заливку огнеупорной массы в силиконовую форму для изготовления огнеупорной модели проводят на
Изготовление огнеупорной модели
Для изготовления огнеупорной модели получают оттиск с гипсовой модели в специальной кювете дублирующей массой. Кювета состоит из двух частей — основания и крышки с отверстиями для заливки дублирующей массы.
Для получения оттиска предложены полихлорвиниловая (В. П. Пан-чоха, 1971), гидроколлоидные (О. И. Кругляков, 1964) и другие дублирующие массы.
Порядок дублирования модели состоит в следующем. Подготовленную модель устанавливают на дне кюветы и прикрепляют пластилином. Затем измельчают гидроколлоидную массу и в стеклянном сосуде разогревают до 80—90 °С, а затем охлаждают до 40—50 °С.
Заливку массы производят через отверстие в кювете на столике вибратора, что способствует равномерному распределению массы и устраняет пузырьки воздуха. Для ускорения охлаждения массы кювету ставят под струю проточной воды. После охлаждения гипсовую модель осторожно извлекают и осматривают. Если модель чистая, без кусочков дублирующей массы, значит оттиск пригоден для изготовления по нему качественной огнеупорной модели. Полученный оттиск тут же заполняют огнеупорной массой. Немедленное изготовление огнеупорной модели связано с возможной усадкой дублирующей массы. Наилучшим материалом считается полихлорвиниловая масса, так как оттиск, полученный из этой массы, длительное время не изменяет своей формы. К моменту охлаждения дублирующей массы необходимо приготовить смесь для изготовления огнеупорной модели. Для изготовления такой смеси медицинская промышленность выпускает специальные материалы: бюгелит, силамин, кристосил и др. Однако не все перечисленные материалы дают возможность изготовить высококачественную модель. Например, отлитые модели из массы кристосил не обладают достаточной прочностью, легко ломаются. Закрепление их в расплавленном парафине не улучшает качество моделей. К тому же на такую модель трудно нанести рисунок каркаса бюгельного протеза с шинирующими приспособлениями.
В этом отношении наиболее приемлема масса для изготовления огнеупорных моделей, предложенная В. П. Панчохой (1965). Она состоит из равных частей маршалита и кварцевого песка. В качестве связывающего материала применяют свежий высококонцентрированный этилсиликат-50, а отвердителем служит диэтаноламин в 1 % или 2 % растворе ацетона.
Для большего расширения модели во время плавки металла в состав смеси вводят окись магния. Изготовление смеси состоит в следующем. Взвешивают 50 г маршалита, 50 г кварцевого песка, 5 г окиси магния и все это высыпают в фарфоровую или резиновую чашку. После тщательного перемешивания в смесь добавляют 8—10 мл этил-силиката-50 и снова хорошо перемешивают. Далее в массу при постоянном перемешивании добавляют отвердитель. Тут же извлекают модель из оттиска, который вместе с кюветой и резиновой чашкой находится на столике вибратора. Заполняют оттиск массой и включают вибратор. При этом масса становится текучей, пригодной для заполнения оттиска. Массу следует вносить в оттиск шпателем небольшими порциями, что обеспечивает хорошее его заполнение. После заполнения оттиска массой поверхность ее посыпают песком и оставляют до полного затвердения.
После затвердения массы из оттиска извлекают модель, просушивают ее вначале на воздухе (до 30 мин), а затем в сушильном шкафу (до 1 ч при 100 °С). После этого модель становится достаточно прочной, гладкой, удобной для нанесения рисунка каркаса с шинирующими приспособлениями, а также моделирования.
Алгоритм изготовления огнеупорной модели с дублированием модели силиконовой массой
Харчевников 322-СО МДК 3.01 от 6.06
алгоритм изготовления огнеупорной модели с дублированием
2) метод определения среднего наклона длинных осей опорных зубов (метод Новака)
3) метод выбора (логический метод)
Произвольный метод. Модель, отлитую из высокопрочного гипса, устанавливают на столике параллелометра так, чтобы окклюзионная плоскость зуба была перпендикулярна стержню грифеля. Затем к каждому опорному зубу подводят грифель параллелометра и чертят межевые линии. Межевая линия при данном методе параллелометрии может не совпадать с анатомическим экватором зуба, так как её положение будет зависеть от естественного наклона зуба. Поэтому на отдельных зубах условия для расположения кламмеров будут неблагоприятными. Данный метод показан только для параллельности вертикальных осей зубов, незначительном наклоне их и при минимальном числе кламмеров.
Метод выявления среднего наклона длинных осей опорных зубов.
Грани цоколя модели обрезают так, чтобы они были параллельны между собой. Модель укрепляют на столике параллелометра, после чего находят вертикальную ось одного из опорных зубов. Столик с моделью устанавливают так, чтобы анализирующий стержень параллелометра совпадал с длинной осью зуба. Направление последней чертят на боковой поверхности цоколя модели. Далее определяют вертикальную ось второго опорного зуба, расположенного на той же стороне зубного ряда, и переносят её на боковую поверхность модели. Затем полученные линии соединяют параллельными горизонтальными линиями и делят последние пополам – получают среднюю ориентировочную ось опорных зубов. Таким же образом определяют средние оси зубов на другой стороне модели. Полученные «средние» переносятся при помощи анализирующего стержня параллелометра на свободную грань цоколя модели и между ними определяют «среднюю» всех опорных зубов. По найденной средней опорных зубов окончательно устанавливают столик с моделью в параллелометре. Аналитический стержень меняют на графитный и очерчивают межевую линию на каждом опорном зубе, при этом конец графитного стержня должен располагаться на уровне шейки зуба. Недостаток метода заключается в том, что он не учитывает эстетических требований и кламмеры, расположенные на передних зубах, могут искажать внешний вид больного.
Изготовление форм
В качестве огнеупорной основы формовочных смесей применяют кварцевый песок, пылевидный кварц, плавленый кварц, электрокорунд, циркон, дистен-силлиманит, шамот, магнезит, графит. Связующими материалами служат этилсиликат, жидкое стекло, гипс.
Приготовление огнеупорной суспензии и гипсовой массы.
Огнеупорные суспензии (этилсиликаты и жидкостекольные), как правило, готовят в специальных установках.
Приготовление этилсиликатной суспензии. Для приготовления этилсиликатной суспензии рекомендуется использовать установки. У которых частота вращения крыльчатки составляет до 2500 мин-1. На практике суспензию иногда готовят вручную, если к качеству поверхности отливки не предъявляется высоких требований.
При раздельном способе предварительно готовят гидролизрованный этилсиликат, затем в него вводят огнеупорную составляющую при постоянном перемешивании. Суспензию выдерживают в течении получаса до полного удаления из нее пузырьков замешанного воздуха.
При использовании совмещенного метода в этилсиликат сначала вводят, непрерывно перемешивая, растворитель ( гидролизный спирт, ацетон или изопропиловый спирт). Затем всыпают часть (0,7-0,8 от общего количества) огнеупорного материала и перемешивают в течении 10-15 мин. Далее вливают воду, подкисленную соляной или азотной кислотой, продолжая перемешивать в течении 30-40 мин. Наконец, добавляют оставшуюся часть огнеупорного материала и специальные добавки (глицерин, борную кислоту и др.), перемешивают еще в течении 10-15 мин.
Приготовление жидкостекольной суспензии. Для приготовления жидкостекольной суспензии в жидкое стекло добавляют сначала огнеупорную глину (глинозем или шамот, а затем пылевидный кварц. Огнеупорные составляющие вводят при непрерывном перемешивании в течении часа. Для улучшения технологических свойств в суспензию иногда добавляют 4% веретенного масла. Готовую суспензию выдерживают в течении 5-8 мин до удаления пузырьков воздуха.
Приготовление гипсовой массы. Жидкую гипсовую массу для форм, в которые заливают алюминиевые и магниевые сплавы готовят обычно в смесителях пропеллерного типа. В воду предварительно вводят замедлитель схватывания (0,15-0,30% от массы сухой смеси).
Если форма предназначена для литья магниевых сплавов, добавляют также 1% борной кислоты для предотвращения загорания магния при заливке. Кислота, кроме того, замедляет схватывание гипса.
Составы некоторых огнеупорных покрытий приведены в таблице 3
Нанесение огнеупорного покрытия на модель
Перед нанесением огнеупорного покрытия модель обезжиривают 1,5 %-ным водным раствором нейтрального мыла, соды или олеиновой кислоты и т.п.
Огнеупорное покрытие наносят на модель путем однократного погружения в суспензию, или двух-, или трехкратного с интервалами 10-25 с для сушки очередного слоя на воздухе. Модельный блок после последнего погружения в суспензию обсыпают зернистым огнеупорным материалом. Если предусмотрено вытапливание модели в горячей воде, жидкостекольное покрытие закрепляют 18 %-ным водным раствором хлористого аммония, подкисленного 0,3 % соляной кислоты. Для закрепления покрытия модель после нанесения очередного слоя погружают в бачок с закрепителем на 40-90 с.
При изготовлении комбинированных форм для получения отливок из цветных сплавов модель погружают в подготовленную быстротвердеющую гипсовую массу и выдерживают в ней до затвердевания массы.
Сушка огнеупорного покрытия
Для формирования керамической оболочки огнеупорное покрытие подвергают воздушной, воздушно-аммиачной и вакуумно-аммиачной сушке.
Для сушки моделей в аммиачных шкафах берут 1,5-2,0 л аммиачной воды плотностью 0,89-0,95 г/см 3 на 1м 3 объема сушильного шкафа. Температура в шкафу составляет 18-25 o С.
Комбинированные покрытия, включающие два или три упрочняющих жидкостекольных слоя, сушат на воздухе в течении 5-6 ч. Причем температура сушки составляет 22-28 o С для этилсиликатного слоя и 22-31 o С для жидкостекольного.
Удаление модельного состава из керамических оболочек
Модельный состав из керамических оболочек может удаляться несколькими способами, а именно: выплавлением (легкоплавкие модельные составы), растворением (составы на основе карбамида и пенополистирола) или выжиганием (блочный полистирол и пенополистирол).
Выплавление. Легкоплавкие модели выплавляют в горячей воде, в расплавленном модельном составе той же марки, горячим воздухом в камерных электрических печах, в паровой камере, в автоклаве.
Удаление моделей в горячей воде обычно производят в специальных емкостях при температуре 96-98 o С. Возврат модельного состава при этом составляет 90-95 %. Керамические оболочки после удаления моделей подсушивают на воздухе не менее 3 ч или в сушильном шкафу при 110-150 o С в течении 1-2 ч.
Удаление моделей в расплавленном и перегретом (на 30-40 o С) модельном составе той же марки обеспечивает некоторое упрочнение оболочек, но при этом увеличивается расход модельного состава (возврат составляет менее 70 %).
Выплавление модельного состава горячим воздухом производят в специальных установках при температуре 120-200 o С в течении 10-20 мин. Возврат модельного состава при этом равен 80-90 %.
При использовании камерных сушил удаление моделей продолжается 6-8 ч при температуре 110-120 o С.
Растворение. Модели из пенополистирола растворяют в толуолоацетоновом растворителе (1:1) от 15 мин до нескольких часов, в зависимости от плотности материала.
Выжигание. Модели из блочного полистирола выжигают обычно в печах, прокаливая при температуре 950-980 o С.
Модели из гипсовых форм выплавляют обычно в паровой камере под давлением 0,025 Мпа в течении 3-4 ч. Возврат модельной массы составляет90 %.
Прокаливание формы
После удаления модельного состава керамическую оболочку готовят к заливке металла. Возможны несколько вариантов. Если оболочка достаточно прочна, ее прокаливают и ставят под заливку. Если прочность оболочки недостаточно высока, чтобы исключить разрешение при заливке, ее заформовывают в опоки из жаростойкой стали и засыпают сухим наполнителем: кварцевым песком, отходами керамических покрытий, шамотом, магнезитом и др. иногда используют жидкий наполнитель с цементом, иногда ограничиваются применением «пробки» на сухом наполнителе.
Чтобы удалить остатки модельного состава и завершить формование керамики, опоки с помещенными в них оболочками прокаливают в электрических ли газовых камерных печах. Желательно оболочки на основе кварца, электрокорунда, циркона, шамота прокаливать при температуре 1200-1300 o С в течении 10-30 мин. Если температуру снизить до 900 o С, продолжительность прокаливания увеличивается на несколько часов.
Получение огнеупорной модели. После застывания дублирующей массы гипсовую модель извлекают из кюветы и тщательно высушивают полученный слепок. В этот отпечаток заливаются специальные огнеупорные керамические массы «Бюгелит», «Силамин», «Кристосил», выдерживающие температуру нагрева до 1400-1600 °С без последующей деформации.
Огнеупорная модель с переносом рисунка кламмера
При использовании «Бюгелита» получается огнеупорная модель с гладкой поверхностью, которая хорошо компенсирует усадку сплава. Однако масса имеет и недостатки: огнеупорная модель до пропитки воском непрочна и легко осыпается; огнеупорная масса после отливки каркаса бюгельного протеза с большим трудом отделяется от него, что требует в последующем специальной химической обработки каркаса.
Огнеупорная масса «Силамин» проста в приготовлении, т.к. замешивается на воде. После отливки каркаса легко отделяется от него и хорошо компенсирует усадку сплава. К недостаткам массы относят зернистость поверхности огнеупорной модели.
Керамические модели, полученные из массы «Кристосил-1», наоборот, имеют гладкую поверхность, однако в сравнении с «Силамином» эта масса недостаточно хорошо компенсирует усадку хромокобальтовой стали, отличается низкой текучестью и быстрым затвердеванием после замешивания.
«Кристосил-2» обладает всеми положительными свойствами массы «Кристосил-1», но проще в приготовлении, т.к. замешивается на воде. Эта масса хорошо компенсирует усадку сплава и легко отделяется от отливки.
Ступенька на огнеупорной модели для места расположения кламмера
Таким образом, наилучшие результаты получаются при применении масс на фосфатных связках «Кристосил-2» и «Силамин», массы на этилсиликатных связках («Бюгелит») менее эффективны.
Технология изготовления керамических моделей при пользовании всеми вышеуказанными массами принципиально одинакова.
Заполнение формы производят на вибростолике. Этим повышают плотность модели, т.к. уменьшается содержание жидкой фазы в огнеупорной формовочной массе. Через 10-15 минут после заливки модель начинает затвердевать. Окончание процесса затвердевания модели происходит через 40-45 минут, затем ее освобождают от дуплексной массы. Огнеупорная модель получается непрочной. Для упрочнения ее оставляют на воздухе еще на 15-20 минут, после чего подвергают сушке в специальном шкафу при температуре 200-250 °С в течение 30 минут. Закрепляют модель путем пропитывания в течение 1 минуты в воске, нагретом до 150 °С.
Формовка огнеупорной модели
Огнеупорную модель с восковым каркасом и литниковой системой закрепляют на металлическом или деревянном конусе (подставке для опоки) воском или пластилином и закрывают литейным кольцом (опокой). Внутреннюю поверхность металлического кольца выкладывают листом асбеста для компенсации расширения огнеупорной массы при обжиге. Опоку устанавливают на вибратор и под вакуумом полностью заполняют ее тем же огнеупорным материалом, из которого приготовлена керамическая модель. Формовку литейного кольца проводят таким образом, чтобы восковые модели каркаса и литниковой системы были равномерно покрыты огнеупорной оболочкой. Последняя должна отвечать определенным требованиям:
1) иметь одинаковую с огнеупорной массой модели величину расширения, не деформироваться и не образовывать трещин при обжиге и заливке металла;
2) выдерживать без деформации температуру обжига в 1700°С;
3) быть газопроницаемой;
4) легко отделяться от металлического каркаса после отливки.
Опоку заливают формовочной массой с таким расчетом, чтобы она перекрывала все детали на 1,5 см. Если кольцо не полностью заполнено формовочной массой, то оставшееся пространство можно засыпать сухим песком и прикрыть влажной пробкой, состоящей из песка, увлажненного 50% водным раствором жидкого стекла. До затвердения формовочной массы в ней нужно сделать не менее 20—30 отверстий для выхода газа. Через 1,5—2 ч заформованная опока готова к термической обработке.
С целью улучшения качества отливок, уменьшения расхода сплава и формовочных материалов, снижения трудоемкости по предложению С.Д.Богословского в ЦНИИ С была разработана технология отливки в одной опоке одновременно двух каркасов дуговых протезов.
Для этого из алюминиевого листа делают квадратный поддон опоки с литниковой чашей и разрезают его на две равные половины. На каждой из них, предварительно покрытых тонким слоем воска, устанавливают вертикально огнеупорные модели, обращенные небной частью к литниковой чаше, и приклеивают к поддону расплавленным воском.
Между литниковой чашей и восковым каркасом дугового протеза устанавливают литники. В связи с тем, что они имеют малую длину, усадочные муфты на них не делают. Обе половины поддона с укрепленными на них огнеупорными моделями соединяют расплавленным воском и помещают в квадратную опоку. Ее устанавливают на поддон и заполняют на вибраторе формовочной массой.
Для тщательной обмазки воскового каркаса дугового протеза во избежание образования воздушных пор замешанную огнеупорную массу вносят в опоку небольшими порциями. Под действием вибратора формовочная масса растекается тонким слоем и проникает в самые труднодоступные участки керамической модели.