно увеличить, то возможна реакция горячего сплава с паковочной массой, что приводит к взаимному их разложению. Вследствие чего образуется большое количество газа, которое препятствует полному заполнению объекта литья сплавом. Также возникает опасность поражения сплава вследствие испарения компонентов сплава (например, цинка).

Золотые сплавы с низкой температурой плавления могут быть отлиты в кювете из паковочной массы с содержанием гипса. При этом температура предварительного нагревания должна быть 700 °С. Если температура будет выше указанной, то наступит растрескивание массы, сопровождаемое выделением большого количества газа, что в свою очередь будет препятствовать качественному отливу объекта.

Негативно на отлив сплава влияют и добавки (графит и т.д.), которые обычно добавляют в термические стабильные массы.

Металлические и неметаллические включения отличаются по своим техническим свойствам основных материалов. Чаще всего они возникают в результате механической обработки объектов литья. В качестве источников включений можно рассматривать шероховатые материалы для тиглей (керамика, графит), шлаки, остатки сплавов с высокой температурой плавления и паковочных масс.

При образовании включений решающую роль играет сила, действующая на сплав в момент, когда он направляется из тигля в опоку. Опасность возникновения включений, особенно велика при центробежном литье. Причиной этому большая по величине центробежная сила, которая возникает при литье и действует на расплав и свободные частицы.

Шероховатые включения тигельных материалов

Во время литья остатки тигельных материалов в керамических тиглях могут попасть вместе со сплавом в полость кюветы. Эти легкие частицы плотно внедряются под поверхность объектов литья. Эти включения хорошо видны даже на необработанном литье. Тоже самое касается угольных и графитовых включений. Сильно обгоревшие графитовые тигли имеют на своей поверхности свободные частицы, которые также могут попасть в полость кюветы. Очень шершавые керамические и графитовые тигли необходимо заменить на новые.

Шлаковые включения

При расплавлении дентальных сплавов в керамических тиглях оксиды сплавов вступают в реакцию с присадкой, добавляемой в сплав. В результате этой реакции образуются шлаки (смесь оксидов), которые в силу своей малой плотности плавают на поверхности сплава.

Как правило, в процессе литья эти шлаки остаются в тигле. Но тем, кто работает на центробежных установках следует помнить, что при огромных силах центробежного воздействия, возможно, их попадание непосредственно в сам объект литья.

Загрязнение другими металлами

При многократном использовании одного и того же тигля для литья различных сплавов, как благородных так и не благородных, возникает опасность попадания частичек оставшихся от предыдущих сплавов на новые объекты литья. Впоследствии возможно, что оставшийся металл частично или полностью раствориться в сплаве и повлияет на качество сплава и цвет оксида. Сплавы должны отливаться каждый в отдельном тигле.

Включение материалов, используемых для изготовления паковочных масс

Частички паковочной массы могут попасть в объект литья двумя способами.

Если прочность используемой паковочной массы невелика, то возникает опасность, что стекающий в полость кюветы сплав может растворить хрупкие остроконечные частички паковочной массы и захватить их с собой в объект.

При распространении кварца внутри паковочной массы возможно образование корки на горячей поверхности формы. Эти растворенные частички могут быть подхвачены расплавом и попасть на поверхность объекта.

Нарушение паковочной массы заметно чаще всего лишь при обработке. Работать с паковочными массами следует строго по инструкции производителя. Важно также, чтобы соотношение порошка и затворной жидкости не было нарушено добавкой другой какой-либо жидкости (через мокрую кисточку и т.д.).

Предварительный нагрев следует осуществлять согласно инструкции фирмы-производителя. Слишком быстрый нагрев ведет к термическим напряжениям в кювете, сколам и разрушениям ее стенок.

Сломанные объекты литья

Разлом объекта – разрыв внутри материала, вызванный термическим или механическим напряжением. Следует различать хрупкие изломы, которые возникают без деформации. Деформационные разломы, которые возникают под воздействием пластической деформации (жевательные силы в полости рта пациента).

Излом за счет тепловых трещин

В технике литья возникает проблема работы со сплавом в его жидком агрегатном состоянии. При необходимых высоких температурах, в случае непрофессионального расчета процесса литья, расплав может вступить в реакцию с тигельным материалом или паковочной массой. Образующиеся на границе соединения коронок между собой фосфорно-сернистые загрязнения или загрязнения, появляющиеся на фазе охлаждения под воздействием наступающих напряжений, являются причиной возникновения тепловых трещин. Так же возникновение тепловых трещин может быть вызвано резким различием толщины стенок.

Во избежание образования тепловых трещин, необходимо использовать тигельные и паковочные массы, которые стабильны по отношению к расплаву, а следовательно не вызывают химических реакций сплавов с этими материалами. Следует также следить, чтобы толщина стенок внутри объекта литья была примерно одинаковой.

Трещины могут образовываться и за счет недостаточной системы литьевых каналов. При литье объектов большой величины, имеющих также изящные соединения между собой в виде балок, могут образовываться трещины на интердентальных участках. Недостаточность обеспечения этих участков расплавом первично приводит к пористости структуры литья. При одновременном воздействии напряжений данный участок объекта не в состоянии противостоять этим силам, вследствие чего возникают трещины. Образование трещин между массивными частями можно преодолеть более изящным оформлением этих частей.

Разлом за счет несплавления

Исходя из того, что расплавленный металл втекает в полость формы не единым потоком, а разными и отдельными потоками, которые при благоприятных условиях соединяются в один. Если же температура потоков низкая, то возникают образования «холодных капель». Вследствие чего потоки не могут слиться воедино. Потоки металла застывают на поверхности, не успев смешаться.

Причиной низкой температуры металла может быть низкая температура литья или предварительного нагрева кюветы.

Разлом за счет возникновения оксидных пленок

Оксидные пленки, образующиеся в процессе плавления, могут попасть в процесс плавления в потоке расплава в полость кюветы, а, следовательно, и в сам объект. Они препятствуют полному расплавлению металлов и являются причиной разломов объектов.

Поры в литье

Во время литья в готовом изделии часто появляются поры, что делать, чтобы их не было?

Причин возникновения пор в литьевом объекте может быть много. Основные причины возникновения пор:

– недостаточное количество сплава;

– использование «грязного» сплава (низкокачественный металл или добавление большого

количества примесей вторичного металла);

– перегрев сплава;

– тонкие соединители между объемными деталями;

– недостаточный прогрев опоки.

Огромное влияние на возникновение пор оказывает неправильная установка литниковой системы:

Рисунок 1

Литьевой объект с правильной литниковой системой. Поры в объекте не наблюдаются.

Рисунок 2

Литьевой объект с наличием узкого места и одним литниковым каналом. Поры в участке литьевого объекта, находящемся за узким местом объекта.

Рисунок 3

Литьевой объект с наличием узкого места и двумя литниковыми каналами. Поры в объекте не наблюдаются.

Рисунок 4

Литьевой объект с сужающимся литниковым каналом. Поры в литьевом объекте из-за сильно зауженного места крепления литникового канала.

Рисунок 5

Литьевой объект с расширяющимся в месте крепления литникового канала. Поры в месте крепления литникового канала.

Желтый – жидкий, Красный – застывший, Синий – поры.