 |
Физико-механические свойства металлического каркаса и пластмассы
|
|
|
|
Металлические сплавы – это макроскопически однородные системы, состоящие из двух и более металлов с характерными металлическими свойствами.
Металлический каркас протеза является его основой, которая противостоит жевательным нагрузкам. Он должен перераспределять и дозировать нагрузку, обладать деформационными свойствами и не изменять первоначальных свойств при длительном использовании зубного протеза. Все функциональные качества протеза, определяются совокупность свойств, которыми обладают материалы, в данном случае – сплавы металлов после различных технологических процессов. К таким процессам относится: литье сплавов металлов; обработка металлов давление и резанием, механическая, химическая и электрохимическая обработка; термическая обработка сплавов металлов. Для изготовления мостовидных протезов используют хромоникелевые, кобальтохромовые, серебряно-палладиевые сплавы, золото 900-й пробы, пластмассы акрилового ряда и фарфор.
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; прочностью; твердостью; 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 деформирующему и разрушающему воздействию внешних механических сил в сочетании со способностью 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.
Выделяютследующие 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 изготавливают все виды протезов. Прочность материала зависит от его природы, строения, размеров изготовленных из него изделий, величины нагрузок и характера их действия.
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 устранения действия 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 свойствамматериалов относятся цвет, плотность, плавление, теплопроводность, тепловое расширение и сжатие при нагревании и охлаждении.
Цветматериала 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.
Плотностьюназывается 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 текучестьюпонимают 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 – этоуменьшение 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.
Химические свойства сплавов металлов. К ним относятся растворимость, окисляемость, коррозионная стойкость.
Способность металлов растворять различные элементы позволяет при повышенных температурах атомам вещества, окружающего поверхность металла, диффундировать внутрь него, создавая поверхностный слой измененного состава. При этой обработке изменяется не только состав, но и структура поверхностных слоев, а также часто и сердцевина. Такая обработка называется химико-термической.
Коррозия (лат. corrosio — разъедание) — разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой.
Коррозионная стойкость — способность материалов сопротивляться коррозии.
У металлов и сплавов коррозионная стойкость определяется скоростью коррозии, т. е. массой материала, превращенной в продукты коррозии, с единицы поверхности в единицу времени либо толщиной разрушенного слоя в миллиметрах в год.
Коррозионная усталость — понижение предела выносливости металла или сплава при одновременном воздействии циклических напряжений и коррозионной среды.
Различают, по крайней мере, 3 формы коррозионного разрушения: равномерную, местную, межкристаллическую коррозию.
Равномерная коррозия разрушает металл, мало влияя на его механическую прочность. Она встречается у серебряного припоя.
|
|
|
Местная коррозия приводит к разрушению только отдельных участков металла и проявляется в виде пятен и точечных поражений различной глубины. Она возникает в случае неоднородной поверхности, при наличии включений или внутренних напряжений, при грубой структуре металла.
Этот вид коррозии снижает механические свойства деталей.
Межкристаллическая коррозия характеризуется разрушением металла по границе зерен. При этом нарушается связь между кристаллами, и агрессивная среда, проникая вглубь, разрушает металл. Ей особенно подвержены нержавеющие стали.
Химическая коррозия — взаимодействие металла с агрессивными средами, не проводящими электрического тока. Так, сильное нагревание железа в присутствии кислорода воздуха сопровождается образованием оксидов (окалины). Образующаяся окисная пленка может защищать металл от диффузии в него агрессивного агента.
В условиях полости рта металлы находятся во влажной среде ротовой жидкости. Последняя, являясь электролитом, создает условия для электрохимической коррозии металлических пломб, вкладок и других металлических протезов.
Облицовочные полимерные материалы, окрашенные в естественные цвета, применяют в качестве метода выбора при восстановлении зубов.
Кроме того, эти материалы отвечают следующим требованиям:
- отсутствием токсичности;
- наличием комплекса физико-механических показателей, прочность при изгибе, сжатии, ударе; стойкость к стиранию и др.;
- способностью к окрашиванию в цвета, имитирующие окраску твердых тканей зуба;
- прочностью адгезионного соединения с металлом каркаса протеза;
- способностью сохранять адгезионное соединение при высокой влажности, температурных колебаниях и жевательных нагрузках;
- обеспечение оптимальных эстетических свойств конструкции;
- коэффициенты термического расширения металла и облицовочного материала должны быть близки друг к другу;
- простота приготовления, и нанесения.
При технологии металлоакриловых несъемных протезов на этапе моделировки цельнолитого каркаса из воска (см. гл. 8) используется ретенционный набор для металлопластмассовых протезов, который представлен шариками диаметром 0,2-0,6 мм. Для этого на восковую модель каркаса, полученную по известной методике, равномерно наносят шарики из набора. Использование ретенционных пунктов создает условия для механического крепления пластмассовой облицовки.
В ряде случаев до настоящего времени для облицовки металлических каркасов несъемных протезов применяют пластмассу Синма-М АО «Стома» (Украина).
|
|
|
Синма-М обеспечивает хорошие эстетические свойства протезов благодаря возможности послойного моделирования облицовки массами различного цвета. Она представляет собой акриловую пластмассу горячего отвердения в виде порошка и жидкости.
Порошок — суспензионный привитой фторсодержащий сополимер, жидкость — смесь акриловых мономеров и олигомеров. Благодаря наличию олигомера в Синме-М увеличено время жизнеспособности массы в пластичном состоянии до 30 мин, что позволяет моделировать облицовку непосредственно из пластмассы, равномерно ее наносить и распределять.
Комплект Синма-М содержит порошок «Дентин» восьми цветов, порошок «Эмаль» двух цветов, жидкость и концентраты четырех красителей, белый, желтый, коричневый и серый. Каждый порошок «Дентин» из комплекта Синма-М по цвету соответствует одному из номеров единой стоматологической расцветки.
Пластмассу Синма-М можно использовать для облицовки протезов следующими методами:
— моделированием облицовки непосредственно на каркасе протеза;
— паковкой пластмассы в форму.
Преимущество метода моделирования облицовки непосредственно на каркасе протеза заключается в том, что опускается такой трудоемкий этап, как создание формы, извлечение готового протеза из кюветы.
|
|
|
