X Международная студенческая научная конференция
«Студенческий научный форум» - 2018
 
     

ЗУБОПРОТЕЗНОЕ ЛИТЬЕ
Гордеев И.В.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Изготовление литых зубных протезов началось уже давно. Известно, например, что в 1820 г. филадельфийский зубной врач Гудсон отливал протезные пластинки из олова. Известны также так называемые хеопластические протезы — из олова, серебра, висмута и сурьмы. Широкое распространение литые протезы получили значительно позже, когда был найден способ плавки золота и введения его в расплавленном виде в литейную форму посредством специальных приспособлений с применением давления пара, газа или центробежной силы.

Технология отливки складывается из следующих операций:

1) изготовление по гипсовой модели восковой формы,

2) погружение этой формы в покровную (формовочную) массу в цилиндре для получения литейной формы,

3) выжигание восковой модели,

4) плавка золота,

5) заливка золота в литейную форму.

Такая технология еще сохранилась во многих местах до настоящего времени. Остановимся на отдельных операциях технологии несколько подробнее. Необходимый протез изготавливают первоначально из воска, при этом весьма тщательно обрабатывают его вручную, применяя очень тонкий инструмент. Если восковая модель оказывается во всех отношениях безукоризненной, ее закрепляют на штифте на подставке, как показано на рисунке.

После этого приступают к погружению восковой формы в «паковочную» массу. Для этого подбирают цилиндр, называемый также кюветой (опока), такого размера, чтобы в нем поместилась восковая модель. Паковочная масса должна иметь высокую огнеупорность и достаточную прочность. Нагретая до белого каления масса не должна давать трещин, не должна плавиться и давать усадку. Кроме того, она должна быть достаточно пористой, чтобы пропускать пары воздуха и газы от сгорания воска.

Паковочная масса замешивается с водой до сметанообразной консистенции. Восковую модель сначала покрывают с помощью кисточки тонким слоем паковочной массы и после ее затвердевания надевают цилиндр (кювету) на модель, и заполняют паковочной массой. После полного затвердевания цилиндр поворачивают вверх подставкой, которая легко вынимается. После легкого подогрева вынимают и штифт, на котором была посажена модель на подставку. Оставшееся отверстие будет служить литниковым ходом. Теперь остается выжечь восковую модель протеза, чтобы получить литейную форму. Для этого цилиндр помещают в печь и сначала в слабом пламени горелки медленно просушивают массу, а затем повышают температуру до полного выжигания воска. В таком виде литейная форма становится готовой для заливки.

Заливка золота производится с помощью различных приспособлений, называемых у зубных техников литейными аппаратами, для обеспечения прогона жидкого металла давлением пара через тонкий литник. Цилиндр, или кювету, с литейной готовой формой устанавливают на треножник и когда золото расплавится с помощью горелки, цилиндр накрывают штемпелем — крышкой, обмазанной мольдином (глина с глицерином). От соприкосновения мольдина с разогретым цилиндром образующиеся пары глицерина создают давление, под действием которого жидкое золото вгоняется в форму.

Помимо описанного способа заливки, применяются и другие. При литье деталей зубопротезных конструкций количества металла обычно недостаточно для того, чтобы он силой своей тяжести заполнил литейную форму. Для этой цели применяют аппараты, дейсгвие которых основано на разности давления, т.е. создают повышенное давление над расплавленным металлом или отрицательное давление (вакуум) внутри формы.

Литейный аппарат

Прибор для литья с использованием давления водяных паров сжатого воздуха или мольдином имеет металлическую крышку, прикрепленную к ручке аппарата, а кювету устанавливают на подставке под крышкой: когда металл расплавится, ручкой надавливают на крышку, которая закрывает всю поверхность кюветы. Повышение давления создается при испарении влажного асбеста или мольдина.

Для этой же цели применяют аппараты, действующие по принципу центробежной силы. Несмотря на то, что существует много центро­бежных аппаратов, работающих при помощи электричества, наиболее широкое распространение получила ручная центрифуга, имеющая весьма простое устройство. В деревянной ручке укрепляют неподвижно винт, на который надевают при помощи подвижного крючка железную проволоку толщиной 3-4 мм и длиной 15-20 см. На конце проволоки имеется петля, соединяющаяся подвижно с дугой, на концах которой находится металлическая чашка для установки кюветы во время отливки. Кювету нагревают и вставляют в эту чашку, а в воронку кюветы помещают золото. При помощи паяльного аппарата направляют струю пламени на золото до его расплавления. Затем центрифугу приводят в движение, и после 3-4 поворотов металл вгоняется в кювету. Во время расплавления золота к нему во избежание окисления добавляют порошок буры. В последнее время для заполнения кюветы формовочной массой применяется вибрация литейной формы.

Элекрическая печь и вакуум-насос

Аппарат для расплавления и литья стали состоит из двух основных частей – электрической печи и вакуум-насоса. Электропечь представляет собой металлический каркас с находящимся внутри огнеупорным керамическим цилиндром. Каркас имеет съемную крышку. Между каркасом и керамическим цилиндром находится асбест. Внутри керамического цилиндра имеется углубление, в которое вставлены электроды и тигель для расплавления стали, изготовляемой из электрокорунда кварцита и других огнеупорных материалов. Тигель может быть также изготовлен из кварцевой трубки соответствующего диаметра и толщины. Промежуток между тиглем и керамической футеровкой заполнен криптолом — мелкими кусочками графитизированного или угольного электродного боя величиной 5—6мм.При включении тока между кусочками графита возникают вольтовы микродуги и выделяется значительное количество тепла, что ведет к нагреву огнеупорного тигля, в котором находится сталь; последняя начинает плавиться. Углубление в цилиндре закрыто керамической крышкой с отверстием в центре. Электропечь укреплена на двух стойких,на оси которых с правой стороны находится рукоятка для поворота печи при заливке стали в опоку.

Вакуум-насосы могут быть водоструйными и механическими. Водоструйный насос состоит из двух резиновых шлангов,стеклянной бутыли и вакуумметра.

В комплект электропечи входят: понижающий трансформатор на 30, 45, 60, 75, 90и 40, 50, реостат, вольтметр, амперметр и термопара с гальванометром. Питание электропечи осуществляется от электросети.

Отливка центробежным способом производится специальной печью. Металлический корпус электропечи для центробежного литья изготовлен из листовой стали толщиной 2,5см;толщина дна — 5мм.Внутри корпуса на асбестовой засыпке помещается высокоогнеупорная хромомагнезитовая футеровка, изготовленная из двух половинок, соединяющихся в вертикальной плоскости, проходящей через ось печи.

Кольцевое пространство между футеровкой и обечайкой корпуса заполнено асбестовой засыпкой.

В цилиндрическом рабочем пространстве печи, образуемом половинками футеровки, находятся два угольных электрода и тигель для расплавления металла, изготовленный из высокоогнеупорного материала. Остальной объем рабочего пространства заполнен мелкими кусочками графита.

Дополнительные способы зубопротезного литья

Кроме указанных литейных аппаратов, для отливки деталей зубопротезных конструкций применяют ацетилено-кислородные установки, а также производят отливку с помощью вольтовой дуги. Эти два способа отливки деталей из нержавеющей стали, особенно с помощью вольтовой дуги, имеют существенный недостаток: сталь во время расплавления слишком сильно насыщается углеродом вследствие чего теряет необходимые физические и химические свойства по стойкости против коррозии.

Существует также способ литья деталей зубопротезных конструкций из нержавеющей стали с помощью термитной смеси независимо от наличия источника электроэнергии.

Термит представляет собой смесь порошка алюминия и специально обработанной железной окалины. Алюминий благодаря большому сродству с кислородом способен восстанавливать окислы металлов с выделением при этой реакции большого количества тепла.