учебник -5-575

при работе с пластмассами, так как краситель может окрашивать гипсовую модель и способствовать изменению цвета пластмассы.

«Липкий воск» применяется для склеивания при сборке металлических частей протезов при подготовке их к паянию. Он имеет темный или яркий цвет, чтобы выделяться на гипсе. Выпускается в виде цилиндрических стержней длиной 82 мм и диаметром 8,5 мм, окрашенных и темно-коричне- вый цвет. Зольность — 0,2%. Температура плавления 65^75° С. При комнатной температуре воск не липкий. Примерный состав (процент по массе): канифоль — 70, воскпчелиный — 25, монтан-воск — 5,0. При сгорании не дает золы.

Литьевые восковые смеси используют для восковых моделей при отливке металлических конструкций — элементов частичных съемных протезов, каркасов цельнолитых бюгельных и мостовидных протезов, для моделирования литниковых систем.

Литьевые модслировочные восковые смеси для бюгельного протезирования. Выпускаются под названиями «Формодснт литьевой» и «Формодент твердый» (для бюгельных работ) в виде пластин зеленого цвета прямоугольной формы.

«Формодент литьевой» представляет собой воекоподобную композицию, которая в разогретом виде легко заполняет формы эластичной силиконовой пластины, предназначенной для изготовления восковых моделей различных кламмеров, дуг и других элементов бюгельного протеза. Состав (в % по массе): парафин — 29,9; пчелиный воск — 65,0; воск карнаубский — 5,0; краситель — 0,02. Температура плавления смеси не менее + 60° С, зольность — 0,06%. Этот воск применяют при литье каркасов на огнеупорной модели.

Восковая смесь «Формодснт i вердый» применяется для моделирования каркасов цельнолитых бюгельных протезов. Состоит из парафина —83,9, церезина — 9, канифоли — 4, карнаубского воска — 2, Awax — I, краситель — 0,005. Зольность — 0,1%.

Литьевые восковые смеси — «Восколит — 1»,«Восколит —2» и «Восколит -03». «Восколит — 1» и «Восколит —2» выпускаются в виде цилиндрических стержней четырех размеров: длина 120, 120, 120 и 75 мм, диаметры — соответственно 2; 3; 4,6 и 9 мм. Применяется для создания литниковых систем при отливках стоматологических конструкций из сплавов. Примерный состав (процент по массе): парафин - 40/60/, церезин —57/37/, канифоль —2, краситель - 0,008. Восколит-1 более пластичен и может изгибаться под любым углом. Зольность 0,05%. «Восколит-03» применяется для моделирования каркасов бюгельных протезов Представляет собой набор различных по конфигурации и сечению восковых стержней зеленого цвета. Обладает гибкостью при температуре 20— 30" С, легко поддается моделированию. Зольность 0,1%. Примерный состав (% по массе): парафин - 53,9, церезин - 22, воск пчелиный —20, карнаубский - 4, краситель - 0,1 .

В заключении следует отметить, что любая модель из воска является самой ответственной технической формой, а поэтому к воскам нужно относиться с большим уважением и знанием. Например, перегрев воска на шпателе до кипения тут же приводит к непригодности его. Не случайно уважающие себя и свой труд мастера нашей специальности именуют воск Господином!

-

Металлы и сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии

Металловедение — наука, изучающая состав, строение и свойства металлов и сплавов. В химии под металлами понимают определенную группу элементов, которая вступая в химическую реакцию с неметаллами отдают им свои внешние (валентные) электроны.

Вес металлы прежде всего следует разделять на две большие группы - черные и цветные.

Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокие температуры плавления, относительно высокую твердость. Наиболее типичными представителями этой группы являются железо и его сплавы.

Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску: красную, желтую, белую, обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкими температурами плавления. Наиболее типичным представителем этой группы является медь.

Применение металлов определяется их ценными свойствами и распространенностью в природе, а в историческом аспекте — развитием техники. Большинство металлов было открыто в XIX в., хотя тогда далеко не все из них получили промышленное использование.

Применение металлов в технике началось с меди, серебра и золота. Затем начали применять те из них, которые относительно легко восстанавливаются (олово, свинец) или их достаточно много в природе (железо).

Именно железо в виде его сплава с углеродом (стали) получило наибольшее применение, что связано с рядом причин: малой стоимостью, наилучшими механическими свойствами и большой распространенностью его руд в природе. Стали, например, производят больше, чем всех остальных металлов, вместе взятых. Объем производства стали — важнейший показатель технической и экономической мощи государства.

Для ориентировочного сравнения металлов по стоимости принята стоимость 1 кг железа. Несмотря на сугубую относительность такого сравнения, оно дает общее представление о стоимости различных металлов. Например, по данным зарубежных литературных источников, относительная стоимость цинка составляет 2,5; кобальта — 35; титана —160;

серебра — 230; палладия — 5 тыс; золота — 11 тыс.; платины —27 тыс. раз.

Строение металлов и сплавов определяется макроскопическим и микроскопическим анализами.

Кристаллическое строение металлов. Все вещества в твердом состоянии имеют кристаллическое или аморфное строение. В кристаллическом веществе атомы расположены геометрически правильно и на определенном расстоянии друг от flpyifa, в аморфном же — беспорядочно. Всякое вещество может находится в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном.

Вчем же различие между газообразным, жидким

итвердым состояниями?

Вгазах отсутствует закономерность расположения частиц (атомов, молекул); частицы хаотически двигаются, отталкиваясь одна от другой, и поэтому газ стремится занять возможно больший объем.

Втвердых телах атомы располагаются в определенном порядке, силы взаимного притяжения и отталкивания уравновешены, и твердое тело сохраняет свою форму.

Вжидкости частицы (атомы, молекулы) сохраняют лишь так называемый «ближний» порядок, т.е. в пространстве закономерно расположено небольшое количество атомов, а не атомы всего объема, как в твердом теле. Ближний порядок неустойчив: он то возникает, то исчезает под действием тепловых колебаний. Таким образом, жидкое состояние — как бы промежуточное между твердым и газообразным; при соответствующих условиях возможен непосредственный переход из твердого состояния в газообразное без расплавления (сублимация).

Правильное, закономерное расположение частиц в металле (сплаве) характеризует кристаллическое состояние. Гипотеза о том, что в кристаллах частицы располагаются закономерно, была выдвинута еще в 1860 г. Е. Е. Федоровым, но доказано это было только после открытия рентгеновских лучей в 1Н95 г. и применения их для изучения строения кристаллов.

Распространение атомов в кристалле весьма удобно изображать в виде пространственных схем — элементарных кристаллических ячеек.

Кристаллические решетки металлов. При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка, возникают кристаллы. Этот своеобразно протекающий процесс называется кристаллизацией.

Еще в 1878 г. Д. К. Чернов, изучая структуру литой стали, указал, что процесс кристаллизации состоит из двух элементарных этапов. Первый заключается в зарождении мельчайших частиц кристаллов, которые он.назвал «зачатками», а теперь их называют «зародышами кристаллизации». Второй этап состоит в росте кристаллов из этих центров. Минимальный размер способного к росту зародыша называется критическим центром.

Простейшим типом кристаллической ячейки является кубическая решетка. Здесь атомы «упакованы» недостаточно плотно. Некоторые металлы имеют тетрагональную решетку. При этом каждый металл обладает определенной кристаллической решеткой, которая при изменении внешних условий (термическая обработка, литье и др.) может измениться —это явление называется полиморфизмом.

Одним из видов несовершенства кристаллического строения является наличие атомных пустот («дырок»), иначе — «вакансий». Такие дефекты решетки играют очень важную роль при протекании диффузных процессов в сплавах и зависят от термической обработки.

Таким образом, правильность кристаллического строения нарушается двумя видами дефектов — точечным («вакансии») и линейными (дислокация), что обуславливает качество металла.

Различие свойств в зависимости от направления испытания называется анизотропией. Все кристаллы анизотропны. Следует учесть, что каждой температуре кристаллизации (степени охлаждения) отвечает размер устойчивого «зародыша»; более мелкие, если они и возникают, тут же растворяются в жидкости, а более крупные растут, превращаясь в кристаллы. Указанная особенность процессов кристаллизации имеет огромное практическое значение при получении качественного литья (слитков).

Чем сильнее переохлаждение металла, тем больше в нем возникает центров кристаллизации и, следовательно, тем меньше будут размеры отдельных зерен затвердевшего металла, т. е. при одной степени переохлаждения одного и того же металла получается мелкозернистая структура, а при другой — крупнозернистая. Структура же металла имеет решающее влияние на его механические свойства.

Чтобы получить на практике нужную степень переохлаждения, помещают отливку расплавленного металла вхолодные или подогретые формы, регулируя таким образом скорость образования центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. Обычно процессы зарождаются у стенок и на дне формы, в которую выливается расплавленный металл.

Взаимодействие металла со средой. Этот раздел имеег самое непосредственное отношение к стоматологии, поскольку металлы и сплавы, применяемые в зубном протезировании, имеют контакт с организмом, в результате чего металл находится в сложной, часто меняющейся среде.

Взаимодействие между металлом и внешней средой может первоначально заключаться в адсорбции частиц из этой среды поверхностью металла. При определенных условиях адсорбция может перейти в химическую реакцию, представляющую собой явление коррозии. В тех случаях, когда внешней средой является раствор электролита, например слюна, взаимодействие между металлом и жидкостью во многом напоминает

процесс электролиза. Вследствие неоднородности свойств в центре зерен и на границе между ними, силы адсорбции отдельных участков будут различны. Точно так же связь отдельных атомов в пространственной решетке неодинакова. Поэтому на некоторых участках поверхности металла, погруженною в электролит, атомы пространственной решетки, периодически превращаясь в ионы, с большой легкостью 'будут переходить к раствор.

Коррозия металлов. Под коррозией с.ледует понимать процесс разрушения металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Отрицательное воздействие коррозии на металл приводи! к понижению прочности и пластичности, к потере металла. Различные химические вещества по-разному воздействуют на металлы при равных условиях, известно, например, что нержавеющая сталь стойка к азотной кислоте, но разрушается серной кислотой. К стоматологическим материалам в этом плане предъявляются особые требования, основное из которых — стойкость к жидкости полости рта и среде, возникающей при приеме и пережевывании пищи.

Формы коррозионного разрушения обычно подразделяют на равномерную, местную, интеркристалл итную.

Равномернаякоррозияразрушаетметаллилисплав по всей поверхности. Она менее опасна, встречается при наличии в металле однородной мелкозернистой структуры, т.е. у чистых металлов или у сплавов, образующих твердые растворы. В полости рта подобной коррозии подвергаются медные сплавы («Рондольф» и др.).

Местная коррозия приводит к разрушению толькоотдельныхучастков металла и проявляется в виде пятен и точечных поражений различной глубины. Она возникает в случае неоднородной поверхности, при наличии включений в металл или внутренних напряжений, при грубой структуре металла. Этот вид коррозии очень резко отражается на механических свойствах деталей.

Интеркристаллитная коррозия характеризуется разрушением металла по границе зерен (кристаллов). При этом нарушается связь между кристаллами и агрессивная среда, проникая вглубь, разрушает металл. Ей особенно подвержены нержавеющие стали и некоторые алюминиевые сплавы. Этот вид коррозии наиболее опасен, поскольку он приводит к быстрому уменьшению прочности металла, причем в большинстве случаев процесс коррозии внешне протекает незаметно.

Металлические зубные изделия находятся в полости рта в благоприятных для коррозии условиях. Ротовая жидкость является электролитом, так как содержит хлорид натрия, хлорид и карбонат кальиия и другие соли.

Коррозии благоприятствуют температурные условия и знакопеременные нагрузки, испытываемые

металлическими зубными конструкциями. Из многочисленных сплавов для изготовления зубных протезов пригодными оказалисьлишь немногие, (золотые, платиновые, хромокобальтовые, нержавеющая сталь и др.), которые мало подвергаются коррозии. Стойкость металлов может нарушиться под влиянием таких причин, как характер поверхности, включения, состав металла, реже термической обработки, наличие напряжений в металле. На грубой шероховатой поверхности металла процесс коррозии начинается раньше и протекает энергичнее.

Стремление же металла восстановить свой потенциал вызывает переход его ионов в раствор. Этот процесс широко используется в технике при гальванизации. Микрогальванические элементы, являющиеся основой коррозии металлов, возникают по различным причинам. В результате образования гальванического элемента, в частности в организме, возникают постоянно действующие электрические токи, статический потенциал, которые нередко характеризуются достаточно высокими величинами. Это положение, отмеченное в клинических исследованиях, привело к ограничению применения разнородных металлов при изготовлении различного рода зубных протезов. Величина электродвижущей силы находится в прямой зависимости от кислотности среды. Причем в полости рта электродами служат не только разнородные металлы в виде протезов, но металлические пломбы и вкладки.

В отношении взаимодействия металла с внешней средой необходимо отметить, что в «сухой» атмосфере при комнатной температуре и нормальном давлении все металлы покрываются пленкой окиси. Даже на металлах, которые считаются наиболее стойкими (например, платина), имеется оксидная (окисная)пленка, хотя и очень тонкая, толщиной всего в одну молекулу. Окисление металлов газами (кислородом) происходит не только при комнатной температуре. Аналогичное явление наблюдается при повышенных температурах,

Окисная пленка, образующаяся на металлах при повышенной температуре, называется окалиной. Она может возникать при паянии.

Определенное влияние на интенсивность процессов коррозии имеет вид обработки металлов. Металлы и сплавы во время обработки подвергаются различным воздействиям: ковке, прокатке, штамповке, протяжке. Точно так же нагрев и охлаждение при термической обработке способствуют возникновению напряжения в металлах.

Известно, что в деформированном металле процесс коррозии усиливается. Особенно это бывает заметным в случае работы металла при знакопеременных нагрузках. Полагают, что явление усталости связано с образованием трещин, со временем все глубже проникающих в металл. При знакопеременных нагрузках трещины периодически открываются и закрываются. Если в трещины проникает коррозионный агент (электролит), то это приводит

к одновременному расширению и углублению трещин.

Большое влияние на стойкость металла оказывает состояние его поверхности. На грубой шероховатой поверхности процесс коррозии начинается раньше и Протекает более интенсивно, чем на гладкой, полированной. Наблюдения показали, например, что у одно!Й и той же стали при полировке коррозия наступает через 28 дней, а при обработке только на токарном станке — уже через 10 дней.

Сплавы. В прироДе немногие металлы (золото, платина, серебро, ртуть и ряд других) встречаются в свободном (чистом) состоянии. Однако и они не нашли применения в чистом виде, а получили распространение в виде сплавов.

Сплавом называется вещество, полученное путем сплавления двух или более элементов. Сплав, приготовленный преимущественно из металлических элементов и обладающий металлическими свойствами, называется металлическим сплавом. Естественно, что строение сплава более сложное, чем чистого металла и зависит, главным образом, от того, в какие взаимодействия вступают компоненты, составляющие его. Взаимодействия компонентов, в свою очередь, зависят от условий процесса литья.

В твердом состоянии может не быть химического взаимодействия между компонентами и простыми веществами, образующими сплав. Тогда строение сплава является механической смесью отдельных частиц, зерен обоих компонентов. Такие сплавы образуют сурьма и свинец, кадмий и висмут и другие (например, сплав Мелота).

Механическая смесь компонентов образуется тогда, когда последние не способны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием соединения. При этих условиях сплав будет состоять из кристаллов компонентов, отчетливо выявляемых при микроскопическом анализе.

Составляющие сплав вещества могут вступать в химическое взаимодействие, образуя химические соединения, или взаиморастворяться друг в друге, образуя растворы (например, при погружении алюминия в расплавленную медь или при соприкосновение платаны с расплавленной сурьмой).

Кроме механической смеси и химических соединений возможно образование таких фаз, которые не могут быть полностью отнесены к перечисленным и являются как бы промежуточными, например твердый раствор, при котором даже при :значитсльном увеличении нельзя различить составляющие его частицы, так как одно вещество находится в состоянии ионов, атомов и молекул и внедряется в промежутки между молекулами другого вещества. Примером могут служить системы (сплавы) никель-хром, медь-никель и другие. Например, аустенитная структура (твердый раствор углерода в железе) нержавеющей ел1 пи.

В жидком состоянии большинство металлических сплавов, применяемых в технике, представляют собой однородные жидкости, го есть жидкие растворы. При переходе в твердое состояние во многих таких сплавах однородность сохраняется, следовательно, сохраняется и растворимость. Твердая фаза, образующаяся в результате кристаллизации такого сплава, называется твердым раствором.

Следовательно, в отличие от механической смеси, твердый раствор является однофазным, состоит из одного вида кристаллов, имеет одну кристаллическую решетку.

Строение и свойства сплавов определяются фазовыми превращениями, протекающими при нагреве и охлаждении сплавов.

Существует специальная классификация видов термической обработки, в соответствии с которой они могут быть разбиты на пять групп.

Термическая обработка. Термической обработкой называются процессы теплового воздействия по определенным режимам с целью изменения структуры и свойств сплава. Такой обработке могут подвергаться металлы и сплавы, в которых возможны полиморфные превращения или в результате холодной обработки возник наклеп. На результат термической обработки оказывают влияние следующие факторы: время (скорость) и температура нагрева, продолжительность выдержки и время (скорость) охлаждения.

Различают следующие основные виды термической обработки: закалку, отжиг, отпуск и нормализацию. То есть режим термической обработки (закалка или отжиг, медленное или быстрое охлаждение) зависит от назначения сплава.

Для устранения неоднородности сплава, образующегося после штамповки, прокатки, ковки (наклепа ), то или иное изделие подвергают повторному нагреву до температуры немного ниже точки плавления и затем быстро охлаждают.

Образование аустенитной структуры состоит из зарождения роста зерен (кристаллов) и является процессом кристаллизационного типа. Процессы кристаллизационного типа, происходящие при нагреве после наклепа сплава, носят название процессов рекристаллизации. Величина кристаллов аустенита имеет практическое значение, так как от этого зависит получение после мелкозернистой стали с хорошими механическими свойствами. Стали, применяемые для зубных протезов, должны иметь мелкозернистую структуру. Величина зерен определяется сравнением микроструктуры со стандартной шкалой по ГОСТу 5^39 - 51(показана на рис.105 в уменьшенном масштабе). Крупнозернистая сталь соответствует баллам 1—2, мелкозернистая — 6—8.

Незнание этих особенностей твердых растворов приводит к неудачам в работе. В зуботехнической практике такой сплав, обладающий большой упругостью, применяется для изготовления литых кламмеров. Однако, неправильно приготовленный сплав

вследствие своей неоднородности не обладает нужной эластичностью. Он становится хрупким, что препятствует его прокатыванию, выгибанию и штамповке, а это приводит к снижению качества готового изделия.

Свойства сплавов и клинико-технологисческие требования к ним. Для стоматологических целей применяют сплавы заданного качества и свойств, что обусловливается необходимой технологичностью сплава, включающей температуру плавления, текучесть, эластичность и ряд медико-технологи- ческихтребований. Удачное сочетание прочности и пластичности делает твердые растворы материалов легко поддающимися обработке и в то же время достаточно прочными для изготовления различных по конфигурации изделий.

Одним из важнейших требований, предъявляемых к сплавам, является текучесть в жидком состоянии, выражающаяся в способности расплавленного металла заполнять форму. Дальнейшее повышение температуры расплавленного металла резко повышает его текучесть, так как при этом уменьшается вязкость. Однако увеличивать температуру более, чем на 100— 150°С. выше точки плавления не рекомендуется, так как при этом усиливается поглощение газов и в отливке образуются газовые раковины.

Расплав, по существу, является однородным веществом. Однако при затвердевании однородность состава нарушается. Возникновение неоднородности при затвердевании сплава к результате ряда причин называется ликвацией. Основным фактором, приводящим к ликвации, является скорость охлаждения сплава. В результате ликвации свойства отливки в различных местах могут получаться различными. Основным способом борьбы с этим явлением в сплавах типа твердых растворов является быстрое охлаждение.

При затвердевании металла внутри отливки иногда образуются пустоты, называемые усадочными раковинами. Образование их является следствием уменьшения объема затвердевающего металла. Основная усадка происходит в период образования кристаллической решетки, т с. в период затвердевания. Наибольшее практическое значение имеетусадка, получающаяся во время перехода металла из жидкого состояния в твердое: во-первых, потому, что усадка металлов в этот момент является наибольшей частью общей усадки, и во-вторых, потому, что усадочные раковины являются следствием именно этого вида усадки.

Вылитый в форму жидкий металл начинает затвердевать с наружных слоев, и некоторое время поверхность отливки представляет собой как бы твердую корку, под которой содержится еще жидкий металл. Жидкий металл, затвердевая, уменьшается в объеме и не заполняет целиком всего пространства, окруженного твердой оболочкой металла, застывшего в первую очередь, и таким образом появляются пустоты.

Иногда вместо видимых усадочных раковин в отливках возникает внутреннее напряжение, особенно в местах, где имеются резкие переходы от тонких частей отливок к более толстым, когда металл в тонких частях кристаллизуется (затвердевает) раньше. Возникающие при этом напряжения могут снизить прочность отливки или даже нарушить ее целостность. Это необходимо учитывать при одновременной отливке тонких деталей бюгсльных протезов (кламмеров, отростков) вместе с более массивными литыми зубами.

Для предотвращения образования усадочных раковин целесообразно создать избыток металла вне пределов отливки, чаще всего в области конуса, через который металл попадает в форму.

Основные свойства сплавов необходимо твердо усвоить, так как незнание их приводит к получению некачественных или не отвечающих медикотехнологическим требованиям изделий. Сплавы должны:

—обладать высокими механическими свойствами (пластичностью, упругостью, твердостью, высоким сопротивлением износу);

—иметь хорошую, доступную технологию обработки (штамповка, литье, паяние, полировка, воло-

чение);

—иметь минимальную усадку;

—обладать необходимыми физическими свойствами — невысокой температурой плавления и небольшой плотностью;

- быть химически стойкими к воздействию кислот и щелочей в небольших концентрациях, т. е. коррозийно стойкими.

Из отвечающих перечисленным требованиям в стоматологии применяют следующие сплавы: золота, серебра с палладием, на серебряной основе (припой), хромокобальтовый,хромоникелевый (нержавеющая сталь) и вспомогательные сплавы для временного использования — алюминия и бронзы. Кроме того, применяется технический сплав на основе свинца и олова, отличающийся легкоплавкостью. Технология получения сплавов требует ознакомления с процессами их легирования. Легирование — что придание особых свойств металлам путем введения других металлов (элементов). Элементы, специально вводимые в определенных концентрациях с целью изменения его строения и свойств, называются легирующими элементами.

Например, сталь, содержащая всего 0,05—0,1% ванадия или 0,1% титана, считается легированной титановой или ванадиевой. Золото, в основном, легируется серебром или медью, иногда платиной. Элементы которые растворены в золоте, влияют на температуру плавления сплава.

Платина в этой системе значительно повышает температуру плавления золота, поэтому важно знать, при какой температуре лигатуру наиболее целесообразно вводить, чтобы не сжечь основной металл. Эти сведения приобретают особую актуальность

при изготовлении припоя, в состав которого вводится весьма легкоплавкий кадмий.

Технология обработки сплавов. Литье. Процессы литья складываются из нескольких этапов: изготовление необходимой модели из восковых смесей, подготовки восковой модели для формовки, самой формовки в огнеупорной массе и отливки. Литье из благородных металлов производится в зуботехничсских лабораториях зубным техником на специально оборудованном месте; литье из нержавеющих сплавов - в централизованных литейных цехах на специальных установках.

Металлы и сплавы, применяемые в стоматологической практике для изготовления всевозможных протезов, в том числе и цельнолитых конструкций, должны отвечать определенным требованиям. Основными из них являются текучесть в жидком состоянии, отсутствие ликвации и усадочных раковин. Особенностью процессов литья в стоматологической практике является изготовление цельнолитых каркасов для бюгельных протезов. Это стало возможным после внедрения в практику протезирования хромокобальтовых сплавов и специальных прогивоусадочных огнеупорных масс. Совокупность свойств сплава и специальной огнеупорной массы дала возможность изготовления точного и ажурного литья.

Для плавления кобальтохромовыхсплавов{КХС) при отливке цельнолитых каркасов применяется разнообразная аппаратура: ацетиленовые горелки, электродуговые установки, печи сопротивления и автоматизированные высокочастотные печи, обеспечивающие более качественные отливки.

Ковка. Технологический процесс ковки производится в условиях зуботехнической лаборатории при помощи специальных наковален, которые имеют отростки (оправки), имитирующие в приближенных формах конфигурацию зуба.

Во время ковки металл под ударами молотка расплющивается, при этом увеличиваются линейные размеры заготовки с уменьшением размеров ее поперечного сечения. При обивке коронок металл под ударами молотка выгибается по форме штампа и нередко оставляет острые углы, которые следует закруглять во избежание уменьшения прочности данного участка и появления брака в дальнейшем. В процессе ковки изменяются строение и свойства металла, что восстанавливается последующей термической обработкой.

Прокатка. Прокатка, или вальцевание, — широко применяемый в зуботехническом производстве технологический процесс, проводится горячим и холодным способами. Использование этого метода основано на текучести металла.

Горячая прокатка проводится на металлургических предприятиях; холодная ~~ при помощи вальцев и может применяться в лабораториях. В условиях лаборатории подвергают вальцеванию «мягкие» металлы и благородные сплавы: медь, бронзу, латунь и их сплавы. Вальцовку нержавеющей стали

производят в заводских условиях. Действие вальцев на металл аналогично действию молота и наковальни. Расстояние между вальцами регулируют винтами. После первой прокатки вальцы сближают посредством подкручивания регулировочных винтов, слиток вторично прокатывают и т. д. до тех пор, пока заготовка не достигнет требуемой толщины. Получающийся в процессе прокатки наклеп удаляют отжигом.

Во время прокатки слитка одновременно происходит сжатие его, вытяжение (увеличение длины), а также увеличение ширины. Движение слоев металла при прокатке различно. Наружные слои, находящиеся в соприкосновении с вальцами, вследствие трения опережают внутренние слои, отстающие в направлении, противоположном направлению прокатки. Этот сдвиг между наружными и внутренними слоями можно наблюдать невооруженным глазом на концах проката.

После вальцевания металл приобретает волокнистое строение вследствие ориентированного расположения его кристаллов. Если нужно производить вальцевание в новом направлении, то необходимо предварительным отжигом снять напряжения, возникшие в металле во время предыдущей прокатки.

Волочение. Этот технологический процесс в последнее время применяется редко. Необходимость в нем была вызвана применением рахчичных приспособлений типа гнутых кламмеров, непрерывных кламмеров, деталей дугового (бюгсльного) протеза и различных удерживающих и направляющих кламмерных конструкций.

Потеря значимости данного процесса в условиях лаборатории объясняется поступлением стандартных заводских изделий, но необходимость получения этих деталей со специальными формами сечения заставляет использовать эти процессы при применении благородных сплавов. При волочении металлическую проволоку или пруток протягивают через отверстие конической формы в специальной волочильной машине или доске, снабженной рядом постепенно уменьшающихся отверстий. Эти отверстия могут быть не только круглой, но также квадратной, овальной и другой фигурной формы. Волочильная доска изготавл и вается из твердой хромистой стали. Для особенно тонкой проволоки употребляют также алмазные плашки.

Штамповка — технологический процесс, нашедший в прошлом очень широкое применение в массовом производстве при изготовлении как коронок, так и съемных протезов путем использования штампованных металлических базисов.

При изготовлении зуботсхнических деталей из металлов прочности гипса недостаточно. Для этой цели требуются металлические штампы, а сам процесс формирования на штампах называется штамповкой. Штамповка является разновидностью ковки.

В описанном выше процессе ковки распространение металла от ударов обрабатывающего металла всесторонне ограничивается конфигурацией штампа и матрицы.

Процесс штамповки в обычных условиях можно разделить на предварительный, когда подготавливают необходимого размера и формы гильзу (фигурная штамповка), и окончательный.

Сплавы, применяемые в клинической стоматологии. Их состав и свойства. Применяемые в стоматологии для различных целей сплавы можно условно разделить на легкоплавкие, благородные (драгоценные) и нержавеющие. В зависимости от температуры плавления предложено классифицировать сплавы как легкоплавкие (с точкой плавления до 300° С), и тугоплавкие: благородные сплавы (с температурой плавления до 1100" С — сплавы золота) и сплавы, температура плавления которых превосходит 1200" С (нержавеющие стали).

Нержавеющие стили. Введение достаточного количества никеля в хромистую сталь переводит ее в аустенитное состояние, что обеспечивает лучшие механические свойства, а также делает ее более устойчивой к коррозии. Внедрению в России нержавеющей стали способствовали исследования Д. Н. Цитрина в 30-х годах. За последние десятилетия сплавы из нержавеющей стали нашли широкое применение в ортопедической стоматологии.

Высокие физико-механические свойства, химическая стойкость и совершенство технологии привели к тому, что нержавеющие сплавы заняли место одного из основных материалов в несъемных протезах. Они хорошо прокатываются, вытягиваются и профилируются.

Термическая обработка нержавеющей стали аустепитпого типа проста. В результате закалки твердость этих сталей не повышается, а снижается, поэтому для аустенитных нержавеющих сталей закалка является смягчающей термической операцией.

Термическая обработка нержавеющих сталей аустенитного типа заключается в закалке в воде.

Нагрев до 1050—1100° С вызывает растворение карбидов хрома в сплаве, а быстрое охлаждение фиксирует состояние пересыщенного твердого раствора. Медленное охлаждение недопустимо, так как при этом (как и при отпуске) возможно выделение карбидов хрома, приводящее к ухудшению пластичности и коррозийной стойкости. Это положение нужно хорошо помнить, чтобы не превращать нержавеющую сталь в «ржавеющую».

Все марки нержавеющей стали, или как их называют хромоникелевые сплавы, должны содержать не более 0,1 % углерода, что обусловливает УСТОЙЧИВОСТЬ к коррозии, и не менее 18% хрома. Никель добавляется к сплаву для повышения пластичности — ковкости и вязкости сплава. Хромоникелевые нержавеющие стали относятся преимущественно к аустенитпому классу. Впервые предложенные стали

этого типа содержали 18% хрома и 8% никеля. В несколько измененном виде они сохранились в качестве основных до настоящего времени и различаются содержанием углерода (^0,04%, «гО,08%, =£0,12%). Для предохранения от интеркристаллитной коррозии в хромоникелевые стали вводится титан (стали XI8Н10Т, XI9H9T и т. д.).

Сплавы хрома и кобальта. Хромокобальтовые сплавы были внедрены в стоматологическую практику в 1933 г. под названием «Виталлиум». С тех пор сплавы хрома и кобальта получили применение и приобрели широкую популярность, которую не утратили и в настоящее время. Такое широкое применение этих сплавов обусловлено низкой плотностью, высоким модулем упругости, хорошей текучестью в жидком состоянии, высокой стойкостью к окислению и коррозии. Тем не менее,кобальтохромовый сплав, точнее ею компоненты, могут вызывать у некоторых людей токсические или аллергическиереакции.Требованиеспецификации ксоставу сплава хрома и кобальта предписываетхплав должен содержать не менее 85% по массе хрома, кобальта и никеля. Это требование преследует две цели. Оно позволяет выделить из этой многочисленной группы сплавов более узкую по составу группу подходящую для зубоврачебных целей. В то же время это требование в известной степени гарантирует от возможных погрешностей. Тем более, что условия, существующие в полости рта, могут изменяться в очень широких пределах в отношении окислительновосстановительного потенциала и состава слюны.

Сплавы хрома и кобальта содержат, помимо этих компонентов, углерод, молибден, а иногда никель, железо, кремний, вольфрам, марганец, медь, Иногда — бериллий и некоторые другие элементы.

Механическая вязкость сплавов хрома и кобальта примерно в 2 раза выше, чем вязкость сплавов золота.

Благодаря хорошим литейным и антикоррозийным свойствам сплава были попытки его использования в челюстно-лицевой хирургии при остеосинтезе, в ортопедической стоматологии — для изготовления каркасов цельнолитых мостовидных и дуговых (бюгельных) протезов, литых базисов к съемным протезам всевозможных шинирующих конструкций в комплексном лечении заболеваний пародонта. Но высокая температура плавления вызывает необходимость при отливках применять формы из огнеупорных формовочных материалов.

Ввиду того, что цельнолитые бюгельные протезы из этих сплавов являются более совершенным видом съемных протезов, чем пластиночные, на технологии их изготовления мы считаем необходимым остановиться подробнее.

Существовало два принципиально различных метода изготовления цельнолитых конструкций из КХС:

I) восковая конструкция каркаса изделия (протеза) снималась с гипсовой рабочей модели, обвола-

кивалась специальной огнеупорной массой, затем опускалась в опоку для литья (устаревший способ); 2) восковая конструкция моделируется на дубликатной огнеупорной модели, на которой затем и производится отливка. Принципиальное различие заключается в том, что применяемые для первого метода огнеупорные массы на этилсиликате дают усадку. Поэтому принято объем модельных конструкция соответствующим образом увеличивать с учетом усадки металла. По второму методу, который является наиболее прогрессивным, огнеупорная модель изготавливается из массы, обладающей необходимым коэффициентом расширения для компенсации усадки сплава. Это позволяет сохранить размеры отливки и получить точность его прилегания к протезному ложу. Для этой технологии литья необходимы огнеупорные паковочные и дубликат-

ные гидроколлоидные массы.

Сплавыизблагородныхметаллов.Кдрагоценным металлам относится золото, металлы платиновой группы, а также их сплавы. Широкое применение они получили из-за высокой антикоррозийной стойкости и обычной атмосфере, в воде и многих других средах. Все эти металлы (кроме платины) обладают невысокой температурой плавления, высокой плотностью, не имеют аллотропических превращений (кроме родия), очень пластичны (кроме родия и осмия).

Золото (Аи) находится в природе в виде крупных кусков (самородков), чаще всего вкрапленных к руду цветных металлов, или по берегам горных рек в виде мелких частиц, смешанных с песком (рассыпное золото). Единственное химическое соединение золота в природе — каловерит (AuT,, — соединение золота с теллуром) — встречается очень редко.

Для извлечения золота, в зависимости от характера руд, применяется один из следующих способов:

1) отделение золота от примесей, основанное на разности удельного веса (промывка);

2)амальгамирование, т. е. растворение золота в

ртути;

3)цианирование, т.е. растворение золота в цианидах (соединения цианистоводородной кислоты)

споследующим высаживанием цинковой пылью;

4)выплавление золота из руды вместе с остальными цветными металлами.

Золото желтого цвета; в проходящем свете тонкая пластинка золота имеет зелены и свет. Удельный вес золота 19,32. Температура плавления 1064"; температура кипения 2550°. Теплопроводность золота большая — 68,3. Усадка — 1,2%.

Чистое золото — мягкое, ковкое и тягучее и может быть выковано в листочки толщиной в 0,0001 см. Из 0,05 г золота можно вытянуть проволоку щиной в 162 м. Золото не окисляется ни при каких температурах и не растворяется ни в каких кислотах и щелочах, кроме царской водки. Золото в чистом

виде не применяется для изготовления изделии вследствие того, что оно слишком мягкое и недостаточно прочное. Оно легко сплавляется со многими металлами. Для технических целей приготовляют сплавы золота — с другими металлами — так называемое лигатурное золото. Металлы, добавляемые к золоту, называют лигатурными металлами. Они придают сплавам определенные физические свойства.

Температура плавления с увеличением количества серебра понижается. При добавлении к сплаву 50% серебра он приобретает белый цвет. Медь придает сплаву твердость. Сплавы с большим содержанием меди имеют красноватый цвет. Сплав из 75% золота, 10% меди и 15% серебра называют зеленым золотом. Сплав золота с серебром и палладием называется белым золотом. От прибавления небольшого количества платины золото становится весьма эластичным. В практике чаще всего при меняют сплавы золота, содержащие серебро и медь. Такие сплавы отличаются необходимой твердостью, достаточно ковки и имеют красивый желтый цвет.

Достоинство, или ценность, сплава, содержащего золото (платину или серебро), выражается пробой. В нашей стране с 1927 г. введена метрическая система проб. По этой системе проба показывает содержание чистого золота, плагины или серебра в 1000 весовых частей сплава. У нас до 1927 г. проба выражалась числом золотников чистого благородного металла (золота, платины или серебра) в 96 золотниках сплава (пробирный фунт). Химически чистое золото соответствовало 96 пробе. В некоторых странах применяется каратная система. Проба химически чистого золота по этой системе соответствует 24 каратам, а по метрической системе — 1000.

Наличие нескольких систем для определения достоинства сплавов благородных металлов иногда заставляет переводить пробы одной системы в другую. Для этого достаточно знать переводный коэффициент. Так как химически чистый благородный металл определяется 1000 метрических проб, 96 пробами золотниковыми или 24 каратами, то можно написать: 1000 проб метрических-96 пробам золотниковым^24 каратам, т. е. 1 золотниковая про- ба=1000:96—10,4 метрической пробы.

1 карат = 1000 : 24 = 41,66 метрической пробы. I карат = 96 : 24 = 4 золотниковым пробам. Отсюда можно вывести — правила для перевода

проб.

1.Для того чтобы перевести метрическую пробу

взолотниковую,

надо метрическую пробу разделить на 10,4, а при переводе п каратную — на 41,66.

Пример. Перевести метрическую пробу 583 в золотниковую и каратную.

583 : 10,4 = 56,06 золотниковой пробы.

583 : 41,66= 14,08 карата.

2. Для того чтобы перевести золотниковую пробу или каратную в метрическую, надо

золотниковую пробу умножить на 10,4, а каратную — на 41,66.

Пример. Перевести 72 золотниковые пробы в метрические;

перевести 18 карат в метрические. 72 х Ю,4 ^748,8 * 750 проба 18 х 41,66 - 749,88 * 750 проба

В практической работе с благородными металлами (сплавами и изделиями) иногда возникает необходимость в приблизительном определении пробы. При опробовании сплавов и изделий пользуются реактивами, которые можно приобрести в пробирных управлениях, где они и изготовляются.

1. Хлорное золото представляет собой водный раствор золотисто-желтого цвета, который применяется для опробования золотых сплавов и изделий от низкопробных до 583—600-й пробы.

2. Другие реактивы изготовляют для опробования золота разных проб: 292-й, 375-й, 500-й, 750-й, 900-й, 950-й и 1000-й. Реактивы эти представляют собой растворы кислот (азотная кислота различной концентрации с добавлением соляной кислоты). При опробовании золотых сплавов и изделий реактивами необходимо прежде всего тщательно очистить поверхность сплава или изделия от загрязнения и только после этого приступить к испытанию. Очищать поверхность сплавов или изделий можно напильником, шабером и наждачной бумагой. На очищенную поверхность стеклянной палочкой наносят каплю реактива и следят за его действием. Когда реактив подействует, каплю осторожно снимают фильтровальной бумагой.

Хлорное золото моментально оставляет на латунной пластинке черное пятно.На низкопробных золотых сплавах (до 300-й пробы) хлорное золото оставляет грязные желто-зеленые пятна, на сплавах до 450-й пробы — темнокоричневые пятна, на сплавах в пределах от 450-й пробы и выше — различные по интенсивности каштановые пятна и, наконец, на сплавах и изделиях 583-й пробы — светлые ажурные пятна.

На изделиях выше 600-й пробы хлорное золото следа не оставляет. В зависимости от пробы другие реактивы оставляют различной интенсивности пятна: на сплавах и изделиях низкой пробы-темные пятна, на сплавах соответствующей (той же) пробысветлые пятна. На сплавы высших проб реактивы не действуют.

Если проба сплава или изделий неизвестна, то опробование следует начинать с хлорного золота. Если хлорное золото подействовало, то надо вести опробование последовательно реактивами для 500-й, 375-й и 292-й пробы. Если хлорное золотодействия не оказало, то надо переходить к опробованию другими реактивами для 750-й, 900-й, 950-й и 1000-й пробы.

Пример. Реактив для 750-й пробы не действует, а реактив для 900-й пробы оставляет темное пятно. Следовательно, проба сплава находится между 750-й и 900-й пробой, т. е. ее можно определить как 830-ю.

Реактивы следует сохранять при обычной комнатной температуре в закрытых стеклянных флаконах с притертыми пробками в сухом и темном месте. На свету, в особенности летом, реактивы разлагаются. При соблюдении указанных условий реактивы сохраняют силу своего действия в течение 3—4 месяцев. Хлорное золото может служить значительно дольше.

В зубопротезной технике золото применяется с древних времен, и расход его для этой цели достиг очень большого количества. Несомненно, что здесь сыграла большую роль неокисляемость золота и его хорошие механические свойства. Золото употребляю! для изготовления вкладок, штифтовых зубов, коронок, съемных протезов, с металлическим базисом, мостовидных и других работ.

У нас применяются только 3 вида драгоценных сплавов: сплав 900-й пробы для коронок и литья, сплав 750-й пробы — для бюгслей и кламмеров и сплав 750-й пробы — в качестве припоя. Сплавы ниже 750-й пробы запрещены к применению, а сплавы выше 900-й пробы не применяются из-за низких механических свойств. Структура сплавов этой группы металлов представляет собой однородные твердые сплавы или механические смеси 2-3 твердых растворов.

1. Сплав 900-й пробы: золота 91%, серебра 4,5%, меди 4,5%.

Сплав имеет красивый желтый цвет благодаря большому процентному содержанию благородных металлов, не окисляется и легко поддается механической обработке. Из этого сплава приготовляют диски для коронок. Толщина дисков 0,25—0,28 мм. Сплав 900-й пробы применяется для изготовления не только отдельных коронок, но также и мостовидных и других видов несъемных протезов.

2. Сплав 750-й пробы: золота 75%, меди 16,66%, серебра 8,34%.

Из сплава 750-й пробы делают плакировку для фарфоровых зубов и базисные пластинки для съемных протезов.

меди 12,5%; б) золота 60%, платины 20%, серебра 5%, меди 15%. Сплавы с добавлением платины отличаются крепостью и эластичностью. Они применяются для опирающихся протезов, полукоронок, вкладок и т.п.

Припоем называют сплав, служащий для соединениях двух и более металлов. Припой должен иметь более низкую точку плавления, чем спаиваемые металлы; цвет его должен соотвествовать цвету изделия. Кроме того, припой должен хорошо флюсовать (разливаться). Цвет припоя зависит от состава лигатуры и должен быть хорошо подобран. Снижение температуры плавления достигается за счет включения в состав припоя легкоплавких металлов, главным образом цинка и кадмия (цинк