Главная | Подписка | Рекламодателям | Архив публикаций | Что еще почитать? | Поиск | Форумы | Контакты | Клуб зубных техников | Карта сайта
Подписка
Подписаться на «Зубной техник» можно через каталог агентства «Роспечать» и редакцию. Подробнее 
 

Рекламодателям

Прелагаем разместить Вашу рекламу на страницах «ЗТ», а также на этом сайте. Подробнее 
 

Анкета читателей "ЗТ"
Уважаемые читатели, предлагаем Вам заполнить анкету, которая поможет нам
в выпуске нашего издания. Подробнее
 

Что еще почитать?
Другие полезные издания, которые мы советуем почитать. Подробнее

Нашим партнерам
Разместите нашу кнопку у себя.

СОВРЕМЕННЫЕ ПАКОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Гоголев Дмитрий, зубной техник-консультант, фирма «Аверон», г. Екатеринбург

Качество зуботехнического литья зависит от многих факторов. Один из важнейших – это правильный выбор паковочных материалов. Чтобы объективно оценить свойства приобретаемой паковочной массы необходимо иметь хотя бы общее представление о её составе и физико-химических процессах, происходящих при паковке и нагреве.
Для получения литья методом «потерянного воска» (литьё по выплавляемым моделям) необходимы паковочные материалы, которые по составу и свойствам согласуются с различными видами применяемых сплавов.
Поэтому паковочные материалы должны отвечать следующим требованиям:
– обладать хорошей текучестью в жидком состоянии и точно воспроизводить мельчайшие детали восковой композиции;
– обеспечивать достаточную прочность опоки после затвердевания;
– иметь достаточную газопроницаемость и обеспечивать беспрепятственный выход водяных паров и газов при нагревании и литье;
– выдерживать температуру не ниже 1 700 °С;
– не реагировать с расплавом и не изменять его химический состав;
– обеспечивать требуемое расширение для компенсации усадки сплава;
– иметь достаточную мелкодисперсность, чтобы обеспечивать чистоту и гладкость полученной отливки.
Состав паковочных материалов и технологии их применения различны, но в любом случае они состоят из следующих компонентов:
– огнеупорный порошок;
– связующие вещества;
– технологические добавки;
– затворяющая жидкость.
Огнеупорный порошок представляет собой мелкодисперсный материал:
1). Двуокиси кремния SiO2 (кремнезема), который обычно представлен в модификациях кварц и кристобалит или в форме смеси этих компонентов.
2). Или окиси алюминия Al2O3 (глинозем).
В основном в качестве огнеупорного порошка используется кремнезем. Исходным сырьем для получения кремнезема является кварцевый песок. Кварцевый песок – это осадочная порода, в которой содержание кремнезема составляет не менее 80%. Перед использованием песок проходит промышленную обработку, промывку, просев и классификацию. Его применение обусловлено высокой огнеупорностью (до 1 710 °С), прочностью (5.5–7 по шкале Мооса), широкой распространенностью, относительной дешевизной и свойством обеспечивать необходимое расширение паковочной массы. При нагревании кварц испытывает полиморфные превращения, увеличиваясь в объеме на 15–19% и тем самым, компенсируя усадку сплава.
Одна из важнейших характеристик кварцевого песка – гранулометрический состав (зернистость), от которого зависят ряд свойств изготавливаемой литейной формы: прочность, газопроницаемость, жаропрочность, а также чистота поверхности изготовляемых отливок. Обеспечить необходимую зернистость паковочного материала, отвечающую всем технологическим требованиям, используя кварцевый песок с одинаковым размером частиц, не представляется возможным. В результате этого огнеупорный порошок состоит из смеси частиц разного размера. Однако преобладание мелких зерен ведет к быстрому схватыванию смеси, низкой текучести в жидком состоянии, недостаточной газопроницаемости. Недостаточное количество мелких зерен и преобладание крупных приводит к грубой поверхности отливки, увеличению термических напряжений при нагреве, уменьшению прочности опоки. Поэтому, опираясь на исследования и практический, опыт фирмы-производители используют в паковочных материалах огнеупорный порошок следующего гранулометрического состава:
– около 5% частиц менее 80 мкм;
– около 40% частиц менее 60 мкм;
– около 50% частиц менее 20 мкм;
– около 5% частиц менее 5 мкм.
При длительной обработке на вибростолике зерна паковочного материала начинают неравномерно распределяться по объему опоки («утрамбовываются»), поэтому при паковке рекомендуется наименьшее время нахождения опоки с жидкой паковочной массой на вибростолике.
Чтобы опока не разрушалась при нагревании и заливке металлом паковочный материал должен обеспечивать достаточную прочность. После затвердевания литейной формы прочность на сжатие составляет около 9–12 МПа для фосфатных масс и 5–8 МПа для гипсовых масс.
Стоит упомянуть о том, что во время нагрева существует несколько критических температурных интервалов, при которых литейная форма имеет наименьший показатель прочности:
– В интервале температур от комнатной до 270 °С литейная форма отдает свободную воду и кристаллизационную воду связующего. Важно при этом чтобы испарение воды протекало медленно.
– 180–270 °С (переход $-кристобалита в Џ-кристобалит).
– 573 °С (переход $-кварца в Џ-кварц).
– 1 000 °С (начало перехода Џ-кварца в Џ-кристобалит).
Чтобы не допустить растрескивание опоки в указанном интервале температур следует делать выдержку в 40–60 минут (разумеется, это не касается «шоковых» паковочных масс).
Состав технологических добавок в большинстве случаев составляет коммерческую тайну фирмы-производителя. Добавки используются для регулирования текучести паковочного материала в жидком состоянии, ускорения или замедления времени затвердевания, для уменьшения количества пены и воздушных пузырьков при вакуумировании и др.
По типу связующего вещества паковочные материалы делятся на: силикатные, гипсовые и фосфатные.
СИЛИКАТНЫЕ ПАКОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


В состав силикатных паковочных масс, кроме связующего, гидролизованного этилсиликата Si (О2CH2)4, входит смесь огнеупоров (кварц, кристобалит, маршаллит, корунд) и вяжущая жидкость из смеси воды, этилового спирта (или ацетона) и соляной кислоты.
Силикатные паковочные материалы практически повсеместно вытеснены фосфатными и не используются в современных прогрессивных технологиях литья.
Из ранее применявшихся силикатных паковочных масс стоит упомянуть «Формалит», «Кристосил»,«Бюгелит» (Россия).
ГИПСОВЫЕ ПАКОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


В случае гипсовых паковочных масс речь идет о смеси модификаций SiO2 со связующим – полугидратом сульфата кальция (СaSO4 • Ѕ H2O) и незначительном количестве других добавок (хлорид натрия– NaCl, борная кислота– H3BO3). Затворяющей жидкостью служит вода. Схватывание паковочной массы происходит вследствие реакции между полугидратом сульфата кальция и водой с образованием дигидрата кальция:

(СaSO4 • Ѕ H2O) + 3/2 H2O > СaSO4 • 2 H2O

В этом процессе порошок SiO2 распределяется между образующимися кристаллами гипса, и паковочная масса затвердевает. Температура нагрева гипсовых паковочных масс обычно не превышает 750 °С, т.к. при более высокой температуре происходит разложение гипса. Поэтому их применяют в основном для литья благородных сплавов с низкой температурой плавления.
В последнее время гипсовые паковочные материалы применялись в лабораториях довольно ограниченно. Сегодня, в связи со стремительным развитием стоматологии и увеличением количества работ на основе благородных сплавов, они снова возрождаются. На фоне привлекательной цены, простоты обработки, длительного рабочего времени (8–9 минут) только они позволяют получить шелковисто-гладкую поверхность и обеспечивать особенную легкость распаковки отливок из благородных сплавов.
Марки гипсовых паковочных материалов:
«Сristobalite», «Prestobalite» фирмы Whip Mix (США), «Аурит» (Россия), «Deguvest California» фирмы Degudent (Германия) и др.
ФОСФАТНЫЕ ПАКОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Фосфатные паковочные массы являются наиболее прогрессивным паковочным материалом, применяемым в современном зуботехническом литье. Они состоят из смеси модификаций SiO2, фосфатного связующего и дополнительных составляющих.
Связующее добавляют в форме дигидрогенофосфата аммония (NH4H2PO4) и магнезии MgO. Затворяющая жидкость состоит в основном из воды, фосфорной кислоты, катализатора и других компонентов. После перемешивания порошка и жидкости происходит экзотермическая химическая реакция (т.е. реакция с выделением тепла):
NH4H2PO4 + MgO + 5H2O > NH4MgPO4 •6 H2O
NH4MgPO4•6 H2O ~50°> NH4MgPO4•H2O + 5H2O
и вследствие кристаллизации фосфата аммония и фосфата магния паковочная масса затвердевает. Огнеупорный порошок связывается образующимися фосфатами, и при нагреве прочно цементируется ими. Во время схватывания паковочной массы происходит линейное расширение, величина которого зависит от концентрации затворяющей жидкости. Чем больше концентрация затворяющей жидкости, тем больше будет линейное расширение паковочной массы. Следует заметить, что до нужной концентрации затворяющую жидкость следует разводить только дистиллированной водой, т.к. примеси, присутствующие в водопроводной воде могут повлиять на ход химической реакции.
Марки фосфатных паковочных масс:
«Formula 1», «Fastfire 15», «Hi-Temp», «X-20» фирмы Whip Mix (США); «Gilvest HS», «Gilvest MG Speed» фирмы BK Giulini (Германия); «Bellavest T», «Wirovest», «Wiroplus» фирмы BEGO; «Heravest М» фирмы Heraeus-Kulzer (Германия); «Optivest», «Deguvest» фирмы Degudent (Германия) и ряд других.
Некоторые владельцы зуботехнических литейных лабораторий ищут пути сокращения расходов на паковочные материалы. Однако такой подход может привести к обратному эффекту: к увеличению расходов на окончательную обработку, исправление дефектов в отливке, переделку. Продолжительный опыт использования паковочных масс показывает, что получение наилучшего результата может быть только при использовании качественных паковочных материалов, строгого соблюдения всей технологической цепочки и точного исполнения рекомендаций фирмы-производителя паковочной массы.


(№ 3 (44) 2004)
стр. 24


Главная | Подписка | Рекламодателям | Архив публикаций | Что еще почитать? | Поиск | Форумы | Контакты | Клуб зубных техников | Карта сайта

Журнал "Зубной техник". Тел: (495) 672-70-29, 672-70-92, 723-35-20, e-mail: zubtech@mail.ru
© ООО "Медицинская пресса" 1997-2017 гг.

Дизайн: webing.ru