Введение.
На сегодняшний день в ортопедической стоматологии большие требования предъявляются к качеству изготовления ортопедических конструкций. Так, точность литья зависит от многих факторов, наиболее значимым из которых является выбор паковочного материала. От верного выбора формовочного материала зависит в дальнейшем результат работы врача-ортопеда и долговечность конструкции. Для оценки свойств используемой паковочной массы, следует четко представлять себе ее структурный состав и физико-химические процессы, происходящие на этапах паковки и нагревании материала. [2,7]
Цель: изучить современные паковочные материалы, влияющие на качество литья ортопедических конструкций.
Обзор литературы по выбранной теме
Выбор паковочного материала важная часть создания ортопедической конструкции. Они применяются на этапе изготовления формы, в которой будет происходить замена воска на постоянный восстановительный материал. Качество отливки ортопедической конструкции будет напрямую зависеть от выбранной паковочной массы. Все материалы в своем составе имеют такие компоненты как огнеупорный порошок, связующий компонент, технологические добавки и затворяющую жидкость. [5,6,10]
Огнеупорный порошок может быть представлен в виде двуокиси кремния или окиси алюминия. На данный момент предпочтение отдается двуокиси кремния. Для ее получения используется кварцевый песок, обладающий высокими показателями огнеупорности, прочности, относительно низкой стоимости и способностью создавать необходимый коэффициент расширения паковочной массы. При нагревании кварц увеличивается в размерах на 15–19% и компенсирует усадку сплава. Главная особенность кварцевого песка дисперсность. Она влияет на прочность, газопроницаемость, необходимая для выхода газов, термостойкость, легкость в отделении от отливки. [6,10]
Для выбора оптимальной паковочной массы необходимо удостовериться, что она соответствует основным требованиям, предъявляемым к данным материалам, а именно, обладать устойчивостью к высоким температурам, газопроницаемостью, иметь определенный объем расширения для компенсации усадки материала, с легкостью отделяться от отливки и способствовать точности литья. [2,6,10]
Существует четыре механизма для расширения литейной формы: [1,2,6,10]
1) расширение при твердении формовочной массы может доходить до 0,4%
2) гигроскопическое расширение. Отвердевание массы происходит в присутствии воды, в результате наблюдается дополнительное расширение от 1,2% до 2,2%. Затвердевание некоторых масс можно регулировать путем добавления воды.
3) расширение восковой модели наблюдается в жидкой формовочной массе. При этом воск нагревается до температуры, при которой его моделировали.
4) термическое расширение. Расширение наблюдается при нагревании паковочного материала в муфельной печи. [2,10]
Подразделение паковочных материалов происходит на гипсовые, фосфатные и силикатные, в зависимости от используемого связующего материала. [2,6,10]
Что касается гипсовых материалов, здесь за основу взят гипс (20-40%) и окись кремния (55-75%), которая может быть в виде кварца или кристобалита. Окись кремния добавляется для придания устойчивости материала к высоким температурам, расширении формы при нагревании. Расширение при затвердевании массы 0,1-0,45%.[2,6,7]
В зависимости от модификации окиси кремния, температура нагревания, для расширения формы, будет разной. Так, если в составе кварц, то форма нагревается до 700°С, если кристобалит до 450°С. [2,6,10]
У кристобалита температурное расширение больше, чем у кварца, что предпочтительнее, так как тем самым обеспечивается большая компенсация усадки. Гигроскопическое расширение в пределах 1-2%. Если за основу массы взят кристобалит, то температурное расширение составляет до 1,25%, что позволяет компенсировать усадку при затвердении. Гипсовые массы не подходят для работы с высокоплавкими материалами, так как при температуре выше 740°С гипс распадается. [1,2,3,6,10]
До недавнего времени гипсовые паковочные материалы применялись редко, но сегодня они вновь востребованы. Эти материалы обладают достаточно низкой ценой, просты в обработке, позволяют получить гладкую поверхность, легки в распаковке отливок. [6,7]
Для отливки небольших конструкций из золота применяют такой материал как Сиалур, для деталей большего размера применяют Сиалур-9. Сиалур-3Б отлично зарекомендовал себя при литье высокоточных конструкций. [2,6]
Еще один тип материалов фосфатные массы. В современной литейной практике они используются довольно часто. Представлены массы системой порошок-жидкость. Порошок - цинк-фосфатный цемент, кристобалит, кварц. Жидкая основа - фосфорная кислота, вода. Применяются при отливке деталей из нержавеющей стали. Обладают термостойкостью, выдерживая температуру до 1600°С, имеют высокую компенсационную способность. Гигроскопическим расширением материал не обладает. Поэтому, чтобы получить качественную форму без растрескиваний, следов пузырьков, необходимо выжигать воск, постепенно повышая температуру. Схватывание в среднем составляет 15 минут. [1,2,8]
К фосфатным материалам относятся «Белоформ», «Вировест», «Вироплюс», «Силамин», «Силикан». У Белоформа температурное расширение при 900оС составляет 2,1%, начальное время отвердевания 7-10 минут. В составе фосфаты, кремнезем, огнеупорные вяжущие вещества, коллоидная жидкость с добавками для стабилизации материала. Масса способствует отливке формы высокой прочности. В дальнейшем из этой формы изготавливаются цельнолитые несъемные протезы из тугоплавких сплавов, с дальнейшей керамической или пластмассовой облицовкой. [2,3,6,7,8]
К этой группе материалов относится также Силикан. В его основе фосфатный вяжущий материал, кварц и кристобалит. Масса обладает объемным расширением, после выгорания воска остается прочная форма. Рекомендуется использовать данный материал при отливке каркасов частичных съемных и мостовидных протезов из металла. [1,2,10]
Силикатные паковочные массы. При внимательном изучении структуры этих материалов помимо гипса и фосфатов в составе можно заметить кремниевые гели. Гели используются как связующий компонент. Материл устойчив к высоким температурам и прочен. После нагревания форма дает значительное температурное расширение. Изготовливая ортопедические конструкции, мы стремимся создать максимально точно отлитую деталь, для этого следует соблюдать оптимальное соотношение порошка и жидкости. Рекомендуется смешивать 30 г жидкости и 70 г порошка, но иногда производитель предлагает другие соотношения. [1,2,6]
Применяются силикатные массы, как правило, для отливки конструкций из нержавеющей стали и кобальтохромовых сплавов. Паковочный материал обладает значительным коэффициентом термического расширения. Наиболее часто используемые в литейной стоматологии материалы из этой группы-Формолит, Сиолит. При отливке конструкций из нержавеющей стали применяют Формолит. Сиолит применяется для отливки цельнолитых протезов и каркасов протезов из металлокерамики. Представлен порошком и жидкостью. В основе порошка кварц, фосфаты и периклаз. В качестве жидкого компонента используют силиказоль. Время начального затвердевание составляет 10-15 минут, а окончательного 30 минут после замешивания. Материал прочен и имеет значительный коэффициент расширения. [1,2,6]
Результаты и обсуждение
Проанализировав современную литературу, можно сделать вывод, что для обеспечения точности литьевого процесса, нужно знать свойства паковочного материала, его способность изменяться под воздействием различных факторов. Для каждого литьевого процесса подбирается оптимальный паковочный материал, в зависимости от материала отливки. Паковочные массы отличаются по составу, по времени затвердевания, по температурным показателям и коэффициенту расширения. Так, гипсовые материалы не рекомендуется использовать при температуре нагревания выше 1100°С, так как это будет способствовать возникновению трещин и, как следствие, некачественной отливке конструкции. Применение гипсовых паковочных материалов показано при отливке ортопедических конструкций из золотых и палладиевых сплавов.
Силикатные паковочные материалы обладают большой прочностью и термостойкостью. Используются при изготовлении конструкций из высокоплавких нержавеющих сталей.
Фосфатные паковочные массы наиболее востребованы в данный момент. Материал обладает прочностью, способен выдерживать температуры до 1600°С, имеется возможность корректировать коэффициент расширения материла, что обеспечивает достаточно точную отливку будущей конструкции.
Все же универсального паковочного материала пока не удается найти, для каждого отдельного случая следует подбирать массу, руководствуясь ее свойствами и свойствами материала, используемого для отливки.
Вывод.
Таким образом, мы изучили современные паковочные материалы, и выяснили их влияние на качество литья ортопедических конструкций.