(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Бюгелит использовался при отливке моделей для изготовления цельнолитых дуговых (бюгель- ных) 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) протезов 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— 700С 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 при отливке 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 напол-нитель.

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.

Молъдин — 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.smile-center.com.ua

11 Формовочные материалы

Формовочные материалы

Технологической стадией, предваряющей литье металличе­ских сплавов, является формовка — процесс получения формы для литья металлов, а формовочная масса служит материалом для этой формы. Основными компонентами формовочных масс являются огнеупорный мелкодисперсный порошок и связующие вещества.

Формовочные материалы должны обладать следующими свойствами:

— обеспечивать точность литья, в том числе четкую по­верхность отлитого изделия;

— легко отделяться от отливки, не «пригорая» к ней;

— затвердевать в пределах 7-10 мин;

— создавать газопроницаемую оболочку для поглощения газов, образующихся при литье сплава металлов;

— достаточным для компенсации усадки затвердевающего металла коэффициентом термического расширения.

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

Гипсовый формовочный материал состоит из гипса (20-40%) и окиси кремния. Гипс в этом случае является связующим. Окись кремния, выступающая в качестве наполнителя, придает массе необходимую величину усадочной деформации и тепло­стойкость. Приготовление формовочной массы сопровождается увеличением объема, что используется для компенсации усадки отливки. Так, например, усадка золотых сплавов, которая со­ставляет 1,25-1,3% объема, полностью компенсируется расши­рением формовочного материала.

В качестве регуляторов скорости затвердевания и коэффи­циента температурного расширения в смесь добавляется 2-3% хлорида натрия или борной кислоты. Замешивается масса на воде при температуре 18-20 °С. Номинальная температура разо­гревания формы подобного состава до заливки металла состав­ляет 700-750 °С. Эти формы непригодны для получения отливок из нержавеющей стали, температура плавления которой равна 1200-1600 °С, из-за разрушения гипса, а потому их применяют для литья изделий из сплава золота.

Кроме типичных отечественных материалов данной группы (Силаур, Силаур-ЗБ, Силаур-9) необходимо отметить их им­портные аналоги СМ-10 Кристобалит, Глория специалъ, Экспадента и др.

Фосфатные формовочные материалы состоят из порошка (цинкфосфатный цемент, кварц молотый, кристобалит, окись магния, гидрат окиси алюминия и др.) и жидкости (фосфорная кислота, окись магния, вода, гидрат окиси алюминия).

Эти материалы компенсируют усадку при охлаждении не­ржавеющих сталей, которые имеют температурный коэффициент объемного расширения примерно 0,027 °С ‘. Усадка золотых сплавов составляет примерно 1,25%), и эту усадку компенсиру­ет гипсовая форма. Схватывание фосфатных форм в зависимо­сти от состава продолжается 10-15 мин.

Среди материалов этой группы следует отметить Силикон, Силикан-F, Уолдвест, Пауэр Кэст, Пауэр Кэст Ринглесс Сис­тем, Вест-Джи, Фудживест, Фудживест Супер, Альфакаст №2, Керамикор и др.

Для их замешивания используют специальные смесители, например Вакумиксер.

Силикатные формовочные материалы почти повсеместно вытеснены фосфатными материалами. Они отличаются высокой термостойкостью и прочностью. Их внедрение вызвано приме­нением КХС и нержавеющих сталей. Кроме гипса и фосфатов, в качестве связующих здесь используют кремниевые гели. Из органических соединений кремния чаще применяются тетраэтилортосиликат, который легко гидролизуется с образовани­ем при прокаливании конечных продуктов в виде двуокиси кремния.

Вяжущая жидкость силикатной формовочной массы со­стоит из смеси этилового спирта, воды и концентрированной соляной кислоты, куда постепенно (по каплям) введен этилси-ликат. В качестве огнеупорной составляющей (порошка) чаще применяются кварц, маршаллит, корунд, кристобалит и дру­гие вещества.

Силикатные формовочные массы отличаются большим ко­эффициентом термического расширения. Для обеспечения точ­ности литья необходимо соблюдать правильное соотношение между порошком и жидкостью (вяжущим раствором). Опти­мальное соотношение, обеспечивающее компенсацию усадки формы, составляет 30 г жидкости и 70 г порошка. Время схва­тывания материала равняется 10-30 мин.

Эти материалы применяют для отливки зубов и деталей протезов из нержавеющей стали (Формолит), из сплавов золо­та (Аурит), а также каркасов съемных и несъемных протезов из высокотемпературных сплавов (Сиолит).

Кроме указанных материалов известны также паковочные массы Вировест, Вироплюс, Бегостал, Ауровест Софт, Дегувест Софт, Дегувест HFG, Сегакэст и др..

Для дублирования моделей челюстей применяют гидрокол­лоидные и силиковновые материалы. Так, например, для полу­чения форм по гипсовым моделям челюстей для их дублирова­ния используют поливинилсилоксановый материал Бисико Дубль, который выпускается в двух флаконах, содержащих жидкую пасту синего и белого цветов. При замешивании в те­чение 1 минуты приобретает голубой цвет. Рабочее время, включая продолжительность замешивания, составляет 5 мин. Затвердевание длится 30 мин. Линейная усадка равна 0,1 %, твердость — 22 shore A (пo ISO 4823, тип 3).

studfiles.net

Огнеупорные массы (компоненты, свойства). Силикатные формовочные материалы.

Окись кремния SiO₂ является химической основой кварцевых песков, которые могут содержать также некоторые примеси. Кварцевые пески имеющие не более 2% глинистых примесей, идут для приготовления формовочных смесей, используемых при литье сплавов с высокой температурой плавления (свыше 1000^о С).

Окись кремния — основной компонент смесей. Она придает формовочной массе огнеупорные свойства и в определенных температурных интервалах вызывает расширение литейной формы, способное компенсировать усадку отливки.

Формовочные материалы, из которых изготавливаются огнеупорные оболочки, должны обладать высокой степенью дисперсности. От величины частиц материала, составляющего оболочку литейной формы, зависит чистота

поверхности отливки.

«Этилсиликат» — (этиловый эфир ортокремниевой кислоты

Si(OC₂H₅)₄ используется в качестве связующего вещества при изготовлении литейных форм. При смешивании его с порошком окиси кремния образуется сметанообразная масса, из которой получают огнеупорную оболочку восковой модели.

Кремневый песокиспользуется в качестве наполнителя литейной опоки (кислоты). ИМ присыпают облицовочную оболочку сразу же после нанесения ее на поверхность восковой модели. Это задерживает стекание жидкой облицовочной массы и повышает прочность огнеупорной оболочки.

Глиноземистый цементиспользуется для связи кварцевого песка в основах ( кюветах) и создания достаточно прочной формовочной наполнительной массы.

Жидкое стеклоявляется материалом, способным связывать формовочную смесь. Оно входит в состав ряда рецептов формовочных масс и до недавнего времени применялось широко.

Сульфытные ( гипсовые ) формовочные материалы.

Формовочные материалы в которых связывающим веществом является гипс, называются гипсовыми. Основными компонентами их могут быть окись кремния и окись алюминия ( минутные).

Гипсовые формовочные смеси находят применение при литье сплавов, имеющих температуру плавления до 1100ºС.

Фосфатные формовочные материалы.

В фосфатных формовочных материалах в качестве связующего вещества используются фосфаты, по составу подобные фосфат-цементам, применяемым в стоматологии.

При смешивании окислов металлов (цинк, магний, алюминий) входящих в состав порошка , с жидкостью (фосфорная кислота) происходит образование фосфатов, которые прочно связывают частички наполнителя формовочной смеси (кристоболлит, кварц и т.д.). В результате термической обработки фосфаты переходят из орто- в пироформу, обладающую большой термоустойчивостью при температуре 1200 — 1600ºС. Компенсационное расширение формы при использовании этих формовочных масс может быть получено только за счет наполнителя (окиси кремния).

Формовочные массы, выпускаемые промышленностью.

Ленинградским заводом медицинских полимеров («Медиполимер») для литья сплавов на основе золота выпускается масса «Силаур».Это гипсовый формовочный материал. Основу массы составляет кремистем Al₂O₃ и гипс. Обычное соотношение их 3 : 1. Замешивание массы производится с водой, схватывание происходит через 10-30 минут.

При литье золотых сплавов на основе окиси кремния (кристоболлита) и гипса. К таким массам относится также чехословацкий препарат «Эксподент». Для получения отливок из золотых сплавов, не требующих большой точности, часто используют смесь 1 части гипса с 2 частями чистого кварцевого песка.

Для литья деталей из нержавеющей стали и кобальтохромых сплавов промышленность выпускает массу «Формолит». Она состоит из материалов для изготовления огнеупорной оболочки (пылевидный кварц и этилосиликат) и наполнительной массы для заполнения кюветы (формовочный песок и глиноземестый цемент).

Формовочные массы для изготовления огнеупорных моделей.

В последние годы широкое распространение получили методы литья металлических сплавов из огнеупорных моделях. Такими методами получают наиболее сложные конструкции, отличающиеся большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности.

Огнеупорная масса ОЛ (бюгелит) относится к силикатным формовочным материалам. Она состоит из огнеупорного порошка (наполнителя) и жидкого связывающего компонента (гидро______________ этилсиликата). Отвердителем массы служит раствор едкого натра. Порошок и жидкость для получения модели берутся в соотношении 4 : 1. Масса начинает схватываться через 3 – 4 минуты и затвердевает полностью через 40-60 минут. При нагревании до 800^о С термическое расширение бюгелита около 1,8 %.

Огнеупорная масса «Силамин» относится к фосфатным формовочным материалам. Масса представляет собой порошкообразную огнеупорную композицию в состав которой входит фосфатная связка. Для формовки массу смешивают с водой. Схватывание массы происходит через 7-10 минут. Окончание затвердевания наступает через 50-60 минут. Термическое расширение при температуре 800^оС около 1,4 %.

Огнеупорная масса «Кристасил-2» является огнеупорным материалом, состоящим из порошка наполнителя кристобаллита и фосфатной связки. При смешивании с водой получается пластичная масса, начинающая твердеть через 5-7 минут. При затвердевание массы происходит ее расширение на 0,4 0,5 %. Термическое расширение «Кристосила-2» при нагревании до 700^оС составляет 0,8 – 1 % . Суммарное расширение модели может достигать 1,2 – 1,5 %.

Огнеупорные массы «Бюгелит», «Силамин», «Кристосил-2» обладают хорошей термической стойкостью в температурном интервале 1400-1700^оС, химически устойчивы обладают достаточной прочностью. Термическое расширение этих масс при обжиге окиси ( кюветы) способно компенсировать сохранение объема кобальтохромовых и других сплавов, имеющих близкие величины усадки (1,5 – 1,8).

5. Тестовые задачи.

1. Скажите, пожалуйста, к какой группе масс относится воск:

А. Термопластические массы

Б. Силиконовые массы

В. Оттискные материалы на основе альгиновой кислоты

2. Укажите, пожалуйста, для чего применяется пчелиный воск:

А. Соединение частей протеза

Б. Моделирование вкладок

В. Воссоздание анатомической формы зуба.

3. Укажите, пожалуйста, для чего применяется базисный воск:

А. Изготовление индивидуальной слепочной ложки

Б. Соединение частей протеза

В. Моделирование вкладок

4. Укажите, пожалуйста, какое % соотношение содержания висмута в легкоплавком металле:

А. 40-50%

Б. 30-40%

В. 50-60%

5. Укажите Тплавления легкоплавкого металла для штамповки:

А. 50-95

Б. 30-40

В. 120-180

6. Кокой воск относится к растительным:

А. Японский воск.

Б. Пчелиный

В. Монтановый

5. Контроль усвоения материала.

1. Укажите, пожалуйста, Тплавления воска для базисов:

А. 50-58

Б. 60-65

В. 40-48

2. Укажите, пожалуйста, основной компонент моделировочного воска:

А. Парафин

Б. Каучук

В. Пчелиный воск.

3. Укажите, пожалуйста, основной компонент для базисов:

А. Воск.

Б. Парафин

В. Краситель

4. Укажите цвет базисного воска

А. Розовый

Б. Голубой

В. Зеленый

5. Скажите, пожалуйста, сколько висмута содержится во всех сплавах легкоплавких металлов:

А. 40-50%

Б. Более 60%

В. 20-30%

7. Оснащение занятия:

7.1 таблицы №

7.2 Диапозитивы (тема №)

7.3 Видеофильмы №

7.4 Слайдфильмы

7.5 наборы восков.

7.6. формовочные материалы

7.7. оттискные массы.

8. Задание на домпо теме №8: “Абразивные материалы. Отделочные и полировочные материалы. Оттиски. Классификация оттискных материалов. Требования, предъявляемые к ним, показания к применению. Ложки для снятия оттисков. Методика получения разных видов оттисков и моделей ”.

studfiles.net

  Формовочные материалы — Med24info.com

  Материалы, применяемые для создания формы при литье металлов и ставов, называют формовочными. Они должны обладать следующими свойствами:
а)              быть огнеупорными;
б)              быть достаточно прочными;
в)              состоять из высокодисперсных порошков для обеспечения гладкой поверхности отлитой детали;
г)              быть газопроницаемыми;
д)              обладать способностью компенсировать усадку
затвердевающего сплава;
е)              не содержать веществ, которые могут ухудшить качество отлитой детали;
ж)              не прикипать, не сращиваться с отливаемой деталью.
Различают два вида формовки восковой композиции: одномоментный и двухмоментный. Золотые, золотоплатиновые. серебряно-палладиевые сплавы допускают одномоментную формовку без заметного снижения качества литья. Нержавеющая сталь, КХС и их аналоги для точного литья требу ют двухмоментной формовки. В этом случае сначала на восковую композицию наносится тонкая облицовочная «рубашка» Вторая, более объемная часть, заполняющая пространство между облицовкой и внутренними стенками опоки (формы), служит для поддержания «рубашки» и отвода литьевых газов.
В зависимости от связующего вещества формовочные материалы делятся на гипсовые, фосфатные и силикатные.
В гипсовых материалах связующим веществом является гипс, смешанный с кремнеземом, Они используются при литье сплавов благородных металлов. Усадка, например, золотых сплавов составляет 1,25-1,3% объема, что вполне компенсируется расширением гипсового формовочного материала. В нашей стране применяется стандартная смесь «Силаур», состоящая из кремнезема и гипса, смесь ТГС и чешская масса «Эксподента». При изготовлении отдельных литых деталей протезов возможно применение двух частей кварцевого (речного) песка и одной части гипса. Все упомянутые смеси желательно замешивать на воле, имеющей температуру около 30°С, чтобы полнее ощущаюсь выделение гепла при замешивании и затвердевании массы. Если такую температуру выдержать до полного схватывания массы, форма окажется способной полностью компенсировать усадку сплавов благородных металлов.
В фосфатных материалах свя зующим звеном является фосфатный цемент, смешанный с кремнеземом или кварцевым песком. Выдерживая температуру до 1600°С, фосфатные материалы позволяют отливать детали из нержавеющей хромоникелевой стали. Однако, они имеют ограниченную возможность компенсации усадки при лилье, так как форма
практически не расширяется при нагревании. Для компенсации усадки специалисты применяют специальные прокладки, уложенные по внутренней стенке опоки и другие приемы.
Из зарубежных материалов хорошо зарекомендовали себя массы, содержащие фосфат: «Вироплюс», «Вировест», «Бего- рал» и др., предлагаемые фирмой БЕГО (ГЕРМАНИЯ) и позволяющие отливать сплавы высококаратных благородных металлов, полублагородных и цветных металлов с высокой степенью точности литья. Дзя отливок из титана разработана специальная масса «Танковест».
Для особо точного литья кобальтохромовых сплавов чаще применяют силикатные формовочные материалы, в состав которых входит этилсиликат (продукт взаимодействия этилового спирта с четыреххлористым кремнием) и маршалит (мелкодисперсный, прокаленный предварительно при 9001gt;С в течение двух часов кварцевый песок). Дпя облицовки применяется гидролизованный этилсиликат, который готовят следующим образом: в сосуд большой емкости выливают 150 мл этилсиликата. К нему небольшими порциями добавляют смесь 90 мл этилового спирта (крепостью 94-96 гр.) с 11 мл дистиллированной и подкисленной (0,77 мл 36% соляной кислоты) воды. При смешивании следят за тем, чтобы температура в сосуде не превышала 50°С. Через 30-40 минут сосуд плотно закрывают и оставляют на 72 часа. Получившийся гидролизованный этилсиликат пригоден в течение двух недель при условии хранения его в плотно закупоренном сосуде при температуре 18-20″С.
Для облицовки к двум частям маршалита добавляют одну часть гидролизованного этилсиликата, все тщательно перемешивают и наносят на восковую модель. Применявшееся длительное время вместо этилсиликата жидкое стекло (силикатный канцелярский клей) в настоящее время используется лишь для создания пробок в опоке (форме), предотвращающих высыпание второй, упаковочной массы. Для создания облицовочного слоя или огнеупорной «рубашки» вокруг восковой композиции используют стандартные заводские комплекты «Формолит», массу «ОФ-М» и др.
В качестве материала, служащего для поддержания огнеупорной «рубашки» при двухмоментной формовке или паковке используется кварцевый песок, предварительно прокаленный при 900″С с добавлением к нему борной кислоты или глинозема.

www.med24info.com

93. Силикатные формовочные материалы

Их внедрение вызвано применением кобальтохромовых сплавов и нержавеющих сталей. Кроме гипса и фосфатов в качестве связующих веществ используются кремниевые гели. Из органических соединений кремния чаще применяется тетраэтилортосиликат.

Состав:

— порошок (кварц, корунд, кристобалит и др.)

— жидкость (смесь этилового спирта, вода, концентрированная соляная кислота, этилсиликат).

Отличаются высокой термостойкостью и прочностью, а так же высоким большим коэффициентом термического расширения (КТР). Оптимальное соотношение компонентов составляет — порошка 70 г и 30 г жидкости. Время схватывания материала 10-30 минут.

Отличаются Представители: Формолит, Аурит.

97. Сплавы золота. Применение в зубопротезной технике. Состав, свойства, применение, нормативы

Чистое золото является очень мягким металлом. Для повышения упругости и твердости в его состав добавляются лигатурные металлы — медь, серебро, платина. Сплавы золота различаются по проценту его содержания. Чистое золото обозначается 1000-й пробой. Сплав золота 900-й пробы используется при протезировании коронками и мостовидными протезами. Выпускается в виде дисков диаметром 18, 20, 23, 25 мм и блоков по 5 г. Состав: золото 90%, медь 6%, серебро 4%. Температура плавления 1063^оС. Обладает пластичностью и вязкостью, легко поддается штамповке, вальцеванию, ковке и литью. Сплав золота 750-й пробы применяется для каркасов дуговых (бюгельных) протезов, кламмеров, вкладок. Состав: золото 75%, серебро и медь по 8%, платина 9%. Обладает высокой упругостью и малой усадкой при литье. Эти качества приобретаются за счет добавления платины и увеличения количества меди. Сплав золота 750-й пробы служит припоем, когда в него добавляется 5-12% кадмия. Это снижает температуру плавления припоя до 800^оС, что предотвращает оплавление основной детали протеза при пайке. Отбелом для золота служит соляная кислота (10-15%). Если отдать своё золото технику, то, скорее всего, это подпадает под действие ст. 191 УК РФ. Наверно придётся сдать золото в приёмный пункт, имеющий лицензию на этот вид деятельности. А на вырученные деньги протезироваться.

98. Кобальто-хромовый сплав. Состав, свойства, применение.

Стоматологический кобальтохромовый сплав (КХС)

ТУ 14-134-302-92.

Основу кобальтохромового сплава (КХС) составляет кобальт (66-67%), обладающий высокими механическими качествами, хром (26-30%), вводимый для придания сплаву твердости и повышения антикоррозийной стойкости. При содержании хрома свыше 30% сплав становится хрупким и ухудшаются механические и литейные качества. Никель (3-5%) повышает пластичность, вязкость, ковкость сплава, улучшая технологические свойства. Содержание хрома, кобальта и никеля в сплаве должно быть в сумме не менее 85%. Молибден (4-5,5%) повышает прочность за счет придания мелкозернистости сплаву. Марганец (0,5%) увеличивает прочность, качество литья, понижает температуру плавления, удаляет токсичные сернистые соединения из сплава.

Температура плавления КХС составляет 1458^оС. Механическая вязкость сплавов в два раза выше таковой у сплавов золота. Благодаря хорошим литейным и антикоррозийным свойствам сплав широко используется в ортопедической стоматологии для каркасов литых коронок, мостовидных и дуговых (бюгельных) протезов, съемных протезов с литыми базисами.

99.Серебро. Свойства, применение.

Серебро. Металл белого с голубоватым оттенком цвета, плотность 10,5; температура плавления 960; твердость 26; очень пластичный материал; легко обрабатывается любым способом. Путем расплющивания из серебра можно приготовить фольгу толщиной до 0,00001 мм. В химическом отношении серебро относительно стойко. В расплавленном состоянии поглощает более 22 объемов кислорода, который при пастеризации серебра бурно выделяется, образуя поры в литье. Серебро реагирует с сероводородом и поваренной солью, поэтому в чистом виде для протезов не применяется.  Входят в состав золотых сплавов и припоев для паяния золота, меди, серебра, нержавеющей стали и КХС (кобальто-хромовый сплав).

studfiles.net

Гипсовые формовочные материалы | Ортопедическая стоматология

Основными компонентами гипсовых формовочных материалов являются гипс и некоторые виды окиси кремния. В зависимости от качества гипса, окиси кремния и вида работы формовочная смесь содержит от 25 до 45% гипса. Гипс является связующим веществом. Может применяться как α-, так и β-гипс. Окись кремния придает формовочной массе термостойкость и обусловливает необходимое расширение формы при нагревании. Содержание ее в формовочной смеси колеблется от 75 до 55%. Окись кремния может находиться в трех аллотропических формах (кварц, тридимит и кристобалит). Аллотропические переходы окиси кремния можно изобразить в виде следующей схемы:

Все эти переходы обратимы. При нормальных температурах кварц, тридимит и кристобалит находятся в α-формах, но при определенных температурах (см. схему) превращаются в β-формы. Переход кварца и кристобалита из α- в β-форму сопровождается увеличением объема, что используется для компенсации усадки отливки. Тридимитная форма окиси кремния не применяется для формовочных смесей, так как в данном случае аллотропический переход не сопровождается изменением объема. Таким образом, для составления формовочных смесей применяются только кварц или кристобалит. Кристобалитовые материалы нельзя быстро нагревать при температурах, близких к 300 °С, так как при 200 °С происходит быстрое изменение объема и кристобалит может превратиться в порошок. В качестве регулятора расширения и скорости схватывания в формовочные смеси вводят различные добавки в количестве до 2% (хлорид натрия, борная кислота, тартрат натрия и др.).

Свойства. Время затвердевания и расширение при затвердевании формовочных материалов зависят в основном от гипса. На скорость схватывания этих материалов влияют те же факторы, что и на гипс. Эти факторы одинаково воздействуют на скорость схватывания как чистого гипса, так и формовочной композиции, хотя в ее состав может входить всего 25% гипса. Окись кремния не только придает формовочному материалу термостойкость, но и обусловливает большее расширение при схватывании, что объясняется ослаблением структуры гипса, присутствием окиси кремния и облегчением вследствие этого роста кристаллов гипса, приводящих к большому расширению. Скорость схватывания и величину расширения можно регулировать внесением в формовочную смесь различных солей. Например, сульфат натрия уменьшает время схватывания и величину расширения. Прибавление бората или тартрата натрия приводит к увеличению времени схватывания и уменьшению расширения. Внесением порошка сырого гипса (сыромол) можно достигнуть уменьшения времени схватывания и увеличения расширения. Применение а-гипса приводит к более значительному расширению, так как в этом случае воды расходуется меньше, чем при использовании §-гипса. Во время затвердевания гипсовые формовочные материалы расширяются в пределах от 0,1 до 0,45%.

Попадание воды в формовочный материал в начальной стадии схватывания гипса приводит к значительному расширению оболочки, что является следствием увеличения расстояния между кристаллитами двугидрата гипса, находящегося в этот момент в состоянии геля. В гигроскопическом расширении еще большую роль играет окись кремния, так как в отсутствие ее или же при недостаточном количестве гигроскопическое расширение вообще не проявляется. Окись кремния облегчает проникновение воды в оболочку, что создает условия для расширения всей массы материала. Максимальное гигроскопическое расширение достигается при взаимодействии воды с формовочным материалом до начала схватывания. Если форма полностью схватилась до погружения ее в воду, величина гигроскопического расширения значительно уменьшается.

Увеличению гигроскопического расширения способствуют следующие факторы:

• 1) увеличение содержания окиси кремния в формовочном материале;
• 2) повышение дисперсности окиси кремния;
• 3) применение гипса в качестве связующего материала;
• 4) густой замес формовочной смеси;
• 5) погружение формы в воду до начала схватывания или в начальной стадии его;
• 6) продолжительность погружения;
• 7) оптимальная температура воды 38—42 °С;
• 8) облицовка формующего цилиндра (литьевое кольцо) асбестовой бумагой.

Величина гигроскопического расширения может достигнуть 1—2,5%, что вполне обеспечивает компенсацию усадки при литье отливок из сплавов золота. Для создания гигроскопического расширения схватывающуюся в литьевом цилиндре формовочную массу погружают на 30 мин в теплую воду (38 °С). Вода может также абсорбироваться массой из влажной асбестовой прокладки. Гигроскопическое расширение используют только при применении определенных формовочных материалов для литья по выплавляемым моделям. Необходимо точно соблюдать технологический режим изготовления формы (соотношение формовочного материала и воды, температура водяной бани, время погружения). Гигроскопическое расширение, кроме воды, вызывают глицерин, спирт и вазелиновое масло.

Термическое расширение является основным методом компенсации усадки отливок. Для создания такого расширения форму перед отливкой подвергают термической обработке. Конечная температура нагрева формы зависит от вида применяемой окиси кремния. Если формовочный материал содержит кварц, то форму нагревают до 700 °С, если кристобалит, то до 450 °С. При нагревании формы гипс и окись кремния претерпевают физико-химические изменения. Эти изменения протекают без взаимного влияния. При нагревании формы до 125 °С гипс незначительно расширяется (0,12%), а затем в температурном интервале от 125 до 320 °С дает небольшую усадку. Дальнейшее повышение температуры сопровождается значительной усадкой, при 500°С достигающей 1,9%. Последующий нагрев вызывает незначительную усадку. Увеличение объема гипса вначале обусловлено простым термическим расширением, последующая усадка — дегидратацией гипса с образованием вначале полугидрата (CaSO₄)₂•H₂O, а затем ангидрита CaSO₄. Усадку гипса при нагревании можно компенсировать введением в формовочную массу хлористого натрия или лучше борной кислоты. Для компенсации усадки гипса достаточно 0,8% хлорида натрия.

Таким образом, внесением в формовочный материал регуляторов расширения можно изменять состав формовочной смеси. При этом надо иметь в виду, что излишек гипса по причине его недостаточной огнеупорности может приводить к растрескиванию формы при нагревании. При изготовления зуботехнических отливок существенное значение имеют те изменения в размерах окиси кремния, которые происходят в пределах температур плавления драгоценных сплавов (до 1000°С).

На рис. 64 можно проследить процесс расширения кварца и кристобалита с ростом температуры. При нагревании кристобалита до 210—260 °С и кварца до 500—600 °С расширение их протекает равномерно и незначительно. Однако при достижении указанных температур происходит резкое увеличение их объема, что обусловлено переходом кварца и кристобалита из α- и β-формы. Кристобалит расширяется больше, чем кварц, и может полностью компенсировать 1,25% усадки золотых сплавов. Формовочные материалы на основе кристобалита имеют значительные преимущества по сравнению с кварцевыми. Для того чтобы полнее компенсировать усадку отливки, расплавленный металл необходимо заливать в формы, нагретые до температуры, при которой кварц и кристобалит находятся в β-форме. Таким образом, форма из кварцевого материала должна быть нагрета до 700 °С, а изготовленная из кристобалита — всего до 350 °С.

Величина термического расширения зависит, кроме того, от соотношения порошка и воды при замесе формовочной массы. При густом замесе наблюдается большее термическое расширение. Регулировать величину термического расширения можно и смешением в различных пропорциях формовочных материалов, изготовленных на основе кварца и кристобалита. Этим методом можно изменять термическое расширение от 0,9 до 1,4%. При охлаждении формы после отливки происходит большая усадка, которая превышает первоначальное термическое расширение. Однако эта усадка не изменяет размеров затвердевшей отливки, так как металл достаточно тверд, чтобы выдержать усадку относительно слабой оболочки. При повторном нагревании охлажденной формы величина повторного расширения меньше первоначального и отливка во вновь нагретой форме меньше по размерам. Кристобалит может вызвать тепловое расширение формовочного материала до 1,8%, а кварц — до 1,4%.

Регулирование времени схватывания формовочного материала за счет изменения температуры воды не рекомендуется, так как это приводит к изменению размеров восковой модели. Опыт показывает, что желательно применять воду комнатной температуры. При изготовлении восковой модели по оттиску надо иметь в виду его усадку после извлечения из полости рта и охлаждения до комнатной температуры. В этом случае для замешивания формовочного материала необходимо использовать воду температуры 37 °С. Поскольку расширение воска имеет большую величину, чем формовочный материал, за счет расширения восковой модели происходит компенсация усадки оттиска. Густые формовочные смеси схватываются быстрее и дают большее расширение при затвердевании. Однако применение очень густых смесей осложняет оформление рельефа восковой модели и может привести к появлению воздушных пузырьков на ее поверхности. Формовочную смесь необходимо тщательно перемешивать, чтобы достигнуть одинакового и равномерного расширения формы. Однако надо избегать излишнего перемешивания, ибо при этом ускоряется схватывание, а оболочка формы получается менее прочной.

При изготовлении формы по восковой модели формовочная масса заливается в металлическое литьевое кольцо, которое оказывает сопротивление расширению схватывающейся массы. Естественно, что это вызывает дополнительное сопротивление термическому расширению восковой модели и полость формы получается меньших размеров, чем в случае свободного схватывания массы. Экспериментально доказано, что все же полость формы получается больше, чем взятая восковая модель. Это объясняется тем, что процесс схватывания гипса — реакция экзотермическая (протекает с выделением тепла). Тепло реакции вызывает термическое расширение воскового образца, который может расширяться в еще мягкой оболочке формовочной массы. Таким образом, расширение модели, а следовательно, и компенсация усадки зависят от экзотермических реакций схватывания гипса. Поскольку густые замесы схватываются с большим выделением тепла, они, естественно, обеспечивают большее расширение. Для создания условий свободного расширения формовочной массы и процесса ее схватывания в литьевом кольце часто делают сплошной разрез или же прокладывают по внутренней цилиндрической стенке кольца лист тонкого асбеста,, выполняющего роль компенсатора расширения.

Изготовленная форма должна обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать давление, возникающее при заливке расплавленного металла через литники в форму. При сложных отливках толщина оболочки невелика и к ней предъявляется требование на повышенную прочность. Материал должен выдерживать давление не менее 5,50 МН/м². Добавление небольших количеств хлорида натрия или борной кислоты позволяет увеличить содержание гипса в формовочной смеси и тем самым повысить прочность формы. С увеличением температуры при обжиге формы прочность материала формы уменьшается.

Формовочные материалы на основе кварца имеют наименьшую прочность в температурных интервалах 100—125 и 470— 630 °С. В первом случае понижение прочности обусловлено процессом дегидратации, во втором — переходом кварца из α- в β-форму. Кристобалитовые материалы имеют минимальную прочность при 210—200 °С.

Во избежание поломки форм не рекомендуется производить литье металлов в формы, имеющие указанные температуры. Заливать расплавленный металл надо в формы, нагретые выше температур минимальных прочностей формовочного материала.

Формы из кварцевого материала надо заливать металлом при температуре, превышающей 650 °С, а изготовленные на основе кристобалита — при температуре выше 350 °С. Учитывая быстрое остывание форм при извлечении их из нагревательных приборов, для выполнения этого требования кварцевые формы надо нагревать до 700—750 °С, а кристобалитовые — до 450 °С. Установлено, что при диаметре формовочного цилиндра 75—100 мм скорость охлаждения форм составляет 20—25 °С, а при диаметре 25—30 мм — 30—40 °С в минуту. Если форма предварительно не нагрета до температуры, превышающей температуру максимального термического расширения, отливку надо произвести в течение минуты после удаления формы из нагревательной печи. При литье нельзя допускать нагрева, охлаждения и повторного нагрева формы, так как она становится непрочной, в ней образуются трещины, отливка получается с шероховатой поверхностью.

Одним из важных свойств формовочных материалов является пористость. При заливке формы расплавленным металлом газы должны удаляться через поры оболочки, чтобы металл не встречал «обратного давления» газов, находящихся в полости формы. Пористость оболочки зависит от ряда причин, в том числе от формы и размера частиц формовочной смеси. Применение материала с крупными частицами, естественно, обеспечивает получение оболочки формы с большой пористостью. Однако решающим фактором получения отливки с гладкой поверхностью является размер частиц. Чем меньше частички формовочного материала, тем меньше неровности на поверхности зуботехнической отливки. Если частички имеют диаметр 0,4 мм, высота неровностей на отливке достигает 270 мкм. При диаметре частиц 0,07 мм высота неровностей всего 44 мкм, что соответствует уже 4—5-му классу чистоты поверхности.

На первый взгляд мелкий порошок не способен образовывать пористую оболочку и для создания необходимой пористости надо добавить некоторое количество крупнозернистого порошка окиси кремния. Это неверно. Высокая пористость оболочки формы наблюдается при использовании порошков с частицами одинакового размера, причем пористость тем выше, чем форма частиц ближе к сферической. Смесь частиц различных размеров образует непористые оболочки форм. Густой замес формовочного материала, а также смесь, содержащая большое количество гипса, дают менее пористую оболочку формы. На чистоту поверхности отливки, кроме зернистости, влияет состав формовочных материалов, соотношение жидкости и порошка при затвердевании массы, температура формы и заливаемого сплава, а также давление при литье. Установлено, что при более жидком замесе получается грубая поверхность отливки. Зернистость гипса, не засоренного известняком, не оказывает большого влияния на вид отливки, так как при схватывании он перекристаллизовывается.

Два свойства формовочных материалов — прочность и пористость — находятся в противоречии. Для увеличения прочности надо применять порошок разной зернистости и небольшой величины. Наоборот, хорошая газопроницаемость отмечается в случае использования порошка одинаковой крупной зернистости. Ввиду этого на практике прибегают к различным технологическим приемам, которые рассмотрены ниже.

При температуре 400—860 °С сульфат кальция и различные вещества, содержащие серу и входящие в состав формовочной массы, могут разлагаться с образованием сернистого газа, сероводорода и других соединений серы. Эти продукты вызывают внутрикристаллическую коррозию. Для предотвращения коррозии к формовочному материалу добавляют графит или тонко измельченный порошок меди. Удовлетворительный эффект дает выдержка формы при температуре литья в течение часа. За это время образующиеся летучие сернистые соединения удаляются вместе с газами.

При остывании до комнатной температуры все отливки дают определенную усадку при:

• 1) затвердевании металла;
• 2) остывании расплавленного металла до температуры отвердения;
• 3) остывании отливки от температур кристаллизации до комнатной температуры.

Усадка расплавленного металла не имеет значения, так как полностью компенсируется притоком металла в форму. Если полость формы имеет размеры модели из воска, то в результате усадки отливка будет меньше образца-модели. Для компенсации усадки необходимо, чтобы размеры полости формы были больше модели на величину усадки. Усадка золотых зуботехнических отливок составляет 1,25—1,3%. Литники достаточных размеров могут служить источниками питания (прибыли) остывающей отливки.

ortostom.net

Фосфатные формовочные материалы | Ортопедическая стоматология

Формовочные материалы — плохие проводники тепла, что может вызвать разницу температур внутренней и наружной поверхностей формы при ее нагреве. Вначале процесса нагрева формы эта разница велика, но со временем уменьшается. Высокая скорость нагрева и помещение формы в предварительно нагретую печь создают большую разность температур наружной и внутренней стенок формы. Наружные слои формы в этих условиях расширяются больше внутренних, форма расширяется неравномерно, в результате чего возможны трещины. Формовочные материалы на основе кристобалита характеризуются высоким термическим расширением, поэтому формы из кристобалитовых материалов необходимо нагревать постепенно, начиная с комнатной температуры. У формовочных материалов гигроскопичного расширения на основе кварца термическое расширение составляет всего 0,5%, поэтому формы из такого материала можно без риска помещать в предварительно нагретую до 500°С печь. После удаления восковой модели в полость нагретой формы быстро вливают расплавленный сплав.

Гипсовые формовочные материалы

Состав и свойства. Гипсовые формовочные материалы характеризуются низкой огнеупорностью. Их нельзя применять при литье нержавеющей стали и кобальтохромовых сплавов, температура плавления которых 1200—1600 °С. Недостаточная огнеупорность этих формовочных материалов обусловлена термической неустойчивостью гипса, уже при 1000 °С разлагающегося на окись кальция и двуокись серы. Эти продукты разложения гипса, воздействуя на сплав, ухудшают его свойства и вызывают коррозию. Усадка золотых сплавов составляет примерно 1,25%, и расширение гипсового формовочного материала вполне компенсирует ее. Усадка же нержавеющих сталей достигает 2,7%, и расширение гипсовых формовочных материалов не может компенсировать эту усадку. При литье зубных деталей из нержавеющих сталей, температура плавления которых около 1300 °С, удовлетворительные результаты можно получить, используя фосфатные формовочные материалы.

В табл. 63 приведены некоторые патентные составы выпускаемых зарубежными фирмами формовочных фосфатных материалов для зуботехнических деталей из нержавеющих сталей. Составы А и В подобны фосфатным цементам, применяемым при пломбировании зубов. Фосфорная кислота или фосфорный ангидрид реагирует с окисью цинка, окисью алюминия или окисью магния. Образующиеся при этом фосфаты прочно связывают крупинки кварца или кристобалита.

При прокаливании формы ортофосфаты превращаются в пирофосфаты, которые хорошо выдерживают температуру при литье нержавеющей стали. Схватывание состава В обусловливается теми же процессами, которые протекают при затвердевании силикатного цемента. Формовочный материал состава Г затвердевает за счет связывания зерен кварца фосфатом в соответствии с уравнением:

5Н₂O + MgO + NH₄H₂PO₄ → NH₄MgPO₄ • 6Н₂O.

При отжиге фосфат теряет аммиак и дегидратируется, превращаясь в первичный пирофосфат магния. Порошки фосфатных формовочных материалов составов А, Б и В замешивают специальной жидкостью, а порошок состава Г — водой. На 100 частей порошка берут 30—40 частей жидкости. Время схватывания 7—17 мин.

Техника использования рассматриваемых формовочных масс обычная для прецизионного литья. Вокруг восковой модели путем обмазывания создают оболочку, которую в литейной форме заливают более жидкой смесью. Обжиг формы осуществляют при постепенном нагревании в воздушной печи до 1100°С. Формы из фосфатных материалов не обладают свойством гигроскопического расширения. Надо помнить, что к плохо прокаленным формам прилипает отливка. Выжигать восковую модель необходимо при постепенном повышении температуры. В противном случае возможно не только растрескивание формы, но и порча ее газовыми пузырьками, возникающими при разложении остатков воска.

ortostom.net