стомат матер 97-101. 97. Усталость

• Название: 97. Усталость
• Дата: 25.06.2018
• Размер: 28.52 Kb.
• Имя файла: стомат матер 97-101.docx
• Тип: Документы; #47793

97. Усталость - это такое состояние, когда материал разрушается под действием многократных нагрузок. Обычно усталость проявляется в местах внутренних напряжений. Внешне усталость незаметна. При микроскопическом исследовании уставшего материала заметны трещины, сдвиг кристаллических элементов. Главным способом предупреждения усталости является строгое соблюдение технологического процесса. К технологическим свойствам относят: текучесть, ликвацию, ковкость, спаиваемость (свариваемость), обрабатываемость и др.

Усталость материалов.

При воздействии большого числа циклических нагрузок на протез возможно разрушение материала, которое называется разрушением от усталости. Разрушающее напряжение (предел усталости) оказывается при этом значительно ниже предела прочности. Причины усталости до сих пор невполне ясны. Микроскопическое исследование образцов, подвергнутых многократной переменной нагрузке, показало, что в зернах материалов после некоторого числа нагружений появляется ряд черточек, свидетельствующих о наличии сдвигов частей зерна. Со временем под действием нагрузки черточки превращаются в тончайшие трещинки, которые сливаются в трещину. Около нее происходит дальнейшее разрушение. Трещина с каждым нагружением растет, и, когда поперечное сечение достаточно уменьшится, наступает разрушение. Образовавшаяся трещина действует подобно вытачке, т. е. вызывает концентрацию напряжения и снижает сопротивление. Момент разрушения приближается незаметно. Конструкция, которой грозит разрушение, служит безупречно, разрушение происходит внезапно, причем при незначительной нагрузке.

Очень часто причинами усталости и изломов служат резкие изменения формы деталей (резкие переходы по толщине, надрезы, трещины на поверхности, поры и т.д.), вызывающие концентрацию напряжения. Усталостные трещины появляются, как правило, вокруг этих участков. Поэтому борьба с усталостью, помимо подбора более прочных материалов, заключается в упрочении поверхности изделия. С этой целью металлы подвергают химико-термической, механической обработке (шлифовка, полировка), закаляют токами высокой частоты. Эти меры позволяют повысить предел усталости на несколько десятков процентов. В отношении пластмасс большое значение имеет также правильный режим полимеризации, не вызывающий образования пор в протезах. Для определения предела усталости пользуются машинами, в которых образец изгибается под действием постоянного груза, подвешенного к его свободному концу. Испытания проводят до разрушения образца. Предел усталости характеризуется количеством изгибов образца, выдержанных им до разрушения. Рассмотренные механические свойства материалов позволяют определить их жесткость. Способность элементов конструкции сопротивляться деформациям под действием внешних сил называется жесткостью. Следует помнить, что при расчетах необходимых размеров деталей конструкции при предполагаемой нагрузке всегда придерживаются правила, что материал не должен не только разрушаться, но и деформироваться. Поэтому всегда исходят из четырехкратного запаса прочности. Так, если предел прочности углеродистой стали равен 90 кг/мм , то допустимая нагрузка должна быть 22—23 кг/мм . Если же рабочая нагрузка превышает эти цифры, то следует увеличить размеры детали. Например, если известно, что сила, приложенная к протезу в момент разжевывания, равна 60 кг, а предел прочности пластмассы составляет 1000 кг/см , то пластинка должна иметь в самой наименьшей части ширину 2,5 см при толщине 1 мм.

98. Технология пластмассового базиса протеза предопределяет реализацию физико-механических, химических и др. свойств пластмассы, заложенных в ее рецептуре.

С пластмассами, из которых идет создание базиса съемного протеза, работает преимущественно зубной техник в специально оборудованном производственном помещении зуботехнической лаборатории полимеризационной комнате. Процессу производства пластмассового базиса предшествует ряд последовательных действий, выполняемых, врачом-ортопедом и зубным техником, о чем подробно говорится в соответствующих учебниках.

Технология пластмассового базиса съемного протеза предполагает следующие обязательные манипуляции:

— подготовку гипсовой модели с восковым базисом, искусственными зубами (и кламмерами) к гипсовке в кювету;

— получение гипсовой пресс-формы;

— удаление воскового базиса из гипсовой пресс-формы с последующим заполнением ее заранее приготовленной полимер-мономерной композицией базисной пластмассы;

— проведение полимеризации базисной пластмассы и последующей механической обработки базиса протеза, шлифования и полирования.

Получение гипсовой пресс-формы. На сегодня известны 2 основных варианта получения гипсовой пресс-формы, в которой проводится полимеризация базисной пластмассы — разъемная и неразъемная гипсовые пресс-формы.

Получение разъемной гипсовой пресс-формы следует отнести к классическому методу, при котором необходимо использовать два замешивания гипса с необходимым интервалом времени между ними. Таким образом, полученная гипсовая пресс-форма состоит из двух частей, что позволяет после удаления воскового базиса раскрыть кювету (гипсовую пресс-форму), провести визуальную оценку качества удаления воска и в последующем заполнение (формовку) заранее приготовленной полимер-мономерной композицией.

Для заполнения разъемной гипсовой пресс-формы кюветы тестообразной массой последнюю помещают в одну из половинок кюветы, закрывают второй частью и под давлением в специальном прессе производят формовку. Такой метод замены воска на пластмассу получил в специальной литературе название компрессионного прессования. К принципиальным недостаткам данного метода следует отнести то, что в процессе формовки излишки полимер-мономерной композиции удаляются (выдавливаются) по линии разъема половинок кюветы, т. е. создаются предпосылки к увеличению толщины базиса протеза.

Степень этого увеличения равна толщине слоя пластмассы между половинками гипсовой пресс-формы. Кроме того, на эту же величину происходит вертикальное перемещение искусственных зубов относительно протетической плоскости.

Окклюзионная ПЛОСКОСТЬ — воображаемая плоскость, проводящая двумя способами. При первом она проходит через середину перекрытия центральных резцов и середину перекрытия мезиальных бугорков первых (при их отсутствии — вторых) моляров. При втором варианте она проводится через вершины щечного бугорка второго верхнего премоляра и мезиального щечного бугорка первого верхнего моляра. Формируемая при протезировании на окклюзионный (прикусных) валиках плоскость именуется еще протетической.

Получение неразъемной гипсовой пресс-формы требует применения специальной (нестандартной) кюветы. Для этого на гипсовой модели с восковым базисом и искусственными зубами создается литиниково-питающая система из специальных сортов воска , а гипсовка в кювету проводится одним замешиванием гипса или силиконовой массы.

После удаления воска такая пресс-форма не может быть визуально проверена на предмет полного и качественного удаления воска. Формовка полимер-мономерной композиции проводится при бол жидкотекучем состоянии массы через систему литников под давлением, создаваемым специальным поршнем (принцип «шприца»). Такой метод замены воска на пластмассу получил название метода инжекционно-литьевого прессования.

Поршень инжектора во время полимеризации находится под сжимающим действием пружины, поэтому из него в полость гипсовой пресс-формы через литник поступает дополнительное количество формовочной массы, компенсирующее полимеризационную усадку. При этом методе прессования (формовки) нет линейно-объемных вертикальных изменений базиса, которые имеют место при компрессионном прессовании, содержание остаточного мономера не превышает 0,2-0,5%, очень незначительные упругие внутренние напряжения, фактически исключено коробление базиса, который точно соответствует рельефу протезного ложа.

Тем не менее многие исследователи отмечают следующие недостатки данного метода: отсутствие визуального контроля полноты удаления воска из гипсовой пресс-формы, достаточно проблематично является нанесение изоляции на стенки гипсовой пресс-формы, что проявляется или в недостаточно прочном химическом соединении искусственных зубов и пластмассы базиса, или в искажении рельефа базиса.

Следует помнить, что гипс, обладая пористой структурой, не препятствует проникновению мономера в его толщу. Если поверхность гипса при производстве протеза не изолировать от набухшей пластмассы, то часть мономера внедряется в поверхностный слой гипса и там полимеризуется. Механическое удаление этого слоя с внутренней поверхности базиса протеза ведет к искажению его рельефа, ухудшает фиксацию протеза и адаптацию к нему [Разуменко Г. П., 1987].

По данным 3. С. Василенко (1975), грубая шероховатость в виде пор различной величины, бугров, шипов, острых гребней, неровностей встречается на внутренней поверхности 25% пластиночных протезов.

Возникновение мелких поверхностных пор связано с гигроскопичностью гипсовых моделей, крупных пор — с испарением мономера при быстром подъеме температуры во время полимеризации, эрозий на поверхности базисов протезов — с испарением воды, а бугорки, гребешки, неровности, шипы образуются вследствие вдавления пластмассового теста в поры гипсовых моделей [Василенко 3. С, 1980]. По другим сведениям, шероховатость внутренней поверхности протезов наблюдается у 74% базисов протезов.

Для приготовления формовочной массы проводят замешивание, используя для этого полимер (порошок) и мономер (жидкость) того или иного базисного материала. Свойства полимер-мономерной композиции пластмасс горячей полимеризации зависят от размера и однородности гранул. Оптимальный размер гранул обеспечивает высокие физико-механические свойства полимера, а также необходимую растворимость в мономере гомо- и сополимеров.

Усадка мономера в процессе полимеризации равна 20-21%, а усадка полимер-мономерной композиции составляет 6% и зависит от соотношения мономера и полимера. Оптимальным является соотношение мономера и полимера равное 1:3 по объему или 1:2 по массе.

Смешивание мономера с полимером проводят в сосуде с крышкой. При этом в мономер насыпают отмеренное количество порошка и сразу же перемешивают (нормативный расход пластмассы базиса съемного протеза составляет 1 г на 1 искусственный зуб). Сосуд с массой накрывают крышкой и оставляют для набухания на 15-30 мин (в зависимости от температуры окружающей среды). В течение этого времени консистенция массы изменяется от пескообразной до тестообразной. При получении мономер-полимерной массы различают следующие стадии ее созревания:

— песочная (гранульная);

— вязкая (тянущихся нитей);

— тестообразная;

— резиноподобная.

Песочная стадия появляется сразу после смешивания порошка жидкостью и продолжается до 5 мин (в зависимости от температурь окружающей среды). Смесь на этой стадии не используется.

Стадия тянущихся нитей (вязкая) характеризуется липкостью массы, появлением тянущихся нитей, высокой текучестью и пластичностью. На этой стадии готовности материала он используется в ситуациях, требующих адгезии.

Тестообразная стадия характеризуется утратой липкости массы, хорошей пластичностью и меньшей текучестью (по сравнению стадией тянущихся нитей). В таком состоянии массу удобно формировать на гипсовых моделях (получение индивидуальных ложек, ортопедических аппаратов и др.).

Резиноподобная стадия характеризуется тем, что форма, приданная материалу на предшествующей стадии, почти полностью сохраняется и материал не подлежит дальнейшей формовке.

В начале в мономере растворяются внешние слои полимерных шариков (происходит набухание), и только спустя какое-то время мономер, проникая в глубь полимера, придает однородность массе. Мономер-полимерная смесь может затвердеть при комнатной температуре, но для этого потребуется значительное время.

Скорость набухания можно регулировать изменением температуры. При ее повышении процесс полимеризации ускоряется, при понижении — замедляется. Массу считают готовой к формовке, когда она теряет липкость.

99. Композиционные полимеры (компомеры). Композиционные полимеры (компомеры, керомеры) — вещества, в которых методом силанизации с органической диметакрилатной матрицей объединяется минеральный (стеклокерамика) наполнитель (40-80%). Компомеры (керомеры) представляют собой пространственное трехмерное сочетание или комбинацию по крайней мере двух химически различных материалов, которые имеют четкую границу раздела, причем эта комбинация имеет более высокие показатели свойств, чем каждый из компонентов в отдельности.

Костная и зубная ткани являются хорошими примерами естественных композиционных структур. Искусственные компомеры, как правило, являются сополимерами, предназначенными для восстановления зубов.

Все выпускаемые в настоящее время композиционные материалы можно классифицировать по ряду признаков:

1) по органической матрице компомеры представляют собой различные диметакрилаты (бисфенол-А-диглицидилдиметакрилат, триэтилгликольдиметакрилат, уретандиметакрилат);

2) по наполнителю:

— вид наполнителя (гидролизированный кварц; оксид алюминия; алюмосиликат лития и др.);

— весовой процентный состав (50%-70% — низконаполненные композиционные материалы; 70%-87% — высоконаполненные композиционные материалы);

— по размерам частиц (макронаполненные или макрофильные — 1-100 мкм; микронаполненные или микрофильные — 0,04-0,06 км; гибридные — 1-5 мкм + 0,05 мкм);

3) по способу полимеризации:

— химического отверждения (термополимеризационные материалы, то есть материалы, требующие дополнительного внешнего источника тепла для полимеризации; материалы, не требующие дополнительной тепловой энергии);

— светоотверждаемые (фотополимеризующиеся);

— двойного (химического и светового) отверждения.

4) по форме выпуска:

— основная и катализаторная пасты;

— порошок и жидкость;

— паста и жидкость;

— паста.

Современные композиционные материалы представляют собой смесь неорганических частиц, взвешенных в связующей органической матрице и объединенных с ней силановыми мостиками.

В результате исследований систем полимерных матриц разработаны составы: фиксирующие, адгезивные, восстановительные (облицовочные, пломбировочные материалы).

На свойства композиционных материалов большое влияние оказывает:

а) тип наполнителя — кварц, алюмосиликатное и боросиликатное стекло и др. в высокой концентрации уменьшают полимеризационную усадку, противостоят деформации матрицы, снижают коэффициент температурного расширения, улучшают физические свойства (твердость, износостойкость);

б) форма и размер неорганических частиц, которые зависят от способа получения наполнителей (осаждение, конденсация, помол, растирание и др.);

в) концентрация неорганических частиц в композиционном материале.

Механические свойства компомера определяют долговечность материала, то есть широту его клинического применения. К таким свойствам компомера можно отнести:

— усадку, которая способствует возникновению микрощели в зоне краевого прилегания компомера к поверхности полости. Большинство композиционных материалов дает усадку в пределах 0,5-0,7%). При этом химически активируемые композиционные материалы дают усадку по направлению к центру, а светоактивируемые сокращаются в сторону источника света.

Высокое содержание наполнителя, применение дентинных связующих агентов и частичное заполнение полости с постепенной полимеризацией компенсирует полимеризационную усадку;

— модуль эластичности, который определяется содержанием наполнителя (компомеры с низким содержанием наполнителя больше подвержены деформациям и поломкам) и степенью абсорбции воды (прямопропорциональная зависимость).

Сила, развиваемая при усадке, определяется модулем эластичности:

— чем ниже модуль эластичности, тем выраженное сила усадки;

— чем больше масса компомера, тем больше полимеризационная усадка;

— прочность и твердость материала зависят от состава матрицы, типа наполнителя (чем более компомер насыщен наполнителем, тем он прочнее) и степени наполнения (как правило, наиболее твердые композиционные материалы имеют наибольшую величину наполнителя), а также от величины водопоглощения;

— износостойкость, или сопротивляемость стиранию (в среднем 8-10 мкм в год) находится в прямой зависимости от размера частиц наполнителей и величины водопоглощения;

— коэффициент термического расширения (КТР) зависит от качества и количества неорганического наполнителя (высокая концентрация наполнителя снижает КТР);

— водопоглощение (адсорбция) компомерами химического отверждения связано с возможностью гидролиза, а светоотверждаемых материалов — с низким содержанием наполнителя и малым размером частиц;

— изменение цвета окрашенных под естественные зубы полимерных материалов может быть вызвано различными факторами. Окрашивание в результате действия внутренних (химических) факторов связано с состоянием аминного ускорителя, самой полимерной матрицы и непрореагировавших метакрилатных групп.

Цвет компомеров может также изменяться при воздействии различных внешних факторов, как-то: источников энергии и длительной выдержки в жидкости, адсорбции или поглощении различных красителей, присутствие которых возможно в полости рта (чай, кофе, яблочный сок и др. пищевые красители).

Таким образом, обобщая все вышеизложенное, следует отметить имеющие место достоинства и недостатки композиционных материалов.

Такими достоинствами являются:

— эстетичность;

— лучшее, чем у других пломбировочных материалов, восстановление анатомической формы зуба, в частности контактных пунктов;

— возможность создания улучшенной герметичности;

— низкая теплопроводность.

Из недостатков нужно назвать:

— сложную и трудоемкую методику применения;

— низкий модуль эластичности;

— более высокий, чем зубные ткани, коэффициент термического расширения;

— большую усадку.

Керамеры - новый конструкционный стеклосодержащий композитный материал Bеllе Glass НР, входящий в группу гомогенных полимеров. Его разработала и представила на суд мировой общественности компания Bеllе dе St. Сlаiг, являющаяся частью корпорации КЕRR, керамеры достаточно недавно появились в нашей стране, да и на Западе они известны всего несколько лет. Керамеры - поистине революционный шаг, означающий принципиальное изменение традиционного подхода к лечению и особенно к протезированию зубов. Применение керамеров препятствует образованию пустот на границе пломбы и зуба, керамеры имеют практически такую же твердость, что и ткани человеческого зуба. Таким образом, можно не только полностью восстановить форму больного зуба, но и добиться максимально натурального эффекта. Ведь теперь вылеченный зуб будет вести себя, как естественный, не травмируя зубы противоположной челюсти за счет большей жесткости. Кроме того, керамеры имеют абсолютно натуральный вид.

Керамеры совершенно гладкие, что обеспечивает высокую сопротивляемость образованию зубного налета. Керамеры очень успешно используются для изготовления безметалловых коронок. Также керамеры широко используют при технологии вкладок. Кстати сказать, вкладки могут служить альтернативой не только пломбе, но и коронке. Особенно если речь идет о зубах, которые сильно разрушены. Даже если от зуба остались только стенки, в ряде случаев можно решить проблему за счет керамерной вкладки. При этом помимо эстетики достигается и необходимая для коренных зубов прочность.

Прекрасно зарекомендовали себя керамеры при изготовлении виниров на передние зубы. Раньше для этих целей использовались фарфоровые вкладки. Однако фарфор - более твердый и хрупкий материал. Всегда существовала опасность что он повредит зубы противостоящей челюсти. Появление вкладок из керамеров решает и эту проблему. Несмотря на то, что керамеры в настоящее время с большим успехом используется многими стоматологами, необходимо обучить пациента правилам индивидуальной гигиены, правильно подобрать средства личной гигиены, постоянно наблюдать пациентов с конструкциями зубных протезов из керамеров на профилактических приемах. Сроки диспансерного наблюдения определяются индивидуально. При соблюдении вышеперечисленных рекомендаций керамеры позволяют получить стойкий высокоэстетический и высокофункциональный эффект.

100. Чаще других в зуботехнической лаборатории применяются: ковка, штамповка, прокатка (вальцевание), волочение ( протягивание), термическая обработка (отжиг), паяние и литье металлов и сплавов.

Ковка – это произвольное изменение формы при помощи молотка (молота). В зуботехнической лаборатории ковку проводят на наковальне молотком, приближая форму взятой гильзы к форме данного зуба. Ковка в зуботехнической лаборатории проводится на лабораторной наковальне, имеющей фасонные остатки (оправки), по форме похожие на естественные зубы. Под ударами молотка металл деформируется и, вращая деталь, техник может получить заготовку различной формы. Чаще всего к ковке прибегают при щтамповке коронок, для приближения формы гильзы к форме коронки зуба.

Штамповка нашла широкое применение при изготовлении металлических коронок в нашей стране. При штамповке техник изменяет форму, добиваясь строго соответствия деталей форме штампа. В зуботехнической лаборатории различают предварительную и окончательную штамповку. Предварительная штамповка применяется для придания гильзе (колпачку) формы металлического штампа на которой она насажена. Штампы делаются из специально подобранных сплавов, а т.к. прочность их невелика, то изготавливают не больше двух штампов. На втором (как правило) проводят предварительную штамповку, а первой оставляют для окончательной штамповки и опрессовки. Окончательная штамповка может проводиться тремя методами: наружным, внутренним и комбинированным. Наружный метод основан на действии силы, приходящейся снаружи от коронки. За счет этой силы металлическая коронка обжимается по металлическому штампу, на которой она насажена за счет мольдина ( смесь белой глины с глицерином), который в специальном цилиндре давит на коронку снаружи, являясь контрштампом.

При внутренней штамповке штампов является дробь, каучук (сырая резина), которыми заполняют гильзу (коронку), а контрштампом – форма из легкоплавкого сплава с отпечатками коронки. Уплотняя дробь в гильзе (в коронке), заставляют последнюю принять форму, отпечатанную на контрштампе. При комбинированном способе штамп и контрштамп делаются из легкоплавкого сплава. Коронку насаживают на штамп, заключают в контрштамп и там опрессовывают.

101. Полимеризация базисных пластмасс на водяной бане, предложенная в 1940-1950-е гг., до сих пор применяется в зуботехнических лабораториях у нас и за рубежом.

При этом режиме кювету с заформованной пластмассой, укрепленную в бюгеле, помещают в воду комнатной температуры, доводят воду в течение часа до 95-98, выдерживают при этой температуре 30 минут и вынимают кювету после полного охлаждения. Наиболее типичные ошибки при этом режиме полимеризации пластмасс — это погружение кюветы в кипяющую воду, сокращение времени полимеризации, охлаждение кюветы под проточной водой. Быстрое нагревание приводит к образованию пористости. Резкое охлаждение протеза ведет к образованию значительного внутреннего напряжения в пластмассе, появлению трещин и, как следствие, к частым поломкам.

Известно, что полимеризация акриловой пластмассы сопровождается акзотермической реакцией. При нагревании кюветы температура в центре массы становится намного выше, чем температура подогреваемой воды и гипсовой формы (может достигать 120 градусов). Выделяющаяся теплота при полимеризации не может быть быстро отведена, так как акриловая пластмасса и гипс обладают низкой теплопроводностью. При этом образуются пары мономера, которые не имея выхода наружу, приводят к возникновению пористой структуры полимера — газовой пористости.

В последние годы получила широкое распространение сухая полимеризация. При температуре 120-130 градусов в условиях сухой среды реакция полимеризации осуществляется в более полном объеме. Механизм влияния сухого тепла на процесс полимеризации следующий: внешнее тепло даже температуры порядка 120 градусов при плохой теплопроводности воздуха медленно нагревает массивную металлическую кювету, а при плохой теплопроводности гипса состояние пластмассового теста достигает только небольшой процент. Известно, что при температуре 120 градусов на поверхности кюветы через час в центре кюветы температура достигает 75-80 градусов, через 90 минут — 100-105 градусов. Вследствие наличия экзотермической реакции в толще пластмассового теста достаточно добавить 30 минут, чтобы температура внутри и снаружи кюветы почти сравнялась. Поскольку процесс повышения температуры идет медленно, то и выраженность экзотермической реакции слабее. Но экзотермическая реакция не беспредельна — к концу второго часа полимеризации она прекращается, и температура более не поднимается. Охлаждение кюветы можно проводить как в полимеризаторе, так и при комнатной температуре. При таком режиме полимеризации пористость меньше, а плотность, следовательно, больше. При этом в пластмассе остается 0,5 % остаточного мономера. По опубликованным данным, содержание остаточного мономера в образцах, полимеризованных в сухой среде, снижается от 2 до 0,2 %. Вместо водяной бани используют тепловую энергию специальных электрических приборов (термошкаф или сухожаровой шкаф).

В последнее время в качестве источника внешней энергии применяют микроволновую энергию. Микроволновое облучение обладает преимуществом экономии времени и другими весомыми достоинствами. Однако использование стандартных кювет невозможно из-за их радионепроницаемой структуры. Для этого вида полимеризации необходимы специальные текстолитовые кюветы с замковыми креплениями, формы из полиэфирного стеклопластика с поликарбонатными болтами. Последние позволяют микроволновой энергии полностью проникать в отверждаемую пластмассу. В качестве источника электромагнитного поля используют бытовую микроволновую печь. Для этого вида полимеризации можно использовать как специальные базисные пластмассы микроволнового отверждения, так и любые другие горячего отверждения.

Полимеризация всей массы происходит одномоментно в течение короткого промежутка времени (3 минуты). Так как полимеризация происходит изнутри наружу, уменьшается количество остаточного мономера (даже в случае объемных изделий). Исключительная стабильность и точность базиса — это одновременная полимеризация, что позволяет также улучшить физические характеристики.