Сплавы металлов для изготовления зубных протезов

Обновлено: 22.09.2024

Сплав, приготовленный преимущественно из металлических элементов и обладающий металлическими свойствами, называется металлическим сплавом. Сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии, принято делить на две большие группы.

К первой группе (конструкционные) относятся следующие: сплавы на основе золота (900-й, 750-й пробы), сплавы на основе серебра и палладия (ПД-250, ПД-190, ПД-140), сплавы нержавеющей стали (ЭИ — 95) и хромокобальтовые стали (Виталлиум, Вирон, Вирон-5, Ультратек, Микробонд, Хромикс и др.).

Ко второй группе (вспомогательных) относят металлы и сплавы для штампов, моделей, форм, проволоки, припои (в их состав входят: медь, алюминий, кадмий, цинк, висмут, сурьма, свинец, кадмий, цинк, магний).

Сплавы на основе золота.

Чистое золото обозначается 999-й пробой. Температура плавления — 1064°С, усадка при затвердевании — 1,25. В природе встречается в виде самородков, россыпях, в химически связанном состоянии, в виде примесей в рудах других металлов. Чистое золото — мягкий металл, и по этой причине не используется для изготовления зубных протезов. Золото обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. В стоматологии используются сплавы на основе золота. Подбирая компоненты в определенных соотношениях, получают сплавы с нужными свойствами: пластичные, ковкие, упругие.

Сплав золота 750-й пробы. Состав: Аu — 75 %, Аq — 8 %, Си — 7,8 %, Рt — 9%, примеси — не более 0,3 %. Наличие платины и повышенное содержание меди делают сплав более твердым, упругим. Он имеет небольшую усадку при литье. Сплав не подлежит обработке давлением. Используется для изготовления каркасов дуговых и шинирующих протезов, кламмеров, штифтов, вкладок, крампонов и проволоки.

Припой 750-й. Состав: Аu — 75 % , Аq, — 3 % , Сd — 8—10 % , Си — остальное, примеси — не более 0,3 %. Кадмий снижает температуру плавления. Температура плавления припоя составляет 800 °С. Используется в качестве припоя для золотых сплавов высоких проб.

Сплавы на основе серебра и палладия.

Серебро находится в природе в виде самородков, в химических соединениях с серой, хлором и др. элементами. Хорошо обрабатывается давлением, вследствие большой пластичности. Недостаточно устойчиво к окислению, обладает высокой электро- и теплопроводностью.

Палладий наиболее часто встречается в полиметаллических рудах, содержащих платину, иридий, серебро и др. металлы. Обладает большой стойкостью, в агрессивных средах образует защитную антикоррозионную пленку. Обладает высокой ковкостью и хорошо поддается прокатыванию, но хуже обрабатывается давлением.

Сплавы на основе серебра и палладия обладают высокими антикоррозийными свойствами, механической прочностью и хорошими технологическими качествами. Серебро является основой сплавов, палладий придает им коррозионную стойкость. При повышении содержания в сплаве палладия повышаются точка его плавления, твердость и сопротивление на разрыв. Температура плавления 1100-1200°С. Для улучшения литейных качеств и уменьшения нежелательных свойств серебра в сплав добавляют золото, получая следующий состав: серебро 55-60 %, палладий — 27-30 % , золото — 6-8 %, медь — 3 % , цинк — 0,5%.

ПД-250 (палладий — 24,5 %, серебро — 72,1 %), ПД-190 (палладий — 18,5 %, серебро — 76,0 %), ПД-150 (палладий — 14,5 %, серебро — 84,1 %), ПД-140 (палладий — 13,5 %, серебро — 53,9 %). Также сплавы содержат небольшое количество лигирующих элементов (цинк, кадмий).

Сплав серебряно-палладиевый — разработал в 1930 г. М. С. Липец, в 1960 — В.Ю. Курляндский.

Металлы и сплавы, используемые в ортопедической стоматологии

В твердом состоянии металлы имеют четко выраженное кристаллическое строение, под микроскопом можно увидеть четкую структуру (если тщательно отполировать металл). Атомы образуют кристаллическую решетку металла.

Наиболее часто встречаемые кристаллические решетки:

Кубическая объемно-центрированная (хром, молибден, ванадий).
Кубическая гранецентрическая (никель, медь, свинец).
Гексагональная (титан, цинк).

Технологические свойства

Жидкотекучесть — способность металлов заполнять форму. Повышение Т расплавления металлов, резко увеличивает его текучесть, при повышение Т более, чем на 100, 150 выше Т плавления, усиливается поглощение газов, могут появляться газовые раковины.
Ликвация — возникновение неоднородности, при затвердевании сплава. Ухудшает вязкость пластичность. Снижает коррозийное сопротивление металлов.

Виды ликвации:

Скорость охлаждения сплаваа
Тип диаграммы состояния
Разность в плотностях компонентов сплава

Ковкость — свойство металлов и сплавов, дающее возможность подвергать их ковке и другим видам обработки (прокатке, волочению, штамповке). Ковкость характеризуется пластичностью – способностью металла подвергаться без разрушения деформации под давлением.
Свариваемость – свойство металлов давать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и условиям эксплуатации.
Прокаливаемость.

Химические свойства

Коррозионная стойкость
Растворимость
Окисляемость
Жаростойкость

Физические свойства

Цвет
Плотность
Т плавления
Теплопроводность
Расширение и сжатие при нагревании и охлаждении, при фазовых превращениях

Механические свойства

Твердость
Упругость
Вязкость
Пластичность
Хрупкость

Виды сплавов

Механическая смесь — легкоплавкие сплавы на основе олова, свинца и висмута.
Твердые растворы — хромоникелевые сплавы.
Химические соединения — никелид титана, нитрид титана, карбиды и др.
Сплав в виде механической смеси возникает когда металлы обладают полной взаимной не растворимостью и не образуют химических соединений. Атомы каждого металла образуют отдельные кристаллические решетки, и затвердевший сплав состоит из механической смеси зерен каждого компонента (свинец, и сурьма, кадмий и висмут).
Твердые растворы образуются элементами, которые взаимно растворимы в жидком и твердом состоянии. Твердым раствором называется однородное кристаллическое тело, в котором в решетку основного металла (растворителя) входят атомы растворенного вещества (никель-хром, никель – медь).
Химические соединения. В сплавах образуются химические соединения, имеющие переменный состав. Кристаллическая решетка отличается от решеток образовавшихся элементов, и существенно меняет все свойства (карбиды железа и хрома, Fe₃C и Cr₃C₂, Mg₂S)

Благородные сплавы

Сплавы на основе золота.
Сплавы на основе серебра.
Сплавы на основе палладия.

Золото (Au).

Золото имеет желтый цвет и яркий металлический блеск, встречается в самородном состоянии и в виде различных примесей.

Плотность 19,32 г/см 3
Т плавления 1063,5 0 С
Твердость по Бринеллю 18,5 кгс/мм 2
Усадка при затвердевании 1,2 %

Чистое золото очень мягкий металл, хорошо устойчиво к коррозии. На него не действ кислоты и щелочи (кроме царской водки). Высокие антикоррозийные свойства используют при выделении чистого золота из различных сплавов путем аффинажа, при этом происходит отделение металла от золота.

Составы сплавов на основе золота
Компонент	900	750	Припой 750
Золото	90	75	75
Серебро	4	8	3
Медь	6	8	10
Платина	—	9	—
Кадмий	—	—	12
Примеси	—	не более 0,3%	не более 0,3%

Для понижения точки плавления в припой добавляется кадмий.

Серебро (Ag).

Серебро находится в природе в виде самородков, а также в химических соединениях с серой хлором и другими элементами. Белый с голубым оттенком металл.

Плотность 10,5 г/см3
Т плавления 960,5 0 С
Усадка при затвердевании – 4,4%
Твердость по Бринеллю 26 кгс/мм 2

Хорошо обрабатывается давлением, вследствие большой пластичности. Растворяется в горячей серной и азотной кислотах, вступает в реакцию с сероводородом и образует серный ангидрид серебра, также серебро окисляется, обладает высокой электро- и теплопроводностью и входит в состав многих сплавов (золотых, палладиевых и припоев). Обладает олигодинамическим действием, применяется для дезинфекции воды, ослабевает в присутствии белков слюны.

Палладий (Pd).

Металл серебристо-белого цвета из группы платиновых металлов. Обладает большой химической стойкостью. В агрессивных средах на поверхности палладия образуется пассивирующая пленка, что защищает металл от разложения. С кислородом палладий соединяется лишь при нагревании до Т 700-900 0 С. Палладий тверже платины, но хуже обрабатывается давлением. Обладает высокой ковкостью и хорошо прокатывается.

Плотность – 11,9 – 12,3 г/см 3
Т плавления – 1555 0 С
Твердость по Бринелю 49 кгс/мм 2

Неядовитый. Слабое олигодинамическое действие. Аллерген. При работе с его соединениями может быть пллатиноз (кашель, чихание, насморк, конъюнктивит, крапивница). Палладий входит в состав сплавов для металлокерамических зубных протезов, применяется для крампонов в фарфоровых зубах.

Сплавы на основе серебра и палладия.

ПД-250 содержит 24,5% палладия и 72,1% золота. Выпускается в виде дисков толщиной 0,3 мм и Д 20,23,25 мм и толщиной полос 0,3 мм применяется для штампованных деталей

ПД-190 18,5% палладий и 78% зол. В виде дисков Тол 1 мм Д 8 и 12 мм. Может выпускается в виде лент толщ 0,5 1и2 мм

Используется для промежуточных частей мостовидных протезов, вкладок. При плавке сплава ПД, особенно если она проводится медленно данный сплав интенсивно окисляется испаряется цинк и кадмий. Поэтому, при новой плавке рекомендуетсяся добавлять не менее 50% нового сплава ПД.

Пайка – золотым припоем, можно использовать 3лСрКдМ – 750 – 30.

Золотой сплав Супер – Т3 может использоваться для штампованных и литых коронок и мостов протезов, предназначен для облицовки пластмасс и керамикой.

Т плавления 880-950 0 С
Твердость Н/мм 2 (в литом состоянии 1300-1450, После термообработки – 2000-2299)
Предел текучести Н/мм 2 230-250
Относительное удлинение % 20-25
Плотность г/см 3 15,2-15,5
Коэффициент термического расширения (20-600С)*10 6 / 0 С – 19,7 – 20,3

ПЛАГОДЕНТ (раньше был «Супер КМ»)

Золото-платеновый сплав. 85% зол, платины и палладия в сумме 13, медь 1 и олово 1

Используется для цельно литых конструкций (коронок) для нанесения керамического слоя

Т плавления – 1115 0 С
Тверд по Виккерсу – 165 ед
Плотность – 18,1 г/см 3

Фирма «Суперметалл» выпускает Палладент Тм – паладиевый сплав для металлокерамики.
Кэмадент Км для электрохимического покрытия зубных протезов.
Бескадмиевый золотой припой – Бекадент.

ВИТИРИЙ

Фирма «Витал ЕВВ». Для изготовления металлокерамических и цельнолитых конструкций зубных протезов и выпускается в виде полос толщиной 2,0 0,1; 2,5 0,1; 3,0 0,1; мм и длинной 10,0 0,1 мм

Золото 86,7 – 87,7 платина

Палладиевый сплав «Суперпал» 70% благородных металлов, для литых коронок и мост протезов, облицованных пластмассой и керамикой. После полировки имеет серебристо-серый металлический цвет, может использоваться без облицовки.

Неблагородные сплавы.
Титан и его сплавы, сплавы на основе железа, кобальта, хрома, никеля.

Нержавеющие стали.
Стали устойчивые против коррозии в атмосфере, речной и морской воде.

Образование поверхностной защитной пленки.
Однородность внутреннего строения.
Отсутствие фазовых превращений, который м.б. причиной образования микротрещин.
Технологичность.

Нержавеющие стали наиболее популярные 1Х18Н9Т, 20Х18Н9Т, «5Х18Н102G и 36Х18Н25С2. Увеличение содержания углерода до 0, 36 % приводит к увеличению карбидной фазы в перлитокарбидной структуре, рост содержания никеля до 0, 25 % увеличивает долю аустенитной структуры.

Железо (Fe).

Железо в природе встречается чаще в виде окислов и сернистых соединений. Ме сиреневато-серебристого цвета

Плотность 7,86 г/см 3
Т плавления 1535 0 С
Т кипения 2450 0 С
Усадка при затвердевании до 3%
Тверд по Бринеллю 60-70 кгс/мм 2

Очень пластичный и мягкий материал. В химическом отношении очень активный, во влажной среде быстро коррозируется и покрывается толстым слоем окиси. Сильно действуют кислоты и соли. В зависимости от температуры может быть 4 аллотропных модификации.

Аустенит – твердый раствор углерода в железе, характеризуется пластичностью сплава при твердости 200. Образуется при температуре выше 721 0 С.
Ферит – твердый раствор углерода, очень мягкий, пластичный, твердость 80 кгс/мм 2 по Бринеллю. Альфа модификация железа.
Цементит – Fe3C очень твердый и хрупкий.
Перлит смесь кристалов цементита и феррита.

Хром (Сr).

Хром содержится в сталях до 17-19 % белый, с синеватым оттенком металл, имеет высокую коррозионную стойкость, обладает хрупкостью и с углеродом образует карбиды, добавления хрома в сплав стали придает большую стойкость и высокие коррозионные свойства. Окись хрома для приготовления полировочных паст. Когда находится в сталях, ухудшает пайку

Плотность 7,2 г/см 3
Т плавления 1900 0 С
Усадка при затвердевании 1,8%

Никель (Ni).

Встречается в виде соединений.

Наиболее распространены гарньерит и мышьяково-никелевый блеск.

Никель – блестящий металл, хорошо вальцуется и вытягивается, устойчив к окислению на воздухе и воде, на него слабо действ кислоты, хорошо устойчив к щелочам. Обладает хорошей вязкостью и ковкостью.

Плотность – 8,9 г/см 3
Т плавления – 1455 0 С
Т кипения – 2900 0 С
Усадка при затвердевании очень мала
Твердость по Бринеллю – 70 кгс/мм 2

Добавки никеля в сплавы для улучшения механических свойств, для повышения вязкости, уменьшения усадки, для придания сплаву химической устойчивости.

Титан (Ti).

Металл серебристо-белого цвета.

Плотность – 4,5 г/см 3
Т плавления – 1668 0 С
Т кипения – 3277 0 С
Твердость по Бринеллю – 100 кгс/мм 2

Хорошая коррозийная стойкость в атмосферном воздухе, воде. Образует на поверхность защитную пассивную пленку. Устойчив к кислотам.

Применяют для изготовления базисных протезов.

Сплавы титана абсолютно биологически индифферентны, нет выделения никеля и хрома. Технологически точный материал. Облегчение в привыкании к протезу. Минимальная толщина не влияет на образование звуков (0,3-0,7мм).

Также применяется для брекетов.

Сплавы титана

Тритан1 — используется для всех видов работ с цельнолитыми конструкциями, каркасы мостовидных протезов, базисы и дуговые протезы.

Ремотитан — повышенный предел прочности и эластичности для бюгельных и больших мостовых протезов.

ВТ10,ВТ00

Химическая чистота сплава минимум 99,5% Тi

Особенности моделирования конструкций из титана.

При Т 882,5 Тi переходит в другое кристаллическое строение, и объем увеличивается до 17%, при контакте с О₂ образуется тонкий пассивный слой, который предохраняет от разрушения. Анатомическая форма моделируется в уменьшенном виде.

Для благоприятного теплообмена между керамикой и Тi имеются охладительные ребрышки или гирлянды (мостовидные протезы).

Толщина колпачков не менее 0, 4 – 0,5 мм (для литья)

Каркасы дуговых протезов должны быть несколько толще, чем при литье из КХС.

Особенности обработки конструкций из титана:

Используются специальные фрезы с крестообразной насечкой.
При неправильной обработке могут быть: сколы, оксидирование, перегрев металла и трещины, фрезу необходимо вести только в одном направлении и никогда не идти возвратом.
При обработки скорость вращения фрезы не должна быть более 15 тысяч оборотов в мин (или перегрев, оксидирование).
Низкое давление на изделие
Избегать острых углов и напусков металла
Периодически чистить фрезы пароструйным аппаратом и кисточкой из стекловолокна.

Применение сплавов КХС.

Каркас дугового протеза и каркас несъемного мостовидного протеза, комбинированные протезы, изготовление шинирующих конструкций, изготовление цельнолитых несъемных мостовидных и протезов с облицовкой.

Современные стоматологические литейные сплавы.

Сплавы неблагородных металлов:

Материалы для тяжелонагруженных зубопротезных конструкций: съемных бюгельных протезов. Шинирующих аппаратов, мостов, кламеров. Для изделий, для которых требуется повышенная твердость и упругость.

Используется кобальт – хром – молибден.

Высокая коррозийная стойкость и индифферентность. Предел текучести не менее 500.

Виталиум, Реманиум, Вирокаст, Суперкаст, Виронит, спец-но для лазерной сварки Вирониум плюс, Виронит .

Кобальто-хромовые стали

Дойников 1953г.

Основа – кобальт имеет высокие механические свойства, хром для придания твердости и антикоррозийности, молибден сообщает межкристалическую решетку и увеличивает прочность, никель повышает вязкость, молибден в небольших количествах улучшает качество литья и жидкотекучесть, уменьшает Т плавления, примесь железа не более 0,5 %, т. к. ухудшается усадка и физико-химические свойства.

26,0% -Хром
6,0% — Никель
0,5% — Марганец
0,5% — Мрлибден
67,0% — Кобальт

Wironit extrahart компанииBego

Вспомогательные Ме

Медь (Cu).

Медь имеет красноватый цвет, пластичная , хорошие литейные свойства, окисляется во влажной среде и при повышенной Т, растворяется в азотной, серной кислотах и щелочах, повышает вязкость и механическую прочность, используется в припоях.

Плотность – 8,8 г/см 3
Т плавления – 1983 0 С
Т кипения – 2310 0 С
Усадка – 1,7%
Твердость по Бринеллю – 40 кгс/мм 2

Цинк (Zn).

Металл синевато-белого цвета, устой к коррозии, т. к. образуется защитная окисная пленка. Растворяется в соляной и серной кислотах, обладает хорошей электро- и теплопроводностью, для повышения жидко-текучести.

Плотность – 7,2 г/см 3
Т плавления – 419,5 0 С
Т кипения – 918 0 С
Твердость по Бринеллю – 32 кгс/мм 2
Усадка – 0,37%

Кадмий (Cd).

Пластичный, мягкий, легко куется и вальцуется, хорошо растворяется в кислотах, во влажной среде – пленка. Для припоев и легкоплавких сплавов.

Молибден (Мо).

Светло-серый, тугоплавкий, устойчив к коррозии, растворяется в царской водке и азотной кислоте, для получения ферромолибдена, который вводят для присадки, при получении легированной стали.

Алюминий (Al).

Серебристо-белый с голубым отливом, самый легкий.

Удельный вес – 2,7%
Т плавления 658 0 С
Т кипения – 1800 0 С
Усадка — 2,3%
Твердость по Бринеллю — 20 кгс/мм 2

Легко штампуется, вытягивается в проволоку, менее вязок чем серебро, окисная пленка, не действуют кислоты, растворяется в соляной кислоте, в щелочах и органических кислотах в присутствии солей. Проволоку используют для шинирования, при переломах челюстей, для ортодонтических аппаратов.

Свинец (Pb).

Синевато-серый, блестящий, мягкий, мало прочный на изгиб, окисляется во влажной среде, добавляют в легко плавкие сплавы металлов, для штамповки.

Олово.

Блестящий, серебристо-белый металл.

Хорошая ковкость, может прокатываться в тонкие листы, растворяется в разбавленных кислотах, входит в легко плавкие сплавы металлов.

Сурьма.

Серебристо-белый с голубым отливом, хрупкий, на воздухе не окисляется.

Висмут.

Серебристо-белый, блестящий с красноватым оттенком, очень хрупкий, устойчив к кислотам.

Нейзильбер.

Небольшая усадка, хорошие механические свойства, для регулирующих и репанирующих аппаратов.

Бронза.

Сплав меди с драгоценными металлами или медно-алюминевый сплав. Золотисто-желтого цвета. Применяется в виде проволоки в ортодонтии и челюстно-лицевой ортопедии.

Латунь.

Сплав меди и цинка 1:1.золотыстый цвет, для музейных экспонатов.

Коррозия металлов.

Коррозия металла — процесс разрушения металла, вследствие химических или электрохимических взаимодействий с внешней средой.

Снижает прочность и пластичность металла, портит его поверхность, ухудшает электрические и оптические свойства, вызывает безвозвратную потерю металла.

Основные конструкционные материалы, применяемые в ортопедической стоматологии: металлы и их сплавы, пластмассы

Основные или конструкционные материалы – материалы, из которых непосредственно изготавливают зубные или челюстные протезы.

К ним предъявляются следующие требования:

1) быть безвредными;

2) химически инертными в полости рта;

3) механически прочными, пластичными, упругими;

4) сохранять постоянство формы и объема;

5) обладать хорошими технологическими свойствами (легко поддаваться паянию, литью, сварке, штамповке, полированию и протяжке и др.);

6) по цвету быть аналогичными замещаемым тканям;

7) не должны иметь какого-либо привкуса и запаха;

8) обладать оптимальными гигиеническими свойствами, т.е. легко очищаться обычными средствами для чистки зубов.

К основным материалам относятся: металлы и их сплавы, пластмассы, фарфор и ситаллы.

Металлы – определенная группа элементов, которая вступает в химическую реакцию с неметаллами, и отдает им свои внешние электроны. Для металлов характерны пластичность, ковкость, непрозрачность, металлических блеск, высокие тепло - и электропроводность.

Все металлы можно разделить на две большие группы – черные и цветные. Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления, высокую твердость. Цветные металлы имеют красную, желтую, белую окраску, обладают большой пластичностью, малой твердостью, низкими температурами плавления. Из большой группы цветных металлов выделяют тяжелые и легкие. К тяжелым относят свинец, медь, никель, олово, цинк и др.

Их плотность составляет 7,14-11,34. Легкие металлы – алюминий, магний, кальций, калий, натрий, барий, бериллий, и литий. Их плотность – 0,53 – 3,5. К легким металлам относят так же и титан, плотность которого равна 4,5. Обособленные группы среди цветных металлов занимают так называемые благородные и редкоземельные металлы. Металлы отличаются по типу кристаллических решеток. Чаще встречается кубическая объемно – центрированная решетка (например, у хрома, молибдена, ванадия), кубическая гранецентрированная (никель, медь, свинец) и гексагональная плотноупакованная (титан, цинк).

Сплавы - вещества, получаемые путем сплавления двух и более элементов. При этом образующийся сплав обладает совершено новыми качествами. Различают два вида сплавов: металлические и неметаллические. Металлические сплавы могут состоять либо только из металлов, либо из металлов с содержанием неметаллов. Неметаллические сплавы состоят из неметаллических веществ. Например, стекла, фарфора, ситаллов и других.

Сплавы классифицируют по числу сплавляемых элементов (компонентов): если два элемента – бинарный сплав; три – тройной сплав и т.д.

На основе совместимости атомов металлов, составляющих сплав в твердом состоянии, различают несколько типов сплавов. Наипростейший – когда при микроскопическом анализе сплава можно различить, что его зерна похожи на зерна чистых металлов; структура каждого зерна гомогенна.

Такой тип сплава называют механической смесью. Бывают металлы, которые способны взаимно растворяться друг в друге в твердом состоянии, сплавы таких металлов называют твердыми растворами. Большинство золотых стоматологических сплавов являются твердыми растворами. Существуют металлические сплавы, относящиеся к типу интерметаллических соединений. Примером последних служит стоматологическая амальгама. Наибольшее число сплавов, применяемых в стоматологии, относится к твердым растворам.

Всеметаллические сплавы, применяемые в стоматологии, можно разделить на легкоплавкие (с температурой плавления до 300°C), относящиеся к вспомогательнымматериалам, и тугоплавкие. В свою очередь, тугоплавкие делятся на благородные сплавы (с температурой плавления до 1100°С) и неблагородные сплавы, температура плавления которых превосходит 1200°С (таблица №1).

Стоматологические сплавы
БЛАГОРОДНЫЕ	НЕБЛАГОРОДНЫЕ
Золотые сплавы	Серебряно – палладиевые	Co – Cr Ni – Cr Tj и Ti – сплавы хромоникелевые (нержавеющие стали)
Au – Pt – Pd Au - Pd Au – Pd - Ag Au – Pd – Ag – Cu	Ag - Pd Ag – Pd – Cu Ag – Pd – Zn

Согласно международному стандарту ИСО 8891 – 98 к благородным сплавам относят сплавы, содержащие от 25 до 75% масс. золота и/или металлов платиновой группы, к последним относятся: платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий.

Золотые сплавы делят по количественному содержанию золота в них на сплавы с большим - более 75% и с малым - 45 – 60% содержанием золота. Получили широкое применение из-за высокой антикоррозийной стойкости.

В ортопедической стоматологии применяют следующие сплавы на основе золота:

а) сплав 900-916 пробы, температура плавления – 1050°C, содержит 91 % золота 4,5% меди, 4,5% серебра, материал желтого цвета, не окисляется в полости рта, обладает хорошими пластическими и литейными свойствами, применяют для изготовления коронок и мостовидных протезов;

б) сплав 750 пробы, температура плавления – 1050°С, более жесткий и упругий сплав, чем предыдущий, содержит 75% золота, 16,66% меди, 8,34% серебра, из этого сплава изготавливается плакировка для фарфоровых зубов и базисные пластинки для съемных протезов;

в) золотые сплавы с примесью платины могут содержать:

1) 75% золота, 4,15% платины, 8,35% серебра, 12,5% меди;

2) 60% золота, 20% платины, 5% серебра, 15% меди, обладают хорошими литейными качествами, применяются для изготовления каркасов бюгельных протезов, вкладок, полукоронок и кламмеров в съемных пластиночных протезах.

г) сплав 750 пробы, температура плавления – 800°С, содержит 75% золота, 5% серебра, 13% меди, 5% кадмия, 2% латуни, используется для изготовления припоя.

По механическим свойствам золотые сплавы делят на 4 типа (таблица №2):

· тип 1 – низкой прочности;

· тип 2 – средней прочности;

· тип 3 – высокой прочности;

· тип 4 – сверхпрочные сплавы.

Сплавы 1 типа рекомендуются для изготовления одноповерхностных вкладок. Поскольку они относительно мягкие и легко деформируются, необходимо обеспечить им соответствующую опору для предотвращения деформирования под воздействием жевательной нагрузки. Низкий предел текучести этих сплавов обеспечивает легкую полировку краев вкладки. Благодаря высокой пластичности они менее подвержены отколам.

Сплавы 2 типа рекомендуются для изготовления большинства видов вкладок.

Сплавы 3 типа используются для изготовления всех видов вкладок, накладок, искусственных коронок, небольших по протяженности мостовидных протезов и литых штифтов. Однако они труднее поддаются полированию.

Сплавы 4 типа используются для литых штифтов и создания искусственной литой культи под коронку, для всех видов мостовидных и съемных протезов при частичной потери зубов, для изготовления кламмеров.

Платина – это самый тяжелый металл серовато-белого цвета с температурой плавления – 1770°С, является довольно мягким, ковким и вязким металлом с незначительной усадкой. Платина не окисляется на воздухе и при нагревании, не растворяется в кислотах, кроме царской водки. Применяется для изготовления коронок, штифтов, крампонов искусственных зубов. Платиновая фольга используется при изготовлении фарфоровых коронок и вкладок.

Серебро имеет белый цвет, температура плавления – 960°С. Серебро тверже золота и мягче меди. Является хорошим проводником электричества и тепла, неустойчиво к действию кислот. Применяется в составе серебряно-палладиевого сплава, который состоит из 50-60% серебра, 27-30% палладия, 6-8% золота, 3% меди, 0,5% цинка, имеет температуру плавления 1100-1200°С, обладает выраженными антисептическими свойствами, применяется для изготовления вкладок, коронок, мостовидных протезов.

В ортопедической стоматологии используют следующие неблагородные сплавы: на основе железа, хрома, кобальта, никеля; на основе меди, никеля, титана, алюминия, ниобия, тантала.

В нашей стране широко используется нержавеющая сталь, или её называют хромоникелевая (типа 1Х18Н9Т), имеет высокие физико-механические свойства, химическую стойкость, хорошо прокатывается, вытягивается и профилируется, обладает хорошей пластичностью и ковкостью после термической обработки, что имеет большое значение в процессе штамповки коронки, после закаливания не деформируется. Металл бело-серебристого цвета, температура плавления 1450°С.

Содержит: 72% железа, 18% хрома, 9% никеля, 1% титана. Хром придает сплаву коррозийную стойкость, никель пластичность, усиливает вязкость, делает его ковким. Никель, входящий в состав сплава, нельзя признать полностью биосовместимым металлом, так как он обладает токсичностью и может вызывать аллергические реакции. Для улучшения литейных свойств добавляют титан, что придает стали высокие механические свойства. Область применения: коронки, мостовидные протезы, кламмеры, ортодонтические аппараты, литые детали.

КХС – сталь кобальтохромовая. Состав: 67% – кобальт, 26% – хром, 6% – никель, остальное – Fe. Материал серебристо-белого цвета, с температурой плавления 1460°С. Некоторые кобальтохромовые сплавы, например «Vitallium» состоят из 60,6% – кобальта, 31,5 % – хрома, 6% – молибдена. В КХС может добавляться марганец и легирующий элемент - титан. Кобальт, имеет высокие механические свойства. Хром увеличивает коррозийную стойкость сплава и уменьшает его способность к потускнению.

Молибден придает сплаву металлокристаллическую структуру, что также усиливает прочность. Марганец повышает качество литья, понижает температуру плавления, способствует удалению газов и сернистых соединений. В настоящее время используют углеродсодержащие (бюгодент ССS, бюгодент ССЕ, бюгодент ССН) и не содержащие углерод (КХ-дент СS, КХ-дент СЕ, КХ-дент Сl) виды кобальтохромомолибденовых сплавов.

КХС не окисляется, не поддается ковке, но обладает отличными литейными качествами, практически не дает усадки при литье и относится к прецизионным сплавам, т.е. точным. Применяется: при изготовлении каркасов бюгельных протезов, литых мостовидных, а также металлокерамических и металлопластмассовых протезов.

Сплавы титана биологически инертны, имеют высокую удельную прочность, отличную химическую стойкость по отношению ко многим агрессивным средам, низкий коэффициент усадки при литье, не токсичны и доступны. В клиническом аспекте наибольший интерес представляют две формы титана. Это технически чистая форма титана и сплав титана - 6% алюминий - 4% ванадий. Для изготовления металлокерамических конструкций использует сплав Ti-6AG-4V. Для изготовления вкладок, штифтовых конструкций, коронок, мостовидных протезов, каркасов бюгельных протезов, имплантов, а также мелкого медицинского инструментария применяют сплавы BT1Л, ВТ5Л, ВТ6Л.

В имплантологии широко применяют следующие сплавы титана: ВТ1-00, ВТ1-010, ВТ1Л, ВТ5Л, 6ЛВТЗ-1, Ti-6AG-4V, TiNi (никелид титана). Из соединений титана в зуботехнической практике применяется двуокись титана. Она представляет собой белый порошок, который используется в качестве замутнителя при производстве пластмасс, а так же при приготовлении лаков для покрытия металлических частей зубных протезов.

Литье титановых сплавов представляет серьезную технологическую проблему. Титан имеет высокую температуру плавления (~1670°С), что затрудняет компенсацию усадки отливки при охлаждении. В связи с высокой реакционной способностью металла, литье необходимо выполнять в условиях вакуума или в инертной среде, что требует использования специального оборудования. Другая проблема заключается в том в том, что расплав имеет тенденцию вступать в реакцию с литейной формой из огнеупорного формовочного материала, образуя слой окалины на поверхности отливки, что снижает качество прилегания протеза. В титановых отливках также часто можно наблюдать внутреннюю пористость. Поэтому используются и другие технологии для изготовления зубных протезов из титана, например, такие как CAD/САМ технологии в сочетании с прокаткой и методом искровой эрозии.

Сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии, по определенным свойствам можно разделить на две группы. К первой группе относятся сплавы, обладающие общемедицинскими свойствами. Они не должны вызывать в полости рта аллергического и токсического действия.

Во вторую входят сплавы с определенными технологическими свойствами:

- высокой антикоррозийной стойкостью;

- малой усадкой при литье;

- невысокой температурой плавления;

- ковкостью, текучестью при литье;

- возможностью паяния и сварки;

- хорошей механической и электролитической обработкой и полировкой.

Все эти требования зависят от свойств компонентов, входящих в сплав.

Различают механические, физические, технологические и химические свойства конструкционных материалов.

Механические свойства материалов – это способность материалов сопротивляться деформирующемуи разрушающему воздействию внешних механических сил в сочетании соспособностью при этом упруго и пластически деформироваться.

Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему сил. Деформация может быть упругой и пластичной. Первая исчезает после снятия нагрузки. Она не вызывает изменений структуры, объема и свойств металлов и сплавов. Вторая не устраняется после снятия нагрузки и вызывает изменение структуры, объема, и свойств металлов и сплавов. Пластическая деформация приводит к изменению физических свойств металла, а именно: к повышению электросопротивления, уменьшению плотности, изменению электромагнитных свойств. Упрочнение металла под действием пластической деформации еще называется наклепом. Имеющие наклеп металлы более склонны к коррозионному разрушению при эксплуатации.

Выделяют следующие механические свойства: твердость, прочность, упругость, пластичность.

Твердостью называется способность тела оказывать сопротивление при внедрении в его поверхность другого тела. Это важная характеристика материала, позволяющая судить о способности материала сопротивляться износу.

Прочностью называют способность материала сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь и не деформируясь. Это одно из основных требований, предъявляемых к материалам, из которых изготавливаютвсе виды протезов. Прочность материала зависит от его природы, строения, размеров изготовленных из него изделий, величины нагрузок и характера ихдействия.

Упругость – это способность материала изменять форму под действием внешней нагрузки и восстанавливать форму после снятия этой нагрузки. Наглядным примером упругих свойств материала может служить растяжение металлической пружины и изгиб стальной проволоки. После устранениядействия силы все эти тела приобретают прежнюю форму.

Пластичность – свойство материала, не разрушаясь, изменять форму под действием нагрузок и сохранять эту форму после того, как нагрузка перестает действовать. Этим свойством обладают многие слепочные массы, воск, металлы.

К физическим свойствам материалов относятся цвет, плотность, плавление, теплопроводность, тепловое расширение и сжатие при нагревании и охлаждении.

Цвет материала играет важную роль совпадать с цветом тех тканей, которые он замещает. Все металлы не соответствуют этому требованию, но пластмассы и фарфор, наоборот, могут быть приведены в точное соответствие с цветом близлежащих тканей.

Плотностью называется количество данного вещества, содержащегося в единице объема. Это свойство имеет большое значение при выборе материала для изготовления различных конструкций протезов. Зная плотность материала, можно легко вычислить, какой будет масса всего изделия, изготовленного из этого материала.

Плавление – это переход тела из твердого состояния в жидкое под действием тепла. Твердые тела переходят в жидкое состояние при разной температуре, которая называется температурой плавления.

Тепловое расширение – это способность тел расширяться при нагревании, т.е. в большей или меньшей степени изменять линейные и объемные размеры. При охлаждении этих тел наблюдается обратное явление – уменьшение объема или сжатие. В стоматологической практике постоянно приходится иметь дело с телами, обладающими разными коэффициентами линейного и объемного расширения. Если не учесть коэффициента теплового расширения, то отлитые металлические детали не будут соответствовать заготовленной детали вследствие усадки при охлаждении.

Технологические свойства – это свойства, определяющие пригодность материала к обработке и возможность применения его в тех или иных условиях. Наиболее важными для ортопедической стоматологии являются ковкость, усадка и текучесть.

Ковкость – это способность материала поддаваться обработке давлением, принимать новую форму и размеры под действием прилагаемой нагрузки без нарушения целостности. Свойство ковкости присуще многим металлам и почти отсутствует у пластмасс.

Под текучестью понимают способность материала в жидком, пластифицированном или расплавленном состоянии заполнять тонкие места литьевой или прессовочной формы. Это свойство материалов в ортопедической стоматологии используется для изготовления литых деталей из металлов, протезов из пластмассы.

Усадка – это уменьшение объема отлитой или отпрессованной детали при охлаждении или затвердении материала при переходе из одного состояния в другое и хранении. Она зависит от свойств материалов, степени их нагрева и способа охлаждения.

Под химическими свойствами материалов понимают отношение материалов к другим химическим веществам, в частности, их поведение в различных средах: кислотах, щелочах, растворах солей, воде и на воздухе. К химическим свойствам относят растворимость, окисляемость, жаростойкость.

Широко известны такие явления как коррозия металла и гальванизм. Зубные протезы в полости рта постоянно подвергаются воздействию химически активных веществ. Если материал, из которого они изготовлены, будет вступать во взаимодействие с жидкостями полости рта, то он будет разрушаться, и образующиеся в результате реакции вещества, попадая в организм, могут оказать на него вредное воздействие. Поэтому основным требованием, предъявляемым к материалам, является их абсолютная химическая стойкость в полости рта.

Взаимодействие между металлом и полости рта первоначально может заключаться в некоторой адсорбции компонентов этой среды поверхностью металла. При определенных условиях адсорбция может привести к возникновению химических реакций, которые чаще всего приводят к коррозии, т.е. процессу разрушения металлов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой, ротовой жидкостью, слюной, пищей. Усилению процессов коррозии способствуют и знакопеременные нагрузки, которые претерпевают металлические конструкции в полости рта.

Технология применения сплавов металлов

При изготовлении протезов применяют различные технологические процессы: литье, ковка, штамповка, прокатка, волочение, отжиг, закалка, паяние, отбеливание, шлифовка и полировка.

Литье –этопроцесс производства фасонных отливок путем заполнения жидким металлом заранее приготовленных форм, в которых металл затвердевает. Процесс литья включает ряд последовательных операций: 1) изготовление восковых моделей деталей; 2) установку литникобразующих штифтов и создание литниковой системы; 3) покрытие моделей огнеупорным облицовочным слоем; 4) формовку моделей огнеупорной массой в муфеле; 5) выплавление воска; 6) сушку и обжиг формы; 7) плавку сплава; 8) литье сплава; 9) освобождение деталей от огнеупорной массы и литниковой системы.

Для заполнения металлом полости какой-либо формы на него следует создать давление. В зависимости от характера давления на металл различают следующие методы литья: под давлением, центробежное и вакуумное.

Важнейшие литейные свойства: жидкотекучесть, малая усадка, незначительная ликвация.

Жидкотекучестью сплавов называется его способность заполнять форму, точно воспроизводить ее очертания.

Ликвацией называют неоднородность состава сплава в различных частях отливки, возникающую при кристаллизации. Различают зональную, внутрикристаллическую ликвацию и ликвацию по удельному весу. Зональная ликвация возникает из-за разности температур затвердевания отдельных составляющих и разной плотности составляющих этих сплавов. Внутрикристаллическая ликвация образуется при ускоренном охлаждении отливов. Ликвация по удельному весу возникает в сплавах, содержащих тяжелые металлы.

Для получения металлических деталей посредством литья используют два метода: метод литья по выплавляемым моделям из моделировочного воска в формах из огнеупорного материала и метод литья по выплавляемым моделям на огнеупорных моделях, помещенных в формы из огнеупорного материала.

Ковка– это процесс обработки металла, при котором изменение его формы не обусловлено какими-либо контурами. Ковка в зуботехнической лаборатории проводится на наковальне, имеющей фасонные отростки, по форме похожие на естественные зубы.

Штамповка– это процесс обработки металла, при котором изменение его формы строго ограничено формами штампа. Методом штамповки в лаборатории получают гильзы, металлические коронки, части съемных и несъемных протезов.

Прокатка– это процесс обработки металла, в результате которого из металлического слитка получают листовой материал.

Волочение– это процесс обработки металла, в результате которого из металлического слитка получают проволоку. В дальнейшем эта проволока может использоваться для изготовления кламмеров съемных протезов.

Закалкой называется нагрев сплава до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением. Назначение закалки – предание сплаву высокой твердости и повышенной прочности.

После механической обработки сплавы становятся менее пластичными и приобретают такие свойства как хрупкость и повышенную жесткость. Чтобы улучшить обрабатываемость сплава, снять внутреннее напряжение, снизить твердость и повысить пластичность и вязкость, металл подвергают отжигу.

Отжигомназывается процесс нагрева металла до температуры, при которой происходят структурные изменения в сплаве, выдержка при этой температуре и последующее медленное охлаждение. При отжиге происходит рекристаллизация – это процесс возникновения и роста новых недеформированных кристаллических зерен поликристалла за счет других зерен. Чтобы восстановить структуру и свойства наклепанного металла его надо нагреть выше температуры рекристаллизации. Уже небольшой нагрев для нержавеющей стали (400-500 С) снимает искажение решетки, уменьшает внутреннее напряжение. Эта обработка получила название термомеханической.

Паяние– процесс соединения металлических частей протезов посредством расплавления родственного сплава с более низкой температурой плавления. Этот сплав называется припоем.

При любом нагревании металла открытым пламенем под действием кислорода воздуха он покрывается окисной пленкой – окалиной. Для дальнейшей работы с таким металлом ее необходимо удалить. Процесс снятия окалины с поверхности металла называется отбеливанием,а вещества, служащие для растворения окалины – отбелами.В качестве отбелов для нержавеющей стали используют сильные химические растворы, состоящие из соляной, азотной, серной кислот и воды. Для серебряных сплавов отбелом служит 96% спирт, для золотых сплавов – 40-50% раствор соляной кислоты.

Шлифовка и полировка– это два метода обработки металлических деталей зубных протезов. Разница между ними заключается в том, что шлифовка– это более грубая обработка с использованием металлических фрез, кругов и фасонных головок с крупным абразивным зерном. С помощью шлифовки удаляются излишки материала, различного характера неровности (небольшие поры, наплывы, остатки литниковой системы).

Полировка– это более тонкая обработка металлической поверхности, которую можно проводить двумя способами: механическим и электрохимическим. Механический способ заключается в использовании кругов с мелким абразивным зерном, фетровых фильтров, волосяных и матерчатых щеток, полировочных паст. Электрохимический метод позволяет

растворять мельчайшие выступы и шероховатости за счет переноса с них ионов металла в электролит. Полированием создают зеркально гладкую поверхность.

В последнее время для изготовления различных ортопедических конструкций стоматологами широко используются такие технологические методы как фрезерование, плазменное напыление и гальванопластика. В промышленности фрезерованиемназывают процесс обработки наружных и внутренних поверхностей заготовок методом резания с помощью специальных режущих инструментов, называемых фрезами. Фрезы – это многолезвийные инструменты. С их помощью с металлической заготовки снимается необходимый слой материала до получения детали с заданными размерами, формой и чистотой поверхности. Используют фрезерование при изготовлении бюгельных и съемных пластиночных протезов с замковой и телескопической системами фиксации. При изготовлении несъемных протезов пользуются методом компьютерного фрезерования.

Процесс компьютерного фрезерования зубных протезов включает в себя получение исходных данных с помощью трехмерного цифрового сканирования, передачу их на компьютер и обработку с последующим изготовлением реставрации на станке-автомате, управляемом этим же компьютером. Для этих целей используются системы CAD\CAM, которые можно разделить на две большие группы: это неавтономные системы, сканирую-

щая часть которых устанавливается в клинике, а фрезерование происходит в специализированной централизованной лаборатории, и автономные системы, сканирование, моделировка и фрезерование протезов в которых происходит непосредственно в клинике. К последней группе относится система CEREC.

В основе плазменногонапыления лежит процесс создания на поверхности каркаса зубного протеза ретенционного металлического слоя (микроперлы) толщиной всего 50-70 мкм. Напыляемый материал (порошок нержавеющей стали или КХС) в плазменной струе нагревается, расплавляется, и происходит формирование покрытия. Кроме механического

сцепления, прочность покрытия обеспечивается за счет ряда других механизмов, включая диффузию компонентов покрытия в основной материал, сплавление и химическое взаимодействие. В результате на поверхности коронки образуется развитая пористая поверхность со степенью развития в 250 раз, в поры которой легко проникает любой облицовочный материал, образуя прочное бесщелевое соединение. Авторами выделяются

следующие основные направления применения метода плазменного напыления в ортопедической стоматологии: нанесение металлических и керамических ретенционных покрытий на несъемные конструкции каркасов зубных протезов из металла с последующей облицовкой пластмассой, керамикой, ситаллами и фотокомпозитами; создание «корковых» зубных протезов на основе формообразующих покрытий из металлов и керамики на гипсовых заготовках с последующей облицовкой их различными видами пластмасс и фарфором; нанесение покрытий на детали штифтовых стоматологических конструкций; нанесение покрытий из металлов и биологически активных керамических материалов на внутрикостные зубные имплантанты.

Гальванотехникаиспользуется для изготовления единичных гальванокерамических коронок, вкладок, мостовидных протезов при отсутствии одного зуба в боковом участке зубного ряда и одного или двух зубов во фронтальном участке. В основе метода лежит электролиз. При воздействии электрического тока на электролиты вызывается химическая реакция, которая приводит к покрытию одного из электролитов тонким, равномерным слоем металла. Электролит состоит в основном из водного раствора солей металла и других солей, увеличивающих электропроводность электролита. Аноды состоят, как правило, из титана, который для улучшения электрических свойств покрывается платиной. Облицовываемая заготовка образует катод.

К группе основных материалов относятся также стоматологические полимерные материалы - пластмассы.

Полимеры - вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев. Основными исходными соединениями для получения полимерных материалов являются мономеры и олигомеры. Для облегчения переработки полимеров и придания им комплекса требуемых свойств в их состав вводят различные компоненты - наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, сшивагенты, антимикробные агенты.

Наполнители- вещества, придающие изделию прочность, твердость, теплопроводность, стойкость к действию агрессивных сред, липкость и другие физико-механические свойства. Наполнители по происхождению делятся на органические и минеральные, по структуре на порошкообразные и волокнистые. В качестве наполнителя применяют древесную муку, стекловолокно, порошки различных металлов, минералов.

Пластификаторы - вещества, придающие материалам пластичность в процессе обработки, и обеспечивающие эластичность готового материала. В качестве пластификаторов используют дибутилфтолат, диоктилфтолат и другие.

Стабилизаторы - вещеста, тормозящие старение полимеров. Применяются антиоксиданты, препятствующие окислению; фотостабилизаторы, ингибирующие фотолиз и фотоокисление; антиарды, препятствующие старению под действием излучения.

Красители применяют для окрашивания материалов, для получения эстетического эффекта и имитации мягких и твердых тканей. Для окраски полимеров используют различные органические красители и пигменты.

Сшивагенты - вещества, которые образуют поперечные связи между макромолекулами для повышения прочности полимерных материалов.

Антимикробные агенты- добавки, препятствующие зарождению и размножению микроорганизмов в полимерных материалах.

Антиоксиданты - это антиокислители, природные или синтетические вещества, способные тормозить или предотвращать процессы, приводящие к старению полимеров.

Тема 4 Общие сведения о металлах, сплавах металлов применяемых в ортопедической стоматологии. Характеристика сплавов неблагородных металлов, применяемых в ортопедической стоматологии.

Содержание занятия. Классификация металлов и сплавов, применяемых в ортопедической стоматологии:

Требования к металлам, применяемым в ортопедической стоматологии. Металлы должны:

Обладать высокими механическими свойствами: прочность, упругость, твердость, высокое сопротивление нагрузке.

Иметь хорошие технологические свойства: минимальная усадка, ковкость, пластичность, точное литье, полировка.

Иметь нужные физические свойства: небольшой удельный вес, невысокая температура плавления.

Обладать высокой химической стойкостью к воздействию агрессивных сред полости рта.

Быть безвредными, химически инертными в полости рта.

Сохранять постоянство формы и объема.

Быть биологически совместимыми с восстанавливаемыми тканями.

Основные свойства нержавеющей стали.

В ортопедической стоматологии применяются специальные марки нержавеющих сталей, так называемые легированные стали: для штамповки 12Х18Н9Т или 12Х18Н10Т, для литья 20Х18Н9С2.

В состав нержавеющих сталей входят: 72% железа, 0,12% углерода, 18% хрома, 9-10% никеля, 1% титана, 2% кремния. Легированные стали содержат минимальное количество углерода (его увеличение приводит к повышению твердости и уменьшению ковкости стали) и повышенное содержание специально введенных элементов, обеспечивающих получение сплавов с нужными свойствами. Хром придает устойчивость к окислению. Никель добавляют к сплаву для повышения пластичности и вязкости. Титан уменьшает хрупкость и предотвращает межкристаллическую коррозию стали. Кремний присутствует только в литьевой стали и улучшает ее текучесть. Нержавеющая сталь обладает хорошей ковкостью и плохими литьевыми качествами.

Нержавеющая сталь применяется для изготовления штампованных коронок, паяных мостовидных протезов, гнутых кламмеров. Паяние нержавеющей стали проводится при помощи серебряного припоя (ПСрМЦ 37).

Для изготовления штампованных коронок промышленность выпускает стандартные гильзы, изготовленные методом холодной штамповки, толщиной 0,25-0,28 мм и диаметром 6-16 мм. Для изготовления различных ортодонтических аппаратов, гнутых кламмеров, штифтов выпускают проволоку диаметром 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,5 и 2 мм и стандартные кламмера диаметром 1 и 1,2 мм. Литьевая сталь (20Х18Н9С2) выпускается в виде слитков весом от 3,5 до 16 граммов. Температура плавления 1450ºС, коэффициент относительного удлинения 50%, коэффициент усадки до 3,5%.

Основные свойства хромокобальтового сплава.

Хромокобальтовые сплавы (КХС) относятся к высоколегированным сталям. Широкое применение сплавов обусловлено высоким модулем упругости и прочности, хорошей текучестью в жидком состоянии, небольшой усадкой, высокой стойкостью к окислению и коррозии.

В состав хромокобальтового сплава входит: хрома 67%, кобальта 26%, никеля 6%, молибдена и марганца по 0,5%. Кобальт имеет высокие механические свойства, хром вводится для придания твердости и антикоррозионных свойств, никель придает вязкость и пластичность, молибден усиливает прочностные свойства, марганец улучшает жидкотекучесть.

Сплав КХС применяют для изготовления только литых протезов (литые коронки, литые мостовидные протезы, бюгельные протезы). Штамповке он не поддается, так как обладает большой упругостью и твердостью.

Температура плавления 1460ºС, коэффициент относительного удлинения 8%, коэффициент усадки 1,8%.

Из современных отечественных материалов широко используются кобальтохромомолибденовые сплавы: КХС-Е (Екатеринбург) (Co-65, Cr-28, Mo-5; Mn, Ni, Si –остальное); Целит-К (Москва) (Co-69, Cr-23, Mo-5); хромоникелевые сплавы: Целит-Н (Ni-62, Cr-24, Mo-10).

Из современных зарубежных материалов широко используются немецкие хромоникелевые сплавы «Вирон 77»,-88,-99 (Ni-70, Cr-20, Mo-6, Si, Ce, В, С-0,02), кобальтохромомолибденовые «Виробонд» (Co-63, Cr-31, Mo-3; Mn, Si, C-0,07).

Хромо-никелевые сплавы на основе железа

Железоуглеродистый сплав с содержанием углерода до 0,1-0,2%. Применяются марки лигированных сталей 11Х18Н9Т (ЭЯ-1) – гильзы, 20Х18Н9С2 – слитки, проволока (ЭЯ1-Т, ЭИ-95).

Лигированные стали – железоуглеродистые сплавы с минимальным содержанием углерода и с повышенным содержанием специально введенных в сплав элементов (хром, никель, молибден, титан и др.). Стали обладают хорошей ковкостью, пластичностью, упругими свойствами. Температура плавления 1450ºС. Усадка до 3%. Применяются для изготовления деталей несъемных и съемных конструкций протезов методами штамповки и литья отдельных деталей протезов. Выпускается в виде гильз, слитков, проволоки.

Хромо-кобальтовые сплавы (КХС)

хромо-никелевые сплавы (НХ-Дент)

Относятся к разряду высоколигированных сплавов, со значительно меньшим количеством углерода. Обладают повышенной упругостью, прочностью, твердостью, малым коэффициентом усадки (1,8%). Находят применение при изготовлении только цельнолитых бюгельных протезов, коронок, мостовидных протезов, шин и аппаратов. Штамповке он не поддается, т.к. обладает большой упругостью и твердостью. НХ-Дент применяют для металлокерамики. Температура плавления 1460С, коэффициент относительного удлинения 8%, коэффициент усадки 1,8%

Контрольные вопросы

Какие металлы и их сплавы применяются в ортопедической стоматологии?

Требования к металлам применяемым в стоматологии.

Какие марки нержавеющей стали применяются в ортопедической стоматологии?

Какие отличительные свойства кобальто-хромового сплава выделяют его среди сплавов из неблагородных металлов?

Вопросы для самоподготовки

В чём суть технологии легирования?

Технологические свойства сплавов титана.

Взаимосвязь механических, химических и технологических свойств металлов и их сплавов.

Задания для самостоятельной работы (учебно-исследовательская работа):

Технология лазерной пайки. Преимущества, недостатки по сравнению с традиционной технологией паяния.

Сплавы металлов, применяемых для изготовления зубных имплантатов.

Рекомендуемая основная литература:

1. Гаврилов Е.Н., Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология: Учебник.-3изд.; перераб. и доп.-М.:Медицина,1984.-576 с., ил.

2. Дойников А.Н., Синицын В.Д. Зуботехническое материаловедение.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Медицина, 1986.- 208с., ил.

3. Курляндский В.Ю. Ортопедическая стоматология: Учебник .-3-е изд.; перераб. и доп.-М.: Медицина, 1969.-497 с.

4. Материаловедение в стоматологии / Под ред. А.И.Рыбакова.- М.: Медицина, 1984,424 с., ил.

5. Сидоренко Г.И. Зуботехническое материаловедение: Учебное пособие.-К.: Высшая шк. Головное изд-во, 1988.- 184 с.,18 ил.

6. Материалы, применяемые в ортопедической стоматологии: Уч. пособие.-Ижевск,2009. -36с

7. Справочник по стоматологии // Под ред. А.И. Рыбакова. – 3-изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1993.- 576с.

Рекомендуемая дополнительная литература:

Марков Б.П., Лебеденко И.Ю., Еричев ВВ. Руководство к практическим занятиям по ортопедической стоматологии. 4.1. -М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 662 с.

Марков Б.П., Лебеденко И.Ю., Еричев ВВ. Руководство к практическим занятиям по ортопедической стоматологии. 4.2 - М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 235с.

Ортопедическая стоматология: Учебник для студентов стоматлогич. фак. мед. вузов. / Под ред. В.Н. Копейкина, М.З. Миргазизова. - 2-е изд. доп. — М.: Медицина, 2001. - 621 с.

Трезубов В.Н., Штейнгарт М.З., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение: Учебник для мед. вузов. - СПб.: СпецЛит, 2001. - 480 с.

Трезубов В.Н., Щербаков А.С., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология: Пропедевтика и основы частного курса: Учебник для мед. вузов. - СПб.: СпецЛит, 2001. -480 с.

Руководство по ортопедической стоматологии. / Под ред. В.Н. Копейкина. - М.: Триада-X, 1998.-495 с.

Читайте также: