Зуботехническое материаловедение (Г. И. СИДОРЕН..


Г. И. СИДОРЕНКО
ЗУБОТЕХНИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Допущено Главным цправ гениеч учебных заведений Министерства здравоохранения СССР в качестве учебного пособия д/1я учащихся зуботехнических отделении медицинских училищ
Киев Головное издательство издательского объединения «Выща школа» 1988
Б Б К 56.6я723 С34
УДК 61677(07)
Автор Г. И. Сидоренко, кандидат медицинских наук, доцент кафедры ортопедической стоматологии Киевского медицинского института
Рецензенты, заведующий кафедрой ортопедической стоматологии ОМИ им. Н И Пирогова профессор А. Ф. Коваленко, преподаватель материаловедения Ленинградского медицинского училища № 1 Т. Н Нейматова
Редакция литературы по медицине и физической культуре Редактор Г. А. Соловьева
Сидоренко Г. И.
С34 Зуботехническое материаловедение: Учебное пособие. К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988. 184 с., 18 ил. 15ВМ5110011990.
В учебном пособии дана клиническая и биологическая оценка протезов и лечебных аппаратов, изготовленных с применением припоя, путем перехода на бесприпойное изготовление стоматологических изделий, изложена технология изготовления беспаечных и цельнолитых конструкций протезов, соединение металлических частей протезов методом импульсной лазерной сварки, использование многослойных защитных нитридных покрытий, применение метода литьевого прессования и направленной полимеризации пластмасс.
Предназначено для учащихся зуботехнических отделений медицинских училищ.
4119000000236 С КУ-№ 5141-1988 ББК 56.6я72$
М211(04)-88
,__,, „ „ , . . © Издательское объединение 18ВЫ 5110011990 «Выща школа», 1988
ПРЕДИСЛОВИЕ
В приказе МЗ СССР № 670 «О мерах по дальнейшему улучшению стоматологической помощи населению» (1984 г.), принятой комплексной программе «Основные направления развития охраны здоровья населения и перестройка здравоохранения СССР в двенадцатой пятилетке и на период до 2000 года», а также постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему улучшению охраны здоровья населения и укреплению материально-технической базы здравоохранения» (1988 г.) подчеркнута необходимость повышения общего уровня медицинской и в том числе стоматологической помощи населению.
Материаловедение органически связано со стоматологией и является неотъемлемой ее частью. Без материаловедения, как технической основы, невозможно добиться повышения эффективности и качества стоматологического обслуживания населения как в функциональном, так и в биологическом и эстетическом отношении. Разработка новых и целесообразное использование уже известных материалов во многом определяют эффективность и качество стоматологической помощи населению при условии высокой специальной подготовки стоматологических кадров.
Материал учебного пособия изложен в соответствии с учебной программой по зуботехническому материаловедению для учащихся зуботехнических отделений медицинских училищ. Некоторые разделы дополнены данными о новых достижениях зуботехничес-кого материаловедения, технологических разработок, еще не вошедших в программу.
В учебном пособии дана клиническая и биологическая оценка протезов и лечебных аппаратов, изготовленных с применением припоя, намечены пути перехода на бесприпойное изготовление стоматологических изделий. Изложена технология 'изготовления беспаеч-яых и цельнолитых конструкций протезов, соединения металлических частей методом импульсной лазерной сварки, нанесения многослойных защитных нитридных покрытий и др.
Особое внимание уделено использованию высокополимерных материалов пластмасс, повышению их качества как за счет изыскания новых технологических свойств, так и за счет совершенствования уже существующих, а также внедрения литьевого прессова-
ния и направленной полимеризации, введения дополнительных компонентов в состав полимерных соединений и др
При написании учебного пособия были учтены результаты разработок научно-исследовательских коллективов, в том числе коллектива отдела материаловедения Центрального научно-исследовательского института стоматологии (ЦНИИС), 1-го Ленинградского медицинского института им академика И. П. Павлова, Московского медицинского стоматологического института им М А Се машко, Харьковского завода медицинских пластмасс и стоматологических материалов и Ленинградского завода «Медполимер», лаборатории технологии изготовления зубных протезов Львовского медицинского института, а также многолетний опыт работы коллектива кафедры ортопедической стоматологии Киевского медицинского института и коллективов других стоматологических учрежде
НИИ.
ВВЕДЕНИЕ
Материаловедение наука о свойствах материалов, их происхождении, строении и возможных изменениях, происходящих в этих веществах под влиянием различных факторов. На основе изученных свойств материалов определяют показания к наиболее эффективному и рациональному их использованию, разрабатывают технологию изготовления из них различных изделий.
В каждой отрасли народного хозяйства, в каждой отрасли науки используются не все существующие в природе вещества, а лишь отдельные их группы, более близкие к профилю производства или направлению науки. В связи с этим общая наука о свойствах материалов материаловедение состоит из соответствующих групп или разделов, имеющих свои названия.
Раздел материаловедения, изучающий материалы, применяемые в ортопедической стоматологии, называется зуботехни-ческим материаловедением.
Современное развитие ортопедической стоматологии, чрезвычайное разнообразие конструкций изготовляемых зубных протезов, ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов, применяемых в лечебной практике, вызывают необходимость изыскания таких материалов, которые бы обладали высокими физико-химическими, биологическими и механическими свойствами. Это и составляет главную задачу современного зуботехнического материаловедения,
Зуботехническое материаловедение в нашей стране представляет собой молодую отрасль знаний, возникшую в советский период. В царской России государственных лечебных стоматологических учреждений не было. Зубное протезирование находилось в руках частнопрактикующих врачей и техников.
Дореволюционная промышленность России не выпускала материалов, применяемых в зубном протезировании, за исключением таких вспомогательных материалов, как гипс, воск и др. Зубные врачи и техники того времени не имели возможности заниматься научной разработкой и техническим совершенствованием этой специальности. Они вынуждены были использовать импортные материалы и опыт зарубежных специалистов, развивавшийся на основе материальной заинтересованности частнопрактикующих лиц. Протезы в основном изготовлялись не по показаниям и не для
наиболее полного восстановления функции жевательного аппарата, лишь с косметической целью.
Только после Великой Октябрьской социалистической революции в нашей стране были созданы государственные зубопротезные кабинеты и научные стоматологические центры, основной задачей которых было поставить зубное протезирование на научную основу, сделать его массовым и доступным видом лечебной помощи для трудящихся. В связи с этим возникла необходимость изыскания новых эффективных в конструктивном и биологическом отношении материалов.
Большую роль в выполнении этих задач сыграли научно-исследовательские учреждения: протезный отдел Центрального института травматологии и ортопедии (ЦИТО), Московский государственный институт стоматологии, Ленинградский научно-практический стоматологический институт, Одесский государственный институт стоматологии, а также кафедры стоматологии в медицинских институтах Москвы, Ленинграда, Киева, Казани, Харькова, Одессы и др.
Уже в первые годы советской власти были разработаны мероприятия, направленные на улучшение и развитие стоматологической помощи, а с развитием социалистической индустрии в стране была создана и стоматологическая промышленность, вырабатывающая необходимые материалы. С развитием стоматологической промышленности возникло и зуботехническое материаловедение.
Советская стоматология за последнее время значительно обогатилась новыми материалами, которые позволили повысить уровень стоматологической помощи населению и снизить стоимость зубных протезов
С развитием химии стоматология получила ряд новых материалов, без которых оказание ортопедической стоматологической помощи кажется уже не возможным. Так, на основе акриловых смол разработаны и внедрены в практику акриловые пластмассы АКР-7, АКР-15, которые быстро вытеснили из зубопротезной практики каучук и являются хорошим материалом для изготовления базисов пластиночных протезов, ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов, искусственных зубов и др. Внедрение способов литьевого прессования и направленной полимеризации этих масс намного повысило их физико химические свойства, увеличило сроки годности изделий.
Всеобщее признание получили используемые в стоматологической практике быстротвердеющие пластмассы норакрил и прота-крил.
За последнее время ортопедическая стоматология пополнилась большим количеством различных слепочных материалов: стомальгин, дентол, ортокор, сиэласт, разработаны показания для их ис
пользования в зависимости от анатомо-физиологических особенностей полости рта.
Перечисленные слепочные материалы обеспечивают получение точного отпечатка протезного поля, легко выводятся из полости рта, не вызывают у больного неприятных ощущений при выполнении этих работ
Использование нитридов титана и нитридов циркония для покрытия металлических частей зубных протезов предохраняет от возникновения электрической активности протезов и явления электролитической диссоциации в полости рта.
Для изготовления зубного протеза любой конструкции используются материалы, которые условно можно разделить на две группы. основные и вспомогательные.
Основные, или конструкционные, материалы материалы, из которых изготовляют протезы или аппараты (сплавы металлов, пластические и керамические массы и др.).
Вспомогательные материалы материалы, которые применяются в процессе изготовления протезов на каком-либо этапе работы, затем удаляются и непосредственно в состав изделия не входят.
Такое деление материалов не всегда себя оправдывает, так как одни и те же материалы в одних случаях непосредственно входят в состав готового изделия (протеза или аппарата) и их надо считать основными, а в других случаях эти же материалы используются лишь на этапе работы, в состав готового изделия не входят и, следовательно, их относят к вспомогательным материалам.
Для удобства усвоения целесообразно все материалы, применяемые в ортопедической стоматологии, подразделять на следующие группы
1 Слепочные и моделировочные материалы.
2. Сплавы металлов.
3. Материалы, применяемые для изготовления базисов пластиночных протезов
4. Материалы, применяемые для изготовления искусственных
зубов. 5 Огнеупорные и формовочные материалы
6. Паяльные средства (припои и флюсы).
7. Абразивные материалы.
8. Материалы, используемые для шлифовки и полировки
9. Разделительные и покровные материалы (лаки) и др. Важным требованием, предъявляемым к материалам, применяемым в ортопедической стоматологии, является абсолютная их безвредность. Эти материалы не должны оказывать вредного воздействия на организм в целом, подлежащие ткани или ткани, соприкасающиеся с протезом
Основные материалы должны быть прочными, не разрушаться в окружающей среде воздухе, слюне, под механическим и химическим воздействием пищевых продуктов. Следует учитывать, что при разжевывании пищи развивается жевательное давление, поэтому основные материалы должны по прочности превосходить давление, возникающее при жевании.
В процессе изготовления конструкций протеза материал подвергается различным нагрузкам сжатию, растяжению, изгибу, срезу, прокату, кручению, поэтому материалы необходимо подбирать такие, которые могли бы выдержать эти нагрузки.
Ортодонтические аппараты и протезы не должны отличаться по цвету от окружающих тканей или органов, иметь неприятный запах и вкус, т. е. полностью соответствовать определенным косметическим и гигиеническим требованиям.
Таким образом, материалы, применяемые в ортопедической стоматологии, должны сочетать в себе комплекс определенных свойств, знать которые необходимо каждому врачу ортопеду-стоматологу и зубному технику.
СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Современные методы исследования дают возможность получить достаточно полное представление о природных свойствах материалов и структуре вещества, его составе и строении, взаимодействии с другими материалами и биологическим субстратом.
При взаимодействии с окружающей средой или под влиянием целенаправленного на них воздействия в материалах происходят изменения как в составе, так и в структуре строения, что влечет за собой соответствующее изменение их свойств.
Различают механические, технологические, физические, химические и биологические свойства материалов.
Под механическими свойствами мате-
Механические свойства риалов понимают их способность к сопротивлению различным факторам внешнего воздействия. Механические свойства материала изучают различными методами с помощью специальных машин и приборов. Методы испытания могут стать статическими и динамическими. При статических испытаниях материал подвергается медленному,. но постоянному воздействию силы, при динамическихнаоборот, силовые воздействия носят быстрый кратковременный характер типа удара.
Результаты испытаний выражают в общепринятых единицах измерения. Это позволяет проводить сравнительную оценку материалов, устанавливать на них стандарты, разрабатывать показания для применения и технологического изготовления из них различных изделий.
К механическим свойствам относятся твердость, прочность, упругость, пластичность и усталость.
Твердость способность материала оказывать сопротивление при внедрении в его поверхность другого тела под воздействием определенной силы Для определения твердости материалов наибольшее распространение получили методы Бринелля, Шор а, Моо-са и др.
По методу Бринелля твердость определяют с помощью специального пресса. В поверхность исследуемого тела под воздействием определенной силы вдавливают стальной шарик определенного диаметра. Шарик должен быть изготовлен из более твердого
материала, чем исследуемый. По глубине лунки, полученной от погружения шарика в исследуемый материал, вычисляют его твердость по формуле
Р Р Н:=~3~-ИЛНН=^^^Г--'
где Нтвердость материала; Рсила, с которой вдавливается шарик; 8=л0пплощадь поверхности лунки; Одиаметр шарика; /I глубина лунки.
Диаметр шарика и сила, с которой его вдавливают, в зависимости от характера исследуемого материала могут иметь разную величину.
По методу Шора твердость определяют с помощью прибора ТШМ-2, снабженного шкалой и специальной притупленной иглой. Под воздействием давления определенной силы игла вдавливается в испытуемый материал. В зависимости от глубины погружения иглы стрела на шкале прибора показывает степень твердости материала. Чем глубже погрузится игла, тем твердость материала меньше.
При твердости, равной 100 по Шору, игла в испытуемый материал практически не вдавливается.
По методу Мооса определяют твердость минералов. Ряд, или шкала Мооса, состоит из минералов, расположенных в порядке возрастания твердости: 1 тальк; 2 гипс; 3 известковый шпат; 4 плавиковый шпат; 5 апатит; 6 полевой шпат; 7 кварц; 8 топаз; 9 корунд; 10 алмаз.
Для определения твердости по шкале Мооса на поверхности испытуемого материала (минерала) наносят царапину названными в шкале материалами. Начинают с материала, имеющего наименьшую твердость.
Твердость испытуемого материала равна порядковому номеру минерала, нанесшего царапину, минус единица. Например, если удалось нанести царапину на поверхности испытуемого минерала корундом, стоящим в шкале Мооса под № 9, то твердость испытуемого материала меньше твердости корунда и по шкале Мооса равна 8.
Твердость важная характеристика материалов. По твердости судят о его способности сопротивляться силам износа. В стоматологической практике по твердости определяют долговечность протезов и аппаратов, например золотых или стальных коронок, пластмассовых и фарфоровых зубов. Твердость материала позволяет судить и об их гигиеничности. Базисы протезов, изготовленные из твердых материалов, более гигиеничны, так как их поверхность гладкая, блестящая, меньше задерживает остатки пищи в полости рта.
ю
Прочность способность материала сопротивляться силе, стремящейся его разорвать. Минимальная сила, при приложении которой наступает нарушение целости материала, и является показателем прочности этого материала.
Отношение показателя прочности к площади поперечного сечения испытуемой детали называется пределом прочности этого материала.
Показатель прочности важен при выборе материала, используемого для тех или других целей.
Прочность материала зависит от многих факторов, главными из которых являются строение вещества, его кристаллическая решетка, состав легирующих элементов и др. Зная факторы, от которых зависит прочность того или другого материала, и целенаправленно изменяя их, можно повысить прочность материала. Так, прочность пластмассы повышается прессованием, так как при этом сближаются частицы вещества, увеличивается сила молекулярного сцепления между ними. Полимеризация и поликонденсация пластмасс обусловливают уплотнение молекул вещества, что повышает его физико-химические свойства.
Повышение прочности сплавов металлов может быть достигнуто соблюдением определенного режима термической обработки, прокатки или легирования (введения в сплав некоторых дополнительных компонентов). Например для золота легирующими элементами являются серебро и медь, для стали хром и никель.
Различают предел прочности материалов на разрыв, сжатие » изгиб. Предел прочности на разрыв определяется величиной приложенных к испытуемому образцу сил растяжения. Наименьшая сила, обусловливающая разрыв испытуемого материала, является пределом прочности на разрыв.
Силу можно направить на сжатие материала. Максимальная сила, действующая в направлении сжатия материала и обусловливающая его разрушение, называется пределом прочности на сжатие.
Предел прочности на изгиб определяется величиной силы, вызывающей разрушение материала при изгибе испытуемого образца. Образец испытуемого материала, имеющий форму бруска прямоугольного сечения, укладывают концами на опоры прибора. По центру к образцу прикладывают силу нагрузки. Предел прочности при статическом изгибе вычисляют по формуле
д__ зр/
2&/12
где О предел прочности; Р величина разрушающей силы на изгибе; / расстояние между опорами; Ь ширина образца; Ь. высота образца.
11
Упругость способность материала восстанавливать форму после прекращения действия силы. Упругие свойства материалов зависят как от природы вещества, так и от его строения, поэтому в каждом материале они проявляются по-разному. Например резина обладает высокой упругостью. Под влиянием определенной силы она растягивается, но после прекращения действия принимает прежнюю форму. Хорошей упругостью обладает стальная проволока. Слабо выражены упругие свойства у алюминиевой и медной проволоки.
Для каждого материала существует свой предел упругости. Пределом упругости называется максимальная сила, действующая на единицу поперечного сечения образца, после снятия которой исследуемый образец еще может возвратиться в первоначальное положение. Если применить силу, превышающую предел упругости, материал разрушится, наступит разрыв или поломка.
Упругость является важным показателем при выборе материалов, применяемых в стоматологической практике (например, при выборе стальной проволоки для изготовления ортопедических аппаратов, выборе слепочных материалов для получения точного отпечатка тканей протезного ложа).
Пластичность свойство материала не разрушаясь принимать форму, которую ему придают с помощью какой-либо силы, и сохранять эту форму после прекращения действия силы.
В стоматологической практике широко применяются такие вы-сокопластичные материалы, как гипс, термопластичные слепочные массы, ковкие металлы и др.
Усталость свойство материала разрушаться под влиянием часто-повторяющихся знакопеременных сил. Если на материал действует какая-либо сила то в одном, то в противоположном направлении (например, при сгибании и разгибании .проволоки), он разрушается. Сначала в материале, подвергнутом таким нагрузкам, происходит смещение зерен, затем появляются мелкие трещины. Мелкие трещины постепенно увеличиваются, образуются большие трещины, а затем наступает полное разрушениеразрыв или излом.
Усталость материала (полное разрушение) может наступить под воздействием самых минимальных, следующих друг за другом противоположных по направлению нагрузок, т. е. таких сил, которые значительно меньше предела упругости этого материала.
Эта характеристика важна для выбора конструкционного материала при изготовлении протезов или аппаратов, так как зубные протезы (съемные и несъемные) подвергаются воздействию часто повторяющихся знакопеременных сил в процессе жевания.
12
Технологические Свойства
К технологическим относят такие свойства, которые позволяют определить, какой технической обработке может быть подвергнут материал, а также возможности наиболее эффективного его использования. Это прежде всего ковкость, текучесть, вязкость, усадка,истираемость и др.
Ковкость свойство материала принимать необходимую форму под воздействием сил давления и сохранять эту форму после прекращения действия силы. Это свойство присуще почти всем металлам. Благодаря хорошей ковкости многие металлы нашли применение в стоматологии. Из металла изготавливают коронки, кап-пы и другие изделия в полном соответствии с необходимой формой, размером и др.
Текучесть свойство материала, находящегося в пластифицированном или расплавленном состоянии, заполнять литьевые или прессовальные формы. Из материалов, обладающих этими свойствами, методом отливки или прессования изготавливают детали изделий или полностью изделие самой сложной конструкции.
Свойства текучести у металлов проявляются только в расплавленном состоянии. Текучесть пластических масс можно получить путем соединения их с жидкой фракцией того же вещества или других пластифицирующих веществ.
О степени текучести судят по полноте заполнения испытуемым материалом каналов и изгибов литьевой формы.
Вязкость свойство материала менять форму под влиянием внешней силы, не разрушаясь при этом. Например при протягивании металлических гильз через аппараты с целью изготовления из них коронок гильзы вытягиваются, истончаются, меняют размеры и форму, но не разрушаются. Протягивание гильз из материалов, не обладающих вязкостью, заканчивается их разрушением разрывом.
Усадкасокращение размеров тела при переходе из расплавленного состояния в твердое или из более нагретого в менее нагретое состояние
Различают объемную и линейную усадку. Объемная усадка уменьшение объема тела. Линейная усадка уменьшение размеров тела в прямолинейном направлении (по длине или ширине).
Усадка у разных материалов различна и зависит от степени их нагревания, способа охлаждения и др. Степень усадки материала характеризуется отношением уменьшенного объема изделия к первоначальному его объему и выражается в процентах.
Сокращение объема тела при охлаждении его на 1 °С называется коэффициентом усадки.
Линейную усадку металлов и их сплавов, а также некоторых других материалов можно определять дилатометром
13
Объемную усадку пластических масс в процессе их полимеризации или структурирования определяют с помощью оптического катетометра.
При изготовлении зубных протезов и лечебных аппаратов следует учитывать усадку применяемых материалов. Для более полного соответствия величины изготовляемых протезов с протяженностью дефектов зубных рядов подбирают материалы, обладающие малой усадкой. Применяют также такую технологию изготовления и способы обработки изделий, которые наиболее полно компенсируют усадку материала. Например при отливке беспаечных мостовидных протезов из хромоникелевой нержавеющей стали в качестве формовочной массы используют маршалит, пластифицированный гидролизованным этилсиликатом, или сухой кварцевый песок, которые при определенном режиме термической обработки полностью компенсируют усадку стали, поэтому изготовленные протезы имеют точную предполагаемую форму и размеры и без дополнительной препаровки зубов накладываются на опорные зубы.
Истираемость. В зависимости от способа приложения нагрузки и метода испытания материала как отдельный показатель прочности выделяют истираемость. Истираемость имеет важное значение в практике ортопедической стоматологии, особенно при шлифовке, полировке и других видах обработки протезов. Истираемость материала следует учитывать и тогда, когда в полости рта в положении антагонирующих поверхностей встречаются изделия, изготовленные из различных сплавов, например, стали и сплава, содержащего золото. Значительно быстрее изнашиваются протезы и конструкции, изготовленные из материалов, имеющих более высокую истираемость.
При выборе материалов для стоматоло-Физические свойства гических целей важное значение имеют
такие физические свойства вещества, как плотность, температура плавления, тепловое расширение, теплопроводность, цвет и др.
Плотность масса вещества в единице объема (г/см3). Зная плотность материалов, применяемых в ортопедической стоматологии, можно рассчитать количество вещества, необходимое для замены данного материала. Например, если мостовидный протез, изготовленный из хромоникелевой стали, необходимо заменить на сплав, содержащий золото, то по плотности стального протеза можно определить массу сплава, которую необходимо взять для изготовления аналогичного протеза.
Плотность нержавеющей стали равна 7,8 г/см3, а плотность сплава, содержащего золото, 19,2 г/см3. При массе стального
14
протеза 3 г массу сплава, содержащего золото, необходимую для замены стали, определяют по формуле
м Л1г-2" Л11==-^-
где М\ масса сплава, содержащего золото, г; 1^\ плотность сплава, содержащего золото, г/см3; 1,2 плотность стали, г/см3;
Мч масса стального протеза, г.
3.19,2 Л^=-^-=7,98 (г),
т. е. для замены 3 г стали необходимо взять 7,98 « 8 г сплава, содержащего золото. Таким же образом, зная массу восковой репродукции отмоделированной детали (кламмер, промежуточное звено, дуга), можно определить необходимое количество материала, из которого будет отлита эта деталь, если известна плотность воска и сплава.
Плавление. Различают три агрегатных состояния вещества твердое, жидкое и газообразное. В зубопротезной практике чаще всего используются материалы, находящиеся в твердом состоянии, реже в жидком (кислоты, жидкая фракция пластмасс и слепоч-ных материалов, вода) и очень редко применяются вещества, находящиеся в газообразном или парообразном состоянии (ацетале-нокислородная смесь, пары бензина при пайке и плавлении металлов).
Для более эффективного использования применяемые материалы в соответствии с определенной технологией переводят из одного физического состояния в другое, т. е. из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное (например, расплавление металла при отливке деталей, расплавление воска для освобождения формы перед заливкой ее металлом или формовкой пластмассой и т. д.).
Переход материала из одного агрегатного состояния в другое происходит при нагревании. Переход материала из твердого состояния в жидкое называется плавлением. Температура, при которой твердое тело переходит в жидкое состояние, называется температурой плавления этого тела. Температура плавления пчелиного воска 62 °С, олова 232 °С, золота 1 064 °С, хромоникелевой стали 1400°С, вольфрама 3000°С и т. д. Следовательно, одни вещества плавятся при более низкой температуре, другие при более высокой, в связи с чем различают легкоплавкие и тугоплавкие материалы.
Химически чистые вещества плавятся при определенной температуре. Поэтому, зная температуру плавления, можно установить вещество. Различные включения (примеси), введенные в состав вещества, изменяют температуру плавления. На этом основании,
15
в зависимости от преследуемых целей,, создают сплавы, обладающие определенными свойствами и температурой плавления: более низкой легкоплавкие, более высокой тугоплавкие.
В стоматологической практике при штамповке коронок и других деталей протезов и аппаратов используют легкоплавкие сплавы, температура плавления которых 70...80 °С. Тугоплавкие сплавы применяют для изготовления деталей аппаратов, используемых в условиях действия высоких температур. Например восковые репродукции стоматологических отливок формуют в кюветы, изготовленные из тугоплавких сплавов, так как перед заливкой металла в форму последние подвергаются обжигу при высоких температурах.
При нагревании твердого вещества температура его повышается до тех пор, пока тело не начнет плавиться. От начала и до полного плавления температура этого вещества остается неизменной. Это объясняется тем, что сила молекулярного сцепления в твердой и жидкой фазах не одинаковая. Теплота, расходуемая на разрыв этих сил, называется скрытой, или удельной, теплотой плавления.
Одни материалы при достижении температуры плавления сразу переходят из твердого состояния в жидкую фазу. Другие материалы при достижении определенной температуры еще некоторое время находятся в стадии размягчения, а затем переходят в жидкую фазу. В состоянии размягчения материал приобретает хорошую эластичность и этим выгодно отличается от тех, которые не обладают таким свойством. Зуботехнический воск для моделирования различных конструкций протезов используется в стадии размягчения и лишь иногда в расплавленном состоянии. В стадии размягчения используют и другие термопластические слепочные массы.
По мере нагревания материала увеличиваются его размеры. Способность тела расширяться при нагревании называется тепловым расширением (%). Различают линейное и объемное тепловое расширение. Линейное расширениеувеличение образца по длине. Объемное расширениеувеличение размеров материала во всех направлениях. Зная одну из этих величин, можно вычислить и другую, так как объемное расширение больше линейного в 3 раза. Увеличение объема тела при нагревании его на 1°С называется коэффициентом объемного расширения.
Степень линейного теплового расширения определяется дилатометром. Опытный образец помещают в прибор и нагревают. Стрелка прибора показывает абсолютную величину теплового расширения при данной температуре. Коэффициент теплового расширения определяют по формуле I
16
где Ккоэффициент теплового линейного расширения; /абсолютная величина теплового расширения; /гвысота испытуемого образца.
При изготовлении зубных протезов или аппаратов необходимо учитывать величину теплового расширения и величину усадки конструктивных материалов для изготовления изделия в соответствии с размерами возмещаемых дефектов зубных рядов или челюстей.
Так как после отливки металлические детали, охлаждаясь, изменяются в объеме на величину усадки, формовочные массы подбирают с таким коэффициентом теплового расширения, чтобы при определенном тепловом режиме за счет их расширения компенсировалась усадка металла и таким образом обеспечивался точный размер отливки.
Если изделие состоит из нескольких материалов и в процессе изготовления его необходимо подвергать термической обработке, входящие в состав материалы следует подбирать с примерно одинаковым коэффициентом теплового расширения, иначе в изделии могут образоваться трещины. Так, например, при изготовлении фарфоровых крампонных зубов применяют крампоны, изготовленные из сплавов, содержащих платину, так как платина и фарфор имеют почти одинаковый коэффициент теплового расширения.
Для упрочнения базисов пластинчатых протезов, изготовленных из акриловых пластмасс, не рекомендуется армировать их металлической проволокой или металлическими лентами, так как применяемые в стоматологии сплавы металлов и акриловые пластмассы имеют разные коэффициенты теплового расширения, вследствие чего во время полимеризации пластмассы в базисе протеза образуются трещины, уменьшающие прочность протеза.
Теплопроводность. При нагревании небольшого участка материала теплота, сообщенная этому участку, распространяется на соседние. Скорость распространения теплоты в различных материалах неодинаковая. Металлы быстро передают теплоту, поэтому являются хорошими проводниками теплоты, стекло и пластмассы плохо передают теплоту. Передача теплоты от более нагретых участков материала к менее нагретым называется теплопроводностью.
Теплопроводность определяется количеством теплоты, проходящей за 1 ч от нагретой к холодной части материала на расстоя ние в 1 м при условии, что разность температур равна 1° С, а поперечное сечение тела 1 мм2.
Теплопроводность материала необходимо учитывать при изготовлении базисов протеза. Для предупреждения ожогов слизистой оболочки и тканей протезного поля базисы протезов должны обладать малой теплопроводностью. Однако, если пластинка базиса,
17
изготовленная из материала с плохой -теплопроводностью, покрывает все твердое нёбо и альвеолярные отростки челюсти, нарушается про(цесс теплообмена между слизистой оболочкой нёба и внешней средой. Нередко это приводит к различным патологическим состояниям слизистой оболочки полости рта больного и невозможности пользования протезом. В этих случаях следует менять как конструкцию протеза, так и материал, из которого изготовлен базис.
Цветсвойство материала отражать своей поверхностью световое излучение, что позволяет отличать один материал от другого, определить, в каком состоянии находится материал.
Металлы, в зависимости от степени нагрева, меняют свой цвет:
от слабо-красного при температуре до 200° С до бледно-оранжевого при температуре 800...900 °С. Таким образом, по цвету металла косвенно можно судить о степени его нагрева. Это весьма субъективный способ определения степени нагрева, им пользуются редко при прокаливании гильз, пайке мостовидных протезов и др.
Цвет вспомогательных стоматологических материалов не имеет существенного значения. Различные составы зуботехнического воска окрашивают в разные цвета только для того, чтобы легче было отличать их друг от друга. В состав пластмасс вводят некоторые красители лишь в косметических целях. Так, базисные пластмассы, как правило, окрашивают в слабо-розовый цвет, близкий к цвету слизистой оболочки десны. Пластмассы, предназначенные для изготовления искусственных зубов, окрашивают в соответствующий цвет естественных зубов.
В качестве красителей применяют безвредные вещества, которые при длительном пользовании не меняют свой цвет под влиянием света, воздуха, состава пищи и других факторов.
К химическим свойствам материалов от-
Химические свойства носят их взаимодействие со средой, в которой они постоянно пребывают, или специальными средами, в которых осуществляется испытание материалов.
Для стоматологии наибольший интерес представляют электролитическая диссоциация, коррозия и некоторые другие изменения материалов во взаимодействии со средой полости рта, кислотами, щелочами, воздухом и др.
Металлические мостовидные протезы, коронки, пломбы, вкладки, кламмеры, металлические части дуговых протезов в полости рта постоянно омываются слюной, содержащей различные химические вещества, многие из которых ионизированы. Между ионами металла протеза и ионами жидкости в полости рта происходит электронно-ионное взаимодействие.
Металлы (металлические части протезов) несут на своей по-
18
верхности положительные заряды. Вода имеет дипольное строение. При погружении металла в воду отрицательные полюсы диполей воды ориентируются к поверхностно расположенным ионам металла. Вследствие растворения часть ионов металла переходит в воду, и тогда металл приобретает отрицательный заряд, а слой воды, прилежащий к поверхности металла, заряжается положительно. Таким образом, вокруг металла в воде образуется двойной электрический слой, состоящий из отрицательно заряженных ионов воды и положительно заряженных ионов металла. Этот процесс небесконечный, так как электрическое поле слоя воды, расположенного у поверхности металла, при определенном его значении будет препятствовать дальнейшему растворению металла и способствовать обратному переходу ионов из раствора в металл.
Через определенное время наступает динамическое равновесие, т. е. состояние, при котором число растворяющихся ионов в единицу времени равно числу ионов, возвращающихся из раствора в металл, Такое равновесие может сохраниться длительное время, пока какой-либо фактор не нарушит это состояние. Одним из таких факторов может быть значительное перемещение воды, уносящее часть ионов от поверхности металла. При этом возникают условия для нового растворения ионов металла в окружающей'его воде.
Каждый металл характеризуется определенным пределом растворения, от которого и зависит,в первую очередь,степень растворения металла. Так, железо, цинк, алюминий растворяются легко, серебро, золото и платина малорастворимы. Чем легче металл растворяется в воде, тем больше отрицательный заряд металла и положительный заряд в окружающем слое воды, тем больше разность потенциалов между металлом и водой. Если средой, окружающей металл, является не вода, а сложный раствор или слюна, содержащая различные ионы взаимодействующих металлов,: химические процессы значительно усложняются, но конечный результат остается тем же, ибо усложнение касается только поведения определенных ионов. При этом образуется двойное электрическое поле слоя жидкости с определенной разностью потенциалов.
Разность потенциалов зависит не только от рода металла, но и от состава растворителя (слюны).
При наличии двух или больше металлов каждый из них образует свойственную ему разность потенциалов. Так как цифровое выражение их может намного отличаться друг от друга (в зависимости от степени растворения каждого из них), то может возникнуть разность потенциалов между этими металлами. Если эти металлы замкнуть проводником, то по нему потечет электрический ток, величина которого зависит от величины разности потенциалов.
19
Указанные явления могут возникать в полости рта при наличии нескольких протезов, изготовленных из различных металлов, или одного протеза, содержащего различные по степени растворимости металлы, а также протеза, изготовленного из одного сплава неоднородной структуры (многофазное состояние хромоникелевой нержавеющей стали, сплав, содержащий включения карбидов хрома и др.). Зерна металла, взаимодействуя с посторонними включениями, образуют гальванические элементы. Это происходит потому, что отдельные зерна металла становятся анодом и ускоренно растворяются под действием разности потенциалов. Так как электрический потенциал металла и включений никогда не бывает тождественным, скорость растворения их различна. Этим и объясняется электрическая активность однородных сплавов.
Взаимодействие металла и слюны в полости рта можно выразить в трех вариантах (И. С. Рубежова, 1961).
1. Наличие в полости рта одной металлической коронки, состоящей из одного металла или сплава. В этих случаях по принципу, описанному ранее, в полости рта образуется двойной электрический слой на границе металла и слюны и переход ионов из металла в слюну, а после достижения полного равновесия из слюны в металл. Однако условий для образования электрических токов нет, так как в процессе пережевывания пищи и проглатыва-ния слюны часть ионов из прилегающего к металлу раствора удаляется и постоянного равновесия нет. Интенсивность этого процесса определяется, с одной стороны, механическими силами, которые вырывают ионы металла из двойного слоя, с другой стороны, эти силы противостоят электростатическим силам притяжения. Если электростатические силы притяжения превосходят механические, металлическая коронка (стальная или из сплава, содержащего золото), слабо растворяясь, долго служит, сохраняя свою целостность. Если механические силы превосходят электрические (алюминиевая коронка), происходит быстрое растворение во рту коронок и быстрое их изнашивание.
2. Наличие в полости рта двух или более металлических конструкций, состоящих из одного металла или сплава. В этом случае возможны два варианта:
а) при сравнительно однородной структуре металла разность потенциалов может возникать лишь за счет непостоянства соста ва слюны в области различных зубов, однако эта разность не может иметь значительного выражения, так как непостоянство со става слюны, как правило, невелико;
б) при неоднородной структуре сплава, из которого изготовлены протезы, может возникнуть большая разность потенциалов за счет различной скорости растворения отдельных зерен или постоянных включений в составе сплава
20
3. Наличие в полости рта двух или более металлических конструкций, изготовленных из различных сплавов. В этих случаях возникает разность потенциалов между различными металлами или сплавами, величина которой зависит от многих факторов, главными из которых являются свойства металлов и их электрическая активность. Если металлы, из которых изготовлены протезы, близко расположены в ряду электрохимической активности, разность потенциалов между ними небольшая, если же металлы далеко отстоят друг от друга в ряду электрохимической активности, разность потенциалов, как правило, высокая (например, при наличии в полости рта пломб из амальгамы и протезов из сплавов, содержащих золото, разность потенциалов очень высокая).
Высокая и стойкая разность потенциалов обусловливает постоянное образование и действие в полости рта электрического тока. Возможны три варианта.
1. Разнородные металлы находятся в непосредственном контакте. Это приводит к образованию тока примерно одинаковой силы. Действие его будет постоянное, если исключить явления полярности, т. е. отложение ионов водорода на одном из электродов, препятствующих дальнейшему продвижению к нему новых ионов. В результате постоянного действия тока происходит разрушение металлакоррозия (см. раздел «Металлы», с. 27). На поверхности металла появляется шероховатость вследствие частичного растворения металла и пятна с различными оттенками темно-бурой окраски. Часть образующих ионов попадает со слюной и пищей в пищеварительный канал и могут оказывать вредное воздействие на организм.
2. Разнородные металлы разделены, но существуют условия для их периодического соприкосновения (например, при смыкании зубных рядов). В этих условиях на металлах сохраняется относительно высокая разность потенциалов. При замыкании зубных рядов и соприкосновении металлов возникает электрический ток большой силы в виде импульсов с последующим быстрым уменьшением силы этих импульсов.
3. Разнородные металлы не имеют непосредственного контакта между собой. При этом нет прямых условий для образования электрического тока, однако механические движения нижней челюсти и перемещения разжевываемой пищи приводят к отрыву части ионов из двойного электрического слоя, что создает условия для образования стойкой разности потенциалов, а, следовательно, и образования электрического тока
Таким образом, при применении протезов, изготовленных из неоднородных металлов, в полости рта могут возникать явления гальванизма
21
Биологические свойства
Под биологическими свойствами материалов понимают их влияние на окружающие живые ткани и организм в целом.
Все материалы основной (конструкционной) группы не должны оказывать вредного воздействия на ткани и среды, с которыми они соприкасаются, изменять состав слюны и микрофлору полости рта, вызывать воспалительные явления на слизистой оболочке и др.
Поэтому все материалы перед внедрением их в практику проходят тщательное исследование на стойкость и биологическую индифферентность, определяют как местнораздражающее, так и общетоксическое воздействие на организм. Изучают также реакцию тканей на материал методом имплантации, определяют сенсибилизирующее действие материала.
После тщательных исследований специалисты дают заключение о возможности применения материалов в качестве конструкционных для стоматологических и других целей.
Основные материалы
МЕТАЛЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ
Общие сведения Металлами называются простые вещества, обладающие характерными для них
физико-химическими свойствами (электро- и теплопроводностью, пластичностью) и имеющие в твердом состоянии кристаллическое строение.
В технике под металлами понимают вещества, обладающие металлическим блеском, пластичностью, тепло- и электропроводностью. По определению М. В. Ломоносова, «металлы суть светлые тела, которые ковать можно».
Основными химическими свойствами металлов являются способность их атомов легко отдавать валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы Ионы типичных металлов всегда заряжены положительно Однако способность к отдаче электронов у различных металлов проявляется по-разному: у одних более легко, у других с некоторыми затруднениями Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее вступает во взаимодействие с другими элементами
Например, если кусочек цинка опустить в раствор свинцовой соли, то цинк, отдавая свои валентные электроны ионам двухвалентного свинца, начинает быстро растворяться, а ионы свинца разряжаются и выделяются в виде металлического свинца
2п + РЬ(Ж)з)2 = РЬ + 2п(Ж)з)2.
Если же в раствор цинковой соли погрузить кусочек свинца, то реакции не произойдет, так как свинец менее активен, чем цинк Все металлы можно расположить последовательно в ряд по убывающей химической активности. Этот ряд получил название «Бекетова ряда» в честь ученого, изучившего явления вытеснения одних металлов другими, «вытеснительного ряда» или «ряда напряжений». Этот ряд выглядит следующим образом: калий (К), кальций (Са), натрий (Nа), магний (М§), алюминий (А1), марганец (Мп), цинк (2п), железо (Ре), никель (М1), олово (5п), свинец (РЬ), медь (Си), ртуть (Н^), серебро (А§), золото (Аи).
При изготовлении протезов и аппаратов различных конструкций с применением неоднородных металлов необходимо учитывать химическую активность этих металлов, а также металлов, уже находя-
23
щихся в полости рта в составе пломб, вкладок, коронок и др. В противном случае могут возникнуть окислительно-восстановительные реакции, способствующие понижению прочности изготовляемых конструкций протезов.
Почти все металлы, реагируя с кислородом, образуют основные окислы, реже кислотные. Непосредственно не реагируют с кислородом в обычных условиях лишь некоторые металлы: золото, металлы платиновой группы (платина, палладий, иридий, рутений, родий, осмий), серебро, получившие название благородных металлов (см. с. 30). Большинство из этих металлов имеет высокую температуру плавления, большую плотность и не имеет ал-лотропных форм, т. е. в свободном виде не образует несколько простых веществ, различных по строению и свойствам (например, элемент углерод встречается в форме алмаза, графита и углерода).
Металлы обладают высокой способностью отражать своей поверхностью световые излучения, что является причиной своеобразного, металлического, блеска. Металлы, по сравнению с другими веществами, хорошо проводят электричество и теплоту. Под влиянием внешней силы легко изменяют свою форму, т. е. обладают хорошей пластичностью, легко куются и, не разрушаясь, прокатываются в листы или вытягиваются в проволоку. Это позволяет при сравнительно несложной технологии изготовлять из металлов изделия различной формы и величины, в том числе и зубные протезы различных конструкций. Однако каждый из металлов имеет свое, характерное только для него, внутреннее строение, что определяет его плотность, твердость, температуру плавления, кипения и др. Все металлы, за исключением ртути, в обычных условиях находятся в твердом состоянии.
Важными показателями, характеризующими свойства металлов, являются твердость, прочность и упругость.
Внешне изделие из металла напоминает однородное вещество, но на изломе обнаруживается сложное его строение. Зерна металлов разнообразны как по величине, так и по форме; располагаются в строгой последовательности или беспорядочно. Все металлы в твердом состоянии имеют кристаллическое характерное строение.
Для металлов наиболее характерны следующие типы кристаллических решеток (рис. 1).
1. Решетка куба с центрированными гранями наблюдается у алюминия, золота, меди, свинца, железа, находящегося в 'у-фазе, т. е. в пределах температуры 910...1390 °С (рис. 1,а).
2. Решетка объемно-центрированного куба, свойственна для хрома и а-железа (при температуре ниже 910 или свыше 1390 °С) (рис. 1,б).
24
а 5 Рис. 1. Элементарные кристаллические
решетки:
о кубическая объемно-центрированная; С кубическая гранецентрированная; в гекса-
гональная.








^

^


^






^



3. Гексагональная кристаллическая решетка наблю дается у цинка, магния, кадмия и некоторых других металлов (рис. 1,в).
Свойства металлов зави-]^ сят как от типа кристалли- ческой решетки, так и от направлений, в которых расположены кристаллы.
Кристаллическая решетка некоторых металлов меняется в зависимости от температуры его нагрева и давления. Свойство металлов изменять кристаллическую решетку при различных температурных режимах называется аллотропным превращением металлов.
Несмотря на то что металлы отличают-
Классификация металлов ся друг от друга строением и свойства-
ми, все они по ряду признаков могут быть объединены в определенные группы. Металлы принято классифицировать по их положению в периодической системе элементов. Однако такая классификация мало удовлетворяет интересы промышленности, так как в ней не указаны многие физико-химические и механические свойства. В промышленности металлы чаще всего разделяют на черные, цветные и редкие.
По плотности металлы могут быть разделены на две большие группы легкие и тяжелые. К легким относят такие металлы, плотность которых не превышает 5 г/см3, к тяжелым все остальные.
По взаимодействию металлов с кислородом их разделяют на благородные и неблагородные.
В стоматологической практике все материалы, в том числе и металлы, принято разделять на основные и вспомогательные. „ . Металлы могут быть одно- и многокрис-йТа^ч^^^^^^^^ таллическими. Расположение кристаллов зависит от факторов, воздействующих на металл. В отливаемых деталях кристаллы находятся в определенной направленности к поверхности охлаждения. Эта ориентация зерен может резко изменяться в зависимости от характера воздействия различных механических факторов. Например при волочении все кристаллы располагаются вдоль направления вытяжки, а при прокатке кристаллографическая плоскость становится в плоскости прокатки. На характер ориентации зерен влияют не только условия и степень деформации, но и температура, длительность и характер последующего нагрева (отжига). Имеет значение
25
и то, был ли это суммарный отжиг клу отжиг с промежутками в процессе деформации. Чем сильнее деформация после последнего нагрева, тем резче выражена ориентационная направленность кристаллов. Даже при слабых напряжениях (механических деформациях) у поликристаллических металлов появляются сдвиги в отдельных зернах, одновременно повороты и смещение их, в связи с чем возникают параллельные линии кристаллов При резком увеличении степени деформации коренным образом меняется структура металла. Зерна вытягиваются в направлении деформирующей силы, а затем происходит их дробление. Все это приводит к искажению кристаллической решетки металла Характерно, что часть этих изменений остается и после снятия нагрузки.
Неоднородность строения, а также возникающая вследствие этой неоднородности местная концентрация напряжений является причиной усталости металлов. Усталостью металлов называют постепенное, медленное распространение сдвигов по отдельным кристаллам, ведущее сначала к местному разрушению появлению микротрещин, а затем к общему разрушению металла.
Пределом усталости является то максимальное напряжение, которое выдерживает материал, не разрушаясь при достаточно большом количестве циклов смены нагрузки. Каждый металл имеет свое предельное количество циклов. Для железа и его сплавов количество циклов достигает 10 000 000.
Рекристаллизация снятие упругих на-Рекристаллизация пряжений и искажений в кристаллической решетке металла. Этот процесс может идти различными путями: 1) за счет перемещения атомов в пределах одного монокристалла, не подвергающегося пластической деформации, т. е. отдыха металла (при этом происходит только частичное восстановление кристаллической решетки и свойств металла); 2) за счет образования и роста новых кристаллов.
Различают рекристаллизацию обработки и рекристаллизацию собирательную. Рекристаллизация обработки характеризуется ростом новых кристаллов за счет ранее деформированных. Образовавшиеся новые кристаллы имеют менее искаженную решетку.
Собирательная рекристаллизация происходит при воздействии на металл высоких температур. Для каждого металла существует своя минимальная температура, ниже которой процесс рекристаллизации практически невозможен.
Для определения температуры рекристаллизации необходимо знать температуру плавления металла. Температура рекристаллизации любого металла находится в пределах 0,3 ..0,4 °С от его точки плавления,т.е
Трекристал == 0,4 Тплавл >
где Тплавлтемпература плавления металла, °С 26
Рекристаллизация значительно изменяет строение и механические свойства металла и поэтому широко применяется в технике. Рекристаллизация делает возможным продолжать механическую обработку уже наклепанных и ставших хрупкими металлов. Ее широко используют в промежуточных нагревах, а также при окончательном отжиге наклепанных металлов, если необходимо возвратить им пластичность. При рекристаллизации предел прочности, упругости и твердости металла уменьшается, удлинение и сопротивление удару увеличиваются.
Рекристаллизацией широко пользуются при изготовлении многих стоматологических изделий. При неправильном выборе режима обработки рекристаллизация может принести большой вред.
Разрушение металлов под воздействием Коррозия окружающей среды называется коррозией. Почти все металлы под воздействием газообразной или жидкой среды подвергаются более или менее быстрому разрушению
Соприкосновение металла с газообразной средой или воздухом сопровождается образованием на его поверхности соединений (окислов или основных соединений), покрывающих поверхность металла тонким слоем и тем самым предохраняющих его от дальнейшего взаимодействия с окружающей средой, а следовательно, от дальнейшего разрушения.
Более сложные коррозийные процессы происходят при взаимодействии металла с растворами кислот, солей и щелочей, т. е при взаимодействии определенных веществ в жидкой среде. Растворенные в воде вещества не только не способствуют образованию защитной пленки вокруг металла, но могут под воздействием электрических процессов проникать в глубь металла, способствуя дальнейшему развитию коррозии.
Металлы в чистом виде почти не подвергаются коррозии. Железо 99,999 % чистоты почти не ржавеет. Значительно труднее поддается коррозии чистый цинк, чем цинк, содержащий хотя бы минимальное количество примесей.
Технические металлы всегда содержат различные примеси, а это создает благоприятные условия для коррозии. Неоднородный металл рассматривается как сложный комплекс анодных и катодных участков, обусловливающих совокупность процессов, проходящих на границе металла с электролитом.
Анодными и катодными участками могут служить как кристаллы разных фаз двухфазных или многофазных металлов, так и различно ориентированные участки кристаллов однофазных металлов, даже участки одного и того же кристалла, если он находится в различном энергетическом состоянии (напряжении). Степень выраженности напряжения в двух последних случаях значительно сла-
27

Рис. 2. Избирательная коррозия:
7 интеркристаллическая;
2 транскристаллическая.
бее. Вследствие этого двухфазные металлы и сплавы коррозируют быстрее, чем однофазные. Однофазные металлы быстрее подвергаются коррозии в участках напряжения. Лист железа, имеющий изгибы (места повышенного напряжения), ржавеет быстрее на изгибах. Металлы, подвергшиеся правильной термической обработке (отжигу), разрушаются меньше. Так, штампованные коронки из хромоникелевой стали после отжига не ржавеют.
По характеру распространения различают равномерную (общую), местную и избирательную (интеркристаллическую и транскристаллическую коррозию).
Равномерной, или общей, называется коррозия, при которой металлические изделия подвергаются разрушению по всей поверхности. Чаще она встречается при мелкодисперсной структуре сплава. Это менее опасный и медленно протекающий процесс коррозийного разрушения.
Местной называется коррозия, при которой участки поражения располагаются очагами, пятнами, точками. Обычно очаги коррозии появляются в участках грубой структуры металла или участках, имеющих оставшееся напряжение, механическое повреждение, трещины и др. В зависимости от расположения местная коррозия может значительно снизить или привести в полную непригодность металлическую деталь.
Избирательной называется коррозия, при которой разрушение происходит в глубине металла. Это один из наиболее сложных и опасных видов разрушения металла. Различают избирательную интеркристаллическую коррозию, когда процесс разрушения распространяется по границам кристаллов (рис. 2, /), и избирательную транскристаллическую коррозию, когда процесс разрушения распространяется по определенным кристаллографическим направлениям или через отдельные кристаллы (рис.2, 2).
Избирательная коррозия наблюдается при крупнозернистой структуре металла, имеющего различные включения других металлов или карбиды.
Основой коррозии является реакция между ионами металла и полярными молекулами раствора. Скорость реакции зависит как от характера металла (сплава), его примесей, структуры, способа термической и механической обработки, так и от свойств окружающей среды (раствора, сплава). Реакцию эту можно замедлить или даже полностью предотвратить.
28
Защита металлов от коррозии
Известны многие способы предотвращения коррозии металла. Наиболее простой покрытие поверхности изделия
веществами (красками), изолирующими металл от окружающей среды. Этот способ может быть применен только для тех изделий или их частей, которые не находятся в соприкосновении и трении с другими деталями, так как при этом защитный слой краски быстро стирается и его действие прекращается.
Более эффективным способом защиты металла от разрушения является покрытие поверхности изделия другими металлами. С электролитической точки зрения защитное действие оказывает металл, который в паре с защищаемым металлом является анодом, например, цинк защищает от коррозии железо (оцинкованное железо), а олово усиливает его разрушение.
Важное место в борьбе с коррозией металлов занимает хромирование покрытие поверхности металлических изделий хромом. Известны два способа хромирования: электролитическое и диффузное. Электролитическое хромирование покрытие изделия хромом путем его осаждения. Этот способ широко распространен в технике. Были попытки применения его и в стоматологической практике, однако на хромированной поверхности протезов появляются трещины, внутри и вокруг которых со временем образуются темные точки и зеленоватые пятна коррозии. Больные нередко жалуются на неприятный вкус во рту и эстетическую неполноценность таких протезов.
Более эффективно диффузное хромирование диффузия хрома в поверхность металла путем пропускания хлористого водорода через кусочки хрома или феррохрома при температуре 800...850 °С и направления полученного СгС\г на поверхность изделия при температуре 950...1050 °С. Полученный хромированный слой отличается высокой твердостью, стойкостью против стирания и антикоррозийной стойкостью в различных средах. Однако этот способ не получил достаточного распространения из-за технической сложности.
В настоящее время для предохранения металлических зубных протезов от коррозии и снижения их электрической активности поверхность протезов покрывают нитридами титана и нитридами циркония. На гладко отполированную поверхность протеза (полировка не ниже 10 класса чистоты) наносят слой из нитрида титана или нитрида циркония или поочередно.
Существует два способа покрытия: осаждением и ионно-плаз-менным распылением. В стоматологической практике нашел применение способ ионно-плазменного распыления. Сущность его заключается в бомбардировании в вакууме поверхности металлической детали или протеза ионами титана или циркония. Изделие, подлежащее покрытию, располагают на катоде аппарата «Булат».
29
Под воздействием тока высокого напряжения в вакуумной камере аппарата происходит оседание нитрида тонким слоем на поверхности изделия. Температура в области изделия не должна превышать 300 °С. Толщина покрытия зависит от режима и продолжительности воздействия, а прочность от толщины слоя. Однако с увеличением толщины слоя покрытия адгезия его с основой протеза несколько уменьшается.
Так как нитридное покрытие, наряду с высокой твердостью, обладает и большой хрупкостью, то для увеличения прочности чередуют слои покрытия (нитрид титана, нитрид циркония, основа изделия). При этом возникшие трещины в одном слое покрытия ку-пируются соседними слоями и полного разрушения покрытия изделия не наступает. Толщина общего слоя покрытия многослойного защитного нитридного покрытия (МЗНП) не должна превышать 10 мкм. Многочисленными исследованиями не выявлено отрицательного влияния нитридных покрытий на организм. Электрохимический потенциал зубных протезов, изготовленных с применением МЗНП, близок по величине и знаку электрохимическому потенциалу зубных протезов, изготовленных из сплавов золота.
Применение МЗНП является одним из мероприятий, направленных на профилактику и устранение патологических состояний, возникающих вследствие неоднородности структуры применяемых сплавов металлов и электрической активности протезов.
БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ
Золото
Золото (Аu) металл желтого цвета. Прокатанный в тонкие листы, имеет зеленоватый оттенок. Встречается в природе в виде самородков различной величины и золотых руд. Как в самородках, так и в рудах в качестве примесей находится некоторое количество серебра, меди, железа и др. Очень редко в природе золото находится в соединении с теллуром и носит название каловерит.
Для освобождения золота от находящихся в нем примесей вначале применяют механические способы очистки дробление породы и промывание ее водой, а затем более совершенные методы _амальгамирование, цианирование и др.
Плотность золота 19,32 г/см3, температура плавления 1064 °С, |температура кипения 2550 °С. Чистое золото обладает высокой пластичностью и ковкостью, а также малой усадкой. Коэффициент линейного расширения при подогреве равен 0,000014. В чистом виде в обычных условиях золото не подвергается кор-
30
розии. Растворяется только в «царской водке» смеси соляной (хлористоводородной) и азотной кислот.
Чистое золото характеричуртгя малой твердостью. Твердость по Бринеллю 1бг/смЗ Ддя зубопротезных целей золото применяют в виде сплавов, в состав которых входят серебро, медь, платина, кадмий и другие металлы, повышающие механические свойства золота. Сплав золота с серебром и медью получают путем сплавления золота с серебром, а затем добавляют необходимое количество меди. Антикоррозийные свойства золота при добавлении меди понижаются
Процентное содержание золота в сплаве называется пробой сплава. Известны три системы проб золотых сплавов: золотниковая, каратная и десятичная, или метрическая. По золотниковой системе определяют процентное содержание золота в 96 золотниках:
сплава. Этой системой в СССР пользовались до 1927 г., а затем перешли на десятичную систему. По десятичной системе содержание чистого золота (проба) указывается на 1000 весовых частей сплава. В Великобритании было принято исчислять процентное содержание золота по каратной системе, т. е. процент золота исчисляется из 24 каратов сплава. Таким образом, химически чистое золото по десятичной системе имеет тысячную пробу, по золотниковой 96-ю и по каратной 24-ю, т. е. 1000 метрических проб равны 96 золотниковым и 24 каратным пробам.
Чтобы пробу золота в десятичном исчислении перевести на золотниковые показатели, этот показатель следует разделить на 10,4, а для выражения в каратных единицахна 41,66. Например, золото 900-й пробы по десятичной системе будет соответствовать 900 : 10,4=86,53 золотниковой и 900 : 41,66=21,60 каратной пробы.
Точное определение пробы золота возможно только путем тщательного лабораторного исследования химического анализа. Для приблизительного определения пробы существуют различные реактивы, по взаимодействию которых со сплавом устанавливают приблизительное содержание золота в сплаве, т. е. пробу золота. В качестве реактивов для приблизительного определения пробы золота применяют растворы, содержащие азотную и соляную кислоты. От концентрации этих кислот зависит способность реактива к растворению различных по чистоте сплавов. Чем больше концентрация кислот в растворе, тем высшей пробы сплав он может растворить.
Так, раствор, состоящий из 98 ч. азотной кислоты, 2 ч. соляной кислоты и 150 ч. дистиллированной воды, может растворять сплавы золота ниже 666-й пробы.
Раствор, состоящий из 98 ч. азотной кислоты, 2 ч. соляной кислоты и 25 ч. дистиллированной воды, может растворять сплавы не выше 750-й пробы.
31
Раствор, в состав которого входят 121 ч. азотной кислоты, 9 ч. соляной кислоты и 50 ч. дистиллированной воды, способен растворять сплавы золота выше 750-й пробы.
Приблизительно пробу сплава золота определяют следующим образом: на специальную пластинку из твердого минерала наносят тонкой полоской сплав, пробу которого хотят определить. Затем на этот сплав наносят раствор кислот известной концентрации. Если сплав от взаимодействия с реактивом растворился, проба его была не выше той пробы, для которой предназначен примененный раствор кислот.
Приблизительно пробу сплава золота можно также определить при помощи хлорного золота. Каплю хлорного золота наносят на зачищенную поверхность исследуемого сплава. Хлор, вступая во взаимодействие с медью или серебром, находящимся в составе сплава, образует пятно. Быстрое появление светло-зеленого пятна наблюдается при очень низких пробах. Быстрое появление темно-коричневого пятна указывает на то, что сплав не выше 500-й пробы.
Сплавы золота выше 583-й пробы во взаимодействие с хлорным золотом не вступают и пятна на их поверхности не возникают.
Для зубного протезирования в нашей стране используются золотые сплавы 916-й, 900-й, 750-й и 583-й проб.
Сплав 916-й пробы содержит 91,6 % золота, 4,2 % серебра и 4,2 % меди. Изделия, изготовленные из этого сплава, имеют светло-желтый цвет, легко обрабатываются и не окисляются. Применяются для изготовления коронок, мостовидных протезов, вкладок и других конструкций несъемных протезов. Ввиду недостаточной твердости в последнее время сплав 916-й пробы применяется редко. Большое признание получил сплав золота 900-й пробы, состоящий из 90 % золота, 4 % серебра и 6 % меди. Сплав золота 900-й пробы отличается несколько большей твердостью и не уступает сплаву 916-й пробы по другим качествам.
Сплав золота 750-й пробы состоит из 75 % золота, 8,3 % серебра и 16,7 % меди. Применяется для изготовления деталей съемных конструкций протезов (кламмеров, дуг). За счет снижения процентного содержания меди в сплав вводят 510 % кадмия, что значительно понижает температуру плавления сплава. Такой сплав применяют в качестве припоя для соединения отдельных деталей протеза, изготовленных из золота более высоких проб 900-й и 916-й.
В состав некоторых сплавов золота вводят до 8 % платины. При этом значительно повышается их твердость, прочность и эластичность. Такой сплав характеризуется малым коэффициентом усадки. Применяется для изготовления бюгельных протезов, кламмеров, штифтов, защиток и других видов изделий.
Сплав 583-й пробы содержит 58,3 % золота, 13,7 % серебра и
32
28,0 % меди. Применяется для изготовления кламмеров, однако) применение его нельзя считать оправданным, поскольку такой сплав в полости рта подвергается коррозии.
В процессе изготовления из сплавов золота различных изделий последние могут загрязняться другими металлами. Особенно опасно загрязнение поверхности изделия свинцом, которое может произойти во время пользования легкоплавкими сплавами (штамповка коронок, обивка деталей на свинцовой подкладке и др.). Поэтому перед обжигом и после окончания работы изделие из золота на 0,51 мин погружают в соляную или серную кислоту.
Металлы платиновой группы
Металлы платиновой группы относятся к редким металлам. В природе они встречаются в виде самородков. Наиболее богатые месторождения металлов платиновой группы в нашей стране находятся на Урале
Широкое применение из металлов этой группы получила платина, несколько меньшее палладий. Иридий, родий, рутений и осмий применяются редко, однако они имеют высокие антикоррозийные свойства и температуру плавления.
Платина встречается в природе чаще всего в виде мелкой платиновой россыпи, иногда в соединении с золотом, палладием, иридием, медью, железом и другими металлами. Переработка платиновых руд осуществляется путем механической очистки с последующей химической обработкой. В чистом виде платина металл серовато-белого цвета, плотностью 21,4 г/см3, с температурой плавления 1770 °С, температурой кипения 3710 °С. Твердость по Бринеллю 50 кг/см2 (почти в 3 раза тверже золота). Несмотря на большую твердость, платина хорошо куется, вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкую фольгу. Коэффициент линейного расширения платины близок к коэффициенту линейного расширения фарфора 0,000009. Медь значительно повышает твердость платины, поэтому медь и платину вводят в состав некоторых сплавов золота для повышения его твердости.
Химически чистая платина не вступает в соединение с кислородом (не подвергается коррозийным разрушениям), разрушается только под воздействием «царской водки».
Платина является хорошим катализатором, широко используется в промышленном получении серной кислоты и ускорении других химических процессов.
В стоматологии платину применяют для изготовления крампонов фарфоровых зубов и штифтов. Платиновую фольгу используют в процессе изготовления фарфоровых коронок и вкладок. Сплавы золота, в состав которых входит платина, применяют для изго-
33
товления кламмеров и бюгельных конструкций протезов. Из платины могут быть также изготовлены коронки и мостовидные протезы. Припоем для платины может служить чистое золото или его сплавы, содержащие платину.
Палладий серебристо-белый металл, по цвету напоминающий платину. Отличить палладий от платины можно следующим образом: на поверхность изделия нанести настойку йода. На поверхности палладия образуется темное пятно, тогда как платина на йод не реагирует. Добывают палладий, главным образом, из неочищенной платины.
Температура плавления 1555 °С, температура кипения 3170 °С, плотность 12,03 г/см3. Растворяется в азотной кислоте, горячей серной кислоте и «царской водке». С кислородом соединяется только при подогреве до 800 °С. Особенностью его является способность поглощать значительное количество водорода (на 1 ч. металла до 900 ч. водорода).
Используется палладий для промышленных целей и при изготовлении различных ювелирных украшений.
Сплавы палладия на серебряной основе применяют в стоматологической практике для изготовления зубных протезов. Иридий по цвету напоминает сталь. Плотность 22,5 г/см3, температура плавления 2443 °С, температура кипения 4180 °С. По твердости превосходит платину. Не поддается воздействию кислот, «царской водки». Применяют для изготовления деталей научных приборов. Из сплава, содержащего 90 % платины и 10 % иридия, изготовлены международные эталоны метра и килограмма. В стоматологической практике из-за высокой стоимости и косметических соображений не применяют.
Серебро
Серебро в природе встречается в самородном состоянии и в соединении со свинцом, медью, золотом и др. В качестве химических соединений природного серебра известны серебряный блеск (Ag2S), т. е. соединение его с серой, и роговое серебро (АgС1), т. е. соединение с хлором.
Серебро в чистом виде добывают при переработке свинцовых руд в основном пирометаллургическим способом (с применением высокой температуры). Серебро металл белого цвета с зеленоватым или желтоватым оттенком. Плотность серебра 10,5 г/см3, температура плавления 960,5 °С, температура кипения 1955 °С, коэффициент линейного расширения при нагревании до 900 °С 0,00002. По твердости уступает меди, но почти в 1,5 раза тверже золота. Обладает высокой тепло- и электропроводностью.
В химическом отношении серебро менее стойкое, чем золото и платина. Растворяется в горячей серной и азотной кислотах., рас-
34
плавленном состоянии поглощает кислород. При переходе серебра из жидкого состояния в твердое кислород выходит обратно, образуя при этом поры. В связи с этим литье из чистого серебра может иметь дефекты и пористость.
Взаимодействуя с растворами хлористого натрия, образует хлорное серебро, а в присутствии сероводородных соединений темнеет, образуя сернистое серебро.
Под влиянием хлористых и сернистых соединений, постоянно находящихся в полости рта, серебро разлагается, поэтому в чистом виде в зубопротезной практике его не применяют. В основном его используют в различных сплавах в качестве припоя для соединения металлических частей протезов (см. с. 59).
Сплав серебра с палладием в последнее время применяют для изготовления мостовидных протезов, коронок, вкладок и других конструкций. В .состав сплава входят 60 г серебра, 29,5 г палладия, 4,5 г золота, 2,5 г меди, 0,5 г цинка, 6 г кадмия.
Плотность сплава 11,9 г/см3, температура плавления 1200 °С, твердость по Бринеллю 62 кг/см2.
Главное достоинство сплава его высокая устойчивость к коррозийным разрушениям, малая усадка и хорошая ковкость.
Припоем для этого сплава служит припой Д. Н. Цитрина для нержавеющей стали после добавления к нему 15 ч. палладия. В качестве отбела используют 1015 % раствор соляной кислоты (см.с.155).
НЕБЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫcм, с. 144.
СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ
Общие сведения В стоматологической практике, как и в технике вообще, металлы в чистом виде
применяются редко. Одни из них не применяются вследствие недостаточной твердости или прочности, другие вследствие высокого коэффициента термического расширения или быстрой растворимости в полости рта и т. д.
Большим достижением является создание различных сплавов металлов с заданными свойствами. Большое значение имеют легированные металлические сплавы, в состав которых для улучшения их металлических и антикоррозионных свойств добавляют определенное количество других элементов. Примером такого сплава может быть хромированная нержавеющая сталь (см. с. 47).
Сплавом называется соединение двух или нескольких металлов, при котором образуется вещество, обладающее новыми качествами, не свойственными ни одному из входящих в сплав компонентов.
35
Входящие в сплав компоненты в расплавленном состоянии взаимно растворяются и образуют однородную массу.
При переходе из жидкого состояния в твердое связь между компонентами может быть различной. По характеру этих связей различают три вида сплавов: механическую смесь, твердый раствор и химическое соединение.
Механическая смесь. В расплавленном состоянии сплав представляет собой однородную массу, при затвердевании которой каждый из входящих в нее компонентов сохраняет свою кристаллическую структуру и свойства. Общие свойства такого сплава зависят от количественного соотношения компонентов и преобладают свойства того компонента, который имеет количественное преимущество в сплаве. Металлические сплавы в виде механических смесей образуются лишь в тех случаях, когда в твердом состоянии входящие в нее компоненты взаимонерастворимы.
В стоматологической практике механическую смесь представляют собой сплавы олова, свинца, висмута и др.
Твердые растворы. Сплавы этого вида имеют однородную кристаллическую структуру. Обычно один из входящих в сплав компонентов является растворителем, в кристаллическую решетку которого входят ионы растворенных элементов. При рентгенологическом исследовании твердых растворов обнаруживается единая кристаллическая решетка, характеризующая сплав. Если в состав твердого раствора входят неметаллы, то их атомы обычно располагаются в межатомном пространстве кристаллической решетки сплава.
В стоматологической практике твердыми растворами считаются сплавы из золота, платины, хрома, никеля и др. Эти сплавы обладают необходимыми свойствами, позволяющими использовать их для изготовления различных конструкций протезов и лечебных аппаратов.
Химические соединениясплавы, образующиеся в результате химического взаимодействия входящих в них компонентов, имеющих характерные этому сплаву свойства. Например при химическом взаимодействии в расплавленном состоянии меди и алюминия алюминий вступает в химическое соединение с медью. При этом образуется сплав, по свойствам отличающийся от свойств меди и алюминия.
Различные дефекты, понижающие прочность и качество изделия. Наиболее частыми дефектами отливок являются усадочные раковины и полости, газовые раковины, ситовидная пористость, загрязнение металла отливки различными включениями и т. д.
36
Усадочные микрораковины. При изменении температуры сплава изменяется и его объем. С повышением температуры сплава его объем увеличивается, а при понижении температуры уменьшается. Преобладающему большинству сплавов при переходе из жидкого состояния в твердое свойственна усадка. Лишь немногие металлы (висмут, сурьма) при затвердевании увеличиваются в в объеме.
При переходе металла из расплавленного состояния в твердое выделяют три периода усадки: усадку в жидком состоянии, усадку в период затвердевания и усадку в твердом состоянии.
Усадка металла в жидком состоянии, т. е. в состоянии от температуры заливки его в форму до появления первых кристаллов, характеризуется понижением поверхности жидкого металла в форме вследствие уменьшения объема сплава при охлаждении. Чем выше первоначальная температура металла, тем значительнее понижение уровня поверхности расплава в воронке литьевой формы, однако на размеры отливки в различных ее участках и плотность массы это не влияет, так как недостающее для наполнения формы количество сплава непрерывно поступает по литниковым ходам.
Усадка в период затвердевания характеризуется непрерывным увеличением количества отвердевшего металла и уменьшением количества его жидкой части. После затвердевания жидкой части сплава (точка 8) этот период заканчивается. Отвердевание (кристаллизация) металла первоначально начинается там, где наиболее низкая температура, т. е. в участках соприкосновения его со стенкой формы. В связи с этим контуры отливки и ее размеры во втором периоде усадки почти всегда остаются постоянными. Более существенные изменения происходят внутри отливки. В связи с невозможностью поступления новой порции расплава для компенсации усадки внутри отливки в толще последней образуются усадочные полости или раковины. Объем усадочной раковины или полости зависит от величины усадки, которая в свою очередь находится в прямой зависимости от величины отливки, степени нагрева расплава и его физико-химических свойств.
Расположение усадочных раковин зависит от расположения термического узла отливки, силы тяжести металла или силы, под влиянием которой происходит заполнение литьевой формы расплавом.
На образование усадочных раковин влияет также теплопроводность формы и скорость охлаждения отливки. При искусственно замедленном охлаждении отливки можно добиться такого положения, при котором в период затвердевания усадочные микрораковины будут равномерно расположены по всему сечению отливки. При этом на разрезе или изломе деталь будет казаться добро ка-
37
чественно отлитой, в то время как ее механические свойства в действительности снижены, а плотность уменьшена. При металлографическом исследовании обнаруживается большое количество мик-ропор.
Усадка в твердом состоянии. Этот период характеризуется упорядоченным расположением атомов в кристаллическвй решетке. Размеры этой решетки с понижением температуры уменьшаются, чем объясняется уменьшение объемных и линейных размеров отливки. Для компенсации этой усадки следует применять формовочные массы, имеющие достаточный коэффициент термического расширения.
Форму перед заливкой металла предварительно подогревают до температуры, при которой ее термическое расширение максимальна и может компенсировать усадку материала в твердой фазе.
Условно разделяя усадку на три отдельные этапа, не правильно рассматривать эти процессы изолированно друг от друга. Усадка как в жидком, так и в твердом состоянии происходит параллельно, однако усадка жидкой части металлов и сплавов зачастую протекает быстрее, что обусловливает образование усадочных раковин.
На каждом этапе усадки предусмотрены свои профилактические приемы предупреждения образования усадочных раковин, однако наиболее важным из них является правильное определение термического узла и реальной компенсации усадки за счет термического расширения формы. Каждый термический узел должен иметь свой литник и дополнительный питатель (прибыль).
Газовые раковины. Газовые раковины возникают в отливке вследствие повышения газотворной способности формы или понижения ее газопроводности. В момент соприкосновения расплавленного металла со стенкой формы происходит парообразование, выгорание некоторых примесей, нагрев и последующее расширение воздуха, находящегося в порах формы, выделение газов из жидкой фазы сплава вследствие химической реакции и т. д. Все эти газообразные вещества должны быть удалены из формы через ее стенки. Если в каком-либо участке формы образовавшиеся газы не могут своевременно выйти из нее через стенку формовочной массы и давление их превышает силу давления металла, газ может проникнуть в его толщу. После отвердевания отливки на месте газового включения образуется газовая раковина.
Для предупреждения образования газовых раковин создают формы, обладающие высокой газопроницаемостью. При заливке стенки литьевой формы должны быть сухими, так как заливка расплава в отсыревшие формы является причиной резкого повышения образования газовых раковин в отливках, что значительно понижает их качество или делает непригодными для использования.
Ситовидная пористость. Ситовидной пористостью называются
38
мелкие цилиндрические или конусообразные раковины диаметром 23 мм и длиной 45 мм с гладкой блестящей поверхностью. Располагаются они под поверхностной коркой отливки, на глубине I 2 мм от поверхности и перпендикулярно к ней (рис. 4). После снятия окалины с поверхности отливки обнаруживается ситовидная пористость.
Отличительной особенностью ситовидной пористости от газовых раковин является беспорядочное расположение их по всему сечению отливки. В стальных отливках ситовидная пористость чаще всего локализуется на тонкостенных участках, поэтому долговечность таких деталей значительно снижена или эти детали вообще непригодны для применения.
Единого мнения о причине и механизме образования ситовидной пористости нет. Большинство исследователей считает, что основной причиной является заливка сплава в сырую форму или в форму, в которой в качестве облицовочного слоя использовалась жидкостекольная смесь. Образованию ситовидной пористости способствует также пониженное давление в литниковой системе.
Процесс образования ситовидной пористости состоит из четырех этапов (Е. П. Бабич и соавт., 1962). - Первый этап начинается с поступления жидкости металла в форму и заканчивается образованием твердой корки на поверхности отливки. Характерной особенностью этапа является снижение температуры сплава от температуры заливки до температуры, при которой начинается кристаллизация.
Второй этап начинается одновременно с первым и характеризуется взаимодействием влаги, содержащейся в форме, с жидким металлом. Заканчивается этот период тогда, когда формовочная смесь, соприкасающаяся с металлом, становится сухой и не отдает новых порций влаги. За этот период влага из формы интенсивно испаряется, часть образовавшегося пара выходит через газопроницаемую форму, а оставшаяся часть вступает в реакцию с жидким металлом, образуя закись железа. За счет этого концентрация в металле закиси железа и атомарного водорода значительно повышается. Этот процесс происходит до тех пор, пока запас паров, способных реагировать с железом, не иссякнет, и к концу второго этапа давление на границе металла и формы достигнет максимального значения и будет способствовать поглощению атомарного водорода металлом. После испарения всей влаги внешнее давление быстро падает до атмосферного.
Третий этап наступает непосредственно после первого, когда свободный водород через газопроницаемую стенку формы уже удалился наружу или растворился в металле, где его концентрация может достигнуть 0,0024 % (примерно в 5 раз больше обычной). Давление равно атмосферному. В этот период из сплава вы-
39
деляются водород, азот, пары воды и окись углерода. Если лишний водород удалился до конца первого этапа, т. е. до образования твердой корки, то ситовидная пористость не образуется.
Четвертый этап наступает после окончания первого. Если он наступает до окончания второго и третьего этапов, то под образовавшейся твердой коркой остаются пузырьки водорода, которые уже не могут выйти наружу и являются зародышами для образования ситовидных пор.
Для тонкостенных отливок первый этап короткий и заканчивается до окончания второго. При этом третий этап отсутствует, а концентрация водорода и закиси железа высокая, что обуславливает образование ситовидной пористости.
Температура, до которой расплавлен заливаемый металл, имеет определенное значение для образования ситовидной пористости. Перегрев сплава способствует удлинению первого этапа, что благоприятствует своевременному удалению газов от отливки. Однако при высокой температуре сплава наблюдается увеличение скорости парообразования, повышается интенсивность взаимодействия паров воды с железом, что способствует более резкому повышению давления над металлом, большему спеканию поверхности формы и уменьшению газопроницаемости. Таким образом, при тонкостенном литье повышение температуры сплава может отрицательно сказаться на качестве отлива. При несоблюдении технологических требований, особенно перегреве металла, недостаточном высушивании или поспешной сушке формы, использовании в качестве моделировочных средств быстровоспламеняющихся материалов могут возникнуть и другие осложнения в виде недоливов, разрушения литьевых каналов, пригорания формы, что приводит к понижению качества литья или полной его негодности.
СТАЛЬ
Сталью называется сплав железа и углерода, содержание которого не превышает 1,7 %. Сплав железа, в котором углерод содержится в пределах 1,7... 4,5 %, называется чугуном. Химические соединения железа и углерода образуют карбиды, или цементиты. Цементиты очень хрупкие и при нагревании до температуры 1000... 1100° С распадаются на железо и углерод.
Производство стали в настоящее время Способы получения осуществляется в два этапа: вначале в
доменных печах переплавляют железные руды и получают чугун, а затем в сталеплавильных печах чугун переплавляют в сталь.
В основном переработка чугуна в сталь осуществляется двумя способами: бессемеровским и мартеновским. Оба способа основа-
40
ны на принципе окисления различных примесей, содержащихся в
чугуне.
При бессемеровском способе получения стали через расплавленный чугун, заключенный в стальной сосуд (конвертор), продувают под большим давлением воздух, который, пронизывая всю массу расплавленного чугуна, окисляет содержащиеся в нем примеси: шлак, кремний, марганец, углерод и др. Этим путем получают, главным образом, малоуглеродистые стали. Недостатком этого способа является то, что одновременно с окислением примесей чугуна во время продувания воздуха происходит угар металла и выход стали получается недостаточно высоким.
Более совершенным является мартеновский способ, при котором в регенераторных печах происходит плавка чугуна со стальным ломом и некоторым количеством руды. Вследствие присутствия кислорода, находящегося в руде, и кислорода, содержащегося в горючих газах, происходит выгорание различных примесей. В зависимости от процентного содержания стального лома по отношению к взятой руде во время плавки в регенераторной печи можно-получить сталь с любым содержанием углерода, в том числе и малоуглеродную.
В настоящее время для выплавки стали широко используются электрические печи.
Процесс выплавки в электрических печах почти не отличается от мартеновского, однако, в электропечах можно более точно регулировать температурный режим, а в связи с этим сталь получается более высокого качества.
Сортовую сталь получают путем тигельной плавки. Определенные сорта стали вместе со специальными добавками загружают в тигели, в которых создают необходимый температурный режим. Таким образом получают легированную сталь, которая используется для изготовления инструментов, особо важных деталей и др. Путем тигельной плавки получают также сталь, используемую в стоматологической практике для изготовления несъемных зубных протезов.
Имеется много типов сортовой стали. В стоматологической и, в частности, ортопедической практике применяют в основном два типа стали: нержавеющую хромоникелевую и хромокобальтовую.
В СССР для маркировки легированных
Маркировка легированной сортов стали соответственно ГОСТ 56 стали 32 принята буквенно-цифровая система. По этой системе содержащиеся в стали легирующие элементы обозначаются начальными буквами русского алфавита: например, Ххром, Нникель, Ттитан, Ккобальт, за исключением некоторых условно принятых сокращений: р марганец, С кремний, Ф ванадий, Ю алюминий, Д медь. Количест-
41
венное содержание легирующих элементов и углерода обозначают цифрами.
Первые две цифры в маркировке лигированной стали обозначают количество углерода, содержащегося в стали, выраженное в сотых долях процента. Количество углерода менее 0,15 % в маркировке не указывают. Следующие -за буквой легирующего элемента цифры обозначают количественное содержание этого элемента в целых числах. Цифру не ставят в тех случаях, когда количественное содержание элемента составляет менее 1,5 %, например, сталь марки 2Х18Н9 содержит 0,2 % углерода, 18 % хрома и 9 % никеля.
Маркировка высококачественных сталей в металлургии заканчивается буквой «А», например, 35Х1НЗМАвысококачественная легированная сталь, содержащая 0,35 % углерода, 1 % хрома, 3 % никеля и до 1 % молибдена.
Изменение структуры и свойств стали в зависимости от способа ее плавления
История изготовления несъемных конструкций зубных протезов уходит в далекое прошлое. В гробницах этрусков, живших в Италии в IXVI вв. до н. э., найдены золотые протезы. Они были изготовлены
по относительно высокой технологии того времени и имели большое сходство с современными протезами. К сожалению, техника изготовления протезов того времени до нас не дошла. Она была забыта еще во времена средневековья. В эту эпохуэпоху общего упадка науки и культуры изготовленные зубные протезы были примитивными. Лишь в период Возрождения значительного развития достигло ювелирное искусство, которое способствовало развитию и усовершенствованию методов изготовления зубных протезов.
Современное зубное протезирование развивается в двух направлениях:
1. Изыскание и применение материалов, которые обладали бы определенными физико-химическими, механическими и биологическими свойствами, но в то же время являлись бы дешевыми и доступными для массового применения.
2. Индивидуальное изготовление целесообразной, наиболее полно возмещающей дефект конструкции зубных протезов. В связи с этим в стоматологической практике применяют сплавы металлов, детали из которых изготавливают путем предварительного индивидуального моделирования репродукций из моделировочных материалов и последующей замены этих репродукций методом точного литья.
Поэтому большая роль в изготовлении зубных протезов, удовлетворяющих предъявляемые к ним современные требования, принадлежит литейным по производству стоматологического литья.
42
Изготовление зубных протезов на стандартных заготовках неоправдано, так как подгонка стандартных деталей под дефект зубного ряда не эффективна и связана с определенными трудностями. Стандартные заготовки невозможно точно припасовать к дефекту, что приводит к нарушению артикуляции, функциональным и эстетическим недостаткам изготовления протезов. Часто недостаток массы промежуточного звена протеза приходится компенсировать припоем, что, с одной стороны, приводит к деформации протезов, с другой, к усилению процессов электролитической диссоциации металлов в полости рта, сопровождающихся образованием гальванических токов и различных окислов металлов, вредно влияющих на организм.
Появившаяся тенденция к организации мелких, технически неоснащенных литейных цехов при каждом стоматологическом учреждении, также не может обеспечить высокое качество продукции. Как правило, эти мелкие литейные цеха оснащены ацетилено-кислородными или электродуговыми литейно-плавильными приспособлениями. В результате такого литья происходит насыщение стали углеродом и выгорание некоторых других компонентов, что приводит к резкому изменению ее физико-химических, механических и других свойств, отрицательному биологическому влиянию на ткани полости рта. Целесообразно литье осуществлять в централизованных литейных.
Отливка металлических деталей является сложным процессом,-состоящим из следующих этапов: изготовления восковой репродукции детали (восковой модели); установления литников и создания литьевого блока; заготовки смеси, используемой для образования облицовочного слоя модели; покрытия восковой репродукции детали облицовочной массой; изготовления литьевой формы (формовки моделей в кювете); выплавления воска, сушки и обжига литьевой формы; плавления сплава; заливки расплавленного металла в литьевую форму; охлаждения отливки и освобождения ее от формовочной массы и литников; термической обработки отлитых деталей.
Целью перечисленных этапов является обеспечение высокого качества отливаемой детали или протеза, которое может быть достигнуто только путем тщательного выполнения перечисленных пунктов в соответствии с существующими методиками. Не менее важное значение для качественного изготовления деталей или протезов имеет способ плавления сплава, из которого отлита деталь.
В зуботехнической практике применяют много способов плавления металла: плавление электрической дугой или кислородно-ацетиленовым пламенем, плавление в крептоловой печи или электропечах под действием тока высокой частоты.
43
Плавление металла электрической дугой и кислородно-ацетиленовым пламенем является открытым видом плавки. В первом случае температурный режим поддерживается при помощи графитовых углей, во втором плавление происходит за счет непосредственного соприкосновения с плавящимся металлом пламени горящей смеси ацетилена и кислорода.
Плавление в крептоловой или электропечи является закрытым видом плавки. В крептоловой печи вокруг тигля с расплавляемым металлом образуются микродуги, которые и создают температуру, необходимую для плавления. В литейно-плавильных печах металл плавится под влиянием индукционных токов высокой частоты.
В настоящее время в зуботехнических учреждениях еще применяют перечисленные способы плавления металла, однако несмотря на обеспечение температуры, достаточной для расплавле-ния сплавов, применяемых в стоматологической практике, структура и свойства этих сплавов после литья значительно изменяются, например, при плавлении электрической дугой увеличивается процентное содержание углерода и кислорода.
В зависимости от способа плавки изменяется и структура металла. Например при плавлении хромоникелевой стали электрической дугой на микрошлифе обнаруживается много посторонних включений, которые по своей природе можно отнести к кислороду и углеродным соединениям. На шлифах деталей, отлитых после плавления в крептоловой или .высокочастотной печи, посторонние включения не обнаруживаются, структура сплава близка к однородной.
При взаимодействии с 50 % раствором соляной, уксусной или молочной кислоты высокую устойчивость имеют отливки после плавления в высокочастотных и крептоловых печах. Отливки после плавления электрической дугой менее устойчивы, что объясняется повышенным содержанием углерода и кислорода в этих образцах.
При плавке кобальто-хромовой стали электрической дугой или кислородно-ацетиленовым пламенем содержание углерода и кислорода увеличивается (содержание углерода часто превышает 0,4 %). При плавке этой стали в высокочастотных и крептоловых печах процентное содержание углерода в сплаве существенно не меняется.
Существенное влияние на твердость, пластичность и однородность структуры металла оказывает характер охлаждения сплава после заливки в форму.
Высокая твердость, низкая пластичность и выраженная неоднородность структуры сплавов (наличие карбидных образований) отмечаются при медленном охлаждении отливки. При быстром охлаждении сплавы сохраняют однофазное состояние без видимых
44
углеродных включений, отмечается невысокая твердость и хорошая пластичность. Объясняется это тем, что при медленном охлаждении отливки имеется достаточно времени для протекания диффузных процессов, способствующих образованию карбидных систем. При быстром охлаждении этот процесс подавляется, карбиды не успевают образоваться. Следовательно, для обеспечения однородной структуры сплава после отливки, сохранения его высоких физико-химических и механических свойств наиболее целесообразно выплавлять металл в высокочастотных литейно-плавильных печах с последующим быстрым охлаждением отлитых деталей.
Высокочастотные индукторные плавильные аппараты обеспечивают более высокое качество литья. Прежде всего, исключается науглероживание и выгорание некоторых компонентов сплава, ликвидируется разрыв между периодом полного плавления металла и заливкой его в форму, а это исключает необходимость более высокого нагрева сплава после расплавления с целью компенсации охлаждения массы в период подключения кюветы к литьевой форме Расплавленный сплав заполняет горячую форму под большим давлением центробежной силы, что позволяет за счет расширения формовочной массы при ее нагревании компенсировать усадку сплава, а также резко понижает возможность образования усадочных раковин, возникающих вследствие того, что наружная поверхность металла уже отвердела и образовалась твердая корка, а внутренняя еще охлаждается и получается как бы разрыв массы, т. е. раковина. Раковин будет тем больше, чем больше разница в температурном нагреве формы и сплава
При отливке деталей в аппарате ЛП 110 сплав заливают в форму, подогретую до 800900 °С, поэтому охлаждение его происходит более равномерно. При этом постоянное давление центробежной силы, оказываемое на охлаждающийся металл, почти полностью исключает образование усадочных раковин.
Появившиеся первые образцы высокочастотных плавильно-ли-тейных установок еще слишком громоздкие, дорогостоящие, сложные по конструкции и требующие высокой технической подготовки лиц, обслуживающих аппарат. Недостатком этих установок является отсутствие приспособлений, позволяющих контролировать температуру нагрева, в связи с чем может быть допущен перегрев сплава. (Перегрев повышает степень усадки металла, способствует образованию усадочных раковин, удлиняет период кристаллизации массы, что сказывается на аустенитности его структуры). Допускается перегрев массы не более чем на 100 °С выше точки его плавления.
Таким образом, стоматологическое литье требует максимального внимания даже при тщательном соблюдении всех основных правил литейного производства, отлитые детали или протезы необ-
45
ходимо подвергать соответствующей дополнительной обработке для повышения их качества.
Как уже указывалось, для обеспечения однородности структуры сплава отлитые детали следует подвергать быстрому охлаждению Однако даже при быстром охлаждении отливок при температуре 600...800 °С может возникнуть некоторая неоднородность структуры сплава. Во-первых, при этой температуре создаются наиболее благоприятные условия для соединения углерода и хрома (образование карбидов хрома). Это проявляется тем интенсивнее, чем больше процентное содержание углерода в сплаве. Во-вторых, при быстром охлаждении не все железо успевает перейти из р- в а-состояние, поэтому находится в положении двухфазности Все это повышает электрическую активность протезов, понижает их прочность.
Возникшую неоднородность структуры сплава можно устранить термической обработкой детали или протеза, если они не подвергались пайке и процентное содержание углерода в них находится в пределах допустимых величин.
При проведении металлографического исследования беспаечных мостовидньгх протезов, отлитых из хромоникелевой нержавеющей стали, сразу после отливки и после соответствующей термической обработки в промежуточных звеньях протезов, не подвергшихся термической обработке (особенно в коронках этих протезов), выявляется двухфазная структура стали Встречаются участки металла с выпадением карбидов хрома, что понижает механические и физико-химические свойства металла, обусловливает межкрис-таллитную коррозию, повышает электрический потенциал протезов.
Точность литья, гладкость его поверхности и чистота сплава зависят как от термостойкости, дисперсности и других качеств облицовочного слоя, так и от ряда других факторов. Важную роль играет изменение формы металла при переходе из расплавленного состояния в твердое (усадка). Усадка металла или сплава неизбежна в литейной технике, но ее можно компенсировать путем подбора формовочной массы, имеющей коэффициент расширения, наиболее близкий к коэффициенту расширения сплава. Следует помнить, что коэффициент расширения формовочной массы зависит не только от физических свойств каждого из ее ингредиентов, но и от степени нагревания, а также от количества пластификатора, взятого для разведения массы.
Формовочные массы, основу которых составляют кварциты, имеют наибольшее расширение при нагреве до температуры 800 900 °С Степень расширения тем больше, чем меньше воды взято для разведения массы, т. е чем плотнее консистенция теста При больших разведениях формовочной массы водой максимальное
46
расширение наблюдается при более низкой температуре, но степень расширения значительно ниже по сравнению с густо разведенной формовочной массой.
Для достижения наибольшего термического расширения формы, необходимой для компенсации усадки металла, целесообразно в качестве наружного слоя литьевой формы применять сухой кварцевый песок.
Хромоникелевая нержавеющая сталь
Нержавеющей, или кислотоустойчивой, сталью называют такой сплав железа, углерода и некоторых других элементов, который обладает высокой антикоррозийной устойчивостью в условиях действия кислот, щелочей и растворов солей. В зависимости от состава и процентного содержания элементов, входящих в состав сплава, определяются физические, механические и другие свойства стали.
Впервые нержавеющая Хромоникелевая сталь была получена в 1912 г Основными компонентами этой стали являются хром и никель, которые на основе у- и ст-железа образуют однородный твердый раствор (см с 48) Для образования такого однородного раствора берут 18 % хрома и 9 % никеля. С уменьшением количества никеля или увеличением количества хрома сплав становится двуханодным на всем интервале температур
Одним из недостатков хромоникелевой нержавеющей стали является опасность возникновения в ней межкристаллической коррозии, так как в присутствии некоторого количества углерода и хрома в определенных условиях образуются карбиды хрома, располагающиеся по границам зерен. Для избежания межкристаллической коррозии и получения стали с более высокими физико-химическими и механическими свойствами кроме хрома и никеля в ее состав вводят и другие легирующие элементы
В зависимости от характера и количественного содержания элементов сталь приобретает различные свойства и подразделяется на классы В стоматологической практике применяют хромони-келевую нержавеющую сталь аустенитного класса трех марок (табл. 1, ГОСТ 563261)
Кроме указанных в таблице элементов в состав хромоникелевой нержавеющей стали могут входить кремний, сера, фосфор и др.
В состав специально изготовленной заводом «Электросталь» по специальному заказу ГИСО (1938 г.) стали, применяемой для изготовления зубных протезов, входит 0,1 % углерода, 0,8 % кремния, 0,30,7 % марганца, 0,02 % серы, 0,03 % фосфора, 18 % хрома, 8 % никеля, 0,26 % титана.
47
Таблица. 1. Ма[
рки хромоник
елевой не (ГОСТ 56
ржавеюще 32-61)
и стали а
1устенитно
го класса





Содержа
ние элемен
тов


Тип

Марка стали
Углерод
Марганец
Хром
Никель
Титан
стали

XI 8Н9 (ЭЯ1) 2Х18Н9 (ЭЯ2) XI 8Н9Т (ЭЯ-1Т)
0,12 0,130,21 0,12
12 12 12
1719 1719 1719
810 810 89,5
0,7
189 18-9 18-9


Характеристика элементов сплава
Железо по распространенности в природе среди металлов занимает второе место после алюминия. В свободном состоянии
не встречается, входит в состав различных пород железных руд. Такими рудами являются закись-окись железамагнитный железняк, красная окись железа красный железняк и бурая окись железа. По запасам железных руд Советский Союз занимает первое место в мире.
Железные руды из недр добываются обычно открытым (шахтным или карьерным) способом. Так как содержание железа в руде невелико (до 26 %), то руду вначале обогащают. В результате обогащения процентное содержание железа в руде повышается до 70 %. Затем руда поступает в доменные печи, где происходит восстановление железа углем. Уголь при сгорании соединяется с кислородом и железо таким образом освобождается.
Железо это металл серебристого цвета с синеватым оттенком. Плотность 7,86 г/см3, твердость по Бринеллю 65 кг/см2, температура плавления 1530°С, температура кипения 2450°С, коэффициент линейного расширения 0,000012. В химическом отношении железо является активным металлом. В присутствии влаги даже при комнатной температуре быстро разрушается покрывается толстым слоем окиси. Еще более быстрый процесс разрушения железа происходит в водных растворах солей и кислот.
Железо широко используется в народном хозяйстве, в том числе в зубопротезной практике при изготовлении инструментов. Оно входит в состав различных сплавовнержавеющую сталь и припои. В нержавеющей стали составляет основную массу сплава.
В твердом состоянии железо встречается в двух аллотропных формах. До температуры 910 °С оно находится в форме «-кристал-лов, имеющих кристаллическую решетку объемно центрированного куба. При 910 °С «-кристаллы переходят в у-кристаллы, имеющие решетку куба с центрированными гранями. При температуре 1400 °С у-кристаллы переходят опять в «-кристаллы, которые при такой температуре именуют б-кристаллами. При низких темпера турах «-кристаллы сильно ферромагнитны, а при температуре 768 770 °С ферромагнетизм исчезает.
48

Хром в природе встречается в различных соединениях. Часто сопутствует железу в составе железных руд. Добывается из хромистого железняка (хромида) путем восстановления в доменных печах.
Хром металл белого цвета с синеватым оттенком. Плотность 7,2 г/см3, температура плавления 1910°С, температура кипения 2200 °С, коэффициент линейного расширения 0,00000081, твердость по Бринеллю 450 кг/см2. Хром обладает высокой антикоррозийной стойкостью, поэтому его используют для предохранения других металлов от коррозии путем нанесения тонким слоем на поверхность изделия, т. е. производят хромирование. С кислородом хром соединяется лишь при температуре выше 1000 °С, образуя при этом окись хрома (СггОз) или хромовый ангидрид (СгОз). Хром растворяется в соляной кислоте и не взаимодействует с азотной кислотой.
В зубопротезной технике для покрытия поверхности инструментов и металлических частей зубных протезов используют чистый хром и соединения хрома с кислородом (окись хрома и хромовый ангидрид), входящие в состав полировочных средств.
В период поисков материалов для замены благородных металлов в зубном протезировании металлические детали, изготовленные из меди, латуни, алюминия, серебра и других металлов, подвергались электролитическому хромированию. После первых положительных опытов по применению нержавеющей стали в зубном протезировании начали хромировать и стальные протезы.
Хром также входит в состав хромоникелевых и хромокобальто-вых сплавов. Введение хрома в состав стали повышает ее твердость и антикоррозийные свойства. Однако соединяясь с углеродом стали, хром образует карбиды, которые при нарушении режима термической обработки стали выпадают из однородного твердого раствора и располагаются по границам кристаллов сплава. При этом сплав приобретает неоднородную структуру с резко повышенной химической активностью. Поэтому для повышения антикоррозийных свойств в состав сплава должно входить хрома не меньше 1213 %. При меньшем процентном содержании хрома сталь теряет антикоррозийную стойкость.
Никель встречается в природе в виде различных химических соединений. Наиболее распространенными соединениями никеля являются никелевый блеск (№Аз8) и гарньерит (№МпН25Ю4). Наиболее распространенным способом промышленной добычи никеля является агломерация *. Химически чистый никель добывают путем электролиза сернокислого никеля.
1 * Руда сплавляется с гипсом и известняком, а затем продувается воздухом, в результате чего образуется сульфид никеля (№5) и окисленное железо. При дальнейшем обжиге получают закись никеля (№0), которую подвергают электроплавке в смеси с древесным углем. При этом получают никель в чистом виде
49
Никель представляет собой металл серебристо-белого цвета. Плотность 8,9 г/см3, температура плавления 1455 °С, температура кипения 2900 °С, твердость по Бринеллю 68 кг/см2, коэффициент линейного расширения 0,0000128. Хорошо куется и вальцуется, обладает высокой прочностью и сопротивляемостью на разрыв. В химическом отношении никель относится к стойким металлам. Он не окисляется на воздухе, н.е разлагается в воде и щелочах, поддается слабому разрушению в азотной, серной и соляной кислотах. Более значительному разрушению подвергается в разбавленной азотной
кислоте.
Никель получил широкое применение в народном хозяйстве, главным образом, для предохранения поверхностей металлических изделий от коррозии никелирование. Большое практическое значение имеет введение никеля в состав различных сплавов стали и припоя. В соединении с железом и хромом никель образует мелко^-зернистый твердый растворферрит или аустенит, повышающий пластичность, вязкость и упругость сплава.
В хромоникелевой нержавеющей стали при содержании 18 % хрома для получения аустенитной структуры содержание никеля должно быть не ниже 9 %. С уменьшением количества никеля сплав становится двухфазным. Увеличение содержания хрома свыше 18 % при 9 % никеля в сплаве также ведет к образованию двухфазного состояния и понижению антикоррозийной стойкости стали. Постоянства соотношения хрома и никеля необходимо придерживаться не только в марках стали, выпускаемых заводским способом, но и в сплавах, подвергающихся различной обработке, так как плавка стали электрической дугой и ацетиленокислородным пламенем изменяет не только процентное содержание углерода, но и соотношение в сплаве хрома и никеля.
Углерод встречается в природе в виде алмаза, графита и аморфного углерода, а также в виде многочисленных соединений с различными элементами.
А л м а з это самое твердое вещество, встречающееся в природе, используется как шлифовальный материал. Отшлифованные алмазы называются бриллиантами.
Г р а ф и т (от греч. §га^о пишу) обладает большой мягкостью, высокой температурой плавления (около 4000°С) и химической стойкостью. Графит используют для изготовления электродов и ти-гел.ей, в которых производится выплавка металлов, а также для других целей.
В качестве примера аморфного углерода может служить сажа, которую широко используют в лакокрасочной и резиновой промышленности.
Известно свыше миллиона соединений углерода с различными элементами. Углерод является обязательным компонентом нержа-
50
веющей стали и других сплавов. Свойства стали находятся в прямой зависимости от количества в ней углерода. Он повышает твердость сплава, однако содержание углерода в сплаве должно быть минимальным, ибо чем больше процентное содержание углерода, тем благоприятнее условия для коррозии и ухудшения физико-химических и технологических свойств сплава.
Углерод, содержащийся в металле, оказывает влияние на процесс образования горячих трещин в нем. О влиянии углерода на трещиноустойчивость стали имеется два противоположных мнения. Одни авторы (А. А. Рыжиков, П. И. Яммшонов и др.) считают, что сталь, содержащая около 0,2 % углерода, наиболее склонна к образованию горячих трещин. Другие авторы (Н. Г. Гершович, Ю. А. Неходзе, М. А. Неймарк и др.) считают, что наилучшей стойкостью к образованию горячих трещин обладает сталь, содержащая 0,2 % углерода.
По данным Н. А. Трубщина (1962), трещиноустойчивость стали с содержанием около 0,2 % углерода зависит от ее линейной усадки, так как «при величине линейной усадки, равной или больше 1,22,3 %, сталь с содержанием углерода около 0,2 % оказывается более стойкой против образования горячих трещин, чем сталь с другим содержанием углерода. Если же линейная усадка меньше 1,21,3 %, трещиноустойчивость стали с 0,2 % углеродом, наоборот, наименьшая».
Сера в природе встречается как в чистом виде, так и в виде соединений. Сера входит в состав некоторых руд железного колчедана (Ре82), каменного угля, горных пород (гипс), солей, а также находится в составе тканей животных и растений.
В чистом виде сера представляет собой твердое вещество желтого цвета. Температура плавления 114 °С. Широко используется в народном хозяйстве, главным образом в производстве резины и спичек.
В состав нержавеющей стали сера входит как сопутствующий элемент, от которого нельзя полностью освободиться при восстановлении железа, и играет отрицательную роль.
При температуре 940...988°С сера с железом образует соединение Ре5, которое, нарушая связь между зернами стали, способствует ее разрушению. Так как образование Ре5 происходит во время горячей обработки стали, это приводит к повышению хрупкости ее в горячем состоянии, чем понижаются ее механические свойства. Такую сталь называют красноломкой. Красноломкая сталь легко разрушается при термической обработке. Для понижения красноломкости в состав стали вводят марганец, который связывает серу. Так как содержание соединения марганца с серой должно быть ограничено, в специальных сталях допускается содержание серы не более 0,030,04 %.
51
Фосфор (светоносен) получил свое название вследствие способности светиться в темноте. В природе в свободном состоянии не встречается. В почве и минералах (апатитах и фосфоритах) содержится в виде солей фосфорной кислоты. Фосфор также входит в состав растений и животных. В костях животных находится в виде фосфорнокислого калия, придавая им определенную твердость. В мышечной и нервной ткани фосфор содержится в виде сложных органических соединений.
Фосфор имеет две аллотропные формы белый и красный фосфор. Белый фосфорбесцветное вещество с выраженным токсическим действием. На воздухе быстро окисляется и воспламеняется, поэтому хранят его под водой, в которой он почти.не растворяется. Красный фосфор порошок красно-бурого цвета, химически менее активен и токсичен. При определенных условиях красный фосфор может быть переведен в белый и наоборот.
Опытным путем выявлено, что даже сотые доли процента фосфора в составе нержавеющей стали придают ей хрупкость в холодном состоянии, т. е. под влиянием фосфора углеродистая сталь делается хладноломкой. Фосфор, как и сера, является сопутствующей примесью при получении стали.
Марганец довольно распространен в природе. Наиболее часто встречаются пиролюзиты минералы, содержащие марганец в виде двуокиси марганца (М§0г). Металлический марганец получают путем восстановления его окислов алюминием.
Применяется марганец, главным образом, в металлургической промышленности для р.аскисления стали. В тех количествах, в которых он присутствует в стали, он полностью входит в твердый раствор с железом, если этому не препятствует сера. Образуя твердый раствор, марганец несколько повышает твердость и прочность стали, но слегка уменьшает ее пластичность. При наличии серы связывает ее, образуя Мп8, и тем самым уменьшает ее красноломкость, что повышает механические свойства стали.
Кремний по распространенности в природе занимает второе место после кислорода. На его долю приходится почти четвертая часть всей массы земной коры. В свободном состоянии в природе не встречается, а находится в многочисленных соединениях, образующих горные породы и минералыгранит, гнейс, кварц, полевой шпат, слюду, глину и др.
Кристаллический кремний блестящий, хрупкий, не растворяется в кислотах. Широко используется в силикатной промышленности. Из него изготовляют различные строительные материалы. В состав нержавеющих сплавов кремний входит в различных пропорциях. В небольших количествах он раскисляет сталь и несколько повышает ее антикоррозийные свойства. В больших количествах
52
повышает твердость и прочность стали, увеличивает ее антикоррозийные свойства, особенно при низких температурах.
Титан металл серебристо-белого цвета. Плотность 4,5 г/см3, температура плавления 1672 °С.
Свойства титана в значительной степени зависят от его чистоты. Титан высокой чистоты (99,9 %) получают йодидным способом.
Различают две аллотропические модификации титана: низкотемпературную а-модификацию с гексагональной решеткой и высокотемпературную (3-модификацию с кубической объемно-центрированной решеткой. Переход к- в р-модификацию происходит при температуре 882 °С.
Титан имеет высокую антикоррозийную стойкость в различных средах, но менее устойчив в платиновой, концентрированных серной и азотной кислотах.
Титан обладает химическим сродством с углеродом. При введении его небольших количеств в состав нержавеющей стали связывает углерод, что предупреждает образование и выпадение кар-бидов хрома и последующее развитие процессов межкристаллической коррозии.
В стоматологической практике двуокись титана используют для нанесения облицовочного покрытия металлических частей несъемных конструкций протезов (комбинированные коронки и комбинированные звенья мостовидных протезов).
Хромоникелевая нержавеющая сталь Свойства сплава представляет собой сплав серебристого цвета с блестящей поверхностью. Плотность 7,27,8 г/см3, температура плавления 1400... 1450 °С, коэффициент линейного расширения 0,000016, теплоемкость 0,118, прочность- на разрыв 5675 кг/см2, твердость по Бринеллю 140 180 кг/см2.
Хромоникелевая сталь обладает хорошей вязкостью и пластичностью. Ее прокатывают в очень тонкие листы (до 0,01 мм толщиной), которые в свою очередь подвергают вытягиванию, штамповке и другим воздействиям. В расплавленном состоянии Хромоникелевая сталь обладает хорошей текучестью, легко заполняет литьевые формы. При переходе из расплавленного состояния в твердое образует однородную мелкозернистую, аустенитную структуру, благодаря которой отмечается высокая антикоррозийная стойкость. Сталь устойчива в условиях пребывания на воздухе, в слюне, в растворах солей и некоторых слабых кислот.
Перечисленные свойства стали под влиянием механических воздействий (ковки, вальцовки, штамповки и др.) резко меняются. Сталь, претерпевшая механические воздействия, приобретает повышенную твердость и теряет пластичность, появляются слабо выраженные магнитные свойства. Если такую сталь подвергать даль-
53

Рис. 4. Структура хромоникелевой стали беспвечного протеза:
адо термической обработки; бпосле термической обработки.
нейшему механическому воздействию, может произойти ее разрушение появление трещин и даже разрывов (рис.3).
Изменение свойств сплава объясняется изменением его структуры, смещением кристаллов, т. е. нарушением кристаллической решетки.
Рис. 3. Структура хромоникелевой стали после механических воздействий.

Для придания сплаву его прежних свойств изделие подвергают термической обработке, т. е. прокаливают или обжигают (рис. 4). Прокаливание может производиться как при помощи пламени сгорающих паров бензина в паяльном аппарате, так и в ацетиленокислородном пламени в течение короткого времени при температуре не менее 1000... 1100 °С (до соломенно-желтого цвета) с последующим быстрым охлаждением изготовляемой детали в холодной воде или струе холодного воздуха. При прокаливании следует помнить, что недостаточное нагревание сплава не только не улучшает его механических свойств, но и понижает антикоррозийную стойкость,так как при температуре 500... 800 °С создаются благоприятные условия для образования карбидов хрома и последующего их выпадения между зернами аустенитной структуры, что приводит к образованию межкристаллической коррозии. Быстрое охлаждение изделия после обжига препятствует выпадению карбидов хрома.
Тонкая пластинка нержавеющей стали, пора-
женная интеркристаллической коррозией, при ударе не издает металлического звука, легко разрушается, вплоть до образования порошка. Межкристаллическая коррозия объясняется тем, что кар-биды и зерна аустенита имеют различные электрохимические потенциалы, а разность потенциалов у мест контакта двух фаз приводит к коррозии.
Для уменьшения межкристаллической коррозии целесообразно вводить в состав стали стабилизаторытитан или ниобий, которые, связывая углерод, уменьшают возможность соединения его с хромом. Более правильный путь борьбы с межкристаллической коррозиейуменьшение количества углерода 'в общей массе сплава.
/ Нержавеющую хромоникелевую сталь используют в ортопедической стоматологии для изготовления различных конструкций зубных протезов, ортопедических и челюстно-лицевых аппаратов, коронок, металлических и комбинированных мостовидных протезов, кламмеров и дуг для съемных конструкций протезов, различных активаторов и других частей ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов. Выпускается сталь как в виде слитков различной величины, так и в виде специальных заготовок гильз, литых зубов, фасеток, кламмеров, лент, проволок, дуг и т. д. - С внедрением в стоматологическую практику индивидуального литья выпуск специальных заготовок значительно уменьшен. Из заготовок изготовляют соответствующие детали путем тщательной их припасовки и механической обработки, а из слитков отливают необходимые детали путем предварительного расплавления стали в специальных плавильных печах и заполнения этим расплавом специальной литьевой формы.
Хромокобальтовая сталь
Хромокобальтовую сталь в стоматологической практике применяют недавно. В 1933 г. Эрде (Егае) и Пренг (Ргап§е) предложили сплав «Виталлиум», в состав которого в значительных количествах ;
введены кобальт (66,42 %), хром (24,1 %), никель (1,4 %), молиб- . ден (5,3 %) и другие легирующие элементы.
Согласно специфики хромокобальтовой стали содержание хрома, кобальта, никеля в общей массе сплава должно быть не меньше 85 %, что обеспечивает высокие антикоррозийные свойства сплава, предохраняет возникновение окислительно-восстановительных реакций <в полости рта независимо от состава слюны и влияния различных факторов. Введение в состав сплава большого количества хрома и кобальта уменьшает его усадку до 1,82 %, что позволяет применять технологию изготовления протезов, полностью
55
компенсирующую усадку и обеспечивающую точность размеров изделия.
Хром, кремний и другие компоненты обусловливают высокую твердость сплава, что значительно осложняет обработку изделии. Однако применяя методы точного литья по выплавленным и заранее изготовленным из моделировочных материалов моделям, не требуется сложной обработки отлитых протезов или деталей и коррекции их в полости рта.
Кобальт в природе встречается в составе Характеристика различных руд. Часто сопутствует мышья-элемеитов сплава ковым, сернистым и другим соединениям в мьГшьяково-коб альтовых, сернисто-кобальтовых и других рудах.
В чистом виде кобальт металл белого цвета с розоватым оттенком. Плотность 8,88,9 г/см3, температура плавления 1490 °С, температура кипения 3185 °С, твердость по Бринеллю 132 кг/см2. Обладает малой усадкой, хорошей ковкостью и текучестью. Характеризуется высокими антикоррозийными свойствами. В чистом виде кобальт почти не применяется, входит в состав сверхтвердых сплавов.
Введение кобальта в больших количествах в сплав марки «Ви-таллиум» резко повысило его антикоррозийные и литейные свойства, уменьшило усадку до 1,8 %. Однако в связи с высокой твердостью хромокобальтовых сплавов (твердость по Бринеллю 365 кг/см2) значительно усложнились процессы соединения отдельных изготовленных из него деталей при помощи припоя (пайки) и механическая обработка готовых изделий. В связи с этим возникла необходимость в повышении точности отлитых деталей, чистоты и гладкости их поверхностей.
Молибден металл серебристо-белого цвета. Встречается в природе в соединениях, главным из которых является молибденовый блеск (МоЗг).
Для получения металлического молибдена молибденовый блеск переводят в молибденовый ангидрид путем обжига. Ангидрид восстанавливают водородом и получают порошкообразный молибден. Порошок вначале прессуют, а затем нагревают переменным током и подвергают прокатке. В результате получается металлический молибден, характеризующийся высокой тугоплавкостью. Температура плавления 2625 °С. В обычных условиях на воздухе не окисляется, не поддается воздействию соляной кислоты, растворяется только в азотной и горячей серной кислоте.
Чистый молибден применяется в электротехнической промышленности в связи с его высокой термостойкостью. Входит в состав некоторых сплавов. В хромокобальтовых сплавах он способствует образованию мелкокристаллической структуры, повышает твердость, вязкость и антикоррозийную стойкость.
56
Сведения об остальных компонентах хромокобальтовой стали изложены в разделе «Хромоникелевая сталь» (см. с. 4853).
Известно много марок хромокобальтовой Свойства сплава стали, выпускаемых промышленностью СССР и зарубежными фирмами. В стоматологической практике чаще всего используют кобальтохромовый сплав (КХС). В разработанный в 1935 г. А. И. Дойниковым КХС входит 67 % кобальта, 26 % хрома, 6 % никеля, 0,5 % молибдена и 0,5 % марганца.
КХС, разработанный ММСИ, содержит 62,864 % кобальта, 2528 % хрома, 2,73,5 % железа, 0,50,7 % марганца, 0,3 0,5 % кремния, 3,19,7 % других элементов.
Плотность КХС 8,3 г/см3, температура плавления 12801450 °С, твердость по Бринеллю 217365 кг/см2, усадка 1,82,7 %.
Иногда как более мягкий материал используют сплав марки ЛК-4, в состав которого входит 0,25 % углерода, 58 % кобальта, 2528 % хрома, 4,55,5 % молибдена, 0,5 % железа, 0,6 % марганца, 33,75 % никеля, 0,8 % кремния. В стоматологической практике применяют также сплавы «Виталлиум» и «Вириллиум».
Физико-механические свойства сплавов зависят от характера и количественного содержания в них легирующих элементов. Хромо-кобальтовая сталь характеризуется высокими литейными и технологическими свойствами, имеет хорошую текучесть и малую усадку, стойкая к коррозии. Для сохранения этих свойств следует строго придерживаться технологии изготовления из них изделий, не следует допускать перегрева расплава перед заливкой в литьевую форму. Перегрев сплава допускается не более чем на 100 °С после достижения температуры плавления. Более значительное повышение температуры плавления способствует увеличению усадки, образованию грубозернистой структуры, понижению других механических свойств и антикоррозийной стойкости.
Хромокобальтовая сталь более совершенна в конструктивном отношении по сравнению с хромоникелевой сталью и золотопла-тиновыми сплавами. Это способствовало быстрому внедрению ее в стоматологическую практику для изготовления цельнолитых бю-гельных протезов и цельнолитых шинирующих аппаратов. В последнее время достаточно разработана технология и уже успешно применяются цельнолитые конструкции мостовидных протезов и коронок из хромокобальтовой стали с пластмассовой или керамической облицовкой.
При отливке сложных тонкостенных конструкций хромокобаль-товый сплав необходимо заливать в форму, подогретую до 900 °С. Это способствует сохранению хорошей текучести расплавленной массы, продвижению ее по каналам литейной формы и обеспечивает возможную компенсацию усадки в период кристаллизации
57
сплава, так как подогретая форма вследствие термического расширения увеличена в размерах. Несмотря на то, что термическое расширение материала, из которого изготовлена литейная форма, и усадка хромокобальтового сплава не идентичны (расширение формы намного меньше усадки сплава), все же при правильном подборе формовочного материала и соблюдении режима литья можно получить отливку, совершенно точную по размерам (без усадки), так как компенсировать необходимо не всю усадку (1,82 %), а лишь ту ее часть, которая происходит от начала кристаллизации до полного охлаждения сплава. Усадку металла, находящегося в жидкой фазе, компенсировать не обязательно (подробно см. в разделе «Изготовление мостовидных протезов, не содержащих при-;н<та»).
Хромокобальтовая сталь плохо поддается штамповке, паянию, изгибанию и другим механическим воздействиям, направленным на изменение формы изделия, поэтому для изготовления паяных и штампованных изделий не применяется.
Свойства хромокобальтовой стали, особенно механические свойства стоматологических отливок, еще недостаточно изучены. Почти нет сведений об утомляемости отлитых деталей, хотя именно эта характеристика является одной из наиболее необходимых, так как в полости рта протезы и аппараты постоянно находятся в условиях воздействия знакопеременных сил.
Сведения о режиме термической обработки протезов в стоматологической литературе весьма противоречивы. Так, Б. Кисела, И. Киселева (1962) и другие авторы считают, что при медленном охлаждении отлитые детали из К.ХС имеют более высокие механические свойства. Поэтому после залива металла в литьевую форму рекомендуют кювету с отлитой деталью помещать в муфельную печь, подогретую до 600... 700 °С, где она должна постепенно охлаждаться до комнатной температуры.
Г. П. Соснин (1968), наоборот, считает целесообразным отливки из К.ХС подвергать быстрому охлаждению под струёй воды. В. П. Панчоха (1976) рекомендует отливку из КХС быстро охлаждать в проточной воде и после двухминутной выдержки на воздухе подвергать механической обработке. Отливка в это время имеет небольшую твердость и высокую пластичность, хорошо поддается механической обработке, что значительно облегчает ее припасовку.
После шлифовки и полировки отливку подвергают отжигу в муфельной печи при температуре 700 °С в течение 15 мин, после чего отливка медленно остывает вместе с муфельной печью.
Чтобы изделие не покоробилось, отжиг его целесообразно проводить на огнеупорной модели, а для предупреждения появления окисной пленки на отполированной детали перед отжигом ее протирают жаростойкой обмазкой.
58
ПАЯЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Припои Паяниеэто соединение металлических деталей или частей изделия при помощи
другого металла или сплава, находящегося в расплавленном состоянии. Металлы или сплавы металлов, применяемые для соединения металлических частей, называются припоями.
Различают два вида паяния твердое и мягкое. При мягком паянии расплаву подвергается только припой, при помощи которого соединяют металлические части изделия, не подвергшиеся специальному нагреву. Вследствие этого осуществляется лишь поверхностная диффузия расплавленного припоя в холодную поверхность спаиваемых деталей. Обычно для мягкой пайки применяют сплавы, имеющие низкую температуру плавления (до 230 °С). Мягкое паяние не обеспечивает достаточно прочного соединения деталей и поэтому имеет ограниченное применение.
Примером мягкой пайки в стоматологической практике является точечная пайка частей мостовидного протеза для временного удержания их в определенном положении в период подготовки к твердой пайке. При этом между деталями мостовидного протеза, находящегося в определенном положении, помещают небольшое количество олова или его сплава. Олово расплавляют электрической дугой. Расплавленное олово весьма поверхностно диффундирует в металл спаиваемых деталей и фиксирует их в заданном положении до осуществления твердой пайки.
Точечную мягкую пайку не следует путать с электросваркой, при которой стенки спаиваемых деталей расплавляются посредством электродов и электрического тока. По месту прилегания деталей образуется шов, прочно соединяющий детали между собой. Структура сварного шва резко отличается от структуры спая и поэтому метод электросварки в стоматологической практике не применяется.
При твердом паянии припой нагревают до полного расплавле-ния, а спаиваемые детали нагревают до температуры плавления применяемого припоя. В результате происходит глубокая взаимная диффузия сплавов и прочное соединение металлических частей. Прочность соединения зависит от характера припоя, степени нагрева спаиваемых частей, глубины диффузии в толщу припоя, условий пайки, поверхностного натяжения припоя, его прочности, толщины слоя и др.
От характера припоя и спаиваемых деталей зависит структура получаемого в результате пайки шва (рис. 5). Различают три вида структуры шва: механическую смесь, твердый раствор и химическое соединение. Лучшим из них является твердый раствор. Он получается при химическом или физическом сродстве составов спаивае-
59

Рис. 5. Структура шва паяного протеза.
мых детален и припоя. Поэтому для соедине ния методом пайки ме таллических деталей необходимо знать сос тав сплавов, из кото рых изготовлены эти детали, и соответствен но этому составу под бирать необходимый припой, который при соединении со сплавом деталей образует твер дый раствор. Идеаль ный шов может полу читься лишь при пая нии, тем же сплавом, из
которого состоят спаиваемые детали. Однако на практике это невозможно, так как для обеспечения взаимной диффузии припой следует подогревать до полного расплавления, а при такой температуре расплавляются и теряют необходимую форму спаиваемые детали.
Следовательно состав припоя должен отличаться от состава спаиваемых металлов и иметь температуру плавления ниже температуры плавления спаиваемых деталей, но иметь максимальное сродство.
Для понижения температуры плавления припоя в состав его вводят элементы, имеющие низкую температуру плавления, т. е. проводят присадку металлов. Припой также должен иметь непродолжительный период скрытой теплоты плавления, иначе это приведет к тому, что к моменту спая еще не вся масса припоя расплавится, или наоборот, перегреется и произойдет выгорание некоторых его компонентов, образуя пористый шов.
Припои, имеющие большое поверхностное натяжение, плохо растекаются по поверхности спаиваемых деталей и особенно плохо проникают в узкие щели между деталями, что ухудшает структуру шва и его прочность.
При выборе припоя в стоматологической практике необходимо руководствоваться следующими основными положениями.
1. Физико-механические свойства припоя (цвет, прочность и др.) должны быть близкими к физико-механическим свойствам спаиваемых металлов.
2. Припой не должен обладать токсическими свойствами и разрушаться в полости рта.
3. Температура плавления припоя должна быть ниже темпера-
60
Та бли
ц а 2. Состав припоя для пайки частей из золото
платиновых сплавов



Состав. %
Температура плавления,

Проба
Золото | Серебро Медь Кадмий Латунь


583 750
58,3 16 16 5,5 4.2 75 5 13 5 2
722-740
791-810


туры плавления спаиваемых металлов на 50... ГОО°С и иметь короткий период скрытой теплоты плавления.
4. Припой должен обладать хорошими антикоррозийными свойствами.
5. Припой должен обладать высокой прочностью, текучестью, хорошо смачиваться и т. д.
В качестве припоя для соединения зубных протезов, изготовленных из сплавов, содержащих золото, можно использовать сплавы золота более низкой пробы с добавлением в их состав некоторого количества кадмия и латуни. При этом проба припоя после пайки несколько меняется.
Рекомендуемые составы припоев для пайки частей из золото-.платиновых сплавов приведены в табл. 2.
В. Н. Копейкин приводит состав припоев, содержащих некоторое количество цинка для пайки сплавов золота.
Перечисленные припои применяют в стоматологической практике, однако в нашей стране в состав припоев для золота цинк не вводят, так как он способствует окислению, понижает прочность.
Способы соединения стальных деталей при изготовлении зубных протезов, челюстно-лицевых и ортодонтических аппаратов наиболее полно разработаны Д. Н.'Цитриным. Им предложен специальный припой, состоящий из следующих компонентов: серебра, меди, цинка, марганца, никеля, кадмия, магния и бериллия. Припой имеет серебристый цвет (несколько светлее стали). Температура плавления 913 °С, твердость по Бринеллю 115 кг/см2, прочность на растяжение 60 кг/см2. Обладает хорошей текучестью и антикоррозийными свойствами. Нагрев припоя необходимо проводить быстро, после расплавления источник тепла удаляют, так
Таблица 3. Состав припоя для пайки частей из сплавов, содержащих золото
^
^


Состав, %







^ Золото
А-
Серебро
Медь
Цинк
Кадмий
Температура плавления, °С

I 87-5
У 83.3
Г 75
3 4 6.2
4.5 5 10.4
0.9 1.4 1,5
4.1 6,3 6,9
900970 830-850 790810


61
Таблица 4. Состав серебряного и серебряно-кадмиевых припоев






С
остав. "/
/0







Вид припоя
о
& о ш
а ш
и
А ^ Ш
и
5
«:
5
5
5
я °'я

Л
1
5
С:
&
5 ^
Температура плавления, °С

Серебряный Серебряно-кадмиевые
63 45 37
27 25 38
10
15 15
15 0,5
5,2
4
0,3
700730 620660 800850


как при длительном нагреве происходит выгорание некоторых его компонентов и повышается пористость структуры шва. Выпускается припой в виде небольших изогнутых пластин, напоминающих полукольца, или в виде проволоки.
М. М. Гернер предложил и другие рецепты серебряного и серебряно-кадмиевых припоев для пайки частей, изготовленных из хромоникелевой стали.
Наиболее прочный шов образуется при наличии минимального слоя припоя между спаиваемыми поверхностями стальных деталей. В полости рта места спая покрываются пассивирующей защитной пленкой, которая повышает химическую стойкость припоя.
Главными недостатками припоев являются низкая их устойчивость к коррозийным разрушениям в полости рта, различие в электропотенциальном отношении со спаиваемыми металлами, а также изменение структуры спаиваемого металла в процессе пайки.
Это обусловливает ряд положений, имеющих отрицательный характер.
1. В полости рта людей, пользующихся паяными протезами из хромоникелевой стали, происходит образование окислов металлов. В зависимости от характера слюны, состава других металлических изделий, имеющихся в полости рта (протезы, пломбы, вкладки), а также особенностей организма образование окислов может носить более или менее выраженный характер.
Почернение мест пайки или наличие резко очерченных пятен на поверхности стальных протезов свидетельствует о наличии указанных окислов. При этом в полости рта людей, пользующихся такими протезами, отмечено количественное увеличение микроэлементов в слюне и образование солей тяжелых металлов, что отрицательно влияет на секреторную функцию желудка. Механизм влияния на организм окислов металлов при электролитической диссоциации в полости рта изучен еще недостаточно, однако нефизио-логичность их вполне очевидна и несовместима с принципами профилактической медицины.
2. В полости рта лиц, пользующихся паяными протезами, воз-
62
никает патологическое состояние, получившее название явлений гальванизма. Явления гальванизма связаны с разностью потенциалов, которая может возникать как при наличии разнородных металлов или сплавов, так и вследствие неоднородности структуры одного сплава.
При наличии паяных мостовидных протезов могут возникать оба фактора, обусловливающие разность потенциалов. Эти протезы состоят из разных сплавовхромоникелевой стали и припоя, а в процессе их изготовления структура каждого из этих сплавов приобретает неоднородный характер.
При проведении металлографического исследования паяных мостовидных протезов из хромоникелевой стали выявлено, что даже при тщательном соблюдении технологии по всей линии контакта имеется много непропаянных участков. В разделяющем их слое припоя встречаются микропоры. Уменьшение толщины слоя припоя хотя и обеспечивает более прочное соединение спаяных частей, но не улучшает структуры сплава у места их соединения, а количество микропор в слое припоя в этом случае даже увеличивается. Как в коронке, так и в промежуточной части наблюдается двухфазная структура стали. Встречаются участки металла с выпадением карбидов хрома по границам зерен металла.
Улучшить структуру сплава путем термической обработки (рекристаллизацией) нельзя, так как для этого протез необходимо нагреть до температуры 1000... 1100°С, а это приведет к деформации и разъединению его частей.
В результате явлений электролитической диссоциации, пористости и непропаенных участков создается недостаточная их прочность. Это приводит к укорочению сроков пользования такими протезами вследствие отрыва промежуточной части от коронок.
Учитывая вышеизложенное, при изготовлении протезов необходимо соблюдать следующие правила:
а) изготовлять металлические конструкции мостовидных протезов лишь тогда, когда в полости рта нет изделий (протезов, пломб и др.), изготовленных из других металлов или сплавов;
б) активнее разрабатывать и внедрять в стоматологическую практику сплавы, не обусловливающие высокой разности потенциалов в полости рта;
в) припой, применяемый для соединения звеньев мостовидных протезов из хромоникелевой нержавеющей стали, приводящий к неоднородности структуры сплава и электролитической активности протезов, а также недостаточно прочному соединению его звеньев, должен быть исключен из практики зубного протезирования;
г) активнее разрабатывать и внедрять в стоматологическую практику методы беспаечного изготовления протезов из хромони-келевых сплавов.
63
Флюсы
Применение высокой температуры в процессе пайки может привести к образованию на поверхности спаиваемых деталей
окисной пленки. Возможно также образование окислов некоторых металлов, входящих в состав припоя. Эти факторы способствуют образованию пористости и резко понижают взаимную диффузию сплавов и прочность пайки. Образованию окисной пленки во время пайки способствует загрязнение спаиваемых поверхностей различными веществами, особенно жиром. В связи с этим перед пайкой контактные поверхности деталей освобождают от уже имеющейся окисной пленки и других загрязнений, а также применяют специальные веществафлюсы, способные растворить и предохранить образование окисной пленки во время пайки.
К флюсам предъявляют следующие требования: 1. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя; 2. Флюсы должны растворять окисную пленку и предотвращать ее образование во время пайки; З.Флюсы должны хорошо растекаться на контактных поверхностях в горячем состоянии;
4. Флюсы должны легко удаляться с поверхности шва после пайки.
В качестве флюсов в зубопротезной технике в основном применяют буру и борную кислоту, иногда канифоль для пайки оловом.
Бура (М'а2В407-10Н20)бесцветные кристаллы, растворимые в воде и глицерине. При нагревании до температуры 400 °С полностью теряет воду, а при температуре 700 ... 740 °С плавится и становится стекловидной прозрачной массой, которая хорошо растекается и покрывает тонкой пленкой спаивающиеся поверхности. Способы нанесения буры на место пайки могут быть различными: в виде раствора, порошка или вместе с подогретым припоем. Обязательным является нанесение буры на еще не сильно нагретые поверхности, так как в этом состоянии на спаиваемых поверхностях еще не успела образоваться окисная пленка. Это особенно важно при пайке стальных деталей, ибо окисную пленку на поверхности стали бура не растворяет, а только препятствует образованию новой.
Медленный подогрев буры способствует медленной ее дегидратации без образования пузырей. Резкий же нагрев буры вызывает образование пузырей, которые смещают припой с места пайки. Резкий перегрев буры способствует образованию твердых крупинок на месте шва, которые затем трудно от него отделяются.
Применение буры в качестве флюса имеет еще и то отрицательное значение, что при нагревании она вначале вздувается, а затем плавится, образуя стекловидную массу. На участках вздутия иногда образуются окалины, которые препятствуют прочному соединению металлов.
Удалить стекловидную массу после плавления буры с поверх-
64
ности протеза можно при помощи кислот. Однако кислоты отрицательно влияют на поверхность металла, из которого изготовлен протез.
Для устранения отмеченных недостатков К. X. Красильщиков предложил флюс следующего состава: 35 % борного ангидрида, 42 % фтористого калия, 23 % борофтористоводородного калия. Этот флюс можно использовать при пайке как золотоплатиновых, так и хромоникелевых сплавов. В качестве отбела при этом флюсе используют 5 % лимонную кислоту (кипятят 23 мин), которая не оказывает отрицательного влияния на металл.
Борная кислота (НдВОз) бесцветные чешуйкообразные кристаллы, растворимые в спирте и горячей воде. В природе встречается в виде минерала сасолина, из которого получают буру. Применяют в медицинской практике как антисептик. Антисептические свойства борной кислоты выражены слабозадерживает рост микроорганизмов, однако имеет те преимущества, что не раздражает слизистой оболочки полости рта.
В зубопротезной технике борную кислоту используют как флюс. По сравнению с бурой она обладает меньшей способностью к растворению и предотвращению образования окисной пленки на поверхности металлов, а поэтому и применяется реже.
Более эффективно применение борной кислоты в комбинации с другими веществами (фтористым калием, каустической содой и др.), например, 50 % борной кислоты, 50 % фтористого кальция.
В качестве флюса можно применять смесь следующего состава:
35 % борной кислоты, 55 % порошкообразной буры, 20 % окиси кремния.
Этот флюс используют при паянии деталей из золотоплатиновых сплавов серебряным и серебряно-кадмиевыми припоями. Окись кремния в данном случае обеспечивает хорошую вязкость флюса.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОСТОВИДНЫХ ПРОТЕЗОВ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ ПРИПОЯ
Ученые давно работают в направлении изыскания новых методов и технологий изготовления протезов, позволяющих устранить из практики ортопедической стоматологии припой, а вместе с ним отрицательное воздействие на организм человека, обусловленное наличием пайки и неоднородностью структуры металла.
В 1936 г. С. С. Филимонов предложил метод бесприпойного соединения частей мостовидных протезов, изготовленных из хромо-никелевой стали. М. Касимов и В. И. Кулаженко усовершенствовали, а Г. И. Сидоренко, А. Т. Бусыгин и другие исследователи детально разработали метод беспаечного протезирования.
Показания для изготовления беспаечных протезов те же, что и
65
для паяных. Опорные зубы препарируют обычным способом, получают слепок и изготавливают металлические коронки. Коронки припасовывают в полости рта и повторно получают слепок. Перед отливкой модели внутреннюю поверхность стенок коронок (кроме их пришеечной части) смазывают расплавленным зуботехническим воском. После моделирования промежуточного звена протеза это облегчает отделение его вместе с коронками от гипсовой модели. Затем отливают гипсовую модель, на которой наружную поверхность коронок, обращенную в сторону дефекта, механическим способом освобождают от окалины и приступают к моделировке промежуточного звена протеза.
Отмоделированное промежуточное звено отделяют от коронок, охлаждают в проточной воде и снова присоединяют к коронкам. Щель, образовавшуюся за счет усадки воска между коронками и промежуточной частью протеза, дополнительно заполняют расплавленным воском, а затем коронки вместе с промежуточным звеном отделяют от модели и приступают к выполнению литейных работ.
При отливке небольшого количества протезов (одноготрех) их располагают по центру над верхней частью стояка. Во время отливки под влиянием центробежной силы расплавленный металл заполняет литьевую форму и прочно соединяется с находящимися в форме коронками.
При массовом протезировании одновременная отливка небольшого количества работ в одном блоке экономически нецелесообразна. Для повышения производительности труда техника-литейщика, экономного расходования металла, формовочного материала и электроэнергии целесообразно отливки объединять в большие литьевые блоки. Следует учитывать, что отливка "беспаечных протезов отличается от обычного литья, так как в беспаечных протезах не только отливают промежуточное звено протеза, но и обеспечивают прочное соединение его с коронками.
Беспаечные протезы. В протезах с неустановление литников большой протяженностью промежуточной
и создание части посредине ее поверхности, обращен-литьевого блока в г - г
нои к альвеолярному отростку, устанавливают один восковой литник, круглый, диаметром 2,53 мм. Если протяженность промежуточной части составляет 34 звена, необходимо ставить не менее двух литников на альвеолярной поверхности тех звеньев, которые соприкасаются с коронками протеза. На конце литника при вводе его в отливку устанавливают дополнительный питатель-прибыль шаровидной формы, диаметр которого больше диаметра литника, но не меньше 2/3 поперечного сечения наиболее толстой части отливки.
При одновременной отливке большого количества беспаечных мостовидных протезов их объединяют в литьевом блоке. Наиболее
66

эффективным оказался трехъярусный блок с расположением в нем отливок в два ряда.
В первом ряду следует размещать более крупные протезы, во втором средние и мелкие. Наиболее мелкие работы {консольные, фасеточные и др.) следует располагать над стояком в верхней части блока. Вся система блока объединяется общим стояком, изготовленным из воска и установленным на литьевом конусе. Стояк имеет круглую форму диаметром 8 10 мм. В блоке он одновременно выполняет и роль дополнительного питателя для отливок, расположенных в первом ряду. Установление дополнительных питателей для отливок второго ряда обязательно.
Рис. 6. Схема отливки беспаечного протеза.
Все заготовки для отливки беспаечных протезов следует располагать перпендикулярно
к стояку и только в той части блока, которая в момент вращения центрифуги находится в стороне кюветы, противоположной направлению вращения центрифуги (рис. 6). Это обеспечивает максимальное давление жидкого металла на контактную поверхность коронки, что необходимо для прочного соединения коронки с промежуточной частью протеза. Отливка протезов обычная.
Отлитые протезы вместе с кюветой после извлечения из литейной печи охлаждают в проточной воде, а затем тщательно освобождают отливки от остатков облицовочной массы и литников.
Протезы до полировки обязательно подвергают термической обработке (рекристаллизации) в муфельной печи, в сухом кварцевом песке при температуре 1000 ... 1100 °С.
При таком способе отливки беспаечных мостовидных протезов достигается высокая прочность соединения коронок с промежуточной частью. Прочность сварки достигается тем, что при подогреве коронки в литьевой форме до 900 °С расплавленный металл под давлением центробежной силы дифундирует в стенку коронки, кон-тактируемую с промежуточной частью. Для увеличения давления заливаемого металла на стенку коронки кювету необходимо присоединять к плавильно-литьевой печи таким образом, чтобы зафор-
67

мованные в ней отливки были расположены в стороне, противоположной направлению движения центрифуги (см. рис. 6). В противном случае прочного соединения может не произойти, так как жидкость в центробежной системе оказывает большее давление на заднюю стенку сосуда.
Рис. 7. Графическое изображение термического расширения литьевой формы и металла:
/маршалита и кварцевого песка; 2 хрононикелевой стали; 3усадка стали.
Для обеспечения точности размеров протезов проводят следующее:
а), предупреждают уменьшение размеров протеза за счет усадки воска. С этой целью отмоделиро-ванную промежуточную часть
протеза отделяют от модели, а после охлаждения воска опять приклеивают к коронкам; образовавшуюся щель заполняют воском;
б) усадку расплавленного металла от начала его кристаллизации до полного отвердевания компенсируют за счет термического расширения литьевой формы (кварцевый песок и маршалит имеют одинаковое расширение с хромоникелевой сталью в пределах температур 0 ... 900 °С, рис. 7).
Компенсация усадки жидкой части металла (до начала кристаллизации) не требуется, так как силы молекулярного сцепления жидкого металла не могут преодолеть сил молекулярного сцепления литьевой формы, в которую заключены коронки. В связи с этим деформация и разрыв отливки не происходит.
Цельнолитые мостовидные протезы одна из наиболее современных и целесообразных конструкций зубных протезов. Как и бес-паечные протезы, цельнолитые конструкции не содержат припоя основного фактора, обусловливающего ряд патологических состоянии, связанных с электролитической диссоциацией и разностью потенциалов в полости рта лиц, пользующихся протезами.
С внедрением точного литья по выплавленным моделям, использованием литейно-плавильных печей индукционного действия и различных марок хромокобальтовой стали в стоматологическую практику изготовление цельнолитых протезов стало необходимым.
КХС в расплавленном состоянии обладают высокой текучестью, способны заполнять тонкостенные литьевые формы, в связи с чем стало возможным отливать не только промежуточные звенья мостовидных протезов, но одновременно и их якорные части коронки. Это положительно отличает цельнолитые протезы от других конструкций не только в биологическом, но и в экономическом
68
отношении, так как техническое изготовление их осуществляется в один этап.
Поскольку КХС обладают высокой твердостью, обработка отлитых протезов затруднена. Для облегчения этой работы необходимо тщательное соблюдение технологии на каждом этапе их изготовления. Отливку можно осуществлять после отделения восковой репродукции протеза от гипсовой модели, что менее эффективно по сравнению с отливкой на огнеупорных моделях.
Огнеупорные модели более целесообразно отливать по дублированному слепку, полученному дублирующими массами с.уточненных гипсовых моделей, а не по обычному оттиску, снятому в полости рта.
В качестве огнеупорных масс обычно используют массы силамин и кристасил (см. с. 165). Более эффективными являются композиция В. П. Панчохи и соавторов, имеющая больший коэффициент термического расширения, поэтому способная компенсировать усадку КХС, и масса, предложенная С. И. Криштабом, М. И. Пясецкой и П. С. Флиссом, состоящая из 50 г маршалита, 50 г кварцевого песка, 5 г окиси магния, 20 г порошкообразного керамзита, 810 мл 12 % триэтаноламина, разведенного на ацетоне, 1012 мл поли-этоксисилоксина-53, 12 капель аммиака водного.
Для достижения высокого эстетического эффекта необходимо применять комбинированные конструкции цельнолитых протезов, в которых пришеечный венчик с вестибулярной стороны отсутствует. Этот участок заполняют пластмассой или фарфором. Все это выгодно отличает протез в косметическом отношении и облегчает его снятие по медицинским показаниям.
Одним из видов бесприпойного соедине-
Импульсная лазерная цдд металлических частей является их сваока поотезов ,-.
сварка. Сварные швы имеют преимущество перед паяными, так как они обладают более высокими физико-механическими характеристиками, не содержат пористости, являющейся спутником паяных швов вследствие выгорания некоторых компонентов припоя, а также технологии паяния. Сварной шов также не способствует образованию дополнительных гальванических пар.
Первая попытка сварки металлических протезов была применена более 40 лет назад, однако метод распространения не получил, так как в то время не было аппаратов точного дозирования и локального наведения энергии, что приводило к перегреву и прожогу стенок соединяемых частей.
В. Я. Жерноватый с соавторами предложил проводить сварку металлических деталей при помощи плазмотрона, что также не нашло широкого применения в связи со сложностью технологии, низкой производительностью труда, негигиеничностью, так как меж-
69
ду свариваемыми частями оставались зазоры, в которые проникала слюна и пища.
Современный уровень развития промышленной техники позволяет внедрить в стоматологическую практику метод импульсной лазерной сварки при помощи аппарата «Квант-15».
Вначале аппарат настраивают на работу со следующими параметрами: энергия импульса излучения 34 Дж; диаметр луча 0,5 1 мм; частота следования импульса 10 Гц. Затем на гипсовой модели (до начала пайки) фиксируют в нужном положении части (коронки и промежуточные звенья) точечной сваркой лазерным лучом. После сваривания деталей протез снимают с модели и производят основную (окончательную) пайку. Для этого, вращая протез, направляют луч лазера вдоль места контакта коронки и промежуточной части протеза до полного замыкания шва.
После завершения основной сварки проводят обработку (сглаживание) шва. Для этого при энергии импульса излучения 2,8 Дж на большой частоте его следования (до 20 Гц) луч проводят в направлении образовавшегося шва. Окончательную очистку шва производят щеткой.
Опыт стоматологических учреждений, применивших импульсную лазерную сварку протезов, подтверждает высокую эффективность метода. В комбинации с методом нанесения многослойных защитных нитридных покрытий вскоре он получит всеобщее признание.
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЗИСОВ ПРОТЕЗОВ
Базисом протеза называется его основание (пластинка), на которую укрепляют искусственные зубы и другие конструктивные части протеза.
История зубного протезирования уходит в далекое прошлое. О существовании зубных протезов в глубокой древности свидетельствуют многочисленные археологические находки, литературные описания и др. Однако протезы того времени отвечали лишь эстетическим требованиям. Искусственные зубы (деревянные, металлические или из кости) при помощи лигатур фиксировались к оставшимся во рту зубам. Изготовление пластинчатых протезов известно лишь с XVII в. Материалом для их базисов, как и для зубов, служило дерево, слоновая кость, кость крупного рогатого скота и лошадей.
В конце XVIII в. по предложению французского аптекаря Дю-шато для изготовления базисов пластинчатых протезов стали применять фарфор. Фарфор как базисный материал имел преимущест-
70
ва перед деревом и костью. Он не разлагался и не деформировался в полости рта, не адсорбировал на своей поверхности остатки пищи. Однако удовлетворить требования, предъявляемые к базисному материалу даже в то время, он не мог, и вскоре вместо фарфора стали применять металлы.
В середине XIX в. для изготовления базисов съемных протезов использовали золото, платину, серебро, алюминий и другие металлы и их сплавы. Пластинчатые протезы с золотым или платиновым базисом несомненно имели преимущества перед фарфоровыми, однако и они не нашли широкого применения из-за их дороговизны.
Не нашел также применения в практике зубного протезирования как базисный материал алюминий и его сплавы. Во-первых, алюминий трудно паять, что создает большие затруднения при укреплении на базисной пластинке искусственных зубов. Во-вторых, алюминий сравнительно мягок и малоэластичен, в результате чего протезы легко деформируются и не соответствуют рельефу подлежащих тканей в полости рта. В-третьих, алюминий разлагается под влиянием секрета желез полости рта и оказывает вредное влияние на организм.
Культурный и материальный прогресс середины XIX в. требовал более быстрого развития зубного протезирования на научной основе. К протезам, возмещающим дефекты зубных рядов, в том числе и к пластинчатым протезам того времени, уже предъявлялись требования не только эстетического, но и функционального характера. В связи с этим и к материалам, применяемым для изготовления базисов протезов, стали предъявляться следующие требования:
1. Не оказывать вредного воздействия на ткани полости рта;
2. Обладать достаточной прочностью, хорошей эластичностью и постоянством формы, что предохраняет протез от поломок, сти-раемости и'деформации;
3. Быть устойчивыми к воздействию слюны, пищевых остатков полости рта и воздуха в условиях длительного контакта с ними.
4. Иметь небольшую теплопроводность, что предохраняет подлежащую слизистую оболочку от ожогов при приеме горячей пищи и не нарушает терморегуляции.
5. Отсутствие пористости, влекущей за собой адсорбирование секрета полости рта и пищи.
6. Хорошо соединяться с искусственными зубами и другими конструктивными частями протеза.
7. Хорошо окрашиваться под цвет слизистой оболочки полости рта и сохранять эту окраску в условиях длительного контакта со слюной, воздухом и пищей.
8. Быть легкими. Отличаться простотой технического применения. Легко подвергаться формовке, обработке и полировке.
71
9. Быть доступным и дешевым материалом, не иметь неприятного вкуса и запаха.
Первым материалом, который хотя в далеко неполной степени, но все же удовлетворял требованиям, предъявляемым к базисным материалам, был каучук.
КАУЧУК
Каучук добывают из млечного сока некоторых деревьев, растущих в Бразилии и Индонезии. Трудно установить время, когда точно был открыт каучук. Известно однако, что впервые в Европу он завезен путешественниками из тропических стран, где его называли «кау-чу», т. е. слезы дерева. Древние индейцы вырабатывали из него различную посуду, факелы и даже обувь. Позже, с развитием науки, был установлен химический состав каучука. По химическому составу он представляет собой непредельный углеводород (СбНз) с примесью некоторого количества растительных и минеральных веществ.
Одним из важнейших свойств каучука является способность его к вулканизации. Под вулканизацией понимают химическое соединение каучука с добавленными к нему веществами при соответствующем температурном режиме.
В стоматологической практике каучук стали применять с 1948 г., когда впервые был сконструирован аппарат для вулканизации вулканизатор.
Для зуботехнических целей применялся каучук в соединении с серой. Соотношение каучука и серы в зуботехническом каучуке всегда постоянно, т. е. на две части каучука приходится одна часть серы. В зависимости от количества прибавленного к нему красителя (киновари и окиси цинка) получают каучук разного цвета (красный, розовый, желтый и белый) и различных свойств. Выпускается каучук в виде пластинок размером 140Х60Х1,5 мм. Для предупреждения от окисления и склеивания между собой каучуковые пластинки заворачивают в полотно, пропитанное крахмалом.
Вулканизация каучуковых протезов осуществляется в специальных котлах вулканизаторах, способных выдерживать давление до 10131215,6 кПа (1012 атм.).
В процессе вулканизации получают необратимое химическое соединение каучука с другими компонентами, т. е. новое вещество с новыми физико-химическими свойствами.
В зависимости от режима вулканизации свойства вулканизированного каучука различны. Наилучшие свойства приобретают протезы с каучуковым базисом, если вулканизация последнего производилась при температуре 160 °С на протяжении 5060 мин.
72
В первое время в нашей стране применяли импортный каучук, но с развитием промышленности и техники стали вырабатывать его из каучуконосных растений кок-сагыза, тау-сагыза и крым-сагыза. Советскими учеными (акад. С. В. Лебедев и др.) был получен синтетический каучук.
Применение каучука в зубном протезировании сыграло немаловажную роль в развитии этой науки. Главным образом это был прогресс технического характера, позволивший совершить переход к массовым формам протезирования. Однако внедрение каучука не решило биологической проблемы в протезировании, так как наряду с положительными свойствами (достаточная прочность, легкость обработки, дешевизна, эластичность и др.) каучук имеет и отрицательные свойства.
Основным отрицательным свойством каучука является его пори. счость и негигиеничность. Каучук легко адсорбирует пищу, вызывает раздражение слизистой оболочки протезного поля, имеется сложность окраски его в цвет, близкий к цвету слизистой оболочки полости рта. Трудность заключается и в том, что для соединения каучукового базиса протеза с искусственными зубами необходимы специальные приспособления, при помощи которых добиваются прочного удержания зубов в базисной пластинке.
Все это привело к тому, что, хотя каучук в основном и вытеснил все материалы, ранее применявшиеся для изготовления базисов пластинчатых протезов, ученые не прекращали изыскания более полноценных материалов. В качестве нового базисного материала был предложен целлулоид.
ЦЕЛЛУЛОИД
Целлулоид представляет собой смесь нитроцеллюлозы с камфо-рой и некоторыми другими веществамизамутнителями и красителями. Камфора может быть заменена борнеолом, который придает целлулоиду большую твердость.
Нитроцеллюлоза образуется в результате насыщения клетчатки азотной кислотой.
Камфора кристаллическое вещество белого цвета, характерного запаха и горьковатого вкуса. Добывается из смолы или сока камфорного дерева и сибирской пихты, а также синтетическим путем.
Чистый целлулоидстекловидная прозрачная масса, обладающая большой прочностью, хрупкая на холоде и легко принимающая нужную форму в подогретом состоянии. Плотность 1,1 г/см3. Размягчается при температуре 105110 °С. Широко применяется в авиационной технике, кинематографии и фотопромышленности для изготовления пленок, галантерейных изделий. В 70-х годах XIX в.
73
впервые Перкиром, а затем многими другими исследователями был применен для изготовления базисов протезов.
Целлулоид для зубопротезных целей выпускался в виде пластинок толщиной 11,5 мм. Перед формовкой пластинки целлулоида погружают в кипящий раствор поваренной соли, после чего они хорошо формуются.
Из-за таких отрицательных свойств, как выщелачивание камфо-ры в полости рта с последующим сморщиванием базиса, неприятный запах, сложности формовки вследствие недостаточной пластичности, целлулоид не получил признания как базисный материал в пластинчатом протезировании, однако он применяется для изготовления послеоперационных защитных пластинок и оттискных индивидуальных ложек. Раствор целлулоида в ацетоне применяется как клей для «сращивания» гипсовых моделей после их поломки и для приклеивания к коже лицевых протезов (искусственного уха^ носа и др.).
ПЛАСТМАССЫ
Общие сведения Пластмассыэто обширная группа материалов, получившая такое название
вследствие способности при определенных условиях находиться в пластическом состоянии. Основу пластмасс составляют природные или искусственные низко- или высокомолекулярные соединения. Они не являются однотипными, а представляют собой смесь веществ с различной молекулярной массой.
Высокоаолимерными называются такие вещества, молекулярная масса которых находится в пределах 5000 ... 10 000.
Свойства высокомолекулярных соединений зависят от многих факторов, главными из которых являются величина молекулярной массы, химическое строение, величина и форма цепи атомов молекулы, чистота исходных полимеров и др. Чем длиннее цепь макромолекул, тем выше механическая прочность полимера, сложнее технологические свойства.
Различают линейную, разветвленную и пространственную форму цепи (рис. 8). При линейной форме атомы макромолекулы соединены между собой ковалентными связями и расположены в одну линию. Каждая такая цепочка связана с другими за счет межмолекулярных сил, которые во многом определяют технические свойства вещества. Линейное расположение макромолекул обычно обусловливает высокую плотность вещества и высокую температуру его размягчения, повышает механические свойства полимера, но обработка этих масс более трудоемкая.
Разветвленное расположение цепочек макромолекулы обусловливает меньшую плотность вещества, т. е. более рыхлое его строе-
74

Рис. 8. Схематическое изображение расположения атомов молекулы:
а линейное; б разветвленное; в пространственное.
ние, а это ослабляет межмолекулярные силы. На разрыв таких молекул требуется меньшее количество теплоты, чем при линейном строении вещества.
Пространственное расположение цепочек обусловливается различными факторами. Иногда вследствие взаимодействия между собой линейных цепочек макромолекул образуются поперечные связи между этими макромолекулами. В других случаях такая связь отличается при взаимодействии линейных цепочек макромолекул с низкомолекулярным веществом (сшивающим агентом). Сшивающий агент, взаимодействуя с макромолекулами, образует поперечные связи между ее цепями. Пространственные структуры могут также образовываться в результате полимеризации и поликонденсации.
В последнее время появились пространственно-структурированные пластмассы, используемые в стоматологической практике для изготовления базисов пластинчатых протезов и лечебных аппаратов. Пространственное структурирование осуществляется за счет введения в состав полимеров различных веществсшивающих агентов (см. пластмассу акронил, с. 91).
Свойства сшитых полимеров зависят как от природы высокомолекулярного соединения, так и от глубины сшивки, т. е. количества поперечных связей между макромолекулами. Свойства высокомолекулярных соединений со временем меняются отмечается понижение эластичности и механической прочности вещества, увеличение жесткости и хрупкости полимера.
Подобное изменение свойств полимеров называется старени-е м. Старение материала может осуществляться вследствие различных причин, и, в первую очередь, вследствие разрыва цепочек макромолекул, что получило название деструкции вещест-в а. Деструкция может происходить вследствие механических, термических, химических и других воздействий на материал.
Для предотвращения старения, продления сроков службы ма-
75
териалов в состав полимеров вводят некоторые химические средства стабилизаторы. В качестве стабилизаторов можно применять различные вещества, одни из них поглощают энергию, приводящую к деструкции, другие разрушаются под воздействием этой энергии, а продукты разрушения вновь связывают разрушенные цепочки макромолекул и тем самым удлиняют срок службы материалов.
Для изменения свойств высокомолекулярных соединений понижения температуры, затвердевания текучести, а также однородного распределения ингредиентов в их состав вводят специальные вещества пластификаторы. В качестве пластификаторов базисных пластических масс применяют дибутилфталат, диоксил-фталат и себуцинат. Влияние пластификатора на свойства полимера зависит от многих факторов, в том числе от его количественного содержания, так, например, при повышенном содержании пластификатора в пластмассе прочность, долговечность и упругость полимера снижаются. Дибутилфталат это низкомолекулярная масляная жидкость светло-розового цвета. При введении в состав акри-ловых пластмасс повышает их эластичность и текучесть, понижает хрупкость и температуру затвердевания.
Для образования пространственной структуры вещества применяют полимеризацию и поликонденсацию.
Полимеризацией называется химическая реакция, при которой происходит объединение молекул одного и того же низкомолекулярного вещества. В результате этой реакции образуются высокомолекулярные соединения, аналогичные по своему составу исходному веществу, но отличающиеся от последнего лишь величиной молекул и свойствами. Молекулярная масса полученного вещества равна сумме молекулярной массы молекул, принимавших участие в реакции полимеризации, если реакция не сопровождалась выделением пара или газа.
Реакция полимеризации протекает только под воздействием внешних факторовтеплоты, света, присутствия катализаторов и активаторов (инициаторов). Реакцию эту следует рассматривать как единый процесс, протекающий под воздействием одного или нескольких факторов, состоящий из трех основных моментов: активации, или инициирования молекул мономера, роста цепочки и обрыва реакции.
Активация молекул мономера осуществляется за счет разрыва их двойных связей и образования свободной химической валентности под воздействием внешнего фактора.
Введенный в состав полимера инициатор (перекись бензоила) при температуре 60...б5°С распадается, образуя свободный радикал, который, взаимодействуя с молекулой мономера, активирует последнюю. Молекула эта становится центром роста полимерной
76
цепочки, к ней присоединяются другие молекулы, образуя полимерную цепь.
Рост полимерной цепи небеспредельный и после образования макромолекулы обрывается. Продолжительность и характер этого периода роста цепи зависят от природы воздействующего фактора, температуры реакции, давления, концентрации инициатора по отношению к взятому мономеру и др.
Чем выше температура реакции, тем быстрее протекает процесс полимеризации, так как в этом случае более энергично происходит распад инициатора и взаимодействие свободных радикалов с молекулой мономера, быстрее наступает обрыв цепочки.
Объединение молекул представляет собой экзотермический процесс, в результате которого выделяется определенное количество теплоты.
Процессу полимеризации можно подвергнуть либо одно низкомолекулярное вещество, либо смесь нескольких веществ. В этом случае реакция называется сополимеризацией, а продукты этой реакции сополимерами.
Поликонденсацией называется химическая реакция получения высокомолекулярных полимеров из низкомолекулярных соединений, в результате которой происходит отщепление некоторых побочных продуктов (спирта, кислоты, аммиака, воды и др.). Вследствие отщепления этих веществ молекулярная масса полимера, полученного путем поликонденсации, будет меньше суммы молекулярной массы молекул, участвующих в реакции.
Методом поликонденсации фенолформальдегидных смол были получены эфнелит, стомалит и другие пластмассы, которые некоторое время использовались в качестве материала для изготовления базисов пластинчатых протезов.
Скорость реакции полимеризации и поликонденсации можно регулировать как тепловым коэффициентом (количество теплоты в единицу времени), так и влиянием катализаторов и ингибиторов.
Катализаторами называются вещества, ускоряющие реакцию полимеризации. Для пластмасс, применяемых в стоматологической практике, в качестве катализаторов используют перекись бензоила и перекись водорода.
Ингибиторами называются вещества, замедляющие реакцию полимеризации. В качестве ингибиторов часто используют гидрохинон, амины и др.
Скорость реакции существенно влияет на протяженность цепочки молекулы. Если под влиянием температурного или другого фактора в начале реакции было создано много активных центров, способных присоединить другие молекулы, то реакция протекает быстро. Однако в результате возникают молекулы с короткими цепочками, т. е. образуются низкомолекулярные соединения.
77
Небольшое количество активных центров способствует образованию макромолекул с длинными цепочками, т. е. высокомолекулярных полимеров. Вследствие экзотермичности процесса полимеризации скорость этой реакции может оказывать влияние и на образование газовой пористости.
Пластмассы, применяемые в стоматологической практике, содержат вещества, влияющие на скорость реакции полимеризации. В соответствии с этим для каждой массы разработан определенный режим полимеризации, обеспечивающий наиболее высокие качества материала.
С развитием химии высокополимерных соединений появились новые пластмассы, нашедшие широкое применение в народном хозяйстве и медицине. Многие из них применяют в зубопротезной технике.
По типу связующего полимера все пластические массы можно разделить на четыре класса (М. М. Гернер):
первый класс пластмассы, изготовленные на основе полимери-зационных полимеров (акрилопласты, винопласты, стиропласты и Др.);
второй класс пластмассы, изготовленные на основе поликонденсационных полимеров (фенопласты, аминопласты, силипласты и Др.);
третий класс пластмассы, изготовленные на основе модифицированных природных полимеров (целлопласты, протеинопласты);
четвертый класс пластмассы, изготовленные на основе природных и нефтяных асф альтов.
Впервые в стоматологии были применены пластмассы второго класса (фенопласты), а наибольшее признание в стоматологии получили акрилопласты, относящиеся к первому классу.
С. С. Шведовым (1934) поликонденсацией фенолформальдегид-ных смол (путем отщепления побочных продуктов) была получена пластмасса эфнелит и рекомендована для изготовления базисов пластинчатых протезов.
И. О. Новик (1939) на основе фенолформальдегидных смол разработал пластмассу стомалит.
М. С. Шнейдер (1940) на основе фенол альдегидной смолы, конденсированной уксуснокислым цинком, получил пластмассу аль-гелит.
Перечисленные и многие другие пластмассы, изготовленные на основе фенолформальдегидных смол (фенопласты), не получили распространения в практике зубного протезирования и в настоящее время для этой цели не применяются. Основными отрицательными свойствами этих пластмасс оказались недостаточная их эластичность и цветонеустойчивость.
Большое распространение получили акриловые смолы, получен-
78
ные полимеризацией мономерных дериватов акриловой кислоты. Исходным сырьем для большинства этих синтетических веществ является нефть, уголь и вода.
Разработкой и внедрением в стоматологическую практику пластмасс, изготовленных на основе акриловых смол, занимались многие ученые. В Московском стоматологическом институте были разработаны массы МСИ-1 и МСИ-2 (Д. Н. Цитрин), в Горь-ковском стоматологическом институте разработана масса стомакс (А. М. Кипнис). Всеобщее признание получила акриловая пластмасса АКР-7 (акриловая масса, изготовленная по седьмому рецепту,Б. Н. Бынин, И. И. Ревизии, В. А. Марский, 3. В. Копп, М. Л. Манукян, Г. С. Петров, М. Б. Выгодская, А. А. Пешехонов, А. Г. Голубкова). Ее применяли для изготовления базисов пластинчатых протезов и искусственных зубов. В течение короткого периода времени АКР-7 как базисный материал полностью вытеснила каучук и некоторые другие материалы, применяемые для этой цели.
Несмотря на достигнутые успехи, работа по совершенствованию имеющихся и созданию новых базисных материалов с более высокими конструкционными, физико-технологическими и биологическими свойствами продолжается. За сравнительно короткий период времени зуботехническое материаловедение пополнилось многими новыми, более совершенными материалами, что значительно улучшило качество ортопедической помощи населению, а некоторые ранее применяемые базисные материалы, в том числе и пластмасса А1<Р-7, уже не удовлетворяют современным требованиям, в связи с чем выпуск ее прекращен.
В настоящее время пластмассы, изготов-
Пути совершенствования ленные на акриловой основе, являются
пластмасс, применяемых основным конструкционным материалом
в стоматологии д^ изготовления пластиночных и некоторых других видов протезов и аппаратов. С появлением акриловых полимеров значительно повысилась функциональная ценность и эстетическая значимость протезов, появились новые конструкции, применение которых до внедрения пластических масс было невозможно. Благодаря высоким свойствам пластмасс в биологическом отношении значительно снизился процент осложнений, изменился их характер. Повысилась производительность труда врачей и зубных техников, так как значительно упростилась технология изготовления протезов. Менее трудоемкой стала обработка изделий, отпала необходимость в вулканизации масс.
Наряду с положительной оценкой внедрения пластических масс в стоматологическую практику имеются и отрицательные стороны. Главным недостатком акриловых пластмасс является то, что в области расположения протезов возникает воспаление слизистой оболочки, получившее название «акр илового стоматита».
79
Считают, что возникновение стоматита связано с наличием в пластмассе (базисе протеза) остаточного, или свободного мономера. Отрицательно на ткани полости рта влияют и другие компоненты, входящие в состав акриловой пластмассы красители, замут-нители, пластификаторы, катализаторы, ингибиторы и др. Попадая в слюну вследствие вымывания или истирания массы, они обусловливают возникновение токсико-аллергической реакции (3. С. Василенко, 1980).
Важным недостатком акриловых пластмасс является также помутнение и побледнение некоторых участков протеза, расположенных как на поверхности, так и в толще массы, что снижает ее эластичность, ухудшает гигиеническое состояние полости рта и изделия. Причиной этих изменений могут быть повышенная водопоглотитель-ная способность массы, пористость, неоднородность структуры, скопление микротрещин и др.
Более значительные отрицательные воздействия на организм и несоответствие в эстетическом плане выявлены при использовании пластмасс холодного отвердевания. Нередко они обусловливают химические ожоги различной степени выраженности и токсико-ал-лергические реакции. Это объясняется не только нарушением технологии использования самотвердеющих пластмасс, но и биологической активностью входящих в нее компонентов.
Поэтому изыскание новых базисных материалов и совершенствование технологии использования уже имеющихся пластмасс являются актуальными и необходимыми.
Широкое применение в народном хозяйстве нашли пластмассы, изготовленные на основе поликарбонатов. Эти массы обладают хорошими физико-механическими, антикоррозийными и биологическими свойствами. На основе поликарбонатов была разработана масса карбодент, однако внедрить ее в стоматологическую практику пока не удалось по техническим причинам и большой твердости массы.
Не нашли широкого применения в стоматологии и полиамиды (перлон, капрон и др.) несмотря на их хорошие физико-механические, технологические и биологические свойства. Основным недостатком полиамидов является большая их усадка и водопоглощение, плохое соединение с акриловьши массами и искусственными зубами. Сложна также техника отливки изделий из полиамидов, поэтому в стоматологии применяют лишь волокна этих материалов для армирования изделий, изготовленных из акриловых пластмасс.
Не нашли широкого применения в стоматологии и фенопласты. Были разработаны специальные массы под названием эфнелит, бакелит, стомалит, однако из-за сложной технологии, а также появления к этому времени других, более технологичных и имеющих
80
Рис 9 Шприц кювета для направленной полимеризации пластмасс

преимущества в биологическом отношении препаратов, изготовленных на основе акриловых смол, эти массы не были внедрены.
В настоящее время ведутся работы, направленные на устранение имеющихся недостатков в акриловых препаратах, улучшение их физико-механических, технологических и биологических свойств.
В 1970 г. (И. И. Ревзин, И. Я. Пано-ровская) была сделана попытка внедрить в технологию изготовления зубных протезов литьевое прессование, однако создать литьевую форму многоразового использования для отливки разноформных изделий не удалось.
Литьевое прессование успешно применяется в промышленности для отливки одноформных пластмассовых изделий, т. е. изделий, имеющих единую форму и размеры. Эти или аналогичные формы не могут быть использованы при изготовлении стоматологических изделий, поскольку каждый протез и аппарат отличаются формой и размером. Создавать такие формы для каждого изготовляемого протеза экономически не выгодно. В этой связи авторами разработан кассетный способ отливки, в котором
в качестве формовочного материала использовался высокопроч-ный гипс.
Кассетный способ отливки пластмассовых зубных протезов не получил широкого распространения в стоматологической практике, однако работы в этом направлении продолжаются.
Заслуживает внимания и уже нашел применение в ряде крупных зуботехнических лабораторий метод литьевого прессования зубочелюстных протезов из пластмассы акрилового ряда (Э. Я. Ва-рес, А. В. Павленко и др., 1984). Принципиальное отличие метода заключается в том, что акриловые пластмассы формуются в закрытую кювету сразу же после смешивания порошка и жидкости, минуя стадию набухания. Давление на формуемый материал создается внутри массы и распространяется кнаружи, а окружающий массу гипс является своеобразной мембраной, которая задерживает тесто массы, но не препятствует проникновению пузырьков воздуха и несвязанного мономера.
Паковка и последующая полимеризация пластмассы осуществляется в специальной шприц-кювете, предложенной Э. Я Варесом (рис. 9).
81
Нагрев кюветы проводится со стороны, противоположной поступлению базисной пластмассы так называемая направленная полимеризация.
Формовка акриловой пластмассы методом литьевого прессования с последующей направленной полимеризацией позволяет следующее:
1. Получение протезов, имеющих точную форму и размеры.
2. Пластмассы приобретают более высокие физико-механические свойства, значительно уменьшается содержание свободного мономера, отсутствует пористость, повышается плотность массы.
Работы, проводимые в направлении легирования пластмасс, также являются перспективным методом целенаправленного изменения структуры и свойств полимеров. К сожалению, научные исследования в этом направлении лишь единичны.
А. X. Штеренберг (1983) легировал пластмассу «Синма-74» монометиловым эфиром этиленгликоля (МЕГ), что привело к повышению твердости, устойчивости к истиранию, увеличило цветостой-кость, уменьшило водопоглотительную способность массы. Все это позволило улучшить качество облицовочного слоя несъемных конструкций протезов.
Известны случаи проглатывания протезов и аппаратов или их обломков лицами пожилого возраста и детьми. Поэтому для обнаружения их месторасположения в организме желательно, чтобы базисные материалы были рентгеноконтрастными. Обычно рентгено-. контрастность обеспечивается введением в состав вещества бария сульфата, однако добавление солей бария в количестве, обеспечи-рающем рентгеноконтрастность, существенно изменяет свойства мономера. Поэтому соли бария для этой цели "не применяют.
Рентгеноконтрастностью обладают оловоорганические мономеры, но их свойства в составе базисных композиций недостаточно изучены.
Надо полагать, что исследования в этом направлении в недалеком будущем также найдут место в зуботехническом материаловедении.
Акриловые пластмассы
Способ получения Акриловые пластмассы это сложные и общая характеристика химические вещества производные акриловой и метакриловой кислот,' их эфи-
ров и некоторых других соединений. Преобладающее большинство выпускаемых в настоящее время базисных материалов изготовлено на основе метилметакрилата, так как он более полно отвечает современным требованиям, предъявляемым к базисным материа-.лам.
.82
Стоматологические базисные материалы выпускаются промышленным способом в комплектах. Комплект состоит из жидкой части препарата мономера (ММА) и порошкообразной части полимера (ПММА).
Мономер получают путем воздействия на ацетон цианидом водорода (синильной кислотой) или ее солями в присутствии щелочных катализаторов.
В результате такого воздействия образуется ацетонциангидрин.
При взаимодействии ацетонциангидрин а с метиловым спиртом в присутствии серной кислоты и подогревании образуется метиловый эфир метакриловой кислоты (т. е. метилметакрилат, или мономер) и свободный аммиак.
Мономер представляет собой бесцветную прозрачную с резким запахом ацетона жидкость. Плотность ее около 0,95 г/см3, температура кипения 100,3 °С, температура отвердевания 48°С. Под влиянием температуры, ультрафиолетовых лучей или электрического разряда в присутствии катализатора полимер изуется. Катализаторами могут служить перекись бензоила или перекись водорода. Полимеризованный метилметакрилат называют полимером или по-лиметилметакрилатом (ПММА).
Полимер представляет собой твердое прозрачное вещество плотностью 1,181,2 г/см3.
Для предохранения мономера от самопроизвольной полимеризации к нему добавляют 0,0040,006 % гидрохинона, фёнолов и аминов, хранят в темном прохладном месте. Большее количество гидрохинона или других ингибиторов вводить не желательно, так как они отрицательно влияют на скорость полимеризации пластмассового теста.
Замедляет полимеризацию и кислород воздуха, поэтому рекомендуется при расфасовке наливать не полные флаконы мономера. Держать мономер в открытом виде нельзя, так как он обладает большой летучестью.
Реакция полимеризации мономера обратима. Если куски полимера поместить в закрытый котел (перегонный куб) и подогревать, то при температуре 250...300 °С твердое вещество (полимер) превратится в пар, после охлаждения которого образуется жидкость (мономер). Этим способом пользуются для очистки мономера, так как при перегонке сначала отходят низкосортные его фракции, а затем химически чистый метилметакрилат.
Полимер выпускается фармацевтической промышленностью в виде порошка с различной величиной зерен. Производство его может осуществляться двумя способами.
Первый способдробление полиметилметакрилата на специальных фрезовых станках с последующим просеиванием через сито, содержащее 600, 800 и более отверстий в 1 см2.
83
Для обеспечения определенных качеств плаотмассового изделия к порошку добавляют различные компоненты: окись цинка или двуокись титана в количестве 1,21,5 % как замутнители, уменьшающие прозрачность массы; красители судан IV для окраски пластмассы в цвет, близкий к цвету слизистой оболочки полости рта, а также перекись бензоила в количестве 0,3 % от общей массы для ускорения процессов полимеризации пластмассового теста.
Недостатком этого способа изготовления полимера является неравномерная окраска зерен порошка, неодновременное его набухание при соединении с мономером вследствие различной величины частиц. Способ дробления полиметилметикрилата громоздкий и малопроизводительный, в связи с чем его перестали применять на производстве.
Второй, более производительный и совершенный, способ изготовления полимера эмульсионный, т. е. способ получения порошка непосредственно из мономера. Для этого в специальный аппарат, содержащий автоматическую мешалку и обогревательный прибор, наливают мономер и воду из расчета в соотношении 1 : 2 или 1 : 3. К этой смеси добавляют активаторперекись бензоила (0,3 % по отношению к мономеру) и эмульгатор крахмал. В состав пластмассы могут быть введены и некоторые другие ингредиенты. Смесь нагревают и одновременно энергично перемешивают. При температуре 80...84 °С происходит полимеризация массы и образование зерен, имеющих сферическую форму. В зависимости от скорости размешивания массы и температурного режима можно получить зерна полимера различной величины: от мельчайших, просеивающихся через сито с количеством отверстий около 10000 в 1 см2, до более крупных, просеивающихся через сито, имеющее 1000 отверстий в 1 см2.
После тщательной промывки и просушки к полученному порошку (в зависимости от его назначения) прибавляют краситель, за-мутнитель и другие вещества. В состав базисного полимера может быть введено некоторое количество коротких волокон вискозы или нейлона, окрашенных в красный или ярко-красный цвет. Эти волокна в базисной пластинке имитируют кровеносные сосуды.
В состав порошка, применяющегося для изготовления искусственных зубов и несъемных конструкций протезов, для обеспечения различных цветовых оттенков вводят различные красители, например, для желтого оттенкасульфохромат свинца, коричневого железный марс, зеленого зелень гинье.
В промышленном производстве изделия из акриловых пластмасс изготовляются путем прессования мономера или полимера под большим давлением и при высокой температуре.
&4
В стоматологической практике такой способ оказался непригодным, поскольку для обеспечения индивидуальной формы изделия применяется дешевый и удобный для работы, но хрупкий материал гипс.
В ортопедической практике замена восковой репродукции протеза на пластмассу осуществляется с помощью пластмассового теста. Для приготовления теста смешивают в определенных пропорциях (2: 1 или 3:1) полимер и мономер. Порошок при этом частично растворяется в жидкости, которая под влиянием активатора (перекиси бензола), находящегося в порошке, начинает по-лимеризоваться. Весь этот процесс носит название набухания массы.
Количественное соотношение порошка и жидкости не безразлично для качества изготовленного изделия. Мономера должно быть столько, сколько нужно для полного набухания зерен полимера, так как излишнее его количество увеличивает процент усадки пластмассы при полимеризации и удлиняет время набухания массы.
Отмеренное количество порошка высыпают в чистый фарфоровый стаканчик, в который постепенно выливают необходимое количество мономера. Во время выливания жидкости, а также в течение 0,51 мин смесь тщательно размешивают, затем накрывают стаканчик крышкой, чтобы не улетучивалась жидкая часть смеси, и оставляют массу для набухания. В процессе набухания массу 12 раза тщательно перемешивают для равномерного растворения порошка и жидкости.
Набухание длится 2540 мин. Скорость набухания зависит от дисперсности величины зерен порошка и их формы, присутствия пластификатора, количественного соотношения полимера и мономера, количества ингибитора в мономере, температуры окружающей среды и др. Чем меньше размер зерен полимера, тем больше площадь поверхности, на которой происходит взаимодействие порошка и жидкости, тем меньше времени необходимо для проникновения жидкости в глубь зерен. Время набухания акриловой пластической массы прямо пропорционально количеству ингибитора (гидрохинона) в составе мономера и количеству мономера. Чем больше процентное содержание гидрохинона и чем больше взято жидкости по отношению к порошку, тем дольше происходит набухание. Более длительное набухание массы происходит в условиях низкой температуры окружающей среды. С повышением температуры (подогрев стаканчика с массой в горячей воде или возле какого-либо другого источника тепла) сокращается время набухания массы.
В процессе набухания акриловой пластмассы различают четыре периода.
85
Первый период песочный, или гранульный. Мономер медленно проникает в зерна полимера, поэтому между зернами полимера и жидкостью нет достаточной связи. Жидкость сквозь зерна полимера просачивается как вода сквозь крупинки песка. Наружный слой зерен полимера, смоченный жидкостью, приобретает бархатистый вид, бледно-розовую окраску.
Второй период период вязкости массы. По мере проникновения мономера в зерна порошка зернистость массы постепенно исчезает. Смесь становится липкой. При перемешивании ее за шпателем тянутся волокна, напоминающие нити капрона. Смесь трудно отделить от шпателя.
Третий период период полного набухания массы. Масса приобретает однородную, тестообразную, резиноподобную консистенцию, не липнет к рукам и инструменту, но достаточно мягкая и легко поддается формовке. В этот период приступают к формовкезаполнению пресс-формы изготовляемой детали. Этот период наиболее удобен для работы техника, и характеризуется небольшим коэффициентом усадки пластмассы в процессе последующей полимеризации.
Четвертый периодпериод постепенного затвердевания. В стадии начавшегося затвердевания формовка массы нецелесообразна, так как за счет понижения эластичности теста возможно смещение искусственных зубов и других конструктивных частей протезов или аппаратов.
Подготовку теста акриловой пластмассы проводят при помощи чистых стеклянных или костяных инструментов, так как мономер вызывает раздражение кожи рук.
После формовки теста акриловой пластмассы приступают к ее термической обработке, или полимеризации.'
Полимеризация акриловой пластмассы Полимеризация может проходить при комнатной температуре, но продолжительность ее будет
исчисляться сутками. Известно несколько температурных режимов полимеризации (М. Е. Васильев, Л. Е. Шаргородский, М. М. Гер-нер и др.).
Наиболее эффективный способ полимеризации (М. М. Гернер) заключается в том, что кювету с гипсовой формой заполняют акриловой пластмассой, помещают в воду комнатной температуры. Постепенно воду подогревают таким образом, чтобы через 30 мин ее температура повысилась до 60...65°С. Такой уровень .температуры сохраняется в течение 1 ч, после чего медленно (в течение 30 мин) повышают температуру воды до 100 °С, при которой выдерживают кювету в течение 11,5 ч. Таким образом, полимеризация осуществляется в течение 33,5 ч. После полимеризации форму медленно охлаждают на воздухе. Такой режим полимери-
86
зации следует проводить по следующим соображениям. Полимеризация акриловой пластмассы является экзотермической реак1?и-ей. При подогревании температура в центре массы становится намного выше, чем температура подогреваемой воды и гипсовой формы (может достигать 120 °С). Выделившаяся теплота при полимеризации не может быть быстро отведена, так как акриловая пластмасса и гипс обладают низкой теплопроводностью. При этом образуются пары мономера, которые, не имея выхода наружу, приводят к возникновению пористой структуры материала газовой пористости.
Газовая пористость является самым большим недостатком пластмассы, проявляется в глубине материала и тем значительнее, чем толще слой массы и чем короче период повышения температуры.
Для избежания газовой пористости и обеспечения более высоких механических свойств деталей из пластмассы необходимо соблюдать температурный режим полимеризации, описанный выше. При постепенном подогреве воды до 65 °С температура внутри акрилата достигает примерно 100 °С, что в интервале 1 ч обеспечивает хорошую полноту его полимеризации. Заключительную стадию процесса полимеризации проводят при подогреве воды до температуры кипения, что способствует уменьшению остаточного мономера в протезе, который не только вызывает старение пластмассы, но и оказывает вредное воздействие на подлежащие ткани в полости рта. Между скоростью повышения температуры, временем полимеризации и качеством пластмассового изделия существует определенная зависимость чем медленнее повышалась температура . воды до кипения, тем выше качественные показатели пластмассы в отношении ее твердости, прочности на статический изгиб, разрыв, выше удельная ударная вязкость.
Кроме газовой пористости различают еще пористость сжатия и гранулярную пористость.
Пористость сжатия возникает в результате недостаточного давления на массу в процессе ее полимеризации. Эта пористость может возникнуть в любом участке массы, где имеется недостаточное давление вследствие недостаточного заполнения формы.
Гранулярная пористость возникает при неправильном соотношении порошка и жидкости. При соединении полимера и мономера последний размягчает поверхность зерен порошка и постепенно проникает в глубь каждого зерна. Вся масса приобретает гомогенный характер. Вследствие летучести часть мономера при формовке испаряется с поверхности подготовленной тестообразной массы, поэтому между гранулами остаются незаполненные промежутки. Между поверхностно расположенными гранулами образуются поры. Эта пористость остается и после полимеризации.
87
Наиболее часто гранулярная пористость возникает при формовке тестообразной массой, в которой еще не наступило полного набухания. Гранулярная пористость возникает и в тонких участках формы, где пополнение испарившейся части мономера за счет мономера, расположенного более глубоко, менее возможно. Следовательно, для предупреждения гранулярной пористости необходимо соблюдать пропорцию порошка и жидкости, производить формовку только в период полного набухания тестообразной массы и как можно меньше держать массу открытой.
Обычный полуводный гипс, из которого отливаются модели челюстей и формы для изготовления пластмассовых изделий, обладает высокой гигроскопичностью. Вследствие этого часть мономера может адсорбироваться стенкой гипсовой формы во время формовки, прессования и даже при полимеризации пластмассы, а это также ведет к образованию гранулярной пористости. Поэтому для отливки моделей и форм надо использовать вулканизированный гипс. Он менее гигроскопичный, менее пористый и более прочный. Поверхность гипсовой формы следует покрывать разделительным лаком, что уменьшает степень адсорбирования мономера из поверхностного слоя пластмассы.
В процессе полимеризации может возникнуть внутреннее напряжение изделия. Напряжение возникает вследствие усадки, неравномерности толщины изделия на разных участках, при наличии вмонтированных в пластмассовое изделие различных деталей из материалов, имеющих усадку, отличающуюся от усадки пластмассы. Возникшее напряжение значительно понижают технические свойства пластмасс, которые являются одной из причин частых поломок протезов.
Для устранения напряжений, возникающих за счет усадки, следует подбирать правильное соотношение полимера и м&номера, а также осуществлять формовку массы в стадии полного набухания.
Несмотря на то, что акриловые пластмассы от момента смешивания порошка и жидкости до момента полной полимеризации характеризуются усадкой, достигающей 7 %, готовое изделие при правильном режиме полимеризации лишь незначительно (до 0,5 %) уменьшается в размерах. Это объясняется тем, что в первый период подогрева до 60 °С масса сжимается, а при достижении температуры выше 65 °С начинает увеличиваться в объеме и почти полностью компенсирует первоначальное сокращение объема.-
Уменьшить внутреннее напряжение, возникшее вследствие неравномерной толщины изделия, можно путем медленного охлаждения массы после полимеризации.
Акриловая пластмасса характеризуется следующими физико-механическими свойствами: плотность 1,151,18'г/см3, молекуляр-
88
' ная масса 250000, твердость по Бринеллю 130190 кг/см2, теплостойкость по Мартенсу 60...70 °С, прочность на растяжение 48,3 кг/см2, прочность на изгибание 800 кг/см2, прочность на сжатие 75,9 кг/см2, линейная усадка 0,20,5, водопоглощение максимальное 2 %, наличие остаточного мономера до 0,5 %.
Внедрению акриловых пластмасс в стоматологическую практику предшествовала большая исследовательская работа по изучению химической стойкости, биологической активности и других свойств. Исследования подтвердили преимущество акриловых пластмасс перед другими базисными материалами и целесообразность их использования в стоматологической практике.
Акриловые пластмассы имеют высокую химическую стойкость, малую водопоглотительную способность (набухание), обладают антимикробным действием.
Акриловая пластмасса не лишена и некоторых недостатков. Основным недостатком является малая ее прочность. Вследствие этого многие изделия, в том числе и протезы, ломаются и имеют весьма непродолжительный срок службы. Малая теплопроводность и наличие остаточного мономера после полимеризации массы нередко являются причиной воспалительных изменений в слизистой оболочке, покрывающей ткани протезного поля. Недостаточная эластичность ограничивает применение этой пластмассы как базисного материала при атрофичной слизистой оболочке и наличии острых костных выступов в области расположения базиса протеза.
Воспалительные изменения слизистой оболочки, вызванные пластмассовым базисом протезов, разделяют на три группы (3. С. Василенко).
К первой группе относят очаговые или ограниченные воспаления. Они могут быть одиночными и множественными, острыми или принимать хроническое течение, располагаются на слизистой оболочке в пределах границ протезного поля.
Ко второй группе относят разлитые или диффузные воспаления, как острые так и хронические. В отличие от очаговых воспалений они располагаются на всей поверхности прилегания базиса протеза к слизистой оболочке, а в некоторых случаях выходят и за пределы базиса.
К третьей группе относятся нарушения чувствительных восприятии слизистой оболочки полости рта при внешне нормальном ее состоянии. К ним относятся различные гиперестезии, сопровождающиеся сухостью слизистой оболочки полости рта.
Иногда при воспалительных изменениях в слизистой оболочке отмечаются изменения и костной ткани в виде атрофии.
Эти осложнения послужили поводом для более тщательной разработки технологии изготовления протезов, выработки режимов, предусматривающих устранение некоторых факторов, создающих
89
отрицательное влияние на подлежащие ткани, а также поводом для усовершенствования акриловых пластмасс или изыскания новых материалов, лишенных указанных недочетов.
Акриловые пластмассы, выпускаемые промышленным способом
Первым базисным материалом, изготовленным на акриловой основе и получившим широкое внедрение в стоматологической практике, была пластмасса АКР-7. В связи с недостатками этой массы и разработкой более совершенных в конструкционном и физико-технологическом отношении АКР-7 сменили другие пластмассы. изготовленные на основе акриловых смол.
1'Этакрил (АКР-15) пластмасса, предназначенная для изготовления базисов пластиночных протезов и аппаратов. Выпускается в упаковке, содержащей отдельно порошок и жидкость.
Порошокэто мелкодисперсная фракция эмульгированного сополимера трех сложных эфиров: метилового эфира метакрило-вой кислоты (89 %), этилового эфира метакриловой кислоты (8 %) и метилового эфира акриловой кислоты (2%), пластифицированного дибутилфталатом (до 1 %). В качестве замутнителя используют двуокись титана или окись цинка, а небольшое количество красителя придает порошку слабо-розовую окраску.
Жидкость бесцветная и состоит из мономеров метилметакрила-та (7475%) и этилметакрилата (2625%), а также ингибитора гидрохинона или дифенилолпропана (0,005 %).
При подготовке пластмассового теста порошок и жидкость смешивают в пропорции 2:1. Паковка и полимеризация обычные.
Этакрил имеет высокие физико-технологические свойства удельная и ударная вязкость 180 кг/см2, предел прочности 500 кг/см2, твердость по Бринеллю 250 кг/см2. Изготовленные из этой массы базисы протезов обладают повышенной механической прочностью.
Починку протезов и аппаратов, изготовленных из этакрила, следует производить только этакрилом или быстротвердеющей массой протакрилом, иначе на участках починки возникают участки напряжения.
Акрел пластмасса, представляющая собой сшитый сополимер, изготовленный на акриловой основе. Состоит из порошка и жидкости.
Порошок мелкодисперсный полиметилметакрилат, пластифицированный дибутилфталатом (13%) и содержащий некоторое количество замутнителя окиси цинка или двуокиси титана. Краситель обеспечивает окраску изделия в цвета, близкие к цвету слизистой оболочки.
90
Жидкость метилметакрилат, в состав которого введен сшивающий агент метилметакриламид. Так как сшивающий агент введен в состав жидкости, то сшивка (образование разветвленной цепи атомов) образуется в период полимеризации массы.
Технологические процессы такие же, как и для других базисных пластмасс.
Акрел обладает повышенной теплостойкостью и твердостью, во-допоглотительной способностью.
/Фтораксакриловый сополимер, в состав которого входит фторсодержащий каучук. Предназначен для изготовления базисов пластиночных протезов и аппаратов. Состоит из порошка и жидкости.
Порошок мелкозернистый сополимер метилового эфира метакриловой кислоты и фтористого каучука.
Жидкостьметилметакрилат, содержащий сшивающий агент диметакриловый эфир дефинилолпропана.
Протезы из пластмассы фторакс изготавливают по общепринятой методике, однако некоторые этапы имеют свои особенности. При подготовке пластмассового теста порошок и жидкость смешивают в пропорции 2 : 1 или 2 : 0,9. Вместо разделительного лака целесообразнее применять маслянистую жидкость растительного происхождения (например, подсолнечное масло). После выплавления воска кювету погружают в масло на 1,52 ч. Затем кювету вынимают, остатки масла удаляют ватным тампоном. Формовку производят обычным способом.
Заформованную кювету целесообразно удерживать под прессом 1015 мин. Полимеризацию проводят по методу М. М. Гер-нера.
Изготовленные из фторакса базисы отличаются повышенной прочностью и эластичностью. Имеют слабо-розовую окраску, через которую просвечивается естественная окраска слизистой оболочки.
Акронил базисная пластмасса, разработана лабораторией материаловедения ЛМИ (В. Н. Батовский, М. 3. Штейгарт и др., 1979 г.). Состоит из порошка и жидкости.
Порошок сшитый полимер, изготовленный на основе метил-метакрилата, привитого к поливинилэтилолу.
Жидкость метилметакрилат, содержащий ингибитор и сшивающий агент диметакрилат триэтиленгликоля. Жидкость содержит также стабилизатор свойств и антистаритель.
Пластмасса отличается высокими технологическими свойствами, повышенной долговременной прочностью и низкой водопогло-тительной способностью. Обработка изделия несколько затруднена в связи с повышенной прочностью массы.
Бакрил пластмасса, предназначенная для изготовления базисов пластинчатых протезов и аппаратов, разработана Харьковским
91
заводом медицинских пластмасс и стоматологических материалов совместно с ЦНИИ стоматологии (автор Воскресенская И. Б. и др.).
Состоит из порошка и жидкости.
Порошок полиметилметакрилат, модифицированный эласто-мерами бутилакрилатный каучук и этилметакрилат.
Жидкость состоит из метилметакрилата и ингибитора.
Отличительной особенностью массы является высокая устойчивость к истиранию и растрескиванию.
) Пластмасса базисная бесцветная предназначена для изготовления базисов пластиночных протезов, ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов. Состоит из порошка и жидкости.
Порошок полиметилметакрилат, содержащий тинувин, который предохраняет массу от старения и разрушения в агрессивных средах.
Жидкость метилметакрилат, содержащий ингибитор.
Пластмасса не содержит красителя. Обладает повышенной прочностью и прозрачностью. Применяется в тех случаях, когда предполагается возможное раздражающее действие красителя.
Технологические процессы, как и для других базисных материалов.
Акриловая пластмасса для несъемных конструкций зубных протезов
Наиболее давней и самой распространенной в настоящее время конструкцией зубных протезов являются "мостовидные протезы. Преимуществом их перед пластинчатыми конструкциями является то, что они почти полностью восстанавливают утерянную функцию,
· хорошо удерживаются на челюстях, занимают небольшое протезное поле, вследствие чего нет значительных нарушений в ощущениях. К мостовидному протезу больной привыкает быстро.
Мостовидные протезы изготовляются из металлов (хромонике-левой стали, хромокобальтового сплава, сплавов золота и др.), что придает им большую прочность и долговечность, однако они имеют и некоторые отрицательные характеристики. Одной из них является неполноценность их в эстетическом отношении, ибо цвет металлов, применяемых для их изготовления, отличается от цвета естественных зубов. Другой из них является то, что зубы, на которых фиксируют протезы, следует препарировать.
В настоящее время успешно применяют комбинированные конструкции мостовидных протезов, основа которых изготовлена из сплавов металлов, а поверхность, обращенная к преддверию рта, из пластмассы. Комбинированными (с пластмассовой облицовкой) могут быть также коронки и штифтовые зубы.
92
Для этих работ промышленностью выпускается пластмасса синма.
/ Синма акриловая пластмасса, состоящая из порошка и жидкости.
Жидкость метилметакрилат, содержащий ингибитор гидрохинон.
Порошок мелкодисперсный фторсодержащий сополимер по-лиметилметакрилата, в состав которого введен замутнитель и краситель. Для достижения более полного эстетического эффекта комплект содержит порошок десяти цветов.
Способ применения не отличается от тех, которые рекомендованы для других пластмасс, за исключением более тщательного подбора цвета. Чтобы цвет не изменился за счет просвечивания металла, на металлическую поверхность арматуры сначала наносят покровный лак, а затем пластмассу нужного цвета.
Акриловые пластмассы холодного отвердевания
Пластмассы холодного отвердевания также называют быстро-твердеющими или самотвердеющими, однако такое название не отражает природу протекающих в них химических процессов. Для полимеризации этих масс, точнее для расчленения инициатора и образования активного радикала, не требуется дополнительной теплоты (как в пластмассах горячего отвердевания), так как она образуется при взаимодействии активатора и инициатора. Поэтому многие называют эти массы пластмассами холодного отвердевания. Однако и это название не точно, ибо взаимодействие инициатора и активатора сопровождается выделением большого количества теплоты, которое и обусловливает образование активных центров роста полимерной цепи и полимеризацию в целом.
Скорость затвердевания самотвердеющих масс зависит от следующих факторов:
1. Наличия активатора и инициатора, их природы и количественного содержания.
2. Температуры окружающей среды при температуре выше 30 °С реакция полимеризации протекает очень быстро, с понижением температуры замедляется, а при температуре ниже О °С прекращается.
3. Дисперсности порошка, формы зерен, соотношения полимера и мономера.
Применение самотвердеющих пластмасс в стоматологической практике намного упростило выполнение как лабораторных, так и клинических этапов работы, например, починку и перебазировку, одноэтапное изготовление некоторых конструкций протезов и аппа-
93.
ратов, функциональное оформление окклюзионных поверхностей искусственных зубных рядов.
На основе самотвердеющих масс разработаны новые пломбировочные массы. Первыми быстродействующими пластмассами были пластмассы типа «АСТ»АСТ-1; АСТ-2; АСТ-4. В связи с тем, что изготовленные изделия на свету быстро меняли цвет, а также с тем, что полистирол, входящий в состав массы, оказывал вредное влияние на организм, производство этих масс прекращено.
По этим же мотивам снята с производства и быстротвердеющая масса стиракрил.
В настоящее время стоматологическая промышленность выпускает следующие пластмассы холодного отвердевания:
Протакрил выпускается в комплектах, состоящих из эмульсионного мелкодисперсного порошка (полимера) и жидкости (мономера). В состав полимера входит 1,5 % перекиси бензола, до 2 % дисульфанамина и некоторое количество красителя Судана. Мо-номер представляет собой метилметакрилат, в состав которого входит 0,10,2 % активатора диметилпаротолуидина.
Препарат предназначен для ремонта пластинчатых протезов с акриловым базисом. Порошок и жидкость Смешивают в пропорции 2:1. Полученное пластмассовое тесто затвердевает в течение 15 40 мин. Пластическая масса отличается более высокими показателями цветоустойчивости в полости рта по отношению к другим быстротвердеющим пластическим массам.
Норакрил разработан сотрудниками Харьковского завода зубоврачебных материалов на основе акриловых смол. Состоит из эмульсионного мелкодисперсного порошка, окрашенного соответствующими красителями в основные цвета искусственных зубов, и двух жидкостей. Выпускается в комплектах из шести флаконов порошка, которые соответствуют номеру цвета искусственных зубов (0, 6, 10, 16, 19 и 24), и двух флаконов жидкости (№ 1 и № 2). Первоначально в отдельном сосуде смешивают в равных пропорциях жидкости № 1 и № 2 в количествах, достаточных для работы в течение 810 дней. Затем специальной меркой набирают порошок необходимой расцветки и соединяют со смесью жидкостей из расчета на 0,4 г порошка 1314 капель смеси жидкости. Все это тщательно перемешивают шпателем на предметном стекле, и после минутного набухания тесто готово к применению.
Препарат отличается более высокой цветоустойчивостью и возможностью приготовления теста необходимого цвета. Применяется для изготовления штифтовых зубов, пломб, комбинированных несъемных конструкций протезов, функционального оформления окклюзионных поверхностей искусственных зубных рядов в частичных и полных пластинчатых протезах, ремонта протезов и др.
Для функционального оформления окклюзионной поверхности
94
протеза подготовленное соответствующего цвета тесто из норакри-ла накладывают на обильно смоченную мономером окклюзионную поверхность корригируемого протеза. После завершения стадии набухания пластмассового теста протез вместе с массой вводят в полость рта и предлагают протезируемому закрыть рот в положении центрального смыкания на 1015 с, а затем в течение 1 1,5 мин делать жевательные движения. Во время движения окончательно формируются окклюзионные поверхности искусственных зубов в соответствии с их индивидуальными особенностями. После полного затвердения пластмассы излишки ее снимают при помощи фрезы или бора, поверхность сглаживают наждачной бумагой и полируют. Такая припасовка соответствует индивидуальным особенностям жевательных движений больного, улучшает устойчивость протезов при разжевывании пищи и повышает функциональную эффективность протезов.
Норакрил-65 отличается от норакрила высокой пластичностью и ускоренным сроком затвердевания. При температуре 37 °С окончательное затвердевание наступает в течение 78 мин. Назначение препарата и технология применения те же, что и для норакрила.
Стадонт выпускается Харьковским заводом зубоврачебных материалов. Состоит из порошка и жидкости.
Жидкость представляет собой метилметакрилат, содержащий некоторое количество активатора и стабилизатора. Порошок мелкодисперсный сополимер метилового (98 %) и этилового (2 %) эфиров метакриловой кислоты.
Препарат предназначен для изготовления лечебных фиксирующих шин при пародонтозе.
Перед применением порошок и жидкость смешивают в определенных пропорциях. После набухания тестообразную массу используют для изготовления шин в соответствии с существующими методиками.
Стадонт выпускается в комплектах, состоящих из трех пакетов порошка цветов № 0, № 16, № 19 и жидкости.
Редонт пластмасса, предназначенная для починок протезов и изготовления аппаратов одномоментным путем. Состоит из порошка и жидкости.
Порошок состоит из мелкодисперсного сополимера метилмета-крилата и этилметакрилата (98,1 %), перекиси бензоила (1,5 %), окиси цинка (0,4 %) и красителя.
Жидкость представляет собой смесь метилметакрилата (98,8 %),. диметилпаратолуидина (1,2 %) и гидрохинона.
При подготовке теста соотношение порошка и жидкости должно быть 2 : 1 или 2 : 1,3.
Порошок препарата может быть окрашен в розовый цвет или неокрашенный.
95
Редонт имеет хорошее сродство с базисными акриловыми массами фторакс, акрел и акронил, хорошо с ними соединяется, однако перед его нанесением на поверхность края прилегания следует смочить мономером
Карбопласт быстротвердеющая акриловая пластмасса, состоящая из порошка и жидкости. Предназначена для изготовления индивидуальных ложек на гипсовых моделях холодным отвердеванием. Для этого в фарфоровый стаканчик помещают порошок и жидкость в соотношении 3:1. После тщательного перемешивания ее раскатывают на гладкой поверхности (стеклянной пластинке) слоем нужной толщины. Чтобы масса не прилипала, предмет, которым раскатывают массу, слегка смазывают маслом или вазелином Подготовленное таким образом пластмассовое тесто накладывают на гипсовую модель, «предварительно покрытую изоляционным лаком «Изокол», а затем пальцами формируют индивидуальную ложку в соответствии с обозначенными границами и индивидуальными особенностями челюсти.
Сформированная ложка отвердевает в течение 610 мин и после незначительной доработки (уточнение границ) готова к применению.
Карбопласт выпускают в комплектах, содержащих 250 г порошка и 125 г жидкости.
Положительным качеством всех быстротвердеющих пластмасс -является простота их применения. Большинство из них применяет врач в клинике, минуя зуботехническую лабораторию. Это сокращает количество посещений больным клиники, а также время работы врача и техника по изготовлению того или другого изделия. Вследствие того, что работа выполняется непосредственно в полости рта, а не на гипсовых моделях, а также учитывая небольшой коэффициент усадки быстротвердеющих масс, изготовленные изделия отличаются большей точностью, чем работы, изготовленные обычным способом.
Объемная усадка одной и той же быстротвердеющей пласт массы может иметь различное выражение и зависит от соотношения порошка и жидкости (чем больше порошка, тем меньше осадка), однако количество жидкости должно быть достаточным для полного набухания порошка. Наиболее целесообразное соотношение порошка и жидкости указано в сопровождающей инструкции.
Процентное увеличение усадки и искажение формы изделия могут зависеть и от количества взятой массы Чем больше количество взятой массы для одновременного применения, тем больше развивается температура полимеризации, а это отрицательно сказывается на объемной усадке и постоянстве формы. Известны также случаи термических и химических ожогов слизистой оболочки
96
рта при неправильном применении быстротвердеющих пластмасс непосредственно в полости рта больного.
Быстротвердеющие пластмассы, не содержащие сшивающего агента, обладают более высокими гидрофильными свойствами по сравнению с пластмассами горячей полимеризации, содержат большее количество свободного мономера.
Эластичные пластмассы
В клинике зубного протезирования известно много случаев, когда из-за недостаточной эластичности базисного материала невозможно пользоваться зубными протезами. Степень податливости слизистой оболочки, покрывающей альвеолярные отростки, не везде одинакова. Острые края зубных лунок, острая форма гребня альвеолярного отростка, костные выступы, возвышающиеся на альвеолярном отростке и других участках, обычно покрыты слизистой оболочкой, имеющей незначительный подслизистый слой. Податливость слизистой оболочки в перечисленных участках невелика по сравнению с другими участками протезного поля.
В местах с меньшей податливостью слизистой оболочки давление, передаваемое при жевании через неэластичный базис протеза, больше, чем в участках с более податливой слизистой оболочкой. Последнее объясняется тем, что податливая слизистая оболочка под влиянием жевательной силы уплотняется, в то время как неподатливые ее участки, не имея возможности к уплотнению, принимают на себя значительную часть жевательного давления. В связи с этим на участках с повышенным давлением появляются воспалительные изменения, а иногда и изъязвления, сопровождающиеся резкой болезненностью.
Клинические наблюдения показали, что при значительной бугристости верхнего края альвеолярного отростка, острой или шишковидной форме его гребня, истонченной слизистой оболочке и в некоторых других случаях пользование протезами с твердым базисом затруднительно или невозможно.
Для повышения эластичности базиса протезов применялся эластичный каучук, который по ряду причин в настоящее время не применяется.
С внедрением акриловых пластмасс в стоматологическую практику были предприняты попытки повысить их эластичность за счет введения в их состав некоторых пластификаторов и наполнителей, а также изготовления протезов с двухслойным (комбинированным) базисом Акриловая часть базиса, в которой укреплены искусственные зубы, жесткая, а часть, обращенная к альвеолярному от-роетку, эластичная. С этой целью были созданы эластичная пластмасса АКР-9, АКР-10, полихлорвиниловая масса ЭГ-масс-12 и др.
'М 213 ду.
Функциональная ценность таких протезов более высокая по сравнению с обычными. Они более устойчивы на челюстях. Протезируемые не испытывают болевых ощущений при разжевывании пищи. Однако через 34 мес дибутилфталат, находящийся в составе масс, вымывается слюной, а эластичная часть базиса постепенно отвердевает и становится пористой. Дальнейшее пользование такими протезами невозможно.
В настоящее время АКР-9, АКР-10 и ЭГ-масс-12 не применяются, однако интерес к этим массам постоянно возрастает, так как область их применения расширяется из них изготавливают не только зубные протезы, но и протезы лица (носа, уха), обтураторы, пелоты и др.
В настоящее время стоматологическая промышленность выпускает эластичные пластмассы двух видов: в виде порошка жидкости и тонких пластинок уплотненного геля.
Эластичные пластмассы имеют свои показания к применению и определенные требования, предъявляемые к ним. Они не должны оказывать вредного влияния на организм.
Не менее важным требованием является способность массы хорошо соединяться с основным базисным материалом, так как самостоятельное применение их для указанных выше целей не всегда возможно.
Необходимо также, чтобы свойства пластмассы и ее объем не менялись в полости рта под влиянием окружающей среды. С эстетической точки зрения цвет эластичной массы должен соответствовать цвету базисного материала или того органа, который изделие замещает.
По прочности эластичные массы могут уступать базисным материалам, но все же иметь достаточную прочность для сопротивления тем силам, под влиянием которых они находятся длительное время.
Ортосил материал, применяемый для эластичной базисной подкладки. Выпускается с 1963 г. Изготавливается на силиконо-вой основе. Хорошо соединяется с базисным материалом, образуя прочный шов, но через некоторое время отторгается от него вместе со швом. Кроме того, ортосил имеет недостаточную эластичность и водопогл<^ение, что не способствовало применению его в практике.
Ортосил-М модифицированная подкладочная масса. Выпускается в комплектах. Комплект состоит из пасты, двух активаторов и подслоя (преймера).
Паста состоит из полидиметилсилоксана (62,97 %), окиси цинка (11,34 %), аэросила модифицированного (15,74 %}, красителя редоксайда (0,5 %). В состав жидкости входит катализатор № 1 АДЭ-3 (6,3 %) и катализатор №2ДБА-2Т (3,15 %).
98
Подкладка может быть подложена под базис уже полностью изготовленного протеза или в процессе изготовления протеза.
В первом случае с поверхности протеза, обращенной к альвеолярному отростку, выпиливают фрезой равномерный слой базисного материала толщиной 11,5 мм. На эту поверхность кисточкой наносят имеющийся в комплекте подслой (преймер). После 510 мин просушки и полного исчезновения запаха наносят основную пасту подкладку. Для этого из тюбика на стекло выдавли вают необходимое количество пасты и добавляют к ней катализатор № 1 в количестве, указанном в инструкции.
Содержимое смешивают до получения однородной массы, затем добавляют катализатор № 2, перемешивают и через 23 мин накладывают на подготовленную поверхность протеза и вводят в полость рта. Края формируют активным методом, а через 23 мин выводят из полости рта. Удаление излишков пластмассы и окончательную обработку протеза проводят через 24 ч.
Если эластичную подкладку из ортосила-М предусмотрено сделать во время изготовления протеза, то паковку протеза проводят в два этапа. На первом этапе гипсовую модель в пределах границ расположения протеза покрывают восковой пластинкой, толщина которой должна соответствовать толщине эластичной подкладки. Обжимая пластинку на модели, равномерно распределяют давление, чтобы пластинка имела одинаковую толщину на всех участках. Излишки воска удаляют, края пластинки сглаживают и, не снимая последней с модели, приступают к паковке основной базисной пластмассы обычным способом. После окончания паковки кювету раскрывают, удаляют восковую пластинку, а на ее место закладывают подготовленную подкладочную пасту с последующим вторичным прессованием. Полимеризация обычная.
Протез с эластичной подкладкой из ортоксила-М на ночь выводят из полости рта, промывают водой, протирают полотенцем и до утра хранят в сухом виде.
Эладент-100эластичная пластмасса, изготовленная на основе винакриловых сополимеров. Отличается хорошей продолжительной мягкостью, прочной связью с пластмассой базиса протеза. Состоит из порошка и жидкости.
Порошок состоит из сополимера СХБ-20 (99,97 %), пигмента ,(0,025%) и замутнителядвуокиси титана (0,005%).
В состав жидкости входит диоктил или дибутикфталат (100 %), который выполняет роль пластификатора-
Эластичная подкладка из эладент-100 может быть изготовлена путем одновременной паковки при изготовлении нового протеза и путем перебазировки готового протеза. Следует учитывать, что эладент-100 и базисная акриловая пластмасса имеют достаточную прочность соединения только при паковке обеих масс в тестооб-
'/24* 99
разном состоянии. Поэтому, если подкладывают эластичную массу под базис готового протеза, пластинку базиса выпиливают больше, чем на толщину будущего эластичного слоя. Паковку проводят в два этапа (см. с. 99).
Эластопластэластичная пластмасса, сополимер хлорвинила и бутилакрилата. Предназначена для изготовления шин для боксеров с целью предохранения челюстей от переломов и смягчения ушибов мягких тканей. Состоит из порошка и жидкости.
Порошок состоит из сополимеров винилхлорида с бутилакрила-том (СХБ 20) (82 %) и окиси цинка (18 %).
Жидкостьдибутилфталат (100%), он же является пластификатором.
Для получения теста берут 25 г порошка и 1517 г жидкости. Тщательно растирают до получения однородной массы, затем с некоторым избытком массу закладывают в кювету и медленно сжимают под прессом. Освободив из-под пресса кювету, помещают в еоду комнатной температуры, а затем в течение 50 мин повышают температуру до 100 °С. При этой температуре протез выдерживают в течение 1 ч. Затем кювету извлекают из воды и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Извлекать шину из кюветы следует осторожно, чтобы не разорвать массу. Ножницами срезают излишки массы. Края у места среза сглаживают карборундовыми головками без полировки.
Боксил эластичная пластмасса, изготовленная на основе си-ликонового каучука холодной вулканизации. Предназначена для изготовления боксерских шин. Состоит из пасты и жидкости.
Паста состоит из полидиметилсилоксана (силиконовый каучук) (77 %), модифицированного аэросила (19 %), окиси цинка (4 %).
Жидкостьметилтриацетоксисилан (МТАС) (100%).
Пасту выдавливают на стекло, добавляют 34 г жидкости и тщательно размешивают. Полученную массу закладывают в кювету и ставят под пресс на 34 ч. Затем шину осторожно вынимают из кюветы и помещают в 23 % раствор натрия гидрокарбоната на 30 мин. Затем шину выдерживают еще 24 ч в воде, моют с мылом, излишки массы срезают ножницами.
Технология изготовления шин из эластопласта и боксила несколько отличается. Несмотря на то, что шина из боксила не подвергается термической обработке, время на ее изготовление затрачивается больше, чем на шину из эластопласта.
Ортопластэластичная масса, изготовлена на основе акрило-вых сополимеров, пластифицированная дибутилфталатом.
Выпускается в комплектах, содержащих порошок шести цветов и жидкость. Предназначена для изготовления протезов лица, носа, уха и др.
100
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ЗУБОВ
История зубного протезирования уходит в далекое прошлое. Изготовление зубных протезов было известно еще за несколько веков до нашей эры. Искусственные зубы для них брали от рабов и животных или вытачивали из дерева, слоновой кости, кости крупного рогатого скота, а позже отливали из золота. В конце XVIII в. на смену кости и дереву пришел фарфор. Французский аптекарь Дюшато (1776), постоянно ощущающий дурной запах из полости рта вследствие разложения слоновой кости, из которой был изготовлен его протез, на одной из керамических фабрик слоновую кость заменил фарфором. Попытка Дюшато использовать фарфор для изготовления протезов была подхвачена Дюбуа, Шеманом, Уайттом и другими дантистами, которые впоследствии стали изготавливать отдельные зубы из фарфора.
Искусственные фарфоровые зубы не потеряли своего значения, в зубном протезировании и в настоящее время. Кроме фарфоровых зубов в настоящее время применяют также пластмассовые, металлические и комбинированные искусственные зубы.
» ФАРФОР
Фарфор продукт керамического производства. Первые попытки применения его в стоматологии были предприняты около 200 лет тому назад. Вначале пробовали из фарфора изготовлять весь протез (базис и зубы), но как базисный материал фарфор себя не оправдал, а как материал для изготовления искусственных зубов получил высокую оценку. Была разработана технология изготовления фарфоровых зубов и показания для их применения.
Препятствием для широкого внедрения фарфоровых зубов в стоматологическую практику оказалась сложность их технического изготовления и обеспечение прочного соединения с базисом протеза. Позднее эти препятствия были устранены. Специальные приспособления крампоны для передних зубов и незаполненные в толще жевательных зубов полости обеспечивали прочное соединение зубов с базисом. В связи с этим искусственные зубы из фарфора получили всеобщее признание несмотря на трудности технического порядка при изготовлении зубов и более дорогое протезирование.
С появлением акриловых пластмасс и внедрением их в стоматологию интерес к фарфоровым зубам значительно снизился, некоторое время фарфоровые зубы промышленностью не выпускались.
В настоящее время в связи с высоким техническим прогрессом, быстрым усовершенствованием стоматологической техники, а так-
'/2+4 213 ю1
же в связи с обнаружением отрицательных свойств акриловых масс интерес к внедрению в стоматологическую практику фарфоровых зубов снова возрос. Для решения этой проблемы необходима подготовка кадров и обеспечение зуботехнических лабораторий современным техническим оборудованием, а также внедрение в стоматологическую практику современных конструкций зубных протезов беспаечных и цельнолитых протезов, являющихся основой для применения металлокерамических конструкций.
ФАРФОРОВЫЕ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЕ МАССЫ
Фарфоровыми стоматологическими массами называют композиции, выпускаемые медицинской промышленностью с целью использования их для изготовления искусственных зубов, коронок, вкладок и других видов металлокерамических конструкций зубных протезов. Фарфоровая масса в зависимости от ее назначения должна характеризоваться соответствующими качественными показателями в отношении термического расширения и усадки после охлаждения, прочности, цвета и др.
Фарфоровой формовочной массе вначале придают соответствующую форму будущего изделия, затем термически обрабатывают в специальных вакуумных печах в соответствии с режимом, разработанным для этой массы, и только после этого изделие приобретает определенные качества.
В состав фарфоровых масс входит много различных компонентов, главными из которых являются каолин, полевой шпат, кварц и окислы различных металлов. Почти все названные компоненты представляют собой сложные вещества и состоят из многих составных частей. В связи с этим свойства фарфоровой массы зависят как от химического состава, так и от количественного содержания, степени измельчения, способа термической обработки и некоторых других показателей каждого компонента.
Каолин белая глина, основу которой составляет каолинит. Температура плавления каолинита 1700...1800 °С, поэтому чем большее количество каолинита входит в состав фарфоровой массы, тем выше температура ее плавления. Каолинит не только регулирует температурный режим массы, но и является замутнителем. В составе фарфоровой массы в зависимости от ее назначения может содержаться от 3 до 65 % каолина.
Полевой шпат в своем составе может иметь некоторые примеси в виде бесцветных калиевых, натриевых или кальциевых алюмосиликатов. При подогреве до 1200 °С полевой шпат расплавляется, превращаясь в вязкую аморфную прозрачную стекловидную массу, в которой равномерно растворены другие составные части фарфора. Чем больше процентное содержание полевого шпата в со-
102
ставе фарфоровой массы, тем прозрачнее изготовленные из нее изделия. В некоторых массах полевого шпата содержится до 60 70 %.
Кварц ангидрид кремниевой кислоты. Встречается в природе в нескольких модификациях. Температура плавления около 1700 °С. Используются главным образом кварцевые пески тонкого помола. При подогреве до 573 °С происходит изменение кристаллической решетки. Кварц переходит из ю-формы в р-модификацию, а при дальнейшем подогревании (8001400 °С) превращается в триди-мит и кристобаллит. При этом снижается его плотность и увеличивается объем до 15 %. За счет этого значительно уменьшается усадка всей фарфоровой массы. Кварц увеличивает вязкость расплавленного полевого шпата, обусловливает твердость и химическую стойкость фарфоровой массы.
В зависимости от назначения в состав фарфоровой массы может входить от 15 до 60 % кварца. В состав некоторых масс входит доломит, глинозем, борная кислота и др.
Для придания окраски фарфоровой массе, близкой к цвету естественных зубов, в состав ее вводят различные красители окислы титана, кобальта, хрома, цинка, а также окислы благородных металлов (золота, серебра и др.).
Свойства фарфоровых масс и изготовленных из них изделий зависят не только от природы и процентного содержания входящих в них компонентов, но и от чистоты и степени дробления компонентов, характера термической обработки.
Вещества, являющиеся составными частями фарфоровой массы, в природе в чистом виде не встречаются, поэтому их следует измельчать и освобождать ог примесей. Чем мельче частицы каждого вещества, тем легче они освобождаются от примесей, тем больше общая площадь их поверхности, что имеет важное значение для прочности соединения их с другими компонентами, а также прочности готового изделия.
При многократной термической обработке фарфоровой массы сначала расплавляется полевой шпат, как имеющий наименьшую температуру плавления, затем постепенно расплавляются коалин и кварц, имеющие почти одинаковую, но более высокую, чем у полевого шпата, точку плавления. В результате создается однородная структура, в которой каждый из составных элементов обеспечивает качественные показатели и придает определенные свойства всей массе. В то же время нельзя рассматривать фарфоровую массу как механическую смесь ее компонентов. Измельченные компоненты, или шихту, смачивают водой и, уплотняя, накладывают в маленькие глиняные капсулы. Предварительно внутренние стенки капсулы посыпают размельченным кварцем и каолином для предупреждения возможного прилипания шихты к стенкам капсу-
'/2+4* юз
лы Плотно наполненные капсулы помещают в специальные печи, где производится обжиг массы в течение 20 ч при температуре 1300...1400 °С. Процесс обжига шихты называется ф р ит-тованием, а полученная после фриттования массаф р и т-то и.
Фритту нагревают в электрических печах до 700 °С с последующим быстрым охлаждением водой. Это приводит к растрескива-нию массы, что облегчает последующее дробление ее на шаровых мельницах. Полученный порошок просеивают через сито, имеющее от 900 до 10000 отверстий в 1 см2. Затем фритту просушивают при температуре 130.. 160 °С. При добавлении к ней пластификатора и других необходимых веществ (крахмального клейстера, трагаканта, красителя) образуется фарфоровая масса с определенными свойствами. Красители обеспечивают необходимый цвет изделию, а также предотвращают просвечивание естественного зуба или металлической основы металлокерамического изделия Фарфоровые массы имеют различные теневые оттенки, поэтому для получения цветового оттенка, близкого к естественным зубам, необходимо комбинировать эти оттенки.
Фарфоровые массы, применяемые в стоматологической практике, отличаются одна от другой как составом входящих в них компонентов, так и количественным их содержанием. В связи с этим они нмеют различною температуру плавления, цвет, прозрачность, прочность, усадку, коэффициент теплового расширения и др.
В зависимости от температуры плавления фарфоровые массы классифицируют как тугоплавкие (1300. 1370 °С), среднеплавкие (1090..Л260°С) и легкоплавкие (870..1065°С). Тугоплавкие фарфоровые массы применяют в основном для фабричного изготовления искусственных зубов, среднеплавкие и легкоплавкиедля ко-роьок, вкладок iv ости видных протезов
По назначению для применения фарфоровые массы разделяют на базисные, или грунтовые, дентинные и эмалевые, или скло-видные-
Масса, применяемая для базиса, должна иметь высокую прочность При моделировании внутреннего слоя коронки ее накладывают непосредственно на платиновый колпачок
Дентинной массой заполняют средний слой коронки или другого изделия в таком количестве, чтобы достигнуть необходимого размера и цвета.
Эмалевая, или скловидная, масса предназначена для изготовления наружного слоя коронки. Этот слой должен быть прозрачным, через него просвечивается дентинный слой, имеющий необходимый цвет.
Фарфоровые массы (базисная, дентинная и эмалевая), применяемые для изготовления изделия, должны иметь одинаковый ко-
104
Таблица 5 Состав фарфоровой массы гамма






Сост
г. и









Ква
р"







Масса
Базисная
Дентннная Эмалевая
Полевой шпаг
55,25 57,58 56.87
ГОСТ 43-70
29,6
31,67 31,3
гост
9оэ6-(11 6,8
7,2 7,1
Доломит
1.35 1,44 1,42
Окись цикка
2 2,11 3,31
Каолин 5


эффициент теплового расширения, чтобы избежать раскола или разрыва стеньи изделия во время обжига или охлаждения его после обжига.
Промышленным способом выпускают следующие фарфоровые массы.
Масса ФЛ-1 разработана в 1956 г, представляет собой алюмо-боросиликат и состоит из дв\х фритттвердоплавкой и легкоплавкой
В состав твердоплавкой фритты входит 80 % полевого шпата, 18 % кварца, 2 % каолина
Легкоплавкая фритта состоит иэ 19 % полевого шпата, 15,4 % спадумена, 30 % борной кислоты, 18 % кварца, 7 % окиси цинка, 4 % окиси стронция, 6,6 % доломита.
Масса характеризуется широкой гаммой цветов, высокой твердостью (270. .300 кг/см2). Температура плавления 900 °С. Изделия из этой массы можно изготавливать не только на платиновой, но и на золотой фольге.
Масса гамма разработана в 1978 г. в Центральном научно-исследовательском институте стоматологии совместно с Ленинградским заводом медицинских полимеров. Комплект состоит из трех фритт базисной, дентинной и эмалевой (табл. 5).
Рекомендуется для изготовления вкладок и искусственных коронок.
Выпускается в комплектах Комплект состоит из набора порошков базисных (7), дентинных (12), эмалевых (2).
После термической обработки в вакуумной печи при температуре 1100...1110°С изделие приобретает хорошие физико-механические и эстетические свойства, высокую прочность, устойчивость к растворам щелочей и кислот, инертность к живым тканям.
Для изготовления металлокерамкчестах стоматологических изделий разработана фарфоровая масса трех составов тугоплавкая, легкоплавкая и средяеплавкая. Каждая из этих масс" состоит из двух фритт: грунтового непрозрачного слоя и прозрачного эмалевого слоя
105
Изделия из легкоплавкой фарфоровой массы можно изготовить на основе низкотемпературных металлических сплавов, из тугоплавкой на основе высокотемпературных сплавов металлов, из универсальной массы на основе благородных и неблагородных сплавов.
СИТАЛЛЫ
Ситаллами называют поликристаллическое стекло, характеризуется мелкозернистой структурой, большой прочностью, твердостью, термостойкостью.
Московский медицинский стоматологический институт совместно с Ленинградским государственным институтом стекла и заводом «Медполимер» разработал на основе ситаллов массу «Сикор», рекомендованную для изготовления зубных коронок. Температура обжига массы 860...960 °С. Изделия из этой массы имеют высокие эстетические качества и хорошую прочность. При обжиге в базисном слое коронок отсутствуют трещины, что позволило сократить количество обжигов в процессе изготовления искусственных коронок.
ИСКУССТВЕННЫЕ ЗУБЫ
Искусственные зубы предназначены для возмещения дефектов, образовавшихся в естественном зубном ряду, что имеет важное функциональное, а также эстетическое и гигиеническое значение. Искусственные зубы, как правило, изготавливаются централизованно заводским путем, и лишь в отдельных случаях, главным образом металлические искусственные зубы, изготавливают в зубо-технической лаборатории.
Искусственные зубы могут быть изготовлены из фарфора, пластмассы, сплавов металлов или могут быть комбинированными. Искусственные зубы должны обладать биологической индифферентностью, не оказывать вредного воздействия как на ткани, с которыми непосредственно соприкасаются, так и на весь организм.
Зубы должны обладать хорошей прочностью и высокой износо-стойкостью, т. е. противостоять разрушающему действию во время разжевывания пищи, взаимодействия слюны, продуктов питания, лекарственных препаратов и др.
Искусственные зубы должны прочно соединяться с базисом протеза, восстанавливающего дефект зубного ряда. Такая прочность соединения может быть достигнута за счет однородности структуры материалов базиса и зубов или за счет различных дополнитель-
106
ных механических приспособлений. Последнее значительно усложняет работу по техническому изготовлению протезов.
По форме, величине и цвету искусственные зубы должны быть близкими к естественным зубам. Цветоустойчивость зубов должна быть стабильной на протяжении всего времени пользования протезами.
Искусственные зубы должны иметь оптимальные показатели теплостойкости, водопоглотительной способности и других физико-механических свойств.
ФАРФОРОВЫЕ ЗУБЫ
Фарфоровые зубы используют при изготовлении как съемных, так и несъемных конструкций зубных протезов. Они имеют преимущество по сравнению с другими искусственными зубами. Фарфоровые зубы больше соответствуют естественным зубам с эстетической точки зрения, не оказывают вредного влияния на ткани полости рта, имеют большую прочность и высокую эффективность в функциональном отношении.
Технология изготовления искусственных зубов из фарфора заводским способом различна, и касается, главным образом, термической обработки, цвета, анатомической формы и других факторов в соответствии с их функциональным назначением.
Искусственные зубы из фарфора подвергают двухкратной термической обработке. Подготовленную фарфоровую массу закладывают в специальные металлические формы, которые вместе с массой подогревают до температуры 200 °С. В этих условиях масса еще не имеет высокой твердости и легко приобретает необходимую анатомическую форму. Затем на наружную поверхность подготовленного зуба наносят облицовочный эмалевый слой массы соответствующего цвета и подвергают повторному обжигу при температуре близкой к 1400 °С. В процессе повторной термической обработки зуб приобретает высокую твердость и гладкую блестящую поверхность, напоминающую поверхность естественного зуба.
Так как фарфоровые зубы не вступают в химическое соединение с базисными материалами протезов, то для прочного соединения базиса с зубами последние должны иметь специальные механические приспособления.
По способу соединения фарфоровых зубов с базисом протеза различают зубы крампонные (рис. 10, а), диаторические (дырчатые) (рис. 10,6) и трубчатые.
Крампонные зубы имеют специальные приспособлениякрам-поны, заплавленные в толщу зуба и выступающие на оральную его поверхность в виде штифтов. Крампоны могут быть пуговчатые и цилиндрические. Пуговчатые крампоны имеют утолще-
107

а 5
Рис 10. Фарфоровые зубы акрампонные, бдиаторические
ние как на свободном, так и на заплавленном концах и служат для соединения с базисом пластиночных протезов. Цилиндрические крампоны на свободном конце утолщения не имеют, служат для соединения фарфорового зуба с базисом в несъемных конструкциях протеза.
Крампоны должны быть изготовлены из материала, коэффициент объемного расширения которого близкий к коэффициенту расширения фарфора. Это предохраняет от образования трещин в массе фарфора во время термической обработки.
Лучшим материалом для изготовления крампонов является платина, однако для удешевления искусственных зубов из платины изготовляют не весь крампон, а лишь только втулочки, входящие в толщу фарфора. В эти втулочки вставляют штифты (крампоны), изготовленные из сплава никеля, покрытые снаружи тонким слоем золота. Крампонными приспособлениями обычно снабжают фронтальную группу верхней и нижней челюсти.
Диаторические (дырчатые) зубы названы так из-за наличия на десневой поверхности зуба углубления, расширенного в толще массы зуба и суженного у входа. Базисный материал во время формовки входит в диаторическое отверстие, приобретает прочность после полимеризации и за счет этого зуб прочно удерживается на базисной пластинке протеза. С диаторическими приспособлениями делают боковые (жевательные) зубы, а лишь иногда фронтальные. Фронтальные зубы с диаторическими приспособлениями применяют при постановке их на приточке.
Трубчатые зубызубы (боковые), через толщу которых от десневой к жевательной поверхности проходит сквозной канал (трубка) диаметром 1,5 мм. В этот канал вводят металлические штифты, отходящие от металлической пластинки базиса протеза. Укрепляют штифт в зубе цементом. Трубчатые фарфоровые зубы применяют при изготовлении пластинчатых протезов с металлическим базисом, а также дуговых протезов.
ПЛАСТМАССОВЫЕ ЗУБЫ
С внедрением в практику ортопедической стоматологии акрило-вых пластмасс изменилась технология изготовления пластиночных протезов, упростились некоторые этапы работы, не снижая качества протезов. Из пластмасс стали создавать не только базисы протезов, но и искусственные зубы. Искусственные пластмассовые
108
зубы по некоторым показателям уступают фарфоровым, но по некоторым имеют даже преимущество. Они соответствуют требованиям, предъявляемым к искусственным зубам, более выгодны с экономической точки зрения. Их изготовление намного проще по сравнению с фарфоровыми зубами. Зубной техник затрачивает значительно меньше времени на постановку зубов в пластиночном протезе, а врач за более короткое время может осуществить коррекцию протеза во время сдачи его пациенту.
Пластмассовые зубы, выпускаемые медицинской промышленностью, характеризуются высокими показателями в отношении прочности, износостойкости, водопоглотительной способности и других физико-механических свойств. Они хорошо соединяются с базисом "протеза без дополнительных механических приспособлений, индифферентны к окружающим тканям, эстетичны.
Центральный научно-исследовательский институт стоматологии разработал новый альбом фасоно-размеров и типов искусственных пластмассовых зубов, а харьковский завод зубоврачебных материалов освоил массовое производство з^бов согласно этом\ альбому.
Основой для разработки нового альбома зубов послужили антропометрические исследования, согласно которым выделяют три наиболее часто встречающихся размера зубных дуг (измерения производятся от одного до другого угла рта или от середины одного до середины другого клыка верхней челюсти) 33 мм, 35,4 мм, 38,4 мм.
Альбом содержит 17 фасоно-размеров фронтальных верхних и нижних зубов и 5 фасоно-размеров боковых зубов. Размер гарнитура определяют по двум величинам: по высоте коронки зуба (от 11 мм до 13,9 мм) и по ширине верхних шести фронтальных зубов (от 37,2 мм до 51,8 мм). Наибольшую ширину имеет гарнитур № 14.
Верхние фронтальные зубы выпускаются трех фасонов: прямоугольные, клиновидные и овальные. Нижние зубы выпускаются только двух фасонов: прямоугольные и клиновидные.
Фасон зубов подбирают в соответствии с тремя формами лица прямоугольной, клиновидной и овальной.
Фасоно-размеры обозначаются номерами. Большему номеру соответствует в основном и больший размер гарнитура (№2№ 14 гарнитур фронтальных зубов и № 1 № 3 гарнитур жевательных зубов). Размеры зубов как по высоте, так и по ширине постепенно увеличиваются.
Пластмассовые зубы значительно мягче фарфоровых, поэтому они легче поддаются коррекции как во время постановки их на базисах протезов, так и во время сдачи протезов больному. Однако они быстрее стираются при пользовании протезами.
109
Для обеспечения более высоких качеств и большей продолжительности срока службы протезов в настоящее время пластмассовые зубы изготавливают на основе сшитых полимеров. В качестве сшивающих агентов применяют диметакрилатэтиленгликоль или другие вещества. Сшитые полимеры обладают более высокой твердостью, теплостойкостью и устойчивостью к стиранию. Однако зубы из сшитых полимеров менее прочно соединяются с базисным материалом протеза, причем чем больше глубина сшивки сополимера, тем меньше прочность соединения зуба с базисом. Поэтому глубина сшивки должна быть такой, при которой во время полимеризации базисного материала может образоваться достаточная химическая связь зуба с базисной пластмассой. Чем больше площадь соприкосновения зуба с базисом, тем прочнее между ними связь, поэтому при окончательной моделировке восковой репродукции протезов не следует слишком освобождать шейку зуба от воска, а во время обработки протеза выпиливать много пластмассы вокруг искусственного зуба.
По размерам и анатомическим особенностям челюсти объединили в четыре наиболее типичные группы. Для каждой группы был разработан специальный альбом искусственных зубов из пластмассы под названием «Эстедент» (А. И. Дойников, В Б. Гельмин, В Е Добровольский, В Н Батовский, М А. Нападов и др) (рис. 11).
Альбом содержит пять групп зубов (четыре основных и одну дополнительную). Каждая основная группа имеет одинаковую ширину шести верхних передних зубов, но зубы каждой группы отличаются между собой формой и размерами по высоте.
Первая группа имеет самую меньшую ширину (40 мм) и высоту (2123 мм) передней шестерки. Во всех последующих группах ширина и высота увеличиваются. Это дает возможность при протезировании беззубых челюстей подобрать такой гарнитур зубов, который наиболее полно соответствует анатомическим особенностям челюстей протезируемого с незначительной коррекцией во время постановки зубов в артикуляторе или окклюдаторе.
Подбор гарнитура для беззубых челюстей осуществляется при помощи дентомера, состоящего из четырех линеек, соединенных булавкой. Каждая линейка по размерам соответствует одной из четырех групп искусственных зубов. При подборе необходимого гарнитура линейку дентомера сгибают в соответствии с формой модели так, чтобы центральная (средняя) полоска на линейке соответствовала средней линии лица (резцовой линии на модели), а края линейки доходили до бугров верхней челюсти с обеих сторон модели (рис. 12). Номер подошедшей линейки будет номером группы искусственных зубов, необходимых для данного больного.
Высоту зубов подбирают при помощи той же мерной линейки
110




Гарнитуры из 2в зуооС
Гарнитуры верхних передних зуоой
Гарнитуры нижних переоних зубаб
Гарнитуры ИокоНых зуВоС







000060
\-Л^У-АА^ЛУ
I401







95
210 210
210 21 0
11 11
11 ж 11 ж

1
=Э1
са. <\»
Оэ
220 220 227
220 220
22 V
11 11 11
11 ж 11 ж 11 ж



Оь
230 230
230 230
11 11
11ж 11 ж







ПТОДП ^л^л^^х-л^







б?
240 240
240 240
12 12
12 ж 12 ж

=Э1 С».
р» СМ
Од
250 250
25 V
250 250
25 V
12 12 12
12 ж 12 ж 12 ж



Ог
260 260
26 0 260
12 12
12 ж 12 ж







ооооаб
\/Л>^ЛЛ\^'







0^
270 270
27 0 270
13 13
13ж 13 ж

^ ^
81
260 280 26 V
260 260 26 V
13 13 13
13ж 13ж 13ж



81
290 290
29 0 290
13 13
13ж 13ж







000909
\-/\-А^^^^^-^«7







а?
300 300
300 ЗОо
14 14
14 ж 14 ж

=31
5-<»
91
310 310 31^
310 310
5/У
14 14 14
14 ж 14 ж 14 ж



01
320
320
320 320
14 14
14 ж 14 ж


Рис 11 Альбом зубов «Эстедент» П прямоугольные, /\ клиновидные, О овальные



Рис. 12. Выбор группы зубов «Эсте-дент».
Рис. 13. Определение высоты зубов «Эстедент».
(рис. 13). Конец линейки с обозначенными цифрами располагают между линией улыбки, обозначенной на восковом валике, и нижним краем валика (протетическая плоскость). Цифра на мерной линейке, которая соответствует этому расстоянию, является высотой подобранной группы зубов.
Фасоны зубов подбирают в соответствии с формой лица квадратной, клиновидной,овальной.
К пятой группе зубов «Эстедент» относятся три гарнитура верхних передних зубов, три гарнитура нижних передних зубов и по два гарнитура боковых верхних и нижних зубов. Зубы этой дополнительной группы отличаются от зубов основных четырех групп своей формой и размерами. Особенно удлинена пришеечная их часть.
Зубы пятой группы используются главным образом при изготовлении частичных пластиночных протезов, для возмещения частичных дефектов зубных рядов как верхней, так и нижней челюсти.
Большое разнообразие зубов этой группы дает возможность тщательно подобрать искусственные зубы к естественным, частично сохранившимся в полости рта протезируемого, зубам. Изготовленные таким образом частичные пластиночные протезы высокоэффективны как в функциональном, так и в эстетическом отношении.
С 1979 г. промышленным способом выпускаются пластмассовые зубы «Эстедент-02», которые характеризуются высокой износостой-костью и хорошими эстетическими свойствами. Эмаль этих зубов имеет достаточно высокую прозрачность, через которую просвечиваются светлые пятны и полоски, имитирующие естественные зубы.
М. А. Нападов и М. М. Гернер разработали искусственные зубы молочного прикуса «Эстедент-Д». Гарнитур зубов .«Эстедент-Д» содержит 20 зубов 10 для верхней и 10 для нижней челюсти, из
112
них 12 передних и 8 боковых зубов. По величине они имеют средний вариант развития зубов молочного прикуса. Ширина гарнитура для верхней челюсти 74±1,5 мм и 58±1,5 ммдля нижней челюсти.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЗУБЫ
Металлические искусственные зубы в съемном протезировании не применяют, но широко используют в несъемном протезировании. Стандартные заготовки искусственных металлических зубов разных размеров выпускаются промышленным способом.
В зуботехнической лаборатории из стандартных отливок подбирают звенья, которые наиболее соответствуют размерам и форме отсутствующих естественных зубов в зубном ряду. Подобранные зубы при помощи абразивных инструментов обрабатывают, подгоняют к зубам, ограничивающим дефект, а затем соединяют с якорной частью протеза. Работа по подгонке стандартных искусственных металлических зубов трудоемкая и недостаточно эффективная, так как добиться точного плотного прилегания поверхности стандартного зуба к якорной части протеза не всегда удается и эту неточность компенсируют массой припоя, применяемого в процессе пайки.
В настоящее время в связи с оснащением современным зуботех-ническим оборудованием, созданием централизованных стоматологических литейных и внедрением в стоматологическую практику индивидуального литья потребность в стандартных искусственных металлических зубах резко сократилась. В зуботехнических лабораториях на моделях изготавливают восковую репродукцию искусственных зубов, а затем методом точного литья по выплавленным моделям заменяют воск на сплавы металлов (хромоникелевую и хромокобальтовую сталь, сплавы благородных металлов). Таким образом изготавливают индивидуальные металлические зубы.
Индивидуально изготовленные металлические искусственные зубы точно прилегают к якорной части протеза, более полно соответствуют размерам и форме утраченных естественных зубов.
С внедрением в практику несъемного протезирования беспаеч-ных и цельнолитых конструкций зубных протезов изготавливать стандартные заготовки металлических зубов нет необходимости.
Вспомогательные материалы
Вспомогательными в ортопедической стоматологии называются материалы, которые непосредственно не входят в состав изготовленных протезов или аппаратов, но в процессе работы могут быть использованы как самостоятельные материалы или входить в состав сплавов, имеющих вспомогательное значение.
СЛЕПОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Общие сведения Материалы, применяемые для получения слепков, называются слепочными материалами. Изготовление функционально полноценных зубных протезов, ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов возможно только на основе моделей, являющихся точной копией протезируемой челюсти. Модели также используют для уточнения диагноза (диагностические модели), контроля эффективности лечения и др.
Изготавливают модели путем отливки полученного слепка, поэтому точность модели прежде всего зависит от качества слепка.
Качество слепка в свою очередь зависит от свойства применяемого слепочного материала, выбора методики получения слепка и умения врача правильно использовать выбранную методику и материал, характера дефекта и анатомо-физиологических особенностей полости рта протезируемого.
Если слепок по каким-либо причинам не соответствует предъявляемым к нему требованиям (нет рельефного отображения или неполный захват тканей протезного поля, деформация отпечатка во время выведения его из полости рта и др.), качество протеза даже при правильном выполнении всех последующих этапов работы не может быть высоким, а в преобладающем большинстве случаев он оказывается функционально неполноценным.
В зависимости от цели снятия слепка, характера тканей протезного поля и других особенностей необходимо подбирать такие сле-почные материалы, которые наиболее полно соответствуют данным условиям. Например при получении слепка с мягких тканей, покрывающих беззубые челюсти, рекомендуется использовать определенные слепочные массы, которые будут менее эффективны для получе-
114
ния слепков с твердых тканей, имеющих поднутрения (нависающие края) или узкие щели в межзубных промежутках и др.
По отлитой модели конструируют (моделируют) части протеза из моделировочных материалов, которые затем заменяют базисными материалами.
На заре развития ортопедической стоматологии не было ни сле-почных, ни моделировочных материалов. В те далекие времена протезы вырезались из куска твердого материала (дерева, кости), которые в какой-то степени возмещали дефекты зубного ряда. Техника изготовления таких протезов была трудоемкой, а эффективность их незначительной. Только в начале XVIII в. в качестве слепочного материала был предложен пчелиный воск. Пчелиный воск не обеспечивал точности получаемого слепка, однако по сравнению с ранее существующей методикой вырезывания протеза «на глаз» вырезывание протеза по слепку имело некоторые преимущества. Метод снятия слепка натолкнул исследователей на изыскание новых, более подходящих слепочных материалов. Через некоторое время для этой цели были предложены глина, гуттаперча и др. Так, в 1840 г. в качестве слепочного материала был применен и гипс, который не потерял своего значения и в настоящее время. Воск же стали использовать в основном как моделировочный материал. Однако деления материалов на слепочные и моделировочные в то время не было, так как их было очень мало, а некоторые из них использовались и как слепочные, и как моделировочные. В настоящее время с появлением достаточного количества материалов, отвечающих высоким требованиям как слепочных, так и моделировочных материалов, целесообразно выделять их в самостоятельные группы, т. е. группу слепочных и группу моделировочных материалов.
В настоящее время к слепочным материа-Свойства слепочных лам пердъявляются следующие основные материалов требования.
1. Слепочный материал не должен оказывать вредного воздействия на организм пациента и врача, отрицательно влиять на ткани, соприкасающиеся со слепком.
2. Слепочный материал должен обеспечить точный отпечаток тканей протезного поля (слизистой оболочки, костной основы и зубов), сохранять постоянство формы после снятия с челюстей, выведения из полости рта и хранения до отливки модели.
3. Обладать хорошей пластичностью в интервалах температур, не вызывающих ожогов в полости рта.
4. Иметь оптимальную скорость отвердевания, позволяющую вводить массу в полость рта в пластичном состоянии и через некоторое время выводить из полости рта в затвердевшем виде.
5. Обладать антисептическим действием.
6. Не разрушаться при взаимодействии со средой полости рта.
115
7 Не иметь неприятного запаха и вкуса
8. Непрочно соединяться с материалом модели, легко от нее отделяться и не изменять цвета модели.
9 Быть доступным, дешевым, удобным для транспортировки и долгосрочного хранения.
По точности получаемого слепка, химическому составу, физическому состоянию, условиям применения и возможности повторного использования слепочные материалы объединяют в соответствующие группы. Разработано несколько классификаций
Наибольшее распространение получили классификации слепоч-ных материалов, в основе которых лежат физические характеристики масс (классификация И М Оксмана, А. Н. Дойникова, А. Н. Губской и др ).
Исходя из физических свойств материалов И. М Оксман_выде-ляет четыре группы слепочных масс. 1 Кристаллизующиеся (гипс-полугидрат обычный и автоклавированный), эвгенолоксицинковые массы (дентол).2 Термопластичные (гуттаперча, стене, сто мо пласт, дентафоль, акродент, ортокор) 3 Эластичные (гидроколлоидные массы, альгинатные стомальгин, тиоколовые тиодент, силико-новыесиэласт). 4 Самотвердеющие (пластмассы холодного отвердевания)
Эта классификация не лишена недостатков, так как в настоящее время применяют столько слепочных материалов, что их уже невозможно вместить в перечисленные четыре группы, а некоторые материалы могут быть отнесены не к одной, а к нескольким группам
В четвертую группу (самотвердеющие слепочные массы) в основном должны быть отнесены бьгстротвердеющие акр иловые пластмассы, изготовленные на основе акриловых смол, но использовать их в виде слепочных материалов нецелесообразно, поэтому и вносить их в группу слепочных материалов нет оснований
В связи с изложенным некоторые авторы считают более целесообразным слепочные материалы классифицировать по принципу названия основы, на которой они изготовлены, например, слепочные материалы, изготовленные на основе альгинатных смол, альгинатные массы, на основе силиконового каучука силиконовые массы и т. д Придерживаясь этого принципа невозможно также все слепочные материалы охватить одной классификацией, так как в состав некоторых композиций входит много ингредиентов, поэтому некоторые массы можно отнести одновременно к нескольким группам
Целесообразнее классификация, приведенная А И Дойниковым и В Д Синицыным, объединяющая оба признака Эта классификация несколько громоздкая, зато включает в себя все слепочные материалы
116
ТВЕРДЫЕ СЛЕПОЧН.ЫЕ МАТЕРИАЛЫ
К твердым слепочным материалам относятся кристаллизующиеся и цинкоксидэвгенольные слепочные материалы
Кристаллизующиеся слепочные материалы
1 Гипс. В зубопротезной практике гипс применяют с середины XVIII в. По предложению немецкого врача Пфаффа гипс стали применять для отливки моделей по восковому слепку, а затем начали использовать и как слепочный материал.
Гипс не потерял своего значения и в настоящее время Несмотря на то, что с развитием науки (особенно химии) появились новые материалы, вытеснившие из обращения большое количество ранее применявшихся материалов, в практике зубного протезирования гипс используется почти на всех этапах технического изготовления зубных протезов и ортодонтических лечебных аппаратов
Гипс по химическому составу представляет собой двуводный сернокислый кальций (дигидратСа§04-2НгО). В стоматологической практике применяется водная сернокислая сольполугидрат кальция (Са504-0,5НгО), изготовляемая из природного гипса путем обжига в специальных печах После обжига гипс измельчают на специальных мельницах в тонкий порошок и пропускают через сита с отверстиями определенного диаметра (900 1600 отверстий в 1 см2). Чем меньше частицы гипса, тем большая их поверхность, а, следовательно, тем быстрее и полнее они взаимодействуют с водой. Последнее сказывается на прочности гипсовой детали и рельефе ее поверхности.
В зависимости от условий термической обработки природного материала получают гипс а- или р-модификации (полугидрат). Гипс Р-модификации имеет небольшую плотность (2,662,67 г/см3) и повышенную водопоглощаемость.
Гипс а-модификации (а-полугидрат) получают путем нагревания двугидрата гипса под давлением 131,7 кПа (1,3 атм), он имеет более высокую плотность (2,722,75 г/см3), пониженную водопоглощаемость и хорошую прочность.
Чем выше температура обжига, тем быстрее происходит отвердевание (схватывание) гипса после взаимодействия его с водой Однако слишком высокая температура может привести к замедлению кристаллизации или даже к полной потере способности гипса к отвердеванию.
^Схватыванием называется взаимодействие полугидрата гипса с водой, вследствие чего происходит переход полугидрата в двугидрат с последующим его отвердеванием. Реакция протекает с выделением теплоты. Скорость схватывания или отвердевания гипса после взаимодействия его с водой зависит не только от условий обжига, но
117
и от ряда других факторов: способа соединения порошка с водой, количества взятой воды, влажности гипса, а также примеси к гипсу некоторых веществ. Чем энергичнее размешивать порошок в воде, тем быстрее наступает гидратация гипса и схватывание. Время схватывания можно также ускорить, если в гипсовое тесто добавить (с порошком или водой) 24 % натрия хлора (^[аС!]», калия хлорида (КС1), натрия сульфата (№д501), калия сульфата (КаЗС^) или других веществ, ^л-^л^^то^-^
В некоторых случаях в качестве катализатора реакции отвердевания используют хромово-кислый калий. Преимуществом этого катализатора является то, что гипсовое тесто, приготовленное на 3 % водном растворе хромово-кислого калия (в соотношении 2:1), практически не меняет своего объема в процессе кристаллизации. Однако скорость реакции отвердевания настолько велика, что затрудняет практическую возможность использования такого раствора, поэтому для замедления реакции кристаллизации в раствор добавляют 0^4 % буры. В качестве замедлителей отвердевания гипсового теста при"-меняют также сахар. 6 % _этиловый спирт и другие вещества.
На скорость отвердевания оказывает также влияние температура применяемой воды или раствора. Холодная и сильно горячая вода замедляет, а вода, подогретая до температуры 37 °С, ускоряет отвердевание гипса.
Требования, предъявляемые к гипсу, зависят от цели его применения. Гипс, используемый для получения слепков, должен отвердевать в полости рта в течение 34 мин. иметь достаточную пластичность и точно отражать на своей поверхности состояние тканей протезного поля. Не иметь неприятного запаха и вкуса. После отвердевания он не должен крошиться, но в то же время не должен быть слишком прочным, что затрудняет выведение его из полости рта. Для обеспечения указанных качеств следует пользоваться гипсом, который подвергли термической обработке при температуре 170 °С в течение 12 ч. Такой гипс после соединения с водой отвердевает через 68 мин, а с применением катализаторов через 3 4 мин. Чаще всего в качестве катализатора применяют 3 % водный раствор натрия хлорида. Наличие натрия хлорида и энергичное раз-мешивание понижает прочность гипса, так как при этом происходит разрыв межмолекулярных связей массы, а это облегчает выведение оттиска из полости рта и отделение его от модели.
Влияние соотношения воды и порошка и продолжительности смешивания их на физические характеристики гипса представлено в табл. 6 (по М. А. Нападову).
Для полного взаимодействия порошка и воды (гидратации гипса) к 100 г порошка добавляют 1820 г воды. Однако приготовленное таким образом тесто имеет слишком густую консистенцию, малую эластичность и для получения слепков, а также других зуботех-
118
Таблица 6. Влияние соотношения воды и порошка и продолжительности смешивания на физические характеристики гипса
Соотношение воды и порошка
Время смешивания, мин
Расширение, %
Прочность на сжатие, мН/м'

0,45: 1 0.8: 1
0.5 1
0,41 0,24
340 160


нических работ непригодно. Для получения гипсового теста с хорошими эластическими свойствами необходимо смешивать порошок и воду в пропорции 3.2. Практически это осуществляется так. В резиновую чашку наливают определенное количество воды или солевого раствора и к нему постепенно небольшими порциями добавляют порошок гипса. Гипс гидрализуется и как более тяжелый (плотность 2,67 г/см3) погружается на дно чашки. Когда произойдет полное насыщение гипса водой и на его поверхности не останется свободной воды, содержимое чашки тщательно размешивают шпателем .Избыток воды в гипсовом тесте также нежелателен, ибо, с одной стороны, это удлиняет время наступления начального периода схватывания, так как при этом образуется много центров отвердевания, но они долгое время находятся на большом расстоянии друг от друга и гипсовое тесто поэтому слишком жидкое. Когда же центры отвердевания сблизятся, период схватывания протекает настолько быстро, что врач не успевает нанести тесто на ложку и ввести его в полость рта. С другой стороны, избыток воды в гипсовом тесте приводит также к тому, что между молекулами гипса, вступившими во взаимодействие с водой, находится большое количество свободной воды. После испарения воды на ее месте образуются поры, понижающие прочность и качество гипсовой детали. Более целесообразно необходимое соотношение порошка и жидкости при замешивании гипсового теста устанавливать эмпирически при помощи градуированных цилиндров или весовых соотношений. Эти соотношения должны быть определены отдельно на каждую партию гипса.
Для уменьшения неприятного ощущения, испытываемого пациентом во время получения гипсового слепка, к порошку в процессе его изготовления добавляют некоторое количество ароматических веществ (мяту, ментол и др.). Чтобы эти вещества не улетучивались из гипса, последний должен иметь соответствующую упаковку.
По слепку отливают гипсовую или металлическую модель. При отливке модели отвердевший гипс слепка соединяется со свежеприготовленным гипсовым тестом для модели. Разделение их иногда представляет нелегкую задачу. Для облегчения отделения гипсовой модели от слепка применяют различные разделительные лаки (си-ликоновые, альгинатные и др., см. с. 167), а также мыльную воду. Иногда подмешивают к гипсу для слепка некоторое количество крахмала, окиси цинка или различных красящих веществ. Применение
119
этих веществ значительно облегчает отделение модели от слепка, однако они снижают точность слепка.
Более простым и распространенным способом, обеспечивающим свободное отделение модели от слепка, является предварительное погружение слепка в воду на 510 мин (до полного насыщения). Вследствие полного насыщения слепка водой действие молекулярных сил сцепления на границе слепка и модели незначительное, что позволяет через 3060 мин после отвердения гипса свободно отдв-лить модель от слепка.
Гипс для изготовления моделей и других технических работ должен обладать высокой прочностью и минимальным объемным рас-ширением. Период схватывания может быть более продолжительным, чем у гипса для слепков. В связи с этим гипсовое тесто замешивают на воде без добавления каких-либо ускорителей. Тесто не должно быть слишком жидким, так как при этом снижается прочность изделия. Густое же тесто затрудняет работу техника. При такой консистенции коэффициент объемного расширения гипса увеличивается, что обусловливает недостаточное заполнение формы.
Если изготовленные гипсовые модели должны длительное время сохраняться, их следует прокипятить в парафине. После этого модели становятся более устойчивыми к разрушению и приобретают гладкую блестящую поверхность.
При затвердевании гипсовое тесто увеличивается в объеме до 1 %, а в период высыхания и хранения объемных изменений уже не происходит.
Положительным свойством гипса является его гигиеничность, так как невозможно одну и ту же порцию гипса использовать дважды. Ценно и то, что по гипсовому слепку можно изготовить не только гипсовую, но и металлическую или комбинированную модель.
Гипс-полугидрат обладает хорошей гигроскопичностью. В зависимости от количества поглощенной влаги он в большей или меньшей степени теряет способность к схватыванию (отвердеванию). Чтобы возвратить гипсу прежние свойства, необходимо его просушивать при температуре близкой к 170 °С. Во время просушки массу следует перемешивать, создавая условия для равномерного нагрева всей порции просушиваемого гипса.
Для предохранения гипса от увлажнения и загрязнения его хранят в закрытом виде и сухом помещении.
К недостаткам полугддрата гипса как одиночного материала следует отнести его хрупкость. Гипсовый оттиск в большинстве случаев разламывается и выводится из полости рта не целиком, а по частям. Чаще всего слепок разламывается на мелкие части при множественных дефектах в зубном ряду и наличии конвергирующих или дивергирующих зубов. Отломки составить в правильном положении очень трудно, а иногда и невозможно.
120
Не менее существенным недостатком полугидрата гипса является его пористость и недостаточная прочность. Во время моделирования частей протеза на гипсовой модели в поры проникает воск, что затрудняет отделение восковой репродукции протеза от модели. Во время формовки поры гипсовой модели заполняет пластмасса, вследствие чего поверхность базиса протеза, обращенная к слизистой оболочке, покрывающей ткани протезного поля, оказывается неровной, шероховатой, грубой. Не исключена также поломка или раздавливание гипсовой модели во время формовки пластмассы в кювете.
Для повышения прочности к порошкообразному полугидрату добавляют 10 % кремнезема (А. Н. Цитрин) или 510 % маршали-та (А. Н. Дойников).
Для получения мраморного гипса в состав полугидрата сульфата кальция вводят 20 % буры. Упрочненные гипсы используют для изготовления музейных экспонатов и зуботехнических работ.
Получить гипс повышенной прочности можно путем обработки его в паровом стерилизаторе (И. А. Передерни). Автоклавированный гипс в настоящее время выпускается Куйбышевским заводом по переработке гипса.
Высокопрочный автоклавированный гипс обладает более высокими физико-механическими свойствами. Плотность его 2,76 г/см3, прочность на сжатие через 1 ч после затвердевания 100 кг/см2, прочность при растяжении через 1 ч после затвердевания 20 кг/см2. Схватывание наступает через 5 мин, а завершается через 8 мин после замеса. Гипсовое тесто обладает более высокой текучестью по сравнению с тестом обычного полугидрата, что способствует полному заполнению оттисков при отливке моделей и щелей при формовке восковых репродукций протезов в кювете.
Высокопрочный автоклавированный гипс в зубопротезной практике используют для отливки гипсовых моделей, по которым изготовляются протезы, а также гипсовки восковых репродукций в кювете и изготовления контрольных моделей фантомных наглядных пособий, подлежащих длительному хранению.
Методика применения автоклавированного гипса, подготовка гипсового теста и отливка моделей такая же, как и для обычного гипса по'лугидрата.
Технология получения автоклавированного гипса следующая: куски природного гипса, не превышающие 50 мм, помещают в паровой стерилизатор и обрабатывают под давлением насыщенного пара 137 кПа (1,3 атм) и температуре 124 °С в течение 6 ч. При более крупных размерах камня срок термической обработки удлиняется. После пропаривания щебенку вынимают, часть влаги при этом самопроизвольно испаряется. Затем гипс просушивают в сушильных шкафах при температуре 120°С в течение 22,5 ч.
121
В результате такой обработки природного гипса происходит его перекристаллизация. Перекристаллизованный гипс измельчают и просеивают через сито с малым диаметром отверстий (1600...4900 отверстий в 1 см2), упаковывают в тару, не пропускающую влагу, и хранят в сухом месте.
Цинкоксидэвгенольные слепочные материалы
Смеси, в состав которых введены окись цинка и эвгенол (гваякол), нашли применение в стоматологической практике как пломбировочный и слепочный материалы. При взаимодействии эвгенола с окисью цинка или другими окисями металлов образуется кристаллическое вещество, не растворяющееся в органических растворителях (бензоле, эфире и др.). Чтобы придать смеси необходимую консистенцию, удобную для применения в полости рта, в его состав вводят некоторые наполнители. Для ускорения реакции, структуи-рования массы в сроки, приемлемые для слепочного материала, в них добавляют ускорители (канифоль или некоторые соли цинка), а для обеспечения пластичностимасло вазелиновое, льняное и др. Для подавления запаха эвгенола вводят ароматические вещества.
Цинкоксидэвгенольные слепочные пасты выпускаются в комплектах, состоящих из двух тюбиков, различных по составу и цвету.
'В настоящее время из этой группы материалов ХЗМП и СМ выпускают слепочную массу дентол-С. В упаковку дентола-С входят два тюбика с красной (№ 1) и белой (№ 2) пастой.
В состав пасты № 1 (красной) входят бальзам Шестаковского (3,7 %), гваякол (10 %), канифоль (38 %), тальк (18,99 %), вазелиновое масло (19%), полиэтиленовый воск (5%), петролатум (5 %), краситель (0,01 %).
В состав пасты № 2 (белой) входят окись цинка (40 %), вазелиновое масло (29 %), мел (27,25 %), аэросил (1 %), ланолин (2 %), цинка ацетат (0,75 %).
Для получения слепка необходимое количество обеих паст смешивают в равных пропорциях. Перемешивание производят до получения равномерной окраски. Затем смесь тонким слоем наносят на жесткую индивидуальную или анатомическую слепочную ложку, вводят в полость рта и обрабатывают края слепка.
В полости рта масса отвердевает в течение 25 мин. После выведения из полости рта слепок погружают в холодную воду до отливки модели.
Скорость отвердевания массы зависит от многих факторов:
а) количественного содержания эвгенола и окиси цинка с увеличением процентного содержания эвгенола увеличивается время схватывания смеси и наоборот, чем больше окиси цинка в смеси
122
(при смешивании взято большее количество пасты № 2), тем короче время начального схватывания;
б) продолжительности и интенсивности перемешивания паст чем продолжительнее и интенсивнее перемешивание, тем короче время структуирования;
в) температуры окружающей среды чем выше температура окружающей среды, тем короче время схватывания массы.
Отличительной особенностью дентола-С является то, что практически он не имеет усадки, а также то, что при отвердевании он уплотняется, но на протяжении определенного времени сохраняет еще достаточную эластичность и пластичность. Это позволяет, в зависимости от времени введения его в полость рта после наложения на слепочную ложку, получать разгружающие, обычные или компрессионные слепки как анатомические, так и функциональные.
Отвердевший слепок дентола-С хорошо соединяется с новой порцией этой же пасты, что позволяет производить починку (перебазировку) слепка путем нанесения новой порции массы на отдельные участки слепка с последующим оформлением этих участков в полости рта.
Оттиски могут храниться продолжительное время, не меняя формы и размеров. По одному оттиску можно отлить несколько моделей.
Дентол-С хорошо зарекомендовал себя как слепочный материал для изготовления всех конструкций зубных протезов и лечебных аппаратов, в том числе для изготовления протезов при полном отсутствии зубов и металлокерамических конструкций протезов.
Цинкоксидэвгеноловые пасты могут использоваться и для временной фиксации несъемных конструкций протезов.
Многие зарубежные фирмы также выпускают слепочные массы, изготовленные на основе эвгенола и окиси цинка, но они отличаются главным образом количественным содержанием входящих в них компонентов. В нашей стране широкое применение получила масса репин, выпускаемая в ЧССР.
ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ СЛЕПОЧНЫЕ МАССЫ
Название «термопластические» происходит от способности массы приобретать хорошую пластичность под воздействием определенной температуры.
Термопластические слепочные массы представляют собой композицию различных веществ, обладающих термопластическими свойствами (парафин, стеарин, пчелиный воск, гуттаперча и др.), и наполнителей, обеспечивающих определенную структуру и термические свойства.
123
Кроме того, в состав термопластических слепочных масс могут входить смолы и некоторые синтетические вещества, обеспечивающие определенную твердость композиции после ее охлаждения, а также красители и ароматические вещества, придающие массе соответствующий цвет и вкусовые качества.
Обычно подбирают такие компоненты, размягчение которых происходит при температуре 50...70°С, а отвердеваниепри температуре близкой к температуре полости рта. Размягчение массы лучше проводить в воде соответствующей температуры, так как при подогревании над пламенем горелки температуру регулировать трудно и может измениться ее состав в связи с испарением некоторых компонентов. Подогревание массы в воде также следует проводить при температуре, указанной для каждой массы. Недостаточное размягчение массы затрудняет ее применение и не обеспечивает точности отпечатка, а перегрев приводит к повышению клейкости и выщелачиванию некоторых компонентов, что понижает ее качество. Перегрев массы во время раскрытия модели, отлитой по слепку, полученному термопластическими массами, приводит к диффузии масс в поверхностные слои гипса и окрашиванию модели в цвет масс.
Теропластическим массам должны соответствовать следующие основные требования:
1. Не оказывать вредного влияния на ткани полости рта, быть экономически выгодными и доступными;
2. Размягчение должно наступать при температуре выше температуры полости рта, но не вызывающей ожога слизистой оболочки;
3. Не растворяться и не набухать под действием секрета полости рта, затвердевать быстро при температуре несколько выше температуры полости рта;
4. Обладать хорошей пластичностью;
5. Точно воспроизводить отпечаток тканей протезного поля, не деформироваться при выведении из полости рта и в последующий период до отливки модели;
6. Быть гигиеничными, не изменять своих свойств при стерилизации;
7. Не иметь неприятного запаха и вкуса;
8. Легко отделяться от гипса и других материалов при раскрывании моделей.
Воск был первым слепочньш материалом. По физико-механическим свойствам как слепочньш материал он должен быть отнесен к термопластическим массам, однако с появлением многих других, более качественных слепочных масс, воск в основном стал использоваться в зубопротезной практике как моделировочный материал (см.с. 135).
Гуттаперча (от малайск. гетто.смола и Перчаназвание
124
острова) представляет собой отвердевший млечный сок гуттаперчевого дерева.
Главным источником сырья для добывания гуттаперчевого сока долгое время служили деревья, растущие на островах Индонезии. В царской России пользовались импортным сырьем. С 1930 г. в СССР гуттапер-чу добывают из гуттаносных растений бересклет и эвкоммия, растущих в лесах Поволжья, Украины и Абхазии.
По химическому составу гуттаперча представляет собой высокомолекулярный углеводород, напоминающий каучук. При температуре 45...50 °С размягчается до тестообразной консистенции. Хорошую пластичность получает при температуре около,70,°С.
Гуттаперча раньше широко использовалась для получения функциональных слепков. Воспроизводит достаточно точный отпечаток подвижных (мягких) тканей. В настоящее время как самостоятельная слепочная масса применяется редко, лишь при сложном протезировании раненых в челюстно-лицевую область.
Основным недостатком гуттаперчи является значительное изменение, уменьшение ее объема в процессе охлаждения. В связи с этим нарушается точность слепка. Высокая температура размягчения может привести к ожогу слизистой оболочки полости рта. Медленное отвердевание массы в полости рта (1015 мин) создает определенные неудобства при снятии слепка.
Стенс-02. Материал назван по фамилии автора. Впервые масса выпущена промышленным способом в 1860 г. В настоящее время состав ее несколько усовершенствован. »
В состав ее входят канифоль сосновая (36%), парафин»' (12,98 %), церезин (5,5 %), окись цинка (3 %), дибутил фталап (0,5 %), тальк (42 %), краситель (0,02 %). ?
Выпускается в форме дисков диаметром 75 мм. Имеет розовую окраску. Размягчается при температуре 55...56 °С.
Основным недостатком массы является необратимая деформация оттиска при выведении его из полости рта. В связи с этим стене используют для получения слепков лишь в тех случаях, когда не требуется большой точности отпечатка (для изготовления контрольных диагностических моделей, индивидуальных ложек, укрепления восковых валиков и др.).
При раскрывании моделей полученный слепок погружают в воду, подогретую до температуры не более 60 °С. После размягчения можно отделить массу от модели без повреждения ее частей. При недостаточном размягчении слепка может произойти поломка имеющихся на модели зубов. Чрезмерное размягчение массы приводит к повышению липкости, проникновению разжиженной части стенса в наружный слой гипса и окраске модели в розовый цвет.
Недостатком этой массы является невозможность ее стерилизации при повторном применении, так как при стерилизации некото-
125
рые ее составные части испаряются, масса теряет свои основные свойства, плохо отвердевает в-полости рта.
Стоыопласт состоит из глицеринового эфира канифоли (77,97 %), касторового масла (12 %), парафина (10 %), ванилина и красителя (0,03 %).
Имеет низкую температуру размягчения (38...45°С) и высокую пластичность. Эта масса при получении слепков оказывает минимальное давление на подлежащие ткани, вследствие чего ткани сохраняют свое физиологическое состояние в момент формирования слепка, что обеспечивает хорошую устойчивость будущего протеза. Рекомендуется для получения функциональных слепков с беззубых челюстей.
Для получения слепка массу в количестве 23 см3 предварительно размягчают в воде при температуре 50...60°С, затем разминают, придавая форму пластинки толщиной 0,751 мм, близкой к размерам индивидуальной слепочной ложки.
Пластинку накладывают на ложку, слегка прижимая к ее поверхности. Перед введением в полость рта слепочную ложку со стомопластом на 56 с погружают в воду комнатной температуры. Формирование краев слепка обычное активным и пассивным методом в течение 1520 с. Отвердевание массы наступает через 3540 с.
Дентафоль термопластическая слепочная масса, изготовлена на основе смол растительного происхождения и полимеров.
Выпускается в комплектах, состоящих из пасты, заключенной в металлическую емкость, и подъязычных валиков в виде палочек. Паста состоит из канифоли (87%), дибутилфталата (3%), этилцеллюлозы (1 %), масла касторового (7%), стеарина (2%).
В состав валиков входят глицериновый эфир канифоли (58 %), тальк (29,96%), масло касторовое (8 %), стеарин (4 %), алюминиевая пудра (0,04 %).
Применяют для получения функциональных слепков с беззубых челюстей, особенно при значительной их атрофии. При этом жесткую индивидуальную ложку тщательно припасовывают в полости рта. На края припасованной ложки накладывают размягченные валики из дентафоля, вводят в полость рта и формируют края как при получении слепка. Затем металлическую емкость, содержащую пасту, подогревают до температуры 55...60°С, и кистью, имеющейся в комплекте, наносят пасту на жесткую индивидуальную ложку, края которой уточнены подъязычными валиками. Ложку вновь вводят в полость рта и еще раз формируют края активным и пассивным методом. После выведения из полости рта слепок охлаждают в воде и сразу отливают модель. Хранить слепки продолжительное время не рекомендуется, так как дентафоль размягчается при комнатной температуре и точность слепка теряется.
126
Акродент-0,2 термопластическая слепочная масса, выпускаемая ХЗМП и СМ. Предназначена для получения слепков с беззубых челюстей и в других случаях.
Состоит из канифоли (32 %), стеарина (6 %), парафина (10 %), каолина (31,78%), пластификатора (0,4%), дибутилфталата (7%), этилцеллюлозы (2%), окиси цинка (10%), ванилина (0,8 %), красителя (0,02 %).
При температуре 50...60°С приобретает хорошую пластичность, чем отличается от стенса. При температуре полости рта отвердевает.
Не рекомендуется получение слепков при наличии поднутрений и конвергирующих зубов.
Выпускается в комплектах, состоящих из четырех прямоугольных пластин с закругленными краями. Масса одной пластины 50г.
Ортокор вьтсокопластичный слепочный материал, изготовленный на основе канифольных смол и этилцеллюлозы.
В состав его входят канифоль (11,5 %), дибутилфталат (8 %), касторовое масло (8,5%), мятное масло (0,46%), тальк (64%), этилцеллюлоза (7,5 %), краситель (0,04 %). Выпускается в пластинах трапециевидной формы, с обеих сторон покрытых полиэтиленовой пленкой.
Особенностью материала является то, что даже при длительном пребывании в полости рта (до 24 ч) он сохраняет высокую пластичность. Это позволяет применять препарат для получения функциональных слепков при резкой атрофии альвеолярных отростков, изготовлении сложных челюстно-лицевых протезов, перебазировке протезов, аппаратов и др. Края слепка в этих случаях формируют при выполнении различных функций протезируемыми (разговор, глотательные движения, открывание и закрывание рта и др.) в течение длительного времени.
Перед применением пластинку из ортокора освобождают от полиэтиленового покрытия, слегка подогревают в теплой воде, Над пламенем спиртовки или газовой горелки и накладывают на акри-ловый базис протеза, подлежащего перебазировке. Затем протез с пластинкой из ортокора вводят в полость рта пациента, который, производя различные движения, под контролем прикуса формирует поверхность и края протеза для более полного соответствия анато-мо-физиологическим особенностям его полости рта. Протез с уточненными краями выводят из полости рта, освобождают от излишков материала и гипсуют в кювете по способу обратной гипсовки так, чтобы линия разъема кюветы находилась на 12 мм ниже края базиса протеза. После раскрытия кюветы с поверхности базиса снимают ортокор, а на его место закладывают пластмассу. Дальнейшие этапы изготовления протеза обычные.
127
При изготовлении нового протеза функциональное оформление краев его базиса при помощи ортокора осуществляется с помощью предварительного изготовления твердого базиса или индивидуальной ложки из акриловой пластмассы. Дальнейшие этапы работы обычные.
ЭЛАСТИЧНЫЕ СЛЕПОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В последнее время разработано много новых слепочных материалов, обладающих хорошей эластичностью и способных воспроизводить отпечатки высокой точности. Применение этих масс в практике ортопедической стоматологии значительно облегчило работу врача, уменьшились неприятные ощущения пациента при получении слепков.
В отличие от гипса и других слепочных материалов эластичные массы после отвердевания легко выводятся из полости рта без деформации отпечатка. При прохождении через более широкие участки (экваториальную часть зуба, наклоненные и конвергирующие зубы, различного рода поднутрения) слепок соответственно расширяется, а минуя эти участки возвращается в исходное положение. В связи с этим сохраняется высокая точность полученного слепка.
К эластичным слепочным материалам относятся гидроколлоидные, альгинатные, тиоколовые и силиконовьге слепочные массы.
Гидроколлоидные слепочные массы
Коллоидные системы, или золи,это системы, в которых одно вещество, находящееся в дисперсном состоянии, равномерно растворено в другом (величина частиц от 1 до 10 мкм).
Золи системы неустойчивые. При определенных условиях (охлаждение, высыхание и др.) могут коагулироваться, переходить в густую массу гель или студень.
Гель относится к неустойчивой системе и при некоторых условиях претерпевает объемные и другие изменения.
Гидроколлоидные оттискные массы, применяемые в стоматологической практике, разработаны на основе агара. При подогреве до 45 °С они приобретают высокую пластичность и при весьма незначительном давлении могут проникать в узкие щели и межзубные промежутки. После охлаждения масса имеет хорошую прочность, не разрывается, легко выводится из полости рта, сохраняя высокую точность отпечатка тканей на поверхности слепка.
Применяются гидроколлоидные массы для получения слепков при изготовлении зубных протезов, ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов. Целесообразно их применение для получения
128
слепков при конвергирующих зубах, наличии зубов с патологической подвижностью, при расщелинах мягкого и твердого нёба и др.
По одному слепку можно отлить несколько гипсовых моделей высокой точности, что дает возможность одноэтапного изготовления несъемных протезов, получения рабочих и контрольных моделей. Это значительно сокращает время работы врача и техника, количество посещений пациентом клиники.
Недостатком гидроколлоидных масс является высокая температура их размягчения. Для предупреждения ожогов при получении слепков следует производить дозированное нагревание массы в термостате с заданным режимом.
Применяют следующие гидроколлоидные массы.
Масса А. И. Круглякова (1940), в состав которой входит агар-агар (2022 %), калия сульфат (0,1 %), краситель (1 %), бензонафтол (0,5%), ментол (0,4%), вода (7678%). Температура размягчения 45...50 °С.
Подогретой массой заполняют металлический шприц с широкой канюлей. Перед применением шприц помещают в термостат заданного режима на 1015 мин. Затем поршнем массу выжимают на слегка подогретую жесткую ложку и получают оттиск обычным способом. Промышленный выпуск массы не освоен.
Масса М. М. Гернера, в состав которой входит агар-агар (7 %), триэтиленгликоль (10%), полиэтиленгликоль (5%), бура (1%), калия сульфат (1 %), сегнетовая соль (3 %), вода (73 %).
Рекомендована для получения слепков при дублировании моделей.
Масса В. П. Панчохи, И. И. Кривенко и А. И. Марченко, в состав которой входят полихлорвиниловая смола формопласт марки СМ (700 г), дибутилфталат (100 г), машинное масло (5 г), огнеупорная глина (250 г), полихлорвиниловая смола сухая (15 г).
Рекомендована для получения слепков при дублировании моделей.
Гелии слепочная масса, изготовленная на агаровой основе. В ее состав входят агар-агар, глицерин, калия йодит, азотная кислота, азотнокислая окисная ртуть. Температура плавления массы 70...80 °С, температура гелеобразования 35...38 °С. Выпускается в стеклянных банках или плотной полиэтиленовой упаковке.
Перед применением массу измельчают и помещают в банку с крышкой. Банку подогревают до 80 °С. При этой температуре гелин полностью расплавляется, превращается в вязкую жидкость. Охладив массу до температуры 46...48 °С, ее заливают в специальную кювету, в которой находится модель, подлежащая дублированию.
Масса относится к материалам многократного использования, но после каждого кипячения ее эластичность понижается, а плотность возрастает. Длительное кипячение, равно как и недостаточный на-
129
грев, приводит к появлению зернистости массы, что обусловливает шероховатость поверхности отливаемых моделей. Поэтому температурный режим, зависящий от состава массы и чистоты агар-агара, необходимо строго соблюдать в соответствии с инструкцией.
Альгинатные слепочные массы
В настоящее время известно много слепочных материалов, изготовленных на основе альгината натрия натриевой соли альги-новой кислоты. Альгинат натрия порошок, который при соединении с водой набухает, образуя гель необратимого характера. Для получения материала со свойствами, необходимыми для получения слепков, к порошку добавляют наполнители и катализаторы.
В 1960 г. в СССР был выпущен слепочный материал типа пасты-порошка альгэласт. Позже выпущены и другие слепочные материалы новальгин и стомальгин.
Наибольшее признание получила слепочная масса стомальгин, в связи с чем альгэласт и новальгин утратили свое значение и промышленностью уже не выпускаются.
Стомалыин-73 эластичная слепочная масса, изготовленная на основе альгината натрия. Представляет собой тонкоизмельченный порошок. При смешивании порошка с водой образуется нерастворимый гель, который используют как слепочный материал.
В состав стомальгина входят альгинат натрия (24,95 %), карбонат бария (35 %), диатомит (23,44 %), карбонат натрия (2,5 %), силикат натрия (2%), аэросил (10%), этиленгликоль (2%), пигмент (0,05 %) и мятное масло (0,06 %).
Отличительной особенностью стомальгина является повышенная плотность после отвердевания, что предохраняет слепок от разрыва при выведении его из полости рта и от деформации при отливке модели.
После отвердевания масса теряет вязкость и легко отделяется от тканей. Это облегчает выведение слепка из полости рта, но масса также легко отделяется и от ложки, что затрудняет отливку модели.
Для избежания отрыва слепка от слепочной ложки необходимо пользоваться жесткой перфорированной ложкой или ложкой с бортами, обклеенными лейкопластырем.
После введения ложки со слепочной массой в полость рта и обработки краев слепка ложку следует удерживать некоторое время в установленном положении. Смещение или сильное на нее давление может вызвать напряжение в участках уже начавшегося отвердевания массы, что приведет к снижению механической прочности материала, а также снижению точности отпечатка.
Из полости рта слепок выводят вместе со слепочной ложкой
130
после полного отвердевания массы, которое наступает через 2 6 мин после прекращения размешивания. Следует учитывать, что скорость отвердевания массы зависит не только от состава ее компонентов, но и от температуры взятой воды -чем выше температура воды, тем время отвердевания короче. Благодаря хорошей эластичности массы слепок легко выводится из полости рта, не разрывается, проходя через различного рода поднутрения, сохраняет точность и четкость отпечатков.
После выведения из полости рта слепок промывают водой. Углубления от отпечатков зубов высушивают ватным шариком и сразу же отливают гипсовую модель. Отливка моделей по слепкам, отделившимся от ложки, не допускается ввиду неизбежной деформации. Гипсовое тесто должно быть умеренной плотности, чтобы не вызвать излишнего давления на стенки слепка. Слепки не сохраняют, так как со временем происходит высыхание массы и уменьшение ее размеров. Раскрывают модель сразу же после полного отвердевания гипса (через 30 мин после начала кристаллизации), так как анионы альгиновой кислоты, длительно соприкасаясь с гипсом, вступают в химическое взаимодействие с ним, что приводит к образованию шероховатой поверхности модели.
Весьма положительным свойством стомальгина является простота его применения и получение четкого отпечатка рельефа тканей протезного ложа. Все это обеспечивает высокое качество изготовляемых протезов или аппаратов при сравнительно меньшей затрате времени врача, техника и пациента.
Слепки из стомальгина можно получать при любом дефекте зубного ряда или с беззубых челюстей для изготовления любых конструкций протезов, однако лучше его использовать для изготовления пластиночных протезов при частичных дефектах зубных рядов, когда получение слепка из гипса затруднено, а применение других слепочных материалов неэффективно. Следует учитывать то обстоятельство, что при изготовлении несъемных конструкций замедление отливки модели по слепку может обусловить неточность коронки в области шейки зуба, а также некоторое смещение коронок в гнездах слепка из-за небольшой плотности массы после ее отвердевания.
Получение слепков с целью изготовления полных протезов целесообразно только с использованием тщательно припасованной жесткой индивидуальной ложки без укорочения ее бортов, ибо край слепка, не поддерживаемый бортом ложки, во время отливки модели деформируется.
Недостатком альгинатных слепочных масс является усадка оттиска после, выведения его из полости рта, что требует немедленной отливки модели. Помещение слепка в воду или закрытую посуду до отливки модели несколько замедляет высыхание и сни-
131
жает степень деформации отпечатка, однако хранить слепок даже в этих условиях следует не более 1520 мин.
С 1980 г. ХЗМП и СМ освоен выпуск слепочной массы стомаль-гин-92, изготовленной на основе альгината натрия. В состав массы введен триэтаноламин, что повысило эластичность, прочность и твердость слепка. В связи с этим при отливке гипсовой модели слепок не разрушается, меньше деформируется, а модель приобретает большую точность.
П.оказания и способ применения как и для стомальгина-73.
Тиоколовые слепочные массы
На основе жидкого полисульфидного каучука (тиокола) изготовлены эластичные резиноподобные соединения тиоколовые слепочные массы. Промышленным способом выпускается тиоколовая слепочная масса тиодент.
Тиодент состоит из двух паст основной (белой) и пасты-катализатора (окрашенной).
В состав основной пасты входят полисульфидный каучук (75 %), двуокись титана (19,5 %), изоамиловый эфир уксусной кислоты (0,5 %), окись цинка (5 %).
В состав пасты-катализатора входят окись цинка (38 %), перекись бария (11,4 %), полиэтиленоксид (22,1 %), бихромат калия (13,8%), дифенилгуанидин (3,3%), дистиллированная вода (11,4 %).
Перед применением обе пасты наносят на стекло в соотношении 4:1. Затем их тщательно перемешивают до получения однородной массы. Подготовленную таким образом смесь накладывают на жесткую слепочную ложку и вводят в полость рта, придавливая ложку пальцами. Степень эластичности массы зависит от взятого соотношения паст, а время структурирования от температуры окружающей среды, интенсивности перемешивания и количества воды. Если во время размешивания паст прибавить 12 капли воды, период структурирования тиодента значительно сокращается, а присутствие 12 капель олеиновой кислоты замедляет этот процесс.
В полости рта отвердевание тиодента наступает через 27 мин. Тиодент от других слепочных материалов отличается высокой эластичностью, практически не имеет усадки. При выведении из полости рта, проходя через утолщенные участки тканей, расширя-' ется, но затем приобретает прежнюю форму. Все это позволяет при сравнительно небольшой затрате труда получить слепок высокой точности.
Слепки из тиодента могут храниться продолжительное время (до одной недели), не меняя своей формы и размеров. По одному
132
слепку можно отлить несколько моделей, имеющих высокую точность.
Применение тиодента в ортопедической практике универсально, особенно эффективно при изготовлении вкладок, штифтовых зубов, беспаечных и цельнолитых мостовидных протезов.
Для экономного расходования тиодента целесообразно получать двойные слепки. Для этого при частичном протезировании получают слепки из стенса или другого менее ценного материала, затем гнезда отпечатков естественных зубов расширяют ножом или фрезой, на место удаленного слепочного материала накладывают тиодент и получают вторично слепок с той же области протезного поля.
При изготовлении полных протезов функциональные слепки делают из любого слепочного материала, а затем полученный слепок покрывают тонким слоем тиодента и повторно вводят в полость рта для окончательного формирования его краев и рельефа подлежащих тканей.
К отрицательным свойствам тиодента следует отнести неприятный запах и цвет, а также ухудшение свойств при длительном хранении, главным образом за счет оседания солей тяжелых металлов. При длительном хранении перед применением содержимое тюбиков следует тщательно перемешать, разминая тюбики в руках или поворачивая их на вибростолике.
Силиконовые слепочные массы
Силиконовые слепочные массы разработаны на основе кремний-органических полимеров силиконовых каучуков.
К ним относятся масса сиэласт и сиэласт 03.
Сиэласт слепочная масса, изготовленная на основе кремний-органического каучука. Представляет собой смесь холодной вулканизации. Выпускается в комплекте, состоящем из пасты, двух активаторов и пластификатора.
Паста состоит из полидиметилсилоксана (48 %), окиси алюминия (35,8 %), сульфата бария (16 %), красителя (0,2 %). Активатор № 1 представляет собой смесь дибутилоловодилаурината и тетра-эктоксилана в равных количествах; активатор № 2смесь водо-родсодержащего полидиметила и силоксана. В качестве пластификатора используется вазелиновое масло.
Тесто из сиэласта готовят следующим образом: под стеклянную пластинку подкладывают имеющуюся в наборе линейку с делениями. На пластинку по длине линейки выдавливают необходимое количество пасты. Затем на каждое деление линейки, занятое пастой, добавляют по 56 капель активатора № 1 и содержимое тщательно перемешивают шпателем. К полученной смеси добавля-
133
ют по 45 капель активатора № 2 из расчета на каждое деление линейки и вновь тщательно перемешивают в течение 1,5 мин.
При необходимости повысить пластичность полученной смеси к ней добавляют пластификатор по 23 капли на одно деление линейки и массу еще раз тщательно перемешивают.
Подготовленную смесь накладывают на жесткую слепочную ложку, вводят в полость рта, формируют края слепка и через 4 5 мин слепок выводят.
Время структурирования массы можно изменять за счет температурного фактора, количества взятого активатора и др. Чем выше температура окружающей среды (воздуха, степени нагревания шпателя, стекла и т. д.), тем время отвердевания меньше. Чем больше взято активатора, тем короче период схватывания массы, однако время окончательного отвердевания увеличивается, поэтому не следует торопиться выводить слепок из полости рта, так как это может отрицательно сказаться на четкости отпечатка и прочности связи со слепочной ложкой или другим слепочным материалом, если слепок комбинированный (двухслойный).
При снятии слепка с зубов или челюстей, имеющих поднутре-ния, сиэласт растягивается, однако после выведения из полости рта быстро принимает исходную форму. Полученный слепок обладает высокой точностью. Самая высокая точность сохраняется до одного часа, через сутки усадка достигает 0,48 % (А. П. Воронов).
Сиэласт не раздражает слизистой оболочки полости рта и является лучшим материалом для получения любых слепков, особенно слепков с твердых тканей.
По полученному слепку из сиэласта можно изготовить несколько гипсовых моделей высокой точности. Можно отливать также модели из легкоплавких сплавов.
Для лучшего отделения гипсовой модели от слепка из сиэласта последний перед отливкой модели погружают на 15 мин в мыльный раствор, а затем промывают в чистой проточной воде.
При длительном хранении активатор № 1 может кристаллизоваться. При этом на дне капельницы появляется бел'ый осадок. В подобном случае капельницу с жидкостью следует поместить в теплую воду и осадок растворится. Жидкость становится годной для дальнейшего применения, но длительному хранению уже не подлежит.
Сиэласт 03 силиконовая масса, выпускаемая ХЗМП и СМ. Состоит из двух паст (основной и корригирующей) и катализатора.
В состав основной пасты входят каучук СКТ (29,5%), каучук СКТ-Н (34,4%), диатомит (19,7%), продукт ОС-20 (1,5%), мел (14,9%).
Корригирующая паста имеет менее плотную консистенцию, состоит из каучука СКТ-Н (63,3 %) и растворителя (36,7 %).
134
Сиэласт 03 предназначен для получения комбинированных двухслойных слепков при сложном протезировании. Вначале получают более плотный слепок из основной пасты, а затем корригируют его второй, более эластичной пастой, как при получении двухслойных слепков.
МОДЕЛИРОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Изготовление различных изделий или их деталей как в промышленности, так и в зубопротезной технике осуществляется путем предварительного создания моделей этих частей из пластических материалов с последующей заменой их на более прочныеметаллы, пластмассы и др.
Материалы, применяемые для моделирования предварительных форм различных деталей или изделий, называются модели? о-в о ч н ы м и материалами.
Зубочелюстная система у каждого человека имеет индивидуальные особенности, поэтому для полноценного возмещения дефектов как в функциональном, так и в эстетическом отношении необходимые протезы и аппараты изготавливают индивидуально. Вначале создают рабочую модель восстанавливаемого органа. Для этого вначале получают слепок, по которому отливают рабочую модель. Затем на модели из моделировочного материала создают предварительную репродукцию протеза, аппарата или отдельных деталей.
В качестве модедировочных материалов используют такие, которые позволяют создавать наиболее точную форму при наименьшей затрате труда.
На заре развития зубного протезирования в качестве моделиро-вочных материалов использовались природные материалы в основном пчелиный воск. С развитием стоматологического материаловедения созданы специальные составы, обладающие качествами, необходимыми для применения в определенных целях: для моделировки гипсового столбика при изготовлении коронок, моделирования дуги бюгельного протеза, кламмеров, базисов частичного или полного протеза и т. д.
К моделировочным материалам предъявляют следующие основные требования:
1. Должны быть безвредными для организма.
2. Иметь достаточную твердость, прочность и хорошую пластичность при обычных условиях.
3. Иметь небольшую усадку, чтобы изготовленные модели существенно не изменяли размеры при переходе из стадии размягчения в твердое состояние.
135
4. Хорошо соединяться с другими материалами, из которых будут изготовлены рабочие модели (гипсом, металлами, пластмассами).
5. Сохранять гомогенную массу как при размягчении, так и в стадии расплавления.
6. Не иметь неприятного запаха.
7. При сгорании не оставлять зольного остатка.
8. Плавиться при невысокой температуре (70...90°С), чтобы их можно было выплавлять горячей водой.
воски
В давние времена слово воск применялось только для обозначения продукта, вырабатываемого пчелами. В настоящее время это название распространяется и на другие материалы, которые имеют свойства, близкие к пчелиному воску.
Различают воск природного (животного, растительного, минерального) и синтетического происхождения.
В стоматологии в основном применяют природные воски.
Природные соски
Животный соек
К воску животного происхождения относят пчелиный воск, стеарин, спермацет, ланолин и др. В стоматологии в основном применяют первые два вида воска.
Пчелиный воск выделяется пчелами в виде отдельных тоненьких чешуек, соединенных между собой и образующих сотыформочки для откладывания меда. Пчелиный воск желтого цвета, после воздействия на него перекисью водорода приобретает твердость и теряет свою окраску. Размягчается при температуре 36...38 °С, температура плавления 62...64 °С, кипит при температуре 236 °С, коэффициент линейного расширения при нагревании до 30 °С 0,0003. Хорошо растворяется в бензине, хлороформе, четыреххлористом углероде, сероуглероде и эфирных маслах. Ввиду указанных физико-химических свойств в зубопротезной практике в чистом виде не применяется. Широко используется для приюговления различных сортов зуботехнических восков и термопластических слепочных масс.
Стеарин получают путем переработки (гидролиза) говяжьего или бараньего жира. В результате гидролиза образуется смесь жирных кислотстеариновой, пальмитиновой и олеиновои. При дальнейшей переработке получают отдельно олеиновую, пальмитиновую и стеариновую (стеарин) кислоты.
136
Стеарин это мелкозернистое твердое вещество, плотность 0,930,94' г/см3, температура плавления 68...71 °С, температура кипения 350 °С. Растворяется в бензине и хлороформе.
В народном хозяйстве используется для производства мыла, в технике для изготовления предварительных моделей. В стоматологической практике может использоваться для моделирования небольших дефектов моделей гипсовых зубов. Вводится в состав восковых композиций моделировочных смесей и оттискных термопластических масс с целью понижения их пластичности. Стеарин является основой для различных полировочных паст. »
Растительные воски
К растительным воскам относятся вещества, получаемые путем переработки листьев, корней, плодов или древесины некоторых деревьев или трав. Это карнаубский, японский, канделильский и урикури воски,канифоль и др.
Карнаубский воск изготовляют из листьев пальмовых деревьев, растущих в Бразилии. Пальмовые листья покрыты налетом, который собирают, соответствующим образом перерабатывают и очищают. Очищенный восксмолоподобное вещество желто-зеленого цвета, с запахом сена. Плотность 0,999 г/см3, размягчается при температуре 40...45 °С, плавится при температуре 80...96 °С, хорошо растворяется в эфире и кипящем спирте.
В стоматологической практике применяется как моделировоч-ный материал. Входит в состав зуботехнических восковых композиций для повышения их твердости и температуры плавления. Пластичность составов при добавлении карнаубского воска понижается.
Японский, или плодовый, воск изготавливают из плодов восковых деревьев, растущих в Японии. В последнее время восковые деревья культивированы в СССР на Кавказе и в Абхазии. Способ добывания простплоды освобождают от кожуры и семян, а затем хорошо прожаривают и растирают в порошок. Порошок обрабатывают водяным паром, после чего увлажненную массу отжимают в специальных прессах и получают воск.
Плодовый воск при обычных условиях твердое хрупкое вещество, а в подогретом состоянии очень липкое, желто-зеленого цвета. При длительном пребывании на открытом воздухе приобретает коричневую окраску. Состоит, главным образом, из пальмитиновой, стеариновой, масляной кислот и глицерина. Плотность 0,99 г/см3, размягчается при температуре 34...36 °С, температура плавления 52...53 °С.
Входит в состав зуботехнического воска для повышения его твердости и температуры плавления. Пластичность смеси при этом понижается.
137
Канифоль. Различают два вида канифоли: подсочную и экстракционную. Первую добывают путем перегонки смолы соснового дерева, экстракционную путем вытяжки бензином из корней соснового дерева. Обе они представляют собой смесь смоляных кислот. В обычных условиях это очень хрупкая прозрачная стекловидная масса. Размягчается при температуре 52...68 °С.
Входит в состав кристаллизующихся слепочных паст (эвгено-локсицинковых) и термопластических масс (стене, ортокор, дента-фоль, акродент и др.), а также зуботехнических восковых композиций. Иногда используется как флюс при паянии оловом.
В стоматологической практике применяется не только канифоль, но и ее эфиры глицериновый и пентаэритритовый, имеющие температуру плавления 112...115°С. Их присутствие в составе композиций повышает температуру плавления и кислотность масс.
Минеральные воски
К минеральным воскам относятся парафин, озокерит, церезин, монтановый воск и др.
Парафин.это твердая мелкокристаллическая бесцветная масса, без запаха и вкуса. Добывают путем перегонки высокопарафи-новых сортов нефти и каменного угля. По химическому составу представляет собой смесь высших углеводородов. В структурном отношении различают ромбический (более твердый) и гексаго-нальный (мягкий) парафин. Плотность 0,9070,915 г/см3, температура плавления 42...56 °С, хорошо растворяется в эфире, бензине и частично в спирте.
Может применяться для изготовления моделей искусственных зубов, но более широко в составе зуботехнических восковых композиций и термопластических слепочных масс.
Озокерит (земляной воск) твердое смолистое вещество со слабым запахом керосина. В зависимости от характера смолистых примесей имеет светло- или темно-зеленый цвет, иногда бурый. Плотность 0,850,93 г/см3, плавится при температуре 50...86°С.
Добывается непосредственно из недр. По химическому составу представляет собой твердые высокомолекулярные углеводороды монтанового ряда. Используется главным образом для изготовления церезина и монтанового воска.
Церезин твердое вещество белого или желтоватого цвета. Температура плавления 60...85 °С, плотность 0,910,94 г/см3. Добывается путем термической обработки озокерита в присутствии серной кислоты. Хорошо растворяется во многих органических и минеральных растворителях (керосине, бензине, хлороформе, ацетоне и др.).
В чистом виде в стоматологической практике не применяется, но входит в состав многих восковых композиций и термопластиче-
138
ских масс, повышая их температуру плавления, твердость и вязкость.
Монтановый воск представляет собой вытяжку из растворенного бурого угля. Содержит эфиры некоторых кислот и спиртов. Характеризуется значительной твердостью и высокой температурой плавления 70...80 °С.
В чистом виде в стоматологической практике не применяется, входит в состав некоторых восковых композиций и термопластичных масс.
Синтетические воски
Синтетические воски относятся к группе полимерных соединений. Имеют стабильный состав, определенные свойства. Свойства синтетических восков во многом отличаются от характерных для природных восков, в связи с чем применение их в стоматологической практике ограничено. Они входят в состав некоторых восковых композиций, но широкого использования еще не нашли. (
^ ВОСК ЗУБОВРАЧЕБНЫЙ
Восковые композиции в зубопротезной технике используются на многих этапах работы. В зависимости от целевого назначения композиции должны обладать определенными свойствами. В связи с этим промышленность выпускает зуботехнические воски различных наименований, составов и свойств, но все они условно могут быть объединены в две группы моделировочные воски и вспомогательные восковые композиции. Деление восковых композиций по производственному принципу условное и предусматривает лишь преимущественную целесообразность использования композиции в одной или другой группе. Они с меньшей эффективностью могут быть использованы и для других целей.
Моделировочные воски применяются главным образом для моделирования вкладок и базисов пластиночных, бюгельных и несъемных конструкций протезов, индивидуальных слепочных ложек, окклюзионкых валиков и др. Они должны обладать хорошей пластичностью, иметь малую усадку и достаточную твердость и прочность. Размягчаются при температуре несколько выше температуры полости рта.
Различают несколько композиций моделировочного воска базисный, бюгельный, для моделирования репродукций несъемных конструкций протезов, вкладок и др.
Воск базисный выпускается в виде стандартных пластинок (170Х80Х1>8 мм), окрашенных в розовый цвет. Основными компонентами композиции являются парафин, церезин, пчелиный воск и др. В качестве добавок используются некоторые смолы (домма-
139
ровая смола) и красители. Последние годы промышленностью выпускаются базисные воски, в которых пчелиный воск из экономических соображений заменен на другие воски.
Температура плавления 50...58 °С. При подогреве до температуры несколько ниже точки плавления легко принимает нужную форму, а после охлаждения в первоначальное состояние не возвращается. Это дает возможность сохранять подготовленную форму восковой репродукции для дальнейшего использования по назначению.
Перед применением восковую пластинку разогревают над пламенем горелки или в воде, подогретой до 45...50 °С, и моделируют необходимую деталь. Восковые валики целесообразнее отливать из расплавленных отходов воска путем заливки в гипсовую форму. После возвращения пластичности (охлаждения) на модели валику придают необходимую форму и размер.
Бюгельный воск применяют для моделирования бюгельных работ. Изготовлен по той же рецептуре, что и базисный воск, но выпускается в виде дисков диаметром 82 мм и толщиной 0,4 и 0,5 мм, подкрашен в слабо-розовый цвет. Предназначен для применения в качестве прокладки между челюстью и восковой репродукцией каркаса бюгельного протеза. Толщину воска подбирают индивидуально в зависимости от конкретных условий степени атрофии альвеолярного отростка, высоты естественных зубов и др.
Указанные композиции воска можно использовать неоднократно, если ранее изготовленные из него детали или отходы переплавить на водяной бане. Известно много способов изготовления пластинок из вторично расплавленного воска. Наиболее простым является следующий: в массу расплавленного воска погружают бутылку с холодной водой. На наружной поверхности бутылки оседает слой охлажденного воска. Толщину этого слоя и скорость его образования можно регулировать разностью температур расплавленного воска и воды в бутылке, а также временем, в течение которого бутылка находилась в среде расплавленного воска. Для свободного отделения восковой пластинки стенку бутылки перед погружением в расплавленный воск следует смазать слабоконцентрированным мыльным раствором.
Вспомогательные восковые композиции. К этой группе относятся воски, которые используются на некоторых этапах работы по изготовлению протезов и аппаратов, а также как вспомогательный материал для склеивания частей протеза, подлежащих соединению между собой путем пайки, для подкладки под каркас бюгельного протеза восковой прослойки, отделяющей каркас от модели, и др. Эти композиции должны обладать повышенной липучестью и текучестью, что достигается за счет введения в их состав пчелиного воска, канифоли и др.
140
К вспомогательным воскам могут быть отнесены бюгельный (см. с. 140) и липкий воск. -
Моделировочные литьевые воски выпускаются промышленностью под названием «Формодент литьевой» и «Формодент твердый».
Формодент литьевойвосковая композиция, имеющая форму прямоугольных пластинок, окрашенных в зеленый цвет. В состав его входят парафин (29,98 %), воск пчелиный (65 %), воск карнаубский (5 %) и некоторые другие добавки. Температура плавления 60 °С. Применяется для моделирования отдельных деталей каркасов цельнолитых бюгельных протезов или шинирующих аппаратов с последующим соединением этих деталей в единую композицию каркаса.
Харьковским заводом зубоврачебных материалов выпускается специальный комплект «Формодент», предназначенный для изготовления восковых заготовок элементов бюгельных протезов (рис. 14). Комплект состоит из эластичной силиконовой пластинки, имеющей углубления в виде специальных форм различных кламме-ров, дуг и других элементов бюгельного протеза, изготовляемых из литьевого воска. Подобрав необходимое по форме и размерам углубление, его заполняют расплавленным литьевым воском. После охлаждения воска силиконовую пластинку слегка изгибают и восковая заготовка легко извлекается из углубления, так как к гладкой поверхности силиконовой формы воск не прилипает. Полученную таким образом восковую заготовку укладывают на модель, где ей придают окончательную форму, размер и соответствующее положение.
Отливка каркаса производится также на огнеупорной модели, что обеспечивает высокую точность изделия. При сгорании воск почти не имеет зольного остатка.
Формодент твердый выпускается в виде прямоугольных пластин, окрашенных в коричневый цвет. Основу композиции составляют парафин (83,99%) и церезин (9%). Предназначен для моделирования каркасов и цельнолитых бюгельных протезов и шинирующих аппаратов на гипсовых моделях.
При слабом подогревании имеет хорошую пластичность, легко принимает необходимую форму, а при охлаждении до комнатной температуры приобретает достаточную твердость и легко снимается с модели без деформации. Это дает возможность производить отливку каркасов вне модели, что значительно повышает производительность труда зубного техника и техника литейщика. Воск имеет малую усадку^й сгорает без зольного остатка.
Несмотря на положительную характеристику, указанную в инструкции для этого материала, в практике широкого распространения он не получил по причине высокой твердости и недостаточной пластичности, с трудом укладывается и принимает необходи-
,'' . 141
мую форму на гипсовой модели. Ввиду возникших в процессе работы и охлаждения деталей внутренних напряжений отмодели-рованные детали деформируются. При этом создаются трудности в обеспечении точности отливок по выплавленным моделям. ^*- Моделировочный воск для люстовидных протезов выпускается в виде стандартных прямоугольных пластинок размером 40Х9Х Х9 мм, окрашенных в слабо-синий цвет. В состав композиции входит парафин, церезин, монтанный воск и др.
Характеризуется малой усадкой и сгоранием без зольного остатка. Размягчается при температуре 45...50 °С над пламенем горелки или другим источником тепла. Предназначен для моделирования промежуточных звеньев и других деталей несъемных конструкций протезов с последующей заменой восковой репродукции на металл методом точного литья по выплавленным моделям.
Воски профильные представляют собой наборы различного рода заготовок промышленного изготовления и выпускаются под названием «Воскалит».
Воскалит-1 и в о скалит-2заготовки, имеющие форму цилиндрических палочек различного диаметра и длины. Применя-

Рис. 14. Комплект «Формодент»:
а, б матрица; в отлитые детали.
142

ются для изготовления литниковой системы литьевых блоков. Обладают высокой пластичностью, легко поддаются выгибанию и созданию необходимой формы.
Воскалит-3 содержит заготовки фабричного изготовления, предназначенные для конструирования бюгельных работ.
Разогрев заготовок для присоединения их к центральному литнику (стояку) или соединения друг с другом осуществляется путем приложения к концам заготовок горячего шпателя, а размягчаются заготовки от тепла пальцев. Все это значительно облегчает работу зубного техника.
Липкий воск выпускается в виде цилиндрических палочек длиной 82 мм и диаметром 8,5 мм, окрашенных в темно-коричневый цвет. Применяется для склеивания моделей, металлических частей протезов перед пайкой и других работ. Воск обладает повышенной твердостью и хорошими адгезивньши свойствами за счет введения большего количества пчелиного воска (25 %) и канифоли до 70 %.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫ
К вспомогательным металлам относятся медь, алюминий, олово, магний и др.
'\^ Медь металл красного цвета. Плотность 8,93 г/см3, температура плавления 1083°С, температура кипения 2310°С. В чистом виде хорошо куется и обладает высокой тягучестью.
В природе встречается как в самородках, так и в составе различных руд.
Самородная медь легко обрабатывается, а изготовленные из нее детали имеют привлекательный вид, что способствовало использованию меди человеком намного раньше других металлов для изготовления различных орудий труда и предметов домашнего обихода.
В настоящее время медь добывают из руд. Медные руды содержат большое количество различных примесей, поэтому их сначала обогащают методом флотации, а затем уже получают в чистом виде.
Качество меди определяется ее примесями, которые довольно разнообразны и непостоянны. Наиболее опасными примесями меди считаются висмут и свинец. Они не растворяются в меди и образуют легкоплавкие эвтектики (структура, определяемая одновременным затвердеванием двух фаз металла).
По существующей маркировке Государственного комитета СССР по стандартам наивысшая марка меди нулевая (МО) может содержать не более 0,1 % примесей. В низших по качеству марках общее количество примесей доходит до 1 %.
144
На поверхности чистой меди в сухой среде образуется очень тонкая пленка окислов, которая является хорошей защитой от окисления более глубоких ее слоев.
Во влажной среде или в присутствии двуокиси углерода на поверхности меди появляется зеленоватый налет карбонат меди, который очень ядовит для организма. С повышением температуры окисление меди усиливается.
Растворяется медь легко в серной и азотной кислотах, аммиаке и других растворителях.
Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью, поэтому около половины всей добываемой меди идет на изготовление электрических проводов. Из меди также изготовляют заводскую аппаратуру, котлы, чаны и др.
Широкое применение в машиностроении, аппаратурной технике и других отраслях народного хозяйства нашли сплавы, в состав которых в различных пропорциях входит медь. Среди этих сплавов наиболее важными являются латунь, бронза, нейзильбер и др.
Латунь технический сплав меди с цинком. Государственный комитет СССР по стандартам маркирует сорта латуни буквой «Л» с последующей цифрой, означающей процентное содержание меди в сплаве, например Л-90латунь, содержащая 90 % меди и 10 % цинка. В практике эта латунь известна под названием «Томпак». По свойствам сплав близок к меди, но имеет желтоватый оттенок.
Латунь Л-68 содержит 68 % меди и 32 % цинка. В практике она называется патронной, или гильзовой, латунью. Отличается повышенной прочностью и твердостью по сравнению с чистой медью.
Технические латуни имеют хорошую пластичность, легко прокатываются до тончайших листов при обычной температуре, но с рекристаллизационными отжигами на некоторых промежутках. Промежуточный отжиг необходим для предупреждения коррозийного растрескивания, так как со временем в изделиях из латуни, содержащей участки напряжения, происходит самопроизвольное растрескивание. Промежуточный отжиг снимает участки напряжения.
Отжиг проводят в муфельных печах при температуре не более 250...300 °С. При более высоких температурах отжиг не только не предупреждает от образования трещин, а даже способствует их появлению, что объясняется присутствием некоторого количества свинца. Только чистую, не содержащую свинца, латунь можно подвергать отжигу при более высоких температурах.
Бронза сплав меди с алюминием, кремнием, бериллием или другими элементами. Соответственно присутствующему элементу бронза называется алюминиевой, кремнистой, бериллиевой и др.
Перечисленные виды бронзы сравнительно новые и отличаются от наиболее давних оловянистых более высоким коэффициентом
145
усадки и более высокими показателями механических и химических свойств. Кроме того, бериллиевая бронза по сравнению с другими видами имеет высокую твердость и упругость.
Нейзильбер сплав меди с цинком, никелем и др. Содержит около 50 % меди, 18...22 % цинка и 13,5... 16,5 % никеля.
Сплав серебристого цвета. Температура плавления 1000...1200°С, твердость по Бринеллю 80 кг/см2. Обладает хорошими механическими и антикоррозийными свойствами. В полости рта нейзильбер покрывается тонкой окиспой пленкой, которая предохраняет изделие от более глубоких разрушений.
В ортопедической практике используется для изготовления временных челюстно-лицевых и ортодонтических аппаратов, а также репонирующих приспособлений.
Раньше из нейзильбера изготовляли штампованные каппы. После внедрения в практику акриловых пластмасс применение штампованных металлических капп резко сократилось.
До внедрения в стоматологическую практику нержавеющей стали были сделаны попытки изготовления из нейзильбера несъемных конструкций протезов (коронок, мостовидных протезов и др.). Соединение отдельных частей таких протезов осуществлялось при помощи серебряного припоя.
Для зубопротезных целей медь в чистом виде не применяется, но широко используется в различных сплавах. Она входит в состав сплавов золота, платины и припоев.
Некоторые сплавы меди нашли применение для изготовления временных ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов, колец для получения слепков при изготовлении трехчетвертных коронок. В челюстно-лицевой ортопедии и ортодонтии в качестве лигатур применяют латунную проволоку. Из сплавов меди изготавливают также некоторые инструменты и мелкое оборудованиемолотки, кюветы и др.
\ Алюминий металл серебристо-белого цвета. По распространенности в природе занимает первое место среди металлов. 'Он входит в состав глин, полевых шпатов, слюды и других минералов.
Впервые алюминий получен Валером в 1827 г. Первый алюминиевый завод в СССР был построен в 1932 г., однако уже в 1935 г. СССР по производству алюминия занимал третье место в мире.
Главное достоинство алюминия его легкость. Он почти в 3 раза легче меди и железа. Плотность 2,72 г/см3, температура плавления 658 °С, температура кипения 1800 °С, коэффициент расширения при нагревании 0,0000225. Обладает хорошей электро- и теплопроводностью, пластичностью.
Алюминий маркируется по чистоте. Алюминий высшей марки (АОО) содержит до 0,3% примесей, низшейдо 3,5 %. Постоянными примесями алюминия являются железо и кремний.
146
При обычной температуре на воздухе алюминий быстро покрывается тонким слоем окисной пленки (А1г0з), которая в дальнейшем предохраняет его от коррозии. Чем чище алюминий, тем выше его антикоррозийные свойства.
Алюминий легко растворяется в разбавленной азотной, серной. и соляной кислотах. Весьма неустойчив к растворам поваренной соли,
Легкость и хорошая антикоррозийная стойкость металла способствовали его широкому применению. В настоящее время алюминий получил широкое распространение для алитирования покрытия поверхности стальных и чугунных изделий алюминием с целью защиты этих изделий от окисления при нагревании.
Стальные изделия, подвергшиеся алитированию, не окисляются на воздухе даже при нагревании до 900 °С.
По электропроводности алюминий уступает меди, но его большое преимущество в легкости способствовало тому, что алюминий постепенно вытесняет медь как материал для изготовления электрических проводов.
Сплавы алюминия нашли широкое применение в авиационной и автомобильной промышленности, а также в других отраслях народного хозяйства, особенно в быту.
Среди сплавов, содержащих алюминий, получили распространение сложные сплавы, наиболее важными из которых являются дюралюминий (дюраль), силумин, магнолий, уранит и др.
В стоматологической практике алюминий используется в виде алюминиевой проволоки диаметром 1,52 мм для изготовления проволочных шин типа шин Тигерштедта и других видов. Из алюминиевой бронзы (сплава алюминия и меди) изготовляют несъемные каппы и лигатурную проволоку.
Были сделаны попытки применения сплавов алюминияура-ния и магналия (80 ч. алюминия и 20 ч. магния) для изготовления базисов пластинчатых протезов. Однако ввиду сложности технического характера, плохой пайки и сварки отдельных частей протезов, что затрудняло укрепление искусственных зубов на базисной пластинке *, мягкости алюминия и его сплавов, приводящей к деформации базисов, а также вследствие того, что алюминий разлагается под влиянием слюны и оказывает вредное влияние на организм, алюминий и его сплавы как базисный материал не нашли применения в стоматологической практике.
Дюралюминий, или дюраль (от фр. (1игтвердый), содержит около 94 % алюминия, 4 % меди, 1 % магния, 1 % марганца и не-
* Пайка и сварка алюминиевых сплавов образует швы, которые по прочности уступают основному металлу. Более надежное соединение алюминиевых частей на заклепках.
147
которое количество железа и кремния. Кремний и железо являются неизбежными спутниками сплава вследствие применения недостаточно чистого алюминия. Марганец вводится для повышения антикоррозийных свойств. Основным достоинством сплава является то, что при плотности, близкой к плотности алюминия, он имеет высокую прочность и твердость. Твердость дюраля по Бринеллю 1200 гк/см2 (почти равна твердости мягкой стали), температура плавления 605 °С.
Дюраль широко используется в авиационной промышленности, судостроении и других отраслях народного хозяйства. До внедрения акриловых пластмасс в стоматологическую практику широко применялся для изготовления капп и других ортопедических и че-люстно-лицевых аппаратов. В настоящее время в зубопротезной технике применяется редко, в основном для изготовления временных аппаратов и некоторого оборудования (кюветы, кюветные рамки и др.).
Пайка дюралюминиевых деталей недостаточно прочная и осуществляется при помощи олова.
Магналийсплав алюминия и магния, в составе которого 70 % алюминия и 30 % магния. По свойствам очень близок к дюралюминию, но имеет несколько меньшую твердость по сравнению с дюралем и более высокую температуру плавления.
Плотность магналия 2,5 г/см3, твердость по Бринеллю 900 кг/см2, температура плавления 657 °С. В химическом отношении является малоустойчивым сплавом. Легко растворяется в соляной кислоте и щелочах. Устойчив к воздействию серной кислоты.
Хорошая текучесть и малая усадка выгодно отличает магналий от других сплавов в литейном производстве.
Применяется для изготовления металлических капп, наклонных плоскостей при ортодонтическом лечении аномалий зубных рядов. \4 Магний металл белого цвета с серебристым оттенком. Распространен в природе в виде карбонатов магния. Чаще всего в природе встречаются минералы магнезит (М^СОз) и доломит (М^СОзХ ХСаСОз), а также некоторые другие соединения, в том числе сульфаты и хлориды.
Первоначально магний получали путем электролиза хлористого магния, а несколько позже стали получать путем электролиза карналлита. Известный электролитический способ получения магния основан на восстановлении окиси магния (М§0) при температуре около 2000 °С.
Магнийодин из самых легких металлов, используемых в промышленности. Его плотность 1,74 г/см3, твердость по Бринеллю 30 кг/см2, температура плавления 650 °С, температура кипения 1126°С .Обладает пластичностью только в нагретом состоянии. В химическом отношении очень неустойчив. Хорошо растворя-
148
ется в кислотах. При нагревании в присутствии кислорода воздуха легко воспламеняется и горит ярко-белым пламенем, что используется в фототехнике. На воздухе мало применяется, так как покрывается тонким слоем окиси, которая защищает его от дальнейшего окисления.
В чистом виде магний ни в промышленности, ни в зубопротезной технике не применяется, но входит в состав многих сплавов алюминия, цинка, меди. Прибавка к магнию небольших количеств других металлов придает ему большую твердость, прочность и сопротивляемость к коррозийным разрушениям.
Окись магния благодаря высокой температуре плавления (около 3000 °С) применяется для изготовления огнеупорных тиглей, в том числе и тиглей, где расплавляется металл для производства стоматологических отливок (тигли плавильных печей).
Окись магния входит в состав припоя для соединения стальных частей зубных протезов.
Большое применение в технике получили такие природные силикаты, как тальк (ЗМ^-48Ю2НгО) и асбест (СаО-ЗМ§0-45Ю2). В зубопротезной технике тальком посыпают гипсовые модели для предупреждения прилипания воска во время проведения модели-ровочных работ. Он входит в состав некоторых термопластических и эвгенолоксицинковых слепочных материалов.
Асбест применяется при пайке мостовидных и других конструкций протезов и аппаратов, если пайка осуществляется вне модели. Кроме того, он используется как термоустойчивая прокладка в обогревательных приборах, литейных печах и др.
Свинец металл голубовато-белого цвета. В природе находится в виде различных соединений, наиболее важным из которых является свинцовый блеск (РЬ5).
Чистый свинец тяжелый, но очень мягкий металл. Его плотность 11,34 г/см3, температура плавления 327,3 °С, температура кипения 1555 °С. Обладает плохой электропроводностью.
На воздухе быстро покрывается тонким слоем окиси, которая-предохраняет от окисления более глубокие его слои. Хорошо растворяется в азотной и уксусной кислоте, а также щелочах, образуя при этом токсичные соединения.
Свинец широко используется в аккумуляторной промышленности и для изготовления боеприпасов. Он входит также в состав некоторых красителей.
В соединении с другими материалами используется для изготовления подшипников и прокладок в некоторых аппаратах, в том числе в паровых стерилизаторах и вулканизаторах.
Входит в состав легкоплавких сплавов типа меллот-металл, из которых изготовляют штампы и контрштампы для коронок и других деталей. На свинцовых прокладках (плитках) производится
149
обивка гильз перед штамповкой коронок. Обивка гильз из золото-платиновых сплавов на свинцовых подкладках нежелательна.
Цинк металл синевато-белого цвета. Содержание в земной коре составляет до 0,02 %. Добывают цинк из рудных соединений, главным образом, цинковой обманки и гамлея.
Для обогащения содержания цинка руды вначале подвергают обжигу в многоподовых печах. Из обогащенных руд получают цинк электролитическим или дистилляционным способом.
Плавится цинк при температуре 419 °С, при температуре 913 °С превращается в пар, твердость по Бринеллю 350 кг/см2. Легко разрывается при растяжении. При обычной температуре хрупок, а при температуре 100 °С хорошо гнется и прокатывается в листы.
На воздухе покрывается тонким слоем окиси, которая предохраняет его от дальнейшего окисления.
Цинк при взаимодействии с кислотами и щелочами вступает в химическое взаимодействие, вследствие чего образуются соли цинка. При взаимодействии с водой на поверхности цинка образуется тонкая пленка гидроокиси цинка, которая предохраняет от дальнейшего взаимодействия цинка с водой.
Широко используется цинк для изготовления оцинкованной стали, используемой как кровельный материал, в полиграфической промышленности и для изготовления гальванических элементов.
Входит в состав сплава с медью (латуни), который широко применяют в народном хозяйстве, а также в зубопротезной практике для изготовления лигатурной проволоки и временных ортодонти-ческих и челюстно-лицевых аппаратов.
Входит в состав припоя Д. Н. Цитрина, используемого для пайки стальных деталей (см.с. 61).
^ Олово металл серебристо-белого цвета. Редко встречается в природе в самородках, чаще в оловянных рудахоловянный камень. Содержание его в земной коре невелико, около 0,008 %.
Олово легко выплавляется из руд и потому применяется человеком с давних пор в основном в виде сплава с медью бронзы. В настоящее время чистое олово получают путем электролиза оловянных руд.
Плотность чистого олова 7,28 г/см3, температура плавления 231,9 °С, температура кипения 2270 °С, твердость по Бринеллю 30 50 кг/см2. Легко прокатывается в тонкие листы оловянную фольгу или станиоль. Хорошо проводит тепло, но обладает малой электропроводностью.
Отрицательным свойством олова является большая его усадка при переходе из расплавленного в твердое состояние.
При температуре ниже 13,2 °С белое олово превращается в серое, имеющее другую кристаллическую решетку и другие свойства. Чем ниже температура, тем скорость превращения белого олова
150
в серое увеличивается. После нагрева олова до температуры выше 161 °С олово приобретает третью модификацию с ромбической решеткой, обладает большой хрупкостью и легко растирается в порошок.
При обычных условиях олово не окисляется, а нагретое до температуры плавления переходит в двуокись олова. Хорошо растворяется в концентрированной соляной и азотной кислотах, с водой не реагирует.
Олово широко применяется для покрытия медных и металлических деталей лужения, а также для соединения металлических деталей паяния.
В зубопротезной технике олово используется для временной, контактной, пайки стальных мостовидных протезов. Оно входит в состав легкоплавких сплавов, применяемых для штамповки коронок, металлических базисов протезов и других деталей. \1 Кадмий металл белого цвета. По свойствам и цвету напоминает цинк, содержится вместе с цинком в составе цинковых руд, но в меньших количествах.
Добывают кадмий из отходов цинкового производства.
Плотность 8,65 г/см3, температура плавления 321 °С, температура кипения 778 °С, твердость по Бринеллю 60 кг/см2, легко режется ножом, хорошо куется.
Хорошо растворяется в соляной и серной кислотах. Во влажной среде покрывается серой окисной пленкой.
Кадмий широко используется в электротехнике. Добавка его к меди значительно повышает срок службы медных проводов. Введение кадмия в типографские сплавы способствует уменьшению их износа.
В зубопротезной технике применяется в составе легкоплавких сплавов типа мелот-металл, припоев для пайки золотых и стальных частей. В составе припоев он значительно понижает температуру плавления и повышает диффузию его в спаиваемый металл.
Введение кадмия в состав сплава (припоя) представляет некоторые трудности. Как металл, имеющий низкую температуру кипения, он быстро превращается в пар и улетучивается еще до расплава других компонентов сплава. Поэтому в состав сплава кадмий вводят последним, под прикрытием огнеупорного тигля, препятствующего испарению жидкой фракции кадмия.
В состав припоя для золота кадмий вводят следующим образом:
необходимое количество кадмия помещают на развальцованную пластинку припоя. Затем пластинку сворачивают в трубку и плавят в тигле.
^ Висмутэлемент, относящийся к группе металлоидов, но имеющий резко выраженные свойства металлов. В природе встречается в виде соединений висмутовая охра, висмутовый блеск, в соста-
151
ве никелевых и кобальтовых руд, значительно реже находится в
свободном состоянии. Содержание висмута в земной коре весьма невелико (0,00001 %).
Добыча висмута осуществляется путем плавления обогащенных висмутовых руд в специальных печах в присутствии угля и известняка.
В свободном состоянии имеет красновато-белый цвет с блестящей поверхностью.
Плотность 9,8 г/м3, температура плавления 271,3°С; температура кипения 1420 °С. Обладает большой твердостью (по Бринеллю 350 кг/см2) и усадкой 3,3 %. Хрупкий, хорошо растворяется в азотной и серной кислотах. При обычной температуре на воздухе не окисляется.
Соли висмута широко используются в медицинской практике. В стоматологической технике применяются в составе легкоплавких сплавов, в том числе сплавов типа мелот-металл, применяемых для понижения температуры плавления и повышения твердости сплава.
V ЛЕГКОПЛАВКИЕ СПЛАВЫ
Легкоплавкими называются сплавы металлов, точка плавления которых ниже точки плавления олова (232 °С).
В состав их входят различные компонентыолово, свинец, висмут, кадмий, цинк, индий и др. В зависимости от характера ком понентов и их количественного соотношения получают сплавы, обладающие различными свойствами. Свойства сплавов определяют показания для их применения. Например, сплавы, применяемые для предохранительных пробок в паровых стерилизаторах и вулканизаторах, сплавы для изготовления моделей, штампов и др.
Маркируют легкоплавкие сплавы буквой «А» и цифрой, указывающей температуру плавления сплава, например Л-199, что означает легкоплавкий сплав, имеющий температуру плавления 199°С.
В табл. 7 представлены наиболее часто встречающиеся марки легкоплавких сплавов с указанием количественного содержания входящих в их состав компонентов.
Некоторые легкоплавкие сплавы используются в качестве припоев Так, сплав Л-199 используется как оловянно-цинковый припой (\1арка ПОЦ-90), а Л-183как оловяпно свинцовый припой (мар ка ПОС-61). Легкоплавкие сплавы, содержащие рт)ть, называются с!\1альгамами
К легкоплавким сплавам предъявляются следующие требования: сплавы должны иметь низкую температуру плавления, сохра пять достаточную твердость и прочность, а также минимальною \садку при переходе от расплавленного состояния в твердое, что
152
Таблица 7. Легкоплавкие сплавы






Компоненты.
%



Марка ^тзв»
Л-199
Л-183 Л-141 Л-130 Л-96 Л-Ь8 Л 58 Л-47
Олово
91,1 61.9 50
52 18,75 12,5 12 8,3
Свинец
38,1 30 30 31,25 25 18 22,5
Висмут
20 5 50 50 60 44,7
Кадмий
13
12.5 5,3
Цинк 1 Индий
8.9
10 - 19,1


очень важно для обеспечения формы изготовляемой детали. В зубопротезной технике легкоплавкие сплавы применяются как вспомогательные материалы для изготовления штампов и контрштампов, металлических базисов или капп, деталей для отливки металлических и комбинированных моделей и др.
Наибольшее распространение в стоматологии получили сплавы, представленные в табл. 8.
Сплав № 1, предложенный Меллотом, получил название меллот-металла. Это название иногда неправильно распространяется и на другие сплавы. Меллот-металл выпускается в упаковке по 10 цилиндрических блоков массой 60 г каждый.
Одна и та же масса легкоплавкого сплава может быть использована неограниченное количество раз. При применении ее не следует перегревать, так как перегрев приводит к испарению некоторых компонентов и повышению коэффициента усадки сплава.
Техника применения легкоплавких сплавов простая. При изготовлении штампа вначале изготавливают его форму. Материалом для формы штампа чаще всего служит гипс. В металлической ложке расплавляют легкоплавкий металл и заливают форму. Через 0,52 мин форму раскрывают и извлекают из нее металлический штамп.
Для изготовления контрштампа расплавленный легкоплавкий металл заливают в металлическою форму, имеющую гладкие стенки
8 Сплавы из легкоплавких металлов, применяемые в зубопротезной технике






1\0МП Н И1Ь
0


Температура

С пв
.V 2 -V 3
Рис\п т
50 48 49
Свинец
32 19 20
0 "10ПО
18 20 12
1\а"1мии
13 10
Индий
8
плавления, °С
98 65 55


153
с очертаниями усеченного конуса, расширяющегося кверху (металлическую кювету для штамповки коронок). Дном формы служит точно припасованный по отверстию стержень со штоком, удобным для вынимания отлитого контрштампа. В расплавленный металл, залитый в эту кювету, погружают на определенную глубину ранее изготовленный штамп, предварительно покрытый слоем липкого пластыря. Последнее необходимо для создания зазора между штампом и контрштампом на толщину гильзы, из которой будет изготовлена коронка. После отвердевания металла слиток извлекают из кюветы, а затем раскалывают, освобождая таким образом находящийся внутри штамп. Если части расколотого слитка сложить, получится контрштамп, а его внутренние стенки, где раньше был заключен штамп, имеют очертания, аналогичные очертаниям штампа.
После штамповки коронок из золотоплатиновых сплавов в формах, изготовленных из легкоплавких металлов, на коронках остаются частицы легкоплавкого сплава в виде налета. Этот налет снимают путем погружения коронки в соляную кислоту на 23 мин. Затем коронку тщательно' промывают водой и протирают. В противном случае легкоплавкий металл при подогревании вступает в химическое соединение с золотоплатиновым сплавом, в результате чего образуется отверстие в изделии или полное его сгорание.
ОТБЕЛЫ
В процессе изготовления металлических частей зубопротезных конструкций производят термическую обработку деталей, что повышает и ускоряет химическое взаимодействие металла с кислородом воздуха. В результате такого воздействия на поверхности металла образуется окисная пленка (окалина), ухудшающая внешний вид металла, затрудняющая процессы обработки, шлифовки и полировки поверхности. В полости рта в процессе химических реакций могут образоваться химические соединения, способные вызвать отравление организма. Поэтому еще до обработки детали окалину следует снять. Удаление окисной пленки со всей поверхности детали при помощи флюсов нецелесообразно, так как это требует применения высокой температуры, что ухудшает структуру поверхностного слоя металла и может привести к расплавлению шва. Кроме того, флюсы на поверхности стальной детали окалину не растворяют. Удаление окисной пленки со всей поверхности металлических частей зуботехнических конструкций до шлифовки и полировки осуществляется при помощи различных химических реактивов, именуемых отбелами. Взаимодействие отбелов с окисной пленкой по существу является реакцией восстановления.
154
В качестве отбелов применяют водные растворы многих кислот (соляной, серной, азотной и др.) и их смеси.
Соляная кислота (НС1) бесцветная жидкость с резким запахом хлористого водорода. Получают путем растворения в воде хлористого водорода. Основным промышленным способом получения хлористого водорода является сжигание водорода в струе хлора (Н..+С12==2НС1). Образовавшийся хлористый водород поглощается водой и получается синтетическая соляная кислота.
Обычная концентрированная соляная кислота содержит около 37 % хлористого водорода, плотность ее 1,19 г/см3. Техническая соляная кислота окрашена примесями, чаще всего в желтый цвет (содержит РеС1з) и имеет около 27,5 % хлористого водорода. Синтетическая соляная кислота содержит 31 % хлористого водорода.
Соляная кислота легко вступает в реакцию со многими металлами и образует хлористые соли металлов, или хлориды, например, хлористый натрий (NаС1поваренная соль), хлористый кальций (СаСЬ-бН^О), хлористый калий (КС1) и т. д. В связи с этим соляную кислоту широко используют для получения различных солей, в металлургии, при добыче благородных металлов, а также в медицинской промышленности.
В зубопротезной практике соляную кислоту используют как от-бел при отбеливании изделий, изготовленных из золотоплатиновых сплавов. Входит в состав отбелов для хромоникелевой нержавеющей стали.
Для отбеливания зубопротезных конструкций, изготовленных из сплавов золота и серебряцо-палладиевых сплавов, применяют 40 % водный раствор соляной кислоты. Изделие нагревают докрасна, а затем опускают в сосуд с раствором соляной кислоты и закрывают крышкой. Через 12 мин изделие извлекают из раствора и промывают в проточной воде.
Все работы с соляной кислотой следует проводить в вытяжном шкафу, так как пары ее оказывают вредные влияния на слизистую оболочку дыхательных путей. Нельзя допускать попадания ее на одежду, кожу и инструменты. Хранят соляную кислоту в стеклянной посуде с притертой пробкой.
Азотная кислота (НМОз) бесцветная дымящаяся жидкость. Плотность ее 1,50 г/см3, температура кипения 83,8 °С, при температуре 42 °С превращается в прозрачную массу.
Известны три способа технического получения азотной кислоты. Наиболее современный из нихэто окисление аммиака в присутствии катализаторов. Полученная таким способом кислота содержит 5055 % НГТОз. Более концентрированную азотную кислоту можно получить путем перегонки ее с серной кислотой.
С водой азотная кислота смешивается в любых пропорциях. Азотная кислота, имеющаяся в продаже, содержит 68 % НЫОз,
155
плотность ее равна 1,4 г/см3, на свету легко разлагается на воду, двуокись азота и кислород:
4ННОз-^ 2НгО + 4^2 + Од.
Смесь, состоящая из 1 ч. азотной кислоты и 3 ч. соляной кислоты, называется «царской водкой». Название происходит от способности этой смеси растворять «царя металлов» золото.
В промышленности азотная кислота широко используется для изготовления азотистых удобрений, красителей, взрывчатых веществ, лекарственных средств и др.
В зубопротезной технике используется как составная часть от-бела для хромоникелевых сплавов. Чистая азотная кислота может быть применена для аффинажа золота методом квартования.
Серная кислота (Нг504) бесцветная маслянистая жидкость. Температура кипения 338°С, при температуре замерзания 10,4 °С превращается в твердую кристаллическую массу. В химическом отношении серная кислота представляет собой соединение серного ангидрида (80з) с водой (НгО). В промышленности серная кислота получается путем окисления сернистого ангидрида до серного ангидрида с последующим его взаимодействием с водой.
Серная кислота является весьма хорошим окислителем. В зубопротезной технике ее используют для отбеливания серебра. Входит в состав электролитов.
Ортофосфорная кислота (НзР04) бесцветные прозрачные кристаллы. Плавится при температуре 42,3 °С. Хорошо растворяется в воде. Получают ортофосфорную кислоту путем кипячения мета-фосфорной кислоты или путем окисления красного фосфора азотной кислотой.
Ортофосфорная кислота входит в состав цементов, применяемых в стоматологической практике.
Лимонная кислотабесцветные кристаллы, хорошо растворимые ъ воде и этиловом спирте. Применяется широко в пищевой и медицинской промышленности. Были попытки использования 5 % раствора лимонной кислоты в качестве отбела.
В качестве отбелов для обработки поверхностей деталей, изготовленных из нержавеющей стали, применяют смесь кислот. Наиболее часто применяют смесь, состоящую из 6 ч. азотной кислоты, 47 ч. соляной кислоты,47 ч. воды. В этом растворе стальные изделия кипятят в течение 12 мин.
Если окисная пленка имеет значительную толщину, ее растворение проводят в два этапа. На первом этапе проводят травление в течение 34 мин деталь кипятят в растворе, состоящем из 22 ч. серной кислоты, 44 ч соляной кислоты и 34 ч воды. В качестве реактива для травления может быть рекомендован раствор, состоящий из 23 ч. серной кислоты, 27 ч. соляной кислоты и 50 ч. воды.
156
После травления деталь вынимают из раствора, промывают водой, снимают окалину и приступают ко второму этапу отбеливания. Для этого деталь погружают в раствор, состоящий из 10 ч. серной кислоты, 2 ч. натриевой селитры и 88 ч. воды. Раствор подогревают до температуры 50...60 °С и выдерживают в нем деталь в течение 10 мин.
Отбелы взаимодействуют не только с окисной пленкой, находящейся на поверхности металла, но частично растворяют и сам металл. Поэтому во избежание порчи изделия необходимо строго соблюдать режим отбеливания.
В последнее время для ослабления действия отбела стали применять ингибиторы. Ингибиторы более активно поглощаются поверхностным слоем металла, чем находящиеся в составе отбелов кислоты, и, таким образом, влияние кислот на металл частично или полностью исключается.
В качестве ингибиторов рекомендуется «Уникод ПБ-5», полученный путем конденсации анилина и уротропина.
В процессе отбеливания происходит выделение паров кислот, которые оказывают вредное воздействие на организм. В связи с этим все процессы отбеливания необходимо проводить в вытяжном шкафу.
Протезы и металлическая основа бюгельных протезов или ши-нирующих аппаратов, изготовленных из кобальтовых сплавов, отбеливанию не подлежат. В процессе отливки этих конструкций в ли-тейно-плавильных печах нет условий для образования окисной пленки, но расплавленный кобальтохромовый сплав в момент залива его в литьевую форму прилипает к форме, и после извлечения отливки из литьевой формы требуются определенные усилия для отделения остатков формы с поверхности отливки. Отделение осуществляется механическим путем в пескоструйном аппарате или химическим путем в расплаве гидроокиси калия. Для этого отливку опускают на 2 мин в расплав гидроокиси калия, а затем промывают проточной водой. Погружение отливки в расплавленный раствор следует производить осторожно для предупреждения разбрызгивания раствора (температура плавления 360°С) и получения ожогов.
ФОРМОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Стоматологическое литье осуществляется путем предварительного изготовления восковой репродукции отливаемой детали с последующей заменой воска металлом. Для этого восковую заготовку вначале покрывают оболочкой, состоящей из соответствующих материалов. Если воск из этой оболочки удалить, образуется полость,
157
или литьевая форма, аналогичная восковой модели. Эту полость впоследствии заполняют расплавленным металлом.
Литьевой формой называется специально изготовленный сосуд, внутренние стенки которого по своим очертаниям соответствуют очертаниям требуемой отливки (А. А. Рыжиков).
Литьевая форма кроме основной полости, соответствующей отливаемой детали, имеет еще и дополнительные, или служебные, полости и каналы литниковые каналы, полости для дополнительных питателей, стояков и др.
Процесс изготовления формы, включающий в себя как изготовление отдельных ее частей, так и подготовку формы к заливке расплавленного металла, называется формовкой. Материалы, применяемые для изготовления литьевой формы, называются формовочными материалами.
Формовочные материалы должны обладать определенными свойствами, основными из которых являются следующие: высокая термоустойчивость, достаточная прочность и мелкозернистое строение, хорошая газопроницаемость и др.
Формовочные массы не должны содержать веществ, которые мо-г^т вступать в химическое соединение с элементами расплавленного металла и тем самым ухудшить его качество. Формовочные материалы должны иметь такой коэффициент термического расширения, который мог бы компенсировать усадку расплавленного металла, заливаемого в форму.
По продолжительности службы литейные формы делятся на разовые, полупостоянные и постоянные. В стоматологической практике наиболее часто используются разовые литьевые формы. В зависимости от применяемого металла и состава формовочной массы стенки литьевой формы могут быть однослойные или двухслойные. Однослойные формы используются в основном в тех случаях, когда заливаемый металл имеет не слишком высокую температуру плавления. Примером такой формы является форма для заливки легкоплавкого металла при изготовлении штампа, а также форма для отливки изделий из сплавов золота и др.
В качестве формовочного материала однослойной литьевой формы часто используется гипс или гипсовые формовочные массы.
В гипсовых формовочных массах гипс выполняет роль связующего вещества, а в качестве основы чаще всего используется окись кремния (до 75 %), реже окись алюминия.
Следует помнить, что при затвердевании гипсовая формовочная масса расширяется. В зависимости от плотности массы и процентного содержания в ней гипса литьевая форма может расширяться до 2 % своего первоначального объема. При подогревании формы с целью выплавления воска или отжига происходит испарение воды и гипс дает усадку примерно на величину термического расширения
158
(-12 %). Поэтому фактическое расширение гипсовой формы может иметь существенное значение лишь тогда, когда в качестве наполнителя используют окись кремния. Различают три аллотропные формы окиси кремния кварц, тридимит и кристаборит. Каждая из этих форм имеет свою прочность и температуру максимального расширения. При комнатной температуре кварц находится в ос-фазе, при температуре 575 °С а-фаза переходит в сх-кварц, который при температуре 870 °С может переходить в тридимит, а при температуре 1300...1350 °С в кристобалит. Кварц и кристобалит под воздействием температуры увеличиваются в объеме, тогда как тридимит объемного расширения не имеет, в связи с чем тридимит в литейном производстве не используется. Максимальное расширение кварца наблюдается при температуре 700 °С. В этом состоянии оч имеет и оптимальную прочность. Наименьшая прочность кварцевой формы отмечается при температуре 100...125°С.
Двухслойную литьевую форму используют при отливке протезов из хромоникелевой стали и КХС. В этих случаях внутренний, или облицовочный, слой формы толщиной не менее 12 мм в момент отливки детали будет находиться в непосредственном соприкосновении с расплавленным металлом, поэтому он должен обладать большой прочностью и высокой огнеупорностью. Температура плавления материала облицовочного слоя должна быть намного выше температуры плавления заливаемого металла. В противном случае температура заполнившего форму расплавленного металла разрушит стенки литьевой формы, вследствие чего произойдет загрязнение отливаемой детали и нарушение точности ее формы. Материал облицовочного слоя должен также обладать мелкой дисперсностью и коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения основного формовочного материала, чтобы обеспечить точность и гладкость поверхности отливаемой металлической детали и предохранить облицовку от образования трещин в момент ее подогревания.
Наружный слой формы служит для укрепления внутреннего слоя. Толщина его может быть от одного до нескольких сантиметров. По прочности, огнеупорности и дисперсности он может несколько уступать материалам облицовочного слоя. Материалы как первого, так и второго слоя должны обладать хорошей газопровод-ностью, чтобы избежать газовой пористости отлитой детали.
В качестве облицовочного слоя в последнее время наибольшее признание получил маршалит, пластифицированный этилсиликатом (этиловый эфир кремниевой кислоты). Для изготовления облицовочного слоя -пользуются гидролизованным этилсиликатом.
Этилсиликат этиловый эфир кремниевой кислоты, получаемый при взаимодействии четыреххлористого железа с безводным этиловым спиртом. В литейное производство поставляется неочищен
159
ный технический этилсиликат, который представляет собой прозрачную жидкость светло-коричневого цвета со слабым запахом эфира. Технический этилсиликат в поставляемом виде не может быть использован для изготовления облицовочного слоя формы. Его необходимо подвергнуть гидролизу. В результате гидролиза образуется этиловый спирт и ортокремниевая кислота.
Процесс гидролиза является одним из самых ответственных этапов приготовления облицовочного слоя литьевой формы. Ортокрем-ииевая кислота обладает очень малой стойкостью, поэтому гидролиз необходимо производить незадолго до приготовления облицовочной смеси. При нагревании гидролизованного этилсиликата из него улетучивается этиловый спирт, а из ортокремниевой кислоты выделяется золь, который впоследствии превращается в гель кремнезема. Для увеличения стойкости золя вводят определенное количество воды, но не более 1,5 моля (П. П. Берг). Такой золь распадается только при введении катализаторов аммиака. Однако вода и этилсиликат взаимно нерастворимы. Для создания однофазного раствора необходимо применять вещества, в которых может раствориться и вода, и этилсиликат. В качестве таких растворителей могут быть использованы этиловый спирт или ацетон.
При выборе растворителя следует учитывать, что с этиловым спиртом реакция протекает несколько медленнее, чем с ацетоном. Кроме того, ацетон быстрее испаряется и приводит к более быстрому высушиванию, а обезвоженный гель менее склонен к образованию трещин. Однако ацетон является легковоспламеняющимся веществом и требует определенных мер предосторожности.
Растворитель берут в таком объеме, чтобы содержание кремнезема в готовом растворе не превышало 22 %.
Для ускорения гидролиза применяются катализаторы чаще всего соляная или уксусная кислота. В готовом растворе содержание соляной кислоты не должно превышать 0,3 %, так как при избытке ее может произойти преждевременное ускорение распада золя.
Для получения более стойкого золя проводят двуступенчатый процесс гидролиза. На первой ступени получают более стойкий золь, который в дальнейшем доводят до состояния меньшей стойкости. Последнее достигается путем прибавления к системе оснований. В качестве основания лучше использовать газообразный аммиак. Для обеспечения большей прочности геля необходимо стремиться к выделению его в менее влажном состоянии. Поэтому обработку аммиаком следует производить спустя некоторое время после начала процесса высушивания.
Таким образом, процесс гидролиза осуществляется при наличии двух взаимоисключающих требований. С одной стороны, он не должен затягиваться во избежание снижения производительности все-
!60
го процесса, а с другой стороны, при излишней скорости гидролиза возникает опасность преждевременного распада золя и образова ния геля кремнезема, что ведет к снижению качества поверхности формы.
Существует большое количество рецептов отливок, однако большинство из них не имеет универсального значения.
При стоматологических отливках из стали применяют рецепты, рекомендованные В. Н. Копейкиным. К 30 мл 96 % этилового спирта добавляют 10 мл подкисленной дистиллированной воды (на 100 мл воды 1 мл 50 % соляной кислоты) и 60 мл технического этилсиликата. Соединение компонентов необходимо проводить в вышеуказанной последовательности: сначала смешивают этиловый спирт и подкисленную воду, а затем медленно и осторожно прибавляют этилсиликат. В противном случае при взаимодействии взятых компонентов выделяется большое количество теплоты, что может отрицательно влиять на ход гидролиза. Для понижения температуры сосуд, в котором производится гидролиз, можно охладить в холодной проточной воде.
М. М. Гернер рекомендует проводить гидролиз этилсиликата следующим образом: вначале смешивают 117 мл 95 % этилового спирта, 14,5 мл воды и 1,1 мл концентрированной соляной кислоты. Затем к смеси по каплям (чтобы температура не превысила 50 °С) добавляют, тщательно размешивая, 100 мл этилсиликата. Такая смесь,. герметически закрытая, сохраняется в течение 10 дней.
Срок годности гидролизованной смеси можно продлить, если к ней добавить глицерин из расчета 10:1.
При определении количества этилсиликата, участвующего в реакции гидролиза, необходимо исходить не из объемного количества этилсиликата, а из количества двуокиси кремния С^Оа), находящейся в этом объеме.
Установлено, что наибольшей прочностью обладают те силикатные облицовочные массы, которые изготовлены на растворах, содержащих 18-% двуокиси кремния. Как увеличение, так и уменьшение этого количества в растворе ведет к понижению прочности массы. Повышение процентного содержания двуокиси кремния в вяжущем растворе приводит к понижению текучести, а это обусловливает образование более толстого слоя облицовочного покрытия, который растрескивается при высыхании.
Уменьшение содержания двуокиси кремния приводит к снижению вязкости раствора, а следовательно, и к понижению прочности массы.
Выпускаемый промышленностью этилсиликат содержит от 21 до 50 % двуокиси кремния.
Для гидролиза этилсиликата можно использовать ацетон в хе». же количествах, что и этиловый спирт, однако при этом надо'сд^-
Щ
людать меры предосторожности с целью предохранения воспламенения его паров.
Для снижения себестоимости литья и изъятия из литейного производства воспламеняющихся веществ гидролиз этилсиликатов можно производить в кислой среде, содержащей 0,61 % соляной и 0,50,7 % серной кислоты, без добавления растворителя, этилового спирта или ацетона (В. Н. Иванов и Г. М. Зарецкая).
Гидролиз этилсиликата можно проводить и в щелочной среде. Для этого в качестве растворителей используют водный раствор альгината натрия и пиперидин. На 98 ч. дистиллированной воды добавляют 0,5 ч. альгината натрия и 2 ч. пиперидина. К полученной смеси в пропорции 1:1 добавляют, тщательно перемешивая, этилси-ликат. Недостатком этого способа является то, что прочность связи формовочной массы, подготовленной на щелочном растворе, слабее по сравнению с той, где гидролиз этилсиликата осуществлялся в кислой среде.
Для создания облицовочного слоя литьевой фо-рмы к 1 ч. подготовленного гидролизованного этилсиликата добавляют 2 ч. марша-' лита. Смесь тщательно размешивают.
Практически покрытие восковой модели осуществляется путем двух- или трехкратного медленного погружения восковой репродукции отливаемой детали и литников в облицовочную массу. После кратковременного пребывания восковой модели в облицовочной массе модель вынимают и еще некоторое время выдерживают над поверхностью сосуда, чтобы дать возможность стечь излишкам массы и тем самым обеспечить равномерное покрытие модели. Однако при этом возможно сохранение воздуха в углублениях формы, что влечет за собой изменение формы отливки. Поэтому облицовочную массу лучше наносить на восковую модель двух- или трехкратно мягкой волосяной кисточкой. Для укрепления облицовочной массы на модели ее посыпают тонким равномерным слоем кварцевого песка. Литьевой блок с облицовочным покрытием просушивают на открытом воздухе в течение 11,5 ч, а затем переносят в эксикатор с аммиаком. Блок подвергают воздействию паров аммиака в течение 1 ч, затем вынимают из эксикатора и после выветривания паров аммиака приступают к формовке.
Жидкое стекло. Для изготовления облицовочной массы можно применять также жидкое стекло. Растворимое жидкое стекло, используемое в литейной технике, представляет собой силикат натрия.
Получают его путем сплавления кварцевого песка с натрия гидрокарбонатом (^азСОз). При этом образуется содовое жидкое стекло, которое в основном и используется в литейном производстве. За сутки до применения в качестве составной части облицовочной смеси жидкое стекло, как и этилсиликат, подвергают
168
гидролизу. Для этого берут 32 ч. жидкого стекла, 8 ч. 7 % раствора соляной кислты и 60 ч. дистиллированной воды (В. Н. Копейкин) Содержимое тщательно перемешивают. В результате реакции осаждения вначале образуется творожистая масса, которая затем постепенно подвергается саморастворению и через 24 ч. может быть использована как связующий материал для облицовочного слоя формы.
Гидролизованное жидкое стекло смешивают с маршалитом в соотношении 1:1. Полученной смесью равномерно покрывают восковую модель с последующим укреплением смеси на модели сухим кварцевым песком. После этого модель сразу же погружают на 1 2 мин в 18 % водный раствор хлористого аммония. Под влиянием хлористого аммония образуется гель кремнезема, отличающийся высокой прочностью.
Промышленным способом выпускают следующие формовочные массы.
Масса силаур состоит из кремнезема и гипса. Различают два вида этой массы силаур № 3-Б, характеризующийся более мелкой дисперсностью частиц и предназначенный для отливки более точных деталей из золота (вкладки, трехчетвертные коронки и др.), и силаур № 9, который используют для отливки более крупных деталей из золота или других сплавов, имеющих температуру плавления не выше 1000...1100°С. Как первая, так и вторая масса применяется для формовки без облицовочного слоя.
В состав силиконовой формовочной массы входит примерно 15 ч жидкого стекла, 30 ч. маршалита и 155 ч. кварца. Перед применением указанные массы смешивают с водой до получения смета-нообразной консистенции, а затем формуют.
Формалит облицовочная масса для отливки деталей, изготовленных из нержавеющей хромоникелевой стали и К.ХС. В состав массы входят маршалит (600 г), кварцевый песок (Люберецкого карьера марки 40(70) 5 кг), этилсиликат (150 см3), борная кислота (75 г).
Способ применения массы следующий. Вначале подвергают гидролизу этилсиликат. Для этого смешивают 11 мл дистиллированной воды и 0,7 мл 36 % раствора соляной кислоты. К этой смеси присоединяют 90 мл этилового спирта (94...96°). Затем в стеклянный сосуд наливают 150 мл этилсиликата и постепенно, тщательно взбалтывая, добавляют ранее приготовленную смесь этилового спирта с подкисленной водой. Через 3040 мин сосуд плотно закрывают и спустя 12 ч раствор готов к применению. Срок годности его 2 недели.
Для подготовки облицовочной массы смешивают необходимое количество ранее гидролизованного этилсиликата с маршалитом в пропорции 1 : 2. Полученную облицовочную массу наносят на воско-
^63
вую модель отливки дважды. Для улучшения прилипания облицовочной массы модель следует окунуть в гидролизованный этилси-ликат, а затем нанести на поверхность модели облицовочную массу кисточкой или путем погружения. Для упрочнения и лучшего удерживания облицовочной массы на модели ее сверху посыпают сухим кварцевым песком и просушивают на воздухе. Через 30 мин модель с нанесенным покрытием помещают в эксикатор с парами аммиака (на дно эксикатора наливают 40 мл 20 % раствора аммиака). Через 1020 мин модель вынимают из эксикатора и тщательно проветривают для освобождения от паров аммиака. Затем таким же образом наносят на модель второй слой облицовочного покрытия и оставляют на 1020 мин в эксикаторе с парами аммиака.
Борная кислота в комплекте предназначена для заполнения всего свободного пространства литьевой кюветы (опоки). Для этого смешивают кварцевый песок и борную кислоту (на 100 г песка 1,5 г борной кислоты). Этой смесью заполняют кювету, в которой предварительно на литьевом конусе расположена восковая модель отливки с нанесенным на нее облицовочным покрытием. Чтобы смесь кварцевого песка и борной кислоты не высыпалась из кюветы, делают две влажные пробки (верхнюю и нижнюю). Для этого к 3 ч. кварцевого песка и 2 ч. гипса добавляют необходимое количество воды до получения кашицеобразной массы, которой закрывают низ кюветы, а после заполнения ее объема кварцевым песком с борной кислотой и верхний выход кюветы.
Далее форму сушат, выплавляют воск, обжигают формы и заливают расплавленным металлом.
Целесообразность комбинации маршалита и кварцевого песка вытекает из следующих данных.
1. Маршалит и кварцевый песок близки по физико-химическим свойствам и отличаются один от другого, главным образом, величиной частиц зерен. Коэффициенты их термического расширения при одинаковой температуре не имеют существенной разницы, что очень важно для предупреждения образования трещин как на поверхности литьевой формы, так и по месту соединения облицовочного и собственно формовочного слоев во время высушивания формы и заливки в нее расплавленного металла.
2. Степень расширения кварцевого песка и маршалита при температуре 800...850 °С близка к степени расширения хромоникелевой стали при этой температуре, что обеспечивает точность размеров отливки, компенсирует усадку стали.
3. Как термоустойчивые материалы, маршаллит и кварцевый песок не разрушаются при заливке формы расплавленным металлом, а также способствуют получению более точных отливок как по величине, так и по форме. Кроме того, металл не загрязняется шлаками от разрушенной формы.
164
Вследствие мелкой дисперсности маршалита сохраняется гладкость поверхности формы, а это обеспечивает гладкую поверхность отливки.
Формовка восковых моделей без облицовочного слоя допускается в тех случаях, когда деталь будет отлита из металла или сплава, имеющего невысокую температуру плавления. Отлитые таким образом детали менее точные, и их поверхность недостаточно гладкая. Учитывая, что металлы и сплавы с температурой плавления до 1100°С обладают не слишком высокой твердостью, изготовленные из них детали легко полируются.
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ МОДЕЛЕЙ
Преимущество цельнолитых бюгельных протезов перед паяными не вызывает сомнений. Известны два способа отливки каркасов цельнолитых бюгельных протезов из хромоникелевых сплавовна и вне модели.
Отливка вне модели осуществляется по принципу точного литья по выплавленным моделям. Для этого используют формовочные массы (см. с, 157). Бюгельные протезы имеют сложную конструкцию, изящную форму и некоторые другие особенности. Во время отделения восковой заготовки протеза от модели, а также в процессе формовки восковая модель может деформироваться, что обусловит частичную или полную негодность отливки.
Целесообразнее отливать цельнолитые бюгельные протезы на модели. Это предохраняет их от деформации, обеспечивает высокую точность формы. В связи с этим модель, в которую осуществляется отливка, должна быть изготовлена из термоустойчивых материалов, обладающих определенным коэффициентом термического расширения, равным термическому расширению применяемых формовочных масс, и при соответствующей термической обработке компенсирующих усадку металла во время его кристаллизации и последующего охлаждения в литьевой форме. Для обеспечения гладкой поверхности отливки поверхность модели также должна быть гладкой.
Для изготовления огнеупорной модели, на которой будет выполнена моделировка из воска и отлита металлическая часть бюгель-ного протеза, сначала при помощи дублирующей массы получают слепок гипсовой модели, а затем по слепку отливают модель из термоустойчивого материала или керамики.
Для отливки огнеупорных моделей применяют следующие материалы.
Г. П. Соснин рекомендует массу, в которой наполнителем является мелкозернистый кварц (марки 1К0063А по ГОСТ 213856) с
165
содержанием кремнезема не менее 97 %, окислов железа и глинистой массы не более 0,5 %. Связующим веществом является этил-силикат в композиции с другими веществами, например, 100 мл этилсиликата, 14 мл дистиллированной воды, 1 мл соляной кислоты, 60 мл 95 % этилового спирта, 8 мл глицерина.
Перед отливкой модели в резиновой чашке смешивают 25 мл связующей жидкости и 100 г наполнителя (мелкозернистого кварцита) до получения однородной массы, которой затем заливают дублирующий слепок на вибрационном приспособлении. Через 1 ч формовочная масса затвердевает и с ее поверхности осторожно отделяют дублирующую слепочную массу.
Известны и другие рецепты масс для огнеупорных моделей.
В. А. Озеров и Е. М. Любарский предложили массу ОЛ для отливки огнеупорных моделей следующего состава: 3040 % криста-боллита песка, 3050 % кристаболлита пылевидного, 2040 % пылевидного кварца.
Для обеспечения большей текучести смеси в начальной стадии формирования в качестве разбавителя-отвердителя берут 10 % водный раствор едкого натра в количестве 1718 % общей массы наполнителя. В состав смеси вводят также пексан в количестве 5 10 % от общей массы наполнителя, который обеспечивает сохранение размеров модели после выступления и предотвращает адгезию огнеупорной модели с дублирующей массой.
Схватывание наступает через 35 мин, окончательное затвердевание через 4560 мин.
Термическую обработку производят по строгому режиму. Излишки влаги удаляют при температуре до 200°С в течение 3040 мин. Сушку осуществляют двухступенчатую при температуре 200... 300°С в течение 1 ч и 300...700°С в течение 2030 мин. Наиболее интенсивное расширение модели происходит при температуре 200... 300°С и доходит до 1,61,75 %. Максимальное расширение равно 1,81,9 %, что достигается при более высоких температурах.
Механическая прочность модели при статическом изгибе после затвердевания равна 4,55,5 кг/см2, а после высушивания28 30 кг/см2.
Огнеупорная масса силамин состоит из наполнителя, пластифицируемого водой. На одну модель требуется 100120 г порошка и соответствующее количество воды до получения массы жидкоте-кучей консистенции.
Схватывание массы наступает через 710 мин, окончательное затвердевание через 5560 мин.
После отливки модель подвергается сушке при температуре 180...200 °С в течение 30 мин. Чтобы закрепить модель и сделать ее поверхность гладкой, ее погружают в кипящий пчелиный воск (температура 150°С) на 12 мин.
166
Максимальное термическое расширение огнеупорных моделей 1,35%.
В качестве закрепителя огнеупорных моделей применяют смесь, состоящую из 75 % канифоли и 25 % церезина.
Масса кристосил состоит из огнеупорного наполнителя и связующей жидкости (гидролизованного этилсиликата). Непосредственно перед заливкой дублирующего слепка смешивают 100 г порошка и 2025 г жидкости. Максимальное термическое расширение массы 1,61,8 % в интервале температур 600...800 °С.
Е. С. Штеренталь и М. С. Лейбишкис, учитывая возможность деформации восковой заготовки бюгельного каркаса во время отделения его от модели, предложили моделировку бюгельного каркаса осуществлять не на керамической, а на растворимой модели, состоящей из жидкой части массы (40 г этилсиликата, 40 г ацетона, 0,2 г соляной кислоты, 20 г воды) и твердой части (80 г маршаллита, 1,52 г углекислого натрия). Перед заливкой дублирующего слепка жидкую и твердую части массы смешивают до получения консистенции густой сметаны. Этой массой послойно заполняют дублирующую модель. Каждый слой массы пересыпают тонким слоем кварцита. Модель затвердевает в течение 1 ч. Затем ее отделяют от слепка и просушивают при температуре 90...100°С 510 мин, а затем покрывают 10 % раствором жидкого стекла.
На подготовленной таким образом модели моделируют из зубо-технического воска каркас цельнолитого бюгельного протеза, затем модель с восковой загонкой погружают в растворитель. Модель полностью растворяется, а восковой каркас используется для отливки хромокобальтовым сплавом методом точного литья по выплавленным моделям.
В качестве растворителя используют 10 % водный раствор едкого калия. Модель растворяется в течение 1,52 ч.
РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ И ПОКРОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Полимеризацию пластмасс, образующих базисы пластинчатых протезов, ортодонтических и челюстно-лицевых аппаратов, проводят в гипсовой форме при определенном температурном режиме. В этих условиях гипс не только создает стенку формы для пластмассового изделия, но частично проникает в контактируемый с ним слой пластмассы, поэтому отделение гипса от пластмассы после полимеризации весьма затруднительно. Освобождение протеза от гипса производят путем соскабливания его вместе со слоем пластмассы, в котором он удерживается. Сошлифовывание же слоя пластмассы, загрязненного гипсом, с поверхности базиса приводит к нарушению рельефа, что явно нежелательно, так как это отрицательно сказывается на функциональной ценности протеза.
167
Предложено много способов отделения гипса от пластмассы после полимеризации, направленных на сохранение необходимого рельефа базиса протеза, прилегающего к слизистой оболочке протезного поля.
Одним из них является извлечение протеза из кюветы и отделение его от гипса тогда, когда температура протеза и гипса после полимеризации еще несколько выше температуры окружающей среды. При этом газообразная прослойка, находящаяся между протезом и гипсом, еще не конденсировалась в жидкую фракцию (жидкая фракция поглощается гипсом) и способствует более свободному разделению двух масс гипса и сополимеризованной пластмассы. Несмотря на то, что отделение гипса от пластмассы в этом состоянии более свободное, прибегают к этому способу редко, так как, извлекая протез из формы в состоянии неполного охлаждения, можно деформировать базис.
Более эффективным способом является нанесение перед паковкой пластмассы на гипсовую модель тонкого слоя вещества, которое отделяет гипс от пластмассы. В качестве разделительного материала раньше применяли целлофан, который не вошел в практику вследствие затруднений, связанных с неравномерным его распределением между пластмассой и гипсом. В некоторых местах целлофан образовывал складки, искажающие рельеф базиса.
Не оправдало себя покрытие гипсовой модели маслянистыми жидкостями, так как во время термической обработки часть маслянистой жидкости на отдельных участках проникает между слоями пластмассы, что препятствует прочному соединению слоев.
Наиболее положительно в качестве разделительных материалов зарекомендовал себя лак изокол и разделительный лак АЦ-1.
Изокол разделительный изоляционный материал (лак). Представляет собой коллоидный раствор альгината натрия в воде. В его состав входят: альгинат натрия (до 2 %), щавелевокислый аммоний (0,02 %), 40 % раствор формалина (0,3 %), краситель пищевой (следы), вода дистиллированная (97,798 %).
Для приготовления лака в реактор с механической мешалкой загружают все входящие в состав лака компоненты, в том числе дистиллированную воду. Смесь тщательно перемешивают до получения однородного состояния, а затем пропускают через фильтры и разливают во флаконы. Один флакон содержит 150 г изокола. Оптимальная температура отвердевания 40°С.
Изокол применяется для покрытия поверхности гипсовых моделей и форм перед формовкой пластмассы для предупреждения прочного соединения гипса с пластмассой в период полимеризации. С этой целью после выплавки воска из кюветы на сухую поверхность гипсовой модели тонкой кисточкой наносят равномерный слой изокола. Для создания более прочной изоляционной пленки
168
после высыхания первого слоя наносят второй слой лакового покрытия.
Изокол не вызывает напряжений в пластмассе, не влияет на рельеф базиса протеза.
Лак разделительный АЦ-1 представляет собой раствор ацетил-целлюлозы в ацетоне (94 % ацетона и 6 % ацетилцеллюлозы). Это густая прозрачная бесцветная жидкость. Применяется для покрытия поверхности гипсовой модели перед формовкой пластмассы в кювету для разделения гипса и пластмассы в процессе полимеризации. Лак на модель наносят кисточкой дважды.
Выпускается по 150 г во флаконах. Хранить лак АЦ-1 необходимо в холодном месте во флаконах с тщательно закрытой пробкой, так как ацетон быстро испаряется и жидкость приобретает густую консистенцию, и пользование лаком становится затрудненным или невозможным.
Силикодент разделительный лак, изготовленный на основе силиконового каучука. В состав входит окись магния, белая сажа, уайт-спирит и некоторые активаторы. Характеризуется хорошими адгезивными свойствами. Применяется для изоляции гипсовых форм.
С внедрением в стоматологическую практику акриловых пластмасс широкое распространение получили несъемные комбинированные протезы, изготовленные из металла и пластмассы (мостовид-ные протезы, шины-протезы, штифтовые зубы, коронки с пластмассовой облицовкой и др.). Эти протезы имеют высокий косметический эффект. Однако через тонкий слой пластмассовой облицовки просвечивается металлическая арматура и косметическая ценность этих протезов значительно снижается. Для устранения просвечивания металла через пластмассу металлическую арматуру покрывают различными лаками.
Лак покровный представляет собой суспензию пигментов в пленкообразующем лаке ФГ-9. Это густая белая с желтоватым оттенком жидкость. Обладает способностью прочно удерживаться на металлической поверхности.
В состав лака входят лак ФГ-9 (100 г), двуокись титана (20 25 г), пигмент желтыйкремнесульфомолибдат свинца (0,05 г), пигмент коричневый марс (0,025 г).
Выпускается во флаконах по 25 г.
Применяют следующим образом. Металлические части протеза полируют и обезжиривают спиртом или мономером. На участок, подлежащий облицовке пластмассой, наносят равномерный тонкий слой лака. Высушивают 1015 мин при комнатной температуре, а затем в течение 1015 мин над пламенем горелки при температуре не выше 150 °С. Для этого протез помещают на тонкий металлический лист, а последний удерживают над пламенем горелки на расстоянии 1015 см. В дальнейшем на высушенную поверхность на-
169
носят пластмассовое тесто необходимого цвета и заканчивают работу обычным способом.
Покровный лак ЭДА представляет собой композицию акрило-вых и эпоксидных смол. Выпускается в комплектах, состоящих из 10 г порошка и двух жидкостей (№ 1 и №2) во флаконах по 20 г.
Лак ЭДА применяют для покрытия металлических частей комбинированных конструкций протезов с целью предохранения просвечивания металла через толщу пластмассовой облицовки. Обладает адгезивными свойствами к металлу и пластмассе. Обеспечивает хороший косметический эффект, не требует высокой температуры для отвердевания.
АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТЫ
МАТЕРИАЛЫ
Все изготовленные зубопротезные конструкции должны иметь гладкую блестящую поверхность. Отполированная поверхность протеза или аппарата повышает антикоррозийные свойства металлических деталей, понижает степень набухания пластмасс, способствует более гигиеничному содержанию аппаратов. Гладко отполированная поверхность менее травматична для окружающих тканей, способствует более быстрому удалению остатков пищи с поверхности протезов. Полировке протеза предшествует его шлифовка, т. е. создание ровной гладкой поверхности. Как шлифовка, так и полировка осуществляется с помощью различных инструментов и материалов, получивших название а б р а з и в н ых- (от лат. аЬгагю соскабливание).
Абразивные материалы характеризуются высокой твердостью, содержат зерна многогранной формы с остроконечными выступами. Они могут находиться в порошкообразном состоянии, когда отдельные частицы материала не связаны между собой, и могут быть связаны различными связующими или цементирующими веществами.
В качестве связующих материалов применяют различные вещества, которые могут быть отнесены к керамическим, бакелитовым или вулканитовым смесям.
К керамическим связующим материалам относят смеси, состоящие из глины, полевого шпата, талька, кварца и др. Они отличаются высокой механической прочностью, термоустойчивостью и вла-гонепроницаемостью. Отрицательным их свойством является хрупкость, особенно при воздействии силы ударного действия.
Бакелитовые связующие вещества изготовлены на основе клею-щих композиций бакелита, каучука и др. Отличаются хорошей упругостью, устойчивы к силам ударного действия, но менее прочны
170
в среде повышенной влажности или воде. Применяются главным образом для изготовления шлифовальных материалов.
Вулканитовые связующие вещества изготовляют на основе вулканизированного каучука с серой, обладают высокой упругостью, водостойкостью и прочностью. Круги, изготовленные на вулка-нитовой связке, применяются как для шлифовки, так и для полировки.
Перечисленные связующие вещества в промышленности используются для изготовления абразивных инструментовшлифо-вочных и полировочных, используемых для шлифовки и полировки изделий, а также для подготовки (препарирования) естественных зубов перед протезированием.
Абразивные материалы делят на естественные, к которым относят минералы, встречающиеся в природе в свободном состоянии или соединениях с другими веществами (алмаз, корунд, наждак, пемза и др.), и искусственные, получаемые в промышленности химическим путем (электрокорунд, карборунд и др.).
Естественные абразивные материалы
Алмаз один из видов природного углерода. Обладает большой твердостью. В стоматологической практике используется для изготовления сепарационных дисков и шлифовальных камней различной формы. Алмазные камни и диски отличаются медленной изнашиваемостью и могут применяться как для препаровки зубов в полости рта, так и для обработки поверхностей протезов. Особенно эффективно применение абразивных материалов для обработки деталей, изготовленных из хромокобальтовых сплавов. Однако абразивные сепарационные диски имеют большую толщину и потому не всегда могут быть использованы для обработки контактных поверхностей тесно расположенных искусственных зубов.
Корундминерал, встречающийся в природе в виде окисей алюминия. В измельченном до порошкообразного состояния с различной величиной частиц используется для изготовления шлифовальных камней.
Более мелкий порошок корунда используется для шлифовочных работ. Его отделяют путем осаждения в воде. В зависимости от времени оседания порошка в воде, связанного с величиной его частиц, различают порошок № 10; 20; 30' и т. д., применяемый для. изготовления эмульсий.
Наждак в природе встречается в виде горной породы. Представляет собой смесь корунда, соединений окиси железа и других веществ. Его твердость зависит от процентного содержания корунда. Измельченный наждак применяется как шлифовочный порошок для изготовления шлифовальной бумаги и шлифовального полотна.
171
В зависимости от размеров частиц наждака шлифовальная бумага и полотно подразделяются по номерам. Малые цифровые обозначения соответствуют мелкозернистым сортам бумаги, большие
крупнозернистым.
Шлифовку зуботехнических изделий наждаком начинают с применения крупнозернистых сортов наждачной бумаги или полотна и заканчивают мелкозернистыми. Наиболее мелкозернистые сорта наждачной бумаги, так называемые бархатные, используются для шлифовки изделий, изготовленных из сплавов золота.
Пемзаминерал вулканического происхождения, состоит из кремнезема (до 70 %) и окислов различных металлов, которые придают ему окраску (белую, голубую, желтую, красную). Имеет пористое строение с очень острыми краями граней. В измельченном состоянии в соединении с водой используется для приготовления шлифовальных масс, широко применяется при шлифовке пластмассовых зубных протезов.
В качестве полировочных материалов иногда применяются гипс
и мел.
[Искусственные абразивные материалы
\ Карборунд искусственный материал. Представляет собой сплав, образующийся через 36 ч плавки в электрической печи при температуре 2000 °С смеси, состоящей из 30 % кокса, 52 % кварцевого песка, 10 % древесных опилок и 2 % хлористого натрия. Карборунд имеет кристаллическое строение. По твердости близок к корунду. Используется для изготовления шлифовальных камней и се-
парационных дисков.
\ Электрокорунд получают путем расплавления боксита с коксом в электрических печах. В процессе плавки многие примеси отделяются, а остается кристаллическая окись алюминия и небольшое количество других окисей (например, окись железа). Электрокорунд характеризуется большой твердостью (по шкале Мооса9), теплостойкостью и острыми режущими поверхностями граней кристаллов. Применяется для шлифовки деталей, изготовленных из
твердых сплавов.
Для изготовления камней, дисков и других абразивных инструментов порошкообразные массы того или другого минерала цементируют, придают им соответствующую форму. Затем подвергают сушке и обжигу. Для цементировки используют перечисленные выше связующие вещества связки.
Окись железа, или крокус (РегОз), получают при взаимодействии железного купороса и щавелевой кислоты. Представляет собой порошок бурого цвета. Используется для приготовления полировочной пасты, в состав-которой входит 3545 ч. окиси железа, 20 ч. олеина, 15 ч. стеарина и 6 ч. парафина. Не рекомендуется приме-
172
Таблица 9. Пасты ГОИ
Состав, %
Грубая
Средняя
Тонкая

Окись хрома Силикогель Стеарин Жир расщепленный Олеиновая кислота Сода двууглекислая Керосин
81 2 10 5
2
76 2
10
5
2
74
1.8 10
5 2 0,2 2


нять для полировки изделий из нержавеющей стали, так как крокус понижает антикоррозийные свойства стали.
Окись хрома мелкозернистый порошок зеленого цвета. Получают путем прокаливания двухромовокислого калия и серы в соотношении 5:1. Используется для изготовления полировочных паст. Широкое распространение получили пасты, разработанные Государственным оптическим институтом (ГОИ) (табл.9).
Для полировки пасту наносят на фильц или щетку, закрепленные на моторе или шлифмашине. Широко используется для полировки изделий из нержавеющей стали.
АБРАЗИВНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Подготовка зубов к воздействию на них лечебных средств, протезированию или выполнению других лечебных процедур связана с применением различных инструментов боров, головок, кругов,
дисков, фрез и др.
Боры зубные инструменты, предназначенные для препарирования зубов, иногда челюстей. Приводятся в движение бормашиной через специальный рукав или наконечник.
Для каждой группы наконечников выпускаются специальные боры. Рабочая часть бора имеет острые режущие поверхности. По форме рабочей части боры подразделяют на шаровидные, цилиндрические, конические, обратноконические, колосовидные с продольной, торцевой поперечной, угловой или комбинированной насечкой, образующей режущие зубья.
Боры для прямого наконечника имеют длину 44 мм, турбинного 22 мм, углового 17, 22 и 27 мм.
Диаметр рабочей части боров обозначается условными номерами (№ 1 № 13). Каждому номеру соответствует размер, выраженный в мм (0,853,1 мм).
Боры изготовляют из высокопрочных марок хромовольфрамовой стали марки ХВ5, твердых вольфрамокобальтовых сплавов марки ВК6М и ВК60М или с использованием алмазных зерен.
Боры стальные (рис. 15) изготавливают из хромовольфрамовой стали марки ХВ5 с различной формой и величиной рабочей поверхности (табл. 10). Предназначены для препарирования дентина зубов.с лечебной целью (средняя наработка бора 5 мин).
173
Рис. 15. Боры стальные.

Препарирование эмали стальными борами нецелесообразно, так как в этих случаях они быстро изнашиваются.
Боры выпускаются в наборах. Набор стальных боров длиной 44 мм содержит 125 шт. Набор боров для углового наконечника длиной 22 мм содержит 175 шт.
Боры твердосплавные предназначены для препарирования твердых тканей зубов эмали. Обладают высокой износостойкостью. Рабочая часть их изготовлена из сплава марки ВК6М или ВК60М, а хвостовикиз стали марки 20Х13. Целесообразно их применение на высокооборотных машинах, что снижает болевые ощущения пациента и сокращает время препарирования.
Промышленность выпускает твердосплавные боры трех типов шарнирные, обратноконические и цилиндрические фиссурные для прямого, углового и турбинного наконечников.
Цилиндрические фиссурные боры с одинарной нарезкой выпускают для прямого, углового и турбинного наконечников четырех номеров каждый (№ 1, № 3, №5, №7).
Обратноконические боры выпускают тех же типов и размеров.
174
Таблица 10 Основные типоразмеры стальных боров (цит. по В. X. Сабитову)
Форма рабочей поверхности
Номер бора

Цилиндрические фиссурные с двойной нарезкой в т. ч. для углового наконечника Цилиндрические фиссурные с одинарной нарезкой Конические фиссурные с двойной нарезкой в т. ч. для углового наконечника Конические фиссурные с одинарной нарезкой Колесовидные Обратноконические Шаровидные в т. ч. для углового наконечника Финиры Полнры Ступенчатые Финиры цилиндрические Финиры конические Полиры рифленые Боры трепаны
1, 3, 5, 7, 9, 11. 13
1, 3, 5, 7, 9 1, 3, 5, 7, 9
1, 3, 5, 7, 9, 11, 13
1. 3, 5, 7, 9 1. 3, 5, 7, 9
3, 5 1. 3, 5, 7, 9 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 1, 3, 5, 7, 9, 11 3.6,7 3, 5, 7, 9 1. 5 1. 7 5, 9 3, 5, 7, 9 9, 11


Шаровидные боры производят пяти размеров (№ 1, № 3, № 5, №7, №9) для прямого наконечника, четырех размеров (№ 1, №3, №5, №7) для углового наконечника длиной 17, 22, 27 мм и тех же номеров для турбинного наконечника.
Головки алмазные (рис. 16) применяются в клинике для препарирования дентинной части зуба, в лабораториидля обработки металлических деталей зубных протезов.
Рабочая часть головок покрыта массой, содержащей порошок природного алмаза с размером зерен 63125 мкм. Хвостовая часть абразивов изготовлена из стали марки 20Х13 или ХВ5.
Типоразмеры алмазных головок и их назначение представлены в табл. 11.
Круги и диски алмазные (рис. 17) предназначены для препарирования зубов при протезировании, имеют одну, две или три рабочие поверхности.
Рабочие поверхности покрыты алмазным порошком на никелевой основе. Конические диски имеют алмазное покрытие на внутренней поверхности и применяются для препарирования медиальных поверхностей конвергирующих зубов. Центровые отверстия у кругов и дисков служат для укрепления на винте дискодержателя.
В настоящее время выпускают круги диаметром 12 мм односторонние и двусторонние, диски диаметра 16 и 20 мм и конические диски (тарельчатые) диаметром 18 мм.
175

Рис. 16. Головки алмазные.
Фрезы зуботехнические (рис. 18) изготавливают из стали марок У10А или У12А. Имеют хорошую твердость. Предназначены для обработки и коррекции съемных пластиночных зубных протезов из пластмассы. Средняя наработка фрезы около 20 мин. Закрепляется в прямом, угловом или зуботехническом наконечнике.
Основные типоразмеры зуботехнических фрез представлены в табл.12.
176
Таблица II. Типы и размеры алмазных головок


Вид
наконеч
вика





Т«п
*5 0 5
Я
&.
С
<й о
03
о
*:
Е->»
И
Диаметр головки, мм
Назначение

Шаровидные
Цилиндрические с прорезью Цилиндрические
Конические
Обратнокониче-ские Колосовидные Чечевицеаидные ГГламевидные
+
+ + +
+ + +
+
+ + + +
+
4-+
+
+ + +
1,& и 2 3
0,8; 1;
1,4; 2; 12,5 1,4; 2; 5
3; 5
4; 8 4; 8 1,2
Трепанация эмали, препарирование полостей Препарирование зубов, формирование пазов Препарирование зубов, формирование пазов Препарирование каналов и пазов Препарирование зубов
Препарирование зубов Препарирование зубов Препарирование пазов, формирование полостей



177
Рис. 18. Фрезы зуботехнические.
Таблица 12 Типы и размеры зуботехнических фрез
Форма
Диаметр рабочей части, мм

Цилиндрическая Колесовидная Колесовидная с двойной нарезкой Коническая трех типов Коническая двух типов для углового наконечника Овальная двух типов Овальная для углового наконечника
4,5
8; 10, 12,5 8; 10 4; 5; 6 4 4; 5, 6 4


ФИКСИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
Несъемные конструкции протезов (мостовидные протезы, коронки, штифтовые зубы, вкладки и др.) должны быть неподвижно и прочно укреплены на челюстях. Каждая из перечисленных конструкций имеет свой способ крепления и фиксируется при помощи специальных материалов цементов.
При фиксации мостовидных протезов, коронок, полукоронок цемент заполняет пространство, образовавшееся между внутренней стенкой коронки и стенкой зуба. Штифтовые зубы фиксируют путем введения в корневой канал металлического штифта, отходящего от коронковой части штифтового зуба. Цемент заполняет пространство между стенками корневого канала и металлическим штифтом. При фиксации вкладок цемент располагается между поверхностью вкладки и стенкой восстанавливаемого дефекта коронковой части зуба.
В зубной технике цементы используют также для получения упрочненных моделей зубов при изготовлении вкладок, пластмассовых коронок, склеивания гипсовых моделей и др.
Широкое применение цементы нашли для пломбирования полостей и каналов естественных зубов.
Различают цинк-фосфатные, силикофосфатные, цинкоксидэвге-нольные, цинксульфатные и силикатные цементы В зубопротезной технике наибольшее применение получили цинкфосфатные цементы, к которым относятся фосфатцемент и висфат, отличающиеся количественным составом некоторых ингредиентов и некоторыми качественными характеристиками.
фосфатцемент состоит из порошка и жидкости
Порошок имеет слегка желтоватую окраску и состоит из смеси
178
мелкодисперсных порошков, соотношение которых варьирует: окись цинка (8190 %), окись магния (7,29,4 %), окись кремния (0,3 5 %), окись алюминия (0,071,5 %) и др.
Жидкость бесцветная, мутноватая, состоит из ортофосфорной кислоты (4065 %), окиси цинка, окиси алюминия или окиси магния (1012 %), воды (2750 %).
Перед применением порошок и жидкость смешивают до образования смеси определенной консистенции. Через 410 мин наступает схватывание этой смеси, а через 1,52 чзатвердевание Окончательное затвердевание и наибольшая прочность цемента отмечается через 24 ч, следовательно, функциональная нагрузка на зацементированный протез может быть рекомендована не ранее чем через 1,52 ч, а при односторонних протезах и возможности разже-вывания пищи на другой стороне через сутки
Скорость схватывания цемента имеет важное значение. Она не должна быть слишком высокой, чтобы врач смог выполнять все необходимые манипуляции и заполнить тестом подготовленную полость Кроме того, при быстром схватывании образовавшиеся кристаллы разрушаются во время последующего его размешивания и фиксации протеза. В то же время схватывание не должно быть слишком медленным, так как это приводит к увлажнению его слюной или парами, что приводит к понижению его прочности.
Скорость схватывания цемента зависит от многих факторов, главными из которых являются: состав цемента, консистенция подготовленного теста, количество воды и состав жидкости, температура окружающей среды, дисперсность порошка, продолжительность смешивания и др.
Вода регулирует степень диссоциации электролитов, от которой зависит скорость реакции между порошком и жидкостью.
Чем выше температура окружающей среды, тем быстрее протекает период схватывания. Температуру окружающей среды можно регулировать путем нагревания или охлаждения стекла, на котором производится замешивание пасты, или нагревания окружающего воздуха. Не следует удлинять период схватывания цемента за счет увеличения количества жидкой его части, так как это уменьшает прочность цемента, приводит к расцементировке протезов.
Укорочение сроков схватывания за счет повышения плотности массы тоже нецелесообразно, так как чем выше плотность, тем меньше текучесть и тем труднее заполнение массой формы (полости).
Для регулирования скорости схватывания в состав цементов вводят соли алюминия и магния, которые также уменьшают теплообразование при затвердевании цемента, что важно для предотвращения ожогов пульпы.
При смешивании порошка и жидкости фосфорная кислота взаимодействует с окисями металлов, главным образом, окисью цинка.
179
Эта реакция многоступенчатая. В результате нее вначале замещается один атом водорода в молекуле фосфорной кислоты и получается однозамещенный фосфат цинка, а затем замещаются все три атома водорода и образуется трехзамещенный фосфат цинка или других металлов, окиси которых взаимодействуют с фосфорной кислотой.
Трехзамещенный фосфат не растворяется в воде и выпадает в виде кристаллов, которые располагаются на поверхности еще не вступившей в реакцию частички окиси и изолируют ее от дальнейшего взаимодействия с кислотой. Следовательно, ядром схватившегося цемента является непрореагировавшая окись цинка, а оболочкой вокруг этого ядраобразовавшиеся кристаллы нерастворимого фосфата цинка.
Соотношение между окисью цинка (непрореагировавший порошок) и трехз вмещенным фосфатом (оболочкой) будет зависеть от количественного соотношения порошка и жидкости, взятых для реакции.
Для получения однородной смеси цемента, уменьшения массы ядра (количества непрореагировавшей окиси цинка) и повышения прочности цемента смешивание порошка и жидкости производят на стеклянной пластинке маленькими порциями. Ко всей массе взятой жидкости через короткие промежутки времени добавляют небольшие порции порошка. Каждую такую порцию тщательно перемешивают со всей жидкостью или с уже образовавшейся смесью шпателем до получения смеси необходимой консистенции.
Отвердевший цемент, содержащий минимальное количество фосфата цинка или густо замешанный цемент более прочный, устойчив к растворению в слюне или воде, имеет меньшую усадку. Однако плотность замеса в зависимости от целей применения должна быть различной.
Плотная консистенция подготовленного теста используется для изготовления пломб. Цементное тесто для фиксации протезов должно обладать несколько меньшей плотностью и достаточной текучестью, в противном случае избыток цемента не сможет выйти из полости коронки, корня или подготовленной для возмещения вкладкой полости зуба и обусловит неточное расположение протезов на зубах (недоведение коронки до шейки, повышение прикуса).
Перед заполнением цементом полости зуба или коронки как зуб, так и коронка должны быть тщательно высушены.
Не рекомендуется перед цементировкой или пломбированием фосфатцементом обрабатывать этиловым спиртом полости, расположенные близко к пульпе зуба, так как этиловый спирт вызывает дегидратацию дентина, а это создает возможность для более глубокого проникновения кислоты в него, вследствие чего не исключено отрицательное влияние цемента на пульпу.
180
Фосфатцемент обладает невысокими адгезивными свойствами к металлам. Более высокая прилипаемость фосфатцемента проявляется к металлическим протезам, имеющим шероховатую поверхность соприкосновения.
Фосфатцемент выпускается в комплектах. Комплект содержит флакон порошка и флакон жидкости. Жидкость необходимо хранить постоянно закрытой, так как из открытого флакона возможно испарение воды, что повышает процентное содержание кислоты, а это отрицательно сказывается на свойствах цемента.
Из флакона на стекло жидкость наносят перед самым замеши-ванием теста с целью предупреждения излишнего испарения из нее воды.
Известно несколько модификаций фосфатцемента. Все они отличаются друг от друга процентным содержанием и некоторым различием входящих компонентов. Поэтому перед применением необходимо тщательно сверить серию порошка и жидкости. Допускается смешивание порошка и жидкости только одной серии.
Висфат состоит из порошка желтоватого цвета и бесцветной, мутноватой жидкости.
Основную массу порошка составляет окись цинка (82,5 %), окись магния (10%), окись кремния (3,5%), окись алюминия, окись железа или некоторых других металлов (4 %).
Жидкость состоит из окиси фосфора(41%), окиси цинка (10 %), окиси алюминия (4,5 %), воды (44,5 %). При применении смешивают порошок и жидкость примерно в пропорции 2:1. Порошок небольшими порциями добавляют ко всей массе взятой жидкости. По сравнению с фосфатцементом обладает более высокой влагоустойчивостью, адгезивностью и коротким периодом схватывания (в течение 3 мин). Выпускается в комплектах. Комплект состоит из одного флакона с порошком (50 г) и одного флакона с жидкостью (30 г). Хранят жидкость обязательно в закрытом виде.
Силидонт цемент, состоящий из порошка и жидкости, представляющей собой смесь до 80 % цемента силицина и 20 % висфата. Силицин относится к группе силикатных цементов, оказывающих вредное влияние на ткани зубов, и поэтому для фиксации протезов не применяется. Применяется как пломбировочный материал с фос-фатцементной подкладкой.
Эркадонтсмесь 60 % фосфатцемента и 40 % силикатцемента. Для фиксации протезов не применяется по тем же причинам, что и
СИЛИДОНТ.
Эта реакция многоступенчатая. В результате нее вначале замещается один атом водорода в молекуле фосфорной кислоты и получается однозамещенный фосфат цинка, а затем замещаются все три атома водорода и образуется трехзамещенный фосфат цинка или других металлов, окиси которых взаимодействуют с фосфорной кислотой.
Трехзамещенный фосфат не растворяется в воде и выпадает в виде кристаллов, которые располагаются на поверхности еще не вступившей в реакцию частички окиси и изолируют ее от дальнейшего взаимодействия с кислотой. Следовательно, ядром схватившегося цемента является непрореагировавшая окись цинка, а оболочкой вокруг этого ядраобразовавшиеся кристаллы нерастворимого фосфата цинка.
Соотношение между окисью цинка (непрореагировавший порошок) и трехз вмещенным фосфатом (оболочкой) будет зависеть от количественного соотношения порошка и жидкости, взятых для реакции.
Для получения однородной смеси цемента, уменьшения массы ядра (количества непрореагировавшей окиси цинка) и повышения прочности цемента смешивание порошка и жидкости производят на стеклянной пластинке маленькими порциями. Ко всей массе взятой жидкости через короткие промежутки времени добавляют небольшие порции порошка. Каждую такую порцию тщательно перемешивают со всей жидкостью или с уже образовавшейся смесью шпателем до получения смеси необходимой консистенции.
Отвердевший цемент, содержащий минимальное количество фосфата цинка или густо замешанный цемент более прочный, устойчив к растворению в слюне или воде, имеет меньшую усадку. Однако плотность замеса в зависимости от целей применения должна быть различной.
Плотная консистенция подготовленного теста используется для изготовления пломб. Цементное тесто для фиксации протезов должно обладать несколько меньшей плотностью и достаточной текучестью, в противном случае избыток цемента не сможет выйти из полости коронки, корня или подготовленной для возмещения вкладкой полости зуба и обусловит неточное расположение протезов на зубах (недоведение коронки до шейки, повышение прикуса).
Перед заполнением цементом полости зуба или коронки как зуб, так и коронка должны быть тщательно высушены.
Не рекомендуется перед цементировкой или пломбированием фосфатцементом обрабатывать этиловым спиртом полости, расположенные близко к пульпе зуба, так как этиловый спирт вызывает дегидратацию дентина, а это создает возможность для более глубокого проникновения кислоты в него, вследствие чего не исключено отрицательное влияние цемента на пульпу.
180
Фосфатцемент обладает невысокими адгезивными свойствами к металлам. Более высокая прилипаемость фосфатцемента проявляется к металлическим протезам, имеющим шероховатую поверхность соприкосновения.
Фосфатцемент выпускается в комплектах. Комплект содержит флакон порошка и флакон жидкости. Жидкость необходимо хранить постоянно закрытой, так как из открытого флакона возможно испарение воды, что повышает процентное содержание кислоты, а это отрицательно сказывается на свойствах цемента.
Из флакона на стекло жидкость наносят перед самым замеши-ванием теста с целью предупреждения излишнего испарения из нее воды.
Известно несколько модификаций фосфатцемента. Все они отличаются друг от друга процентным содержанием и некоторым различием входящих компонентов. Поэтому перед применением необходимо тщательно сверить серию порошка и жидкости. Допускается смешивание порошка и жидкости только одной серии.
Висфат состоит из порошка желтоватого цвета и бесцветной, мутноватой жидкости.
Основную массу порошка составляет окись цинка (82,5 %), окись магния (10%), окись кремния (3,5%), окись алюминия, окись железа или некоторых других металлов (4 %).
Жидкость состоит из окиси фосфора(41%), окиси цинка (10 %), окиси алюминия (4,5 %), воды (44,5 %). При применении смешивают порошок и жидкость примерно в пропорции 2:1. Порошок небольшими порциями добавляют ко всей массе взятой жидкости. По сравнению с фосфатцементом обладает более высокой влагоустойчивостью, адгезивностью и коротким периодом схватывания (в течение 3 мин). Выпускается в комплектах. Комплект состоит из одного флакона с порошком (50 г) и одного флакона с жидкостью (30 г). Хранят жидкость обязательно в закрытом виде.
Силидонт цемент, состоящий из порошка и жидкости, представляющей собой смесь до 80 % цемента силицина и 20 % висфата. Силицин относится к группе силикатных цементов, оказывающих вредное влияние на ткани зубов, и поэтому для фиксации протезов не применяется. Применяется как пломбировочный материал с фос-фатцементной подкладкой.
Эркадонт смесь 60 % фосфатцемента и 40 % силикатцемента. Для фиксации протезов не применяется по тем же причинам, что и
СИЛИДОНТ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ................. 3

Введение . . ............... 5




ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Металлы, применяемые в ортопедической стоматологии ..... 23

Благородные металлы .............. 30

^.Золото ................ 30

. Металлы платиновой группы .......... 33




Неблагородные металлы ...... . . . . . . 35

Сплавы металлов, применяемых в ортопедической стоматологии . . . 35
Сталь ................. 40

1Хромоникелевая нержавеющая сталь . . . . . . . . 47

) Хромокобальтовая сталь . . . . . . . . . 55




Изготовление мостовндных протезов, не содержащих припоя . . 65 Материалы, применяемые для изготовления базисов протезов . . . . 70 Каучук .............. . . 72

Целлулоид ................. 73

Пластмассы . . ............... 74

'Акр иловые пластмассы ........... §2

Акриловые пластмассы, выпускаемые промышленным способом . . 90 Акриловая пластмасса для несъемных конструкций зубных протезов . . 92

Эластичные пластмассы .......... 97

Материалы, применяемые для изготовления искусственных зубов . . . 101
Фарфор . . . .............. 101

Фарфоровые стоматологические массы . . . . . 102 Ситаллы . . . ..... . . . . . . . 106

Искусственные зубы . . . . . . . . . . . . . 106

Фарфоровые зубы . . . . . . . . . 107




ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Слепочные материалы . .... . . . . . 114

Твердые слепочные материалы . . . . . . . . 117 Кристаллизующиеся слепочные материалы . . . - 117 Цинкоксидэвгенольные слепочные материалы . . . 122 Термопластические слепочвые массы . . . . . 123 Эластичные слепочные материалы . . . . . . . 128 Гилооколлоидные слепочные массы ....... 128


182
Альгинатные слепочные массы ......... . 130

Тиоколовые слепочные массы . . . .... 132 Силиконовые слепочные массы . . . . . . 133 Моделнровочные материалы . . . . . . . . 135

Воски ....... . . . 136

Природные воски ............. 136

Животные воск . . . . . . . . . . . ^36




, Синтетические воски ............ 139

/Воск зубоврачебный ..... . . . . 139

Вспомогательные металлы и их сплавы . . . . 144 Легкоплавкие сплавы ..... . . . . 152

[Отбелы .................: 154

Формовочные материалы .............. 157

Материалы, применяемые для изготовления огнеупорных моделей . . . 165 Разделительные и покровные материалы . . . . . . . . 167 Абразивные материалы и инструменты . . . . . . . 170 Материалы ...... . . 170

Естественные абразивные материалы ......... 171

> Искусственные абразивные материалы . ....... 172

Абразивные инструменты . . . . . . . . . . 173 {Фиксирующие материалы . . . . . . . . . . 178


15

Приложенные файлы

  • doc 8961751
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий