Требования, предъявляемые к огнеупорным формовочным материалам

• Затвердевать в пределах 7-10 минут
• Легко отделяться от отливки;
• Создавать газопроницаемую оболочку для поглощения газов, образующихся при литье металлов;
• Обеспечивать гладкую поверхность отливки;
• КТР огнеупорного материала должен обеспечивать компенсацию усадки затвердевающего металла;
• Обеспечивать прочности литейной формы;

· Выдерживать температуру плавления сплава металла с запасом в пределах 200-250⁰С

4) Дублирование моделей, материалы для дублирования моделей. ФМ для модельного литья

Дублирование гипсовой модели – технологический процесс точного воспроизведения гипсовой модели в прототипе из огнеупорного материала.

В технологии ряда протезов, в частности дуговых (бюгельных), обязательным является получение огнеупорных моделей челюстей в специально подготовленных формах, для создания которых при­меняют массы, традиционно называемые «материалами для дублирования гипсовых моделей челюстей», что дает все основания отнести их к группе рассматриваемых в данном разделе фор­мовочных материалов. Среди материалов для дублирования гипсо­вых моделей челюстей следует назвать термопластические гидро­коллоидные массы многократного использования и специальные силиконовые материалы.

Применяются:

Необратимые безводные эластомерные материалы (силиконовые эластомеры А-типа)

Обратимые эластичные материалы на основе агар-агара (агар-агаровые обратимые гидроколлоиды)

При применении термопластигеских гидроколлоидных масс многократного использова­нияна основе агар-агара, содер­жащего 70% воды и клейкого желатина с добавками глицери­на и минеральных веществ, не­обходимо кусочки мелко наре­занного резиноподобного геля расплавить при температуре, рекомендованной производите­лем (как правило, при 95° С), при постоянном помешивании. Эта манипуляция может быть выполнена с использованием закрытых электрических аппа­ратов из нержавеющей стали с механическим смесителем и регулируемой с помощью тер­мостата температурой или в эмалированной посуде и ручно­го перемешивания дублирую­щего геля на водяной бане. Сле­дует отметить, что при втором способе дублирующий гель из-за потери воды начинает не­медленно давать усадку, как только гипсовая модель челю­сти будет извлечена из кюветы. Более того, усадка дублирующих гелей наступает при охлажде­нии кюветы с дублирующей жидкой массой от 50 до 8-10 °С в проточной водопроводной воде или в специальном аппарате.

Гипсовую модель челюсти, подготовленную к дублированию, размещают в центре высокопрочного резинового основания кюве­ты, укрепляя липким воском или пластилиноподобной пастой, что придает равномерность толщине дублирующей массы вокруг моде­ли. После фиксации модели над ней устанавливается алюминиевый или полимерный корпус кюветы.

Перед заполнением кюветы дублирующим гелем проводится обязательная проверка его температуры (рабочая температура геля, при которой он сохраняет свою текучесть и не деформиру­ет восковой изоляции на гипсовой модели челюсти, составляет 48-52 °С). Заполнение кюветы (ручное или через жиклер смесите­ля) проводят на вибростолике через одно из трех отвер­стий (рис. 48, б стр 260 Трезубов) в ее верхней части таким образом, чтобы струя массы не попадала на восковые детали гипсовой модели. При этом медленно поднимающаяся масса вытесняет воздух и равномерно охватывает все элементы модели челюсти.

Охлаждение заполненной кюветы проводят последовательно:

— на воздухе (при комнатной температуре) в течение 20-30 мин или времени, рекомендованного производителем. Это время вы­держки очень важно, чтобы имело место направленное на модель застывание, поскольку быстрое охлаждение наружных слоев геля вызывает перепад температурного состояния на поверхности и внутри, что приводит к его отслоению от гипсовой модели челю­сти из-за усадки. Поэтому корпус кюветы должен быть из материа­ла с низкой теплопроводностью, например из полимера;

— в проточной воде (температура 8-10 °С) в течение последу­ющих 30-45 мин. При этом водой омываются нижние две трети высоты кюветы, что приводит к загустеванию и затвердению массы на основании кюветы в области гипсовой модели челюсти. Этим уменьшается усадка гидроколлоидной формы.

Извлечение гипсовой модели челюсти из дублирующей термо­пластической гидроколлоидной массы проводят после отделения от кюветы его основания. После этого:

— из кюветы выводят дублирующую массу с гипсовой моделью челюсти;

— модель осторожно извлекается из дублирующей массы. В том случае, если невозможно извлечь гипсовую модель челюсти без нарушения целостности гидроколлоидной формы, выполняют следующее: острым скальпелем, ориентированным перпендикуляр­но граням цоколя, срезают полоску геля высотой 3-5 мм по пери­метру основания цоколя модели челюсти. Освобождение части основания цоколя гипсовой модели будет способствовать выведе­нию гипсовой модели челюсти из дублирующей массы;

— гелевая форма, освобожденная от гипсовой модели челюсти, помещается обратно в кювету. Специально предусмотренные вы­ступы на крышке кюветы удерживают форму от вращения и упро­щают ее возврат в кювету. При литье каркасов протезов сквозь цо­коль модели пустотелый конус должен быть заранее помещен в дублирующий гель, при этом цилиндрическая часть конуса сма­зывается вазелином для того, чтобы облегчить его последующее извлечение.

Использование того или иного дублирующего материала влия­ет и на выбор материала для огнеупорной модели.

Так, при ис­пользовании термопластических гидроколлоидных масс на основе агар-агара рекомендуется получать огнеупорную модель из матери­алов с минимальным временем схватывания, чтобы вода из дубли­рующей массы не успела вступить в реакцию с огнеупорным мате­риалом. Эти огнеупорные модели в последующем высушиваются в сушильном шкафу при температуре 250 "С в течение 60 мин, а за­тем погружаются для закрепления на несколько секунд в емкость со специальной отверждающей жидкостью и снова помещаются в сушильный шкаф или в муфельную печь на 10 мин.

Такие недостатки дублирующих гелей, как усадка, отсутствие прочности в момент выведения модели из кюветы, что особенно проявляется при ее некачественной подготовке к дублированию, а также наличие воды в составе геля, которая может привести к из­менению размеров огнеупорной модели челюсти, полностью ис­ключены при применении силиконовых материалов.

При использовании текучих силиконовых материалов нет не­обходимости в предварительном замачивании гипсовой модели, а компоненты материалов (порошок и жидкость; основная и катализаторная пасты) замешиваются в определенной объемно-весовой пропорции, в строгом соответствии с рекомендациями производителя, в специальных дозирующих смесителях (рис. 49) без доступа воздуха или ручным способом.

Заполнение кюветы силиконовыми массами для дубли­рования проводят непосредст­венно после тщательного сме­шивания компонентов. При этом, если нарезать использо­ванный силикон и обложить им цоколь гипсовой модели в кювете перед дублировани­ем, возможна экономия (до 25%) массы. Экономия воз­можна также при использова­нии специального дозирую­щего аппарата для силиконо­вых материалов. Он позволяет точно определять количество и равномерно замешивать компоненты силикона без до­ступа воздуха.

Процесс твердения сили­конового материала в кювете целесообразно проводить в специальном аппарате с контролируемым давлением. Так, например, в аппарате Виропресс (рис. 50,с.263 Трезубов) отвердение силикона происходит за 35-40 мин при давлении 4 бара, т. е. 4 атм.

Извлечение гипсовой модели челюсти из силиконовой дублирующей формы проводят с помощью сжатого воздуха, по­сле чего поверхность силиконовой дублирующей формы по­крывается специальной жидко­стью (например, Аурофильм) для устранения водоотталкива­ющего эффекта силиконовой поверхности и тщательно вы­сушивается сжатым воздухом.

Для получения огнеупорной модели применяют материалы на основе фосфатной связки, кварцевая составляющая которых дости­гает 70%.

В последующем огнеупорная модель, полученная в силиконо­вой форме, высушивается при температуре 70 "С в течение 5-10 мин в сушильном шкафу или в муфельной печи. Затем на всю поверхность модели челюсти наносится специальная жидкость, ко­торая обеспечивает прочную адгезию восковой репродукции проте­за к поверхности модели.

В качестве примера силиконового материала для получения форм по гипсовым моделям челюстей для их дублирования огне­упорными массами следует назвать Бисико Дубль, выпускаемый в двух флаконах, содержащих жидкую пасту синего и белого цве­тов. При замешивании в течение 1 мин материал приобретает го­лубой цвет. Рабочее время, включая продолжительность замешива­ния, составляет 5 мин, а затвердевание длится 30 мин. Линейная усадка материала составляет 0,1%, твердость — около 22 Shore А (ISO 4823, тип 3).

Следует указать на наличие еще одного материала, который широко применяется в зуботехническом производстве. Им явля­ется Мольдин — плотная однородная пластичная масса, в состав которой входят каолин, глицерин, гидрат окиси натрия (или ка­лия). Материал применяют при штамповке коронок в аппарате Паркера

5) ФМ для пластмасс горячей полимеризации, металла и керамики

Алебастр (полугидрат сульфата кальция) (CaSO₄)₂ • H₂O –– формовочный материал для пластмасс, для литья сплавов легкоплавких металлов.

6) Компенсационное расширение ФМ и как оно достигается

В создании расширяющейся литейной формы играют роль че­тыре механизма:

1) расширение при твердении формовочной массы. Возника­ет как результат обычного роста кристаллов. Расширение, вероят­но, увеличивают частицы окиси кремния в формовочной массе, ко­торые препятствуют формированию кристаллической структуры гипсовых формовочных материалов, вызывая их расширение кна­ружи. Этот тип расширения в обычных условиях, как правило, со­ставляет около 0,4%, но расширение частично ограничено метал­лическим кольцом опоки;

2) гигроскопигеское расширение. Его можно использовать для увеличения обычного расширения. Формовочной массе дают отвердеть в присутствии воды, вызывая дополнительное расшире­ние. Предполагается, что вода, в которую погружается формовоч­ная масса, замещает воду, занятую в процессе гидратации. Это удерживает пространство между растущими кристаллами, позволяя им непрерывно расширяться наружу вместо их ограничения. Это расширение варьирует от 1,2 до 2,2%, и его можно контролировать добавлением определенного количества воды к твердеющей фор­мовочной массе;

3) расширение восковой модели. Возникает в жидкой фор­мовочной массе, когда воск нагревается до температуры, при кото­рой он моделировался. Тепло может выделяться от химической ре­акции в формовочной массе или от водяной бани, куда погружено кольцо. Расширение восковой модели при нахождении формы в воде меньше, чем в случае застывания формовочной массы на воздухе;

4) термическое расширение. Расширение формовочной массы возникает при нагревании ее в муфельной печи. Нагревание фор­мы помогает также убрать восковую модель и избежать застыва­ния сплава до полного заполнения формы. Метод высокотемпера­турного выжигания в первую очередь основывается на термиче­ском расширении формы. Формовочной массе вокруг восковой мо­дели дают затвердеть на воздухе при комнатной температуре, а затем нагревают приблизительно до 650° С. При этой температу­ре формовочная масса и металлическое кольцо опоки расширяются достаточно, чтобы компенсировать усадку золотого сплава.

7) Назовите ФМ, выпускаемые промышленностью и их свойства

В современном литейном производстве используют гип­совые формовочные материалы, а также фосфатные и сили­катные.

Сиолит. Данная формовочная смесь в основном предназ­начена для несъемных (в том числе металлокерамических) протезов. Состоит из порошка и жидкости. Порошок пред­ставляет собой смесь кварцевого песка, фосфатов и периклазы. Жидкостью является силиказоль. Масса характери­зуется высокими прочностными и компенсационными свойствами.

Соотношение порошка и жидкости составляет 100:18-20. Замешивание происходит в вакуумном смесителе в течение 30-120 сек. Схватывание начинается через 10-15 мин., полное затвердевание — через 30 мин. В прокалочную (муфельную) печь форма устанавливается через 2 часа.

Нагревание формы в печи от 20° до 400°С и от 600° до 800°С идет от 30 до 60 мин., а в интервале от 400° до 600°С – не менее 1 часа. При 800°С форма выдерживается 40-60 mин. Через 1 час после заливки формы начинается извлечение изделия из нее.

Бюгелит использовался при отливке моделей для изготовления цельнолитых дуговых (бюгельных) протезов из КХС. Многокомпонентный материал, в состав которого входят: наполнитель, связующее — этилсиликат, отвердитель — 10% водный раствор едкого натра. Выпускался в комплекте: масса формовочная, пчелиный воск и масса для дублирования.

Силамин применялся при отливке огнеупорных моделей для изготовления цельнолитых дуговых (бюгельных) npoтезов из сплава КХС. Представлял собой порошок определенного зернового состава, состоящий из кремнезема с фосфатной цементирующей связкой. При замешивании с водой масса схватывается, образуя прочный монолит. Термическое расширение массы при температуре 500-700°С составляло не менее 0,6-0,7%. Начало схватывания массы наступало через 10 мин., окончательное затвердевание — через 60 мин. При прокаливании трещин не образовывалось.

Кристосил-2 — формовочная масса для отливки цельнолитых конструкций зубных протезов из КХС. Представлял собой порошок белого цвета определенной зернистости и состава (кристоболит, окись магния, аммония фосфат), который при замешивании с водой образовывал формовочную массу, твердеющую на воздухе. Термическое расширение массы при температуре 300-700°С - не менее 0,8%. Применялась совместно с массой для дублирования, представляющей собой обратимую коллоидную систему, состоящую из этиленгликоля, агара и воды.

Силаур наиболее пригоден для изготовления форм приотливке мелких золотых зубоврачебных изделий (вкладок, зубов, кламмеров, дуг и др.). Выпускается в виде тонко измельченного порошка смеси кремнезема и гипса.

Формолит служит для отливки зубов и деталей из нержа­веющей стали.

Представляет собой набор материалов — молотого пыле­видного кварца и этилсиликата, предназначенного для по­лучения огнеупорных покрытий (оболочек) на восковых моделях; песка формовочного и борной кислоты, использу­емых как наполнитель.

Аурит ––масса формовочная огнеупорная для отливки зубных протезов из сплавов золота с необходимой точнос­тью и чистотой поверхности. Представляет собой смесь кристоболита с техническим гипсом. Термическое расши­рение при 700°С составляет не менее 0,8%. Массу замеши­вают на воде в соотношении 100 г порошка и 35-40 мл воды. Для более качественного смешения рекомендуется прово­дить эту операцию на вибростолике. Время схватывания об­мазки - 10-15 мин.

Мольдин ––однородная плотная пластичная масса, в со­став которой входят каолин, глицерин, гидрат окиси натрия (или калия). Применяют для штамповки коронок в аппарате Паркера. Поставляется в расфасовке по 250 г.

Формовочные материалы в зуботехническом производ­стве имеют первостепенное значение для получения точ­ной, соответствующей необходимым требованиям отливки и предназначены для покрытия восковой модели. Совер­шенство и точность отливки зависят от свойств и качества формовочной массы. Но до паковки модель необходимо по­крыть облицовочным слоем, который наносится на нее по­сле соединения с ней литьевого штифта.