145 В зубопротезной технике прокатка металла производится при изготовлении листового золота для кламме- ров, гильз, комбинированных мостовидных протезов, штампованных капп. Прокатка нержавеющей стали для зуботехнических целей производится в заводских условиях. Листовая сталь используется для гильз, стандартных дуг дуговых протезов, кламмеров, комбинированных металлических протезов, ортодонтических аппаратов и других деталей сложных протезов. Прокатка сплавов, применяемых в зубопротезной технике, производится при подготовке медно-золотого сплава для аффинажа золота, алюминиевой бронзы, латуни и других сплавов, употребляемых при изготовлении временных лечебных протезов при переломах челюстей. Вальцы для прокатки металлов и сплавов в зубопротезной технике имеют следующее устройство (рис. 68). Между двумя вертикальными стойками, установленными на подставке, на латунных подшипниках укреплены два металлических валика. Верхний и нижний валики на свободных концах имеют многозубчатые большие шестерни, одна из которых (нижняя) соединена с рабочей — третьей шестерней. Рабочая шестерня насажена на ось и имеет ручку для вращения, противоположные концы валиков имеют малые балансирующие, или направляющие, шестерни. Верхний валик вместе с подшипником может приподниматься для создания нужного зазора между нижним валиком и подниматься до полного соприкосновения за счет другой системы шестереночной передачи, установленной на верхней части станка. При вальцевании металлическую пластинку вкладывают между валиками, верхней рукояткой, установленной на средней шестеренке зажимной системы для валика, прижимают валики начинают большими рукоятками вращать валики. При вращении валики перемещаются за счет шестеренок навстречу друг другу, при этом металлическая пластинка истончается. После первой прокатки валики сближаются еще больше и вновь прокатывают пластинку, так постепенно достигается нужная толщина. В процессе прокатки металл твердеет, образуется так называемый наклеп, вследствие чего его текучесть уменьшается. Вернуть первоначальные свойства металлу можно путем прокаливания. 146 При прокатке металла холодным или горячим способом происходит сжатие металла за счет усилий валиков прокатного стана, при сжатии уменьшается толщина металла. За счет уменьшения толщины прокатываемого металла происходит его вытяжение, лист увеличивается в длину 41 ширину. Объем металла при этом не остается прежним. В процессе прокатки изменяется структура металла наружные слои, находящиеся в соприкосновении с валиками, перемещаются, становятся волокнистыми и опережают внутренние слои, при этом перемещение наружных слоев может быть неодинаковым. Там, где металл толще, волокнистость его больше. Это явление можно заметить невооруженным глазом. Перестройка кристаллической структуры металла приводит к хрупкости, снижению эластичности. Эти новые качества Рис. 69. Микрометр. следует учитывать при прокатке, особенно при изменении направления прокатки. Прежде чем изменить направление проиатки, металл -следует прокалить, иначе может произойти его разрыв, образование трещин. 10* 147 Рис. 68. Ручные вальцы для металла.
Для определения толщины прокатываемого Металла пользуются специальным прибором — микрометром рис. 69). Волочение При изготовлении съемных протезов при частичных дефектах зубных рядов бюгельных и челюстно-лицевых протезов, ортодонтических аппаратов применяется проволока из различных металлов и сплавов, различного диаметра. Проволочные детали протезов имеют разное назначение в съемных протезах из золотой или стальной проволоки изготовляют кламмеры различной конструкции, выполняющие функцию укрепления протеза на зубах. В опирающихся протезах проволока применяется для пружинящих соединений кламмеров с дугой, в челюст- но-лицевом протезировании проволокой укрепляют шины на зубах и пр. Выпускаемые промышленностью стандартные образцы проволоки навсегда могут быть использованы в качестве сырья, поэтому в зуботехнических лабораториях следует иметь оборудование для изготовления проволоки. Проволоку получают методом волочения протягивают через специальные приспособления с отверстиями волочильные доски (рис. 70). В промышленности процесс волочения механизирован, используются специальные волочильные машины- станки, на которых можно получить проволоку различного диаметра, толщиной до 0,1 мм и различной формы в сечении круглую, квадратную, чечевицеобразную, полукруглую. В основе процесса волочения лежит протягивание проволоки через волочильные доски, изготовленные из твердых сплавов стали, или вставленные в доску алмазные плашки. Протягиваться могут только те металлы и сплавы, которые обладают достаточно высокой вязкостью и текучестью. При протягивании металл пропускают последовательно через отверстия волочильной доски, постепенно перемещая его от наиболее крупного отверстия к отверстиям с меньшим диаметром. Переход диаметра отверстий от одного к другому сделан по определенному расчету для 148 различных металлов. Например, для золота разница в диаметре может быть не более 15%, для железа — 10%, для стали — 5%. В условиях зуботехнической лаборатории волочение производится через специальные волочильные доски см. рис. 70). Рис 70. Волочильная доска, закрепленная в тисках для протягивания проволоки вручную. Волочильную доску закрепляют в настольных тисках, берут металлический стержень, предварительно полученный методом литья, или проволоку крупного диаметра, отжигают пламенем паяльного аппарата для придания большей вязкости — снятия наклепа, поверхность прутка смазывают мыльным порошком или машинным маслом для уменьшения трения при протягивании через отверстие доски, один конец вставляют в отверстие доски и протягивают вручную, захватив конец крупными плоскогубцами. Последовательно переводя из одного отверстия в другое, получают проволоку нужного диаметра. В процессе волочения, также как и при прокатке, изменяются структура и механические качества металла. Поверхностные слои металла из кристаллического состояния переходят в волокнистое. Волокна на поверхности будут более длинными, чем в подлежащих слоях. В средней части стержня структура может оставаться кристаллической, но от механического усилия и здесь происходит перераспределение молекул. Изменение структуры металла вовремя волочения приводит к понижению вязкости, увеличению хрупкости, образуется так называемый наклеп. Для придания обрабатываемому металлу прежних свойств следует периодически его прокаливать. Ковка Процесс ковки относится к механической обработке металла. В процессе ковки в результате внешнего ударного воздействия на металл изменяется его форма. Ковка является разновидностью штамповки, стем лишь отличием, что при ковке нельзя придать точной формы детали, как при штамповке. Существуют два способа ковки горячий и холодный. При горячей ковке металл нагревают до белого или красного каления и с помощью молота, кувалды или молотка ему придают нужную форму. В горячем состоянии металл делается наиболее ковким, вязкость его облегчает процесс ковки. Холодная ковка также производится ударами молотка, но металл перед этим не нагревают. В зубопротезной технике ковка применяется при изготовлении металлических коронок (этот процесс еще можно назвать чеканкой, при расплющивании проволоки для кламмеров, изготовлении металлических капп, ортодонтических аппаратов и т. д. Процесс ковки обычно предшествует процессу штамповки металла. Для проведения ковки коронок используется зуботехническая наковальня. Зуботехническая наковальня Маньковского состоит из массивной круглой металлической подставки. В центре подставки винтовой нарезкой укреплена круглая стойка высотой 10 см (рис. 71). Настойке и подставке запрессованы в горизонтальном и наклонном положении металлические стержни оправки, имеющие различную форму типа усеченного конуса, с шаровидными головками, отверткообраз- ные. На оправках производится ковка коронки в случае необходимости придания ей предварительной формы или для того, чтобы выправить складку на коронке. Зуботехническая наковальня Маньковского несколько видоизменена Л. Е. Шаргородским (рис. 71, 2), При ковке необходимо учитывать изменение структуры металла и строение металла перед ковкой. В зубопротезной технике при изготовлении коронок 150 гильза перед ковкой (чеканкой) на металлическом штампе имеет волокнистое строение металла. Такое строение металла гильзы образуется в результате ее предварительной вальцовки и протягивания на аппаратах для получения гильз. Вовремя ковки гильзы на Рис. 71. Наковальни. / — зуботехническая наковальня 2 — специальная наковальня Шарго- родского. штампе удары молотком следует производить по направлению волокон металла, в противном случае, при поперечном нанесении удара, волокна могут оказаться пересеченными и прочность металла от этого понизится. При ковке следует учитывать возможное истончение металла в отдельных его участках. Паяние Соединение металлических деталей или частей водно целое при помощи другого металла называется паянием. Различают два вида паяния мягкое и твердое. При мягком паянии спаиваемые детали не нагревают. Предварительно подготовляют спаиваемые поверхности, освобождают от окисной пленки, загрязнения и жирных налетов, затем наносят расплавленный мягкий припой. В качестве припоя для мягкого паяния применяется олово или оловянно-свинцовый сплав. Паяние мягким припоем основано на поверхностной 151 диффузии припоя в спаиваемые детали. Крепость такой пайки на разрыв составляет 2—4 кг/см 2 Твердое паяние проводится в нагретом состоянии. Спаиваемые детали нагревают до температуры 700—< 800°, после чего между спаиваемыми поверхностями плавится припой, обеспечивающий прочное соединение деталей. В зубопротезной технике используют твердое паяние. Припои для твердого паяния должны обладать следующими свойствами 1) иметь температуру плавления ниже температуры плавления спаиваемых металлов 2) хорошо разливаться (флюсовать); 3) обладать свойствами диффузии (проникать в толщу основного металла 4) по прочности и цвету соответствовать основному металлу 5) быть устойчивым против коррозии в условиях пребывания металла. В зубопротезной технике применяют для нержавеющей стали припой Цитрина, латунный, серебряный и золотой. При спаивании твердыми припоями между припоем и спаиваемым металлом образуется связь на основе твердого раствора, механической смеси или химического соединения. Соединение на принципе твердого раствора может быть достигнуто при условии физического и химического родства между припоем и спаиваемым материалом, например при паянии нержавеющей стали припоем Цитрина или меди при паянии латунным припоем. Соединение на принципе твердого раствора обеспечивает высокую прочность шва спаиваемых деталей. Механическая связь основана на поверхности диффузии припоя в спаиваемый металл, происходит как бы прочное склеивание. Такой вид пайки непрочен. Примером служит паяние оловом. Химическое соединение основано на образовании в области шва, между припоем и металлом, нового сплава с новыми свойствами, непохожими на свойства припоя и металла. Шов при таком виде соединения збразуется крепкий, обладает повышенной твердостью. Тримером химического соединения является паяние ме- 1И ОЛОВОМ. Глава VII МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ Конструкционные металлы) Золото. Золото (Аи) распространено в природе преимущественно в чистом самородном состоянии. Большая часть добываемого золота находится в виде вкраплений в различные руды цветных металлов, железные руды и кварцевые породы. Самородное золото в мелком рассыпном состоянии встречается в кварцевых песках в поймах рек. Наиболее крупные месторождения золота в Советском Союзе находятся в районе Урала, Восточной Сибири, Читинской области, в пойме реки Лены и др. По добыче золота Советский Союз в мировой экономике занимает одно из первых мест. Золотодобывающая промышленность на базе социалистической экономики получила широкое развитие. Способы добычи. Добыча золота производится несколькими способами 1) методом механической гравитационной и флотационной обработки, основанной на разности удельного веса / 2) методом амальгамации золота из рудных соединений с применением ртути 3) методом цианирования (растворения цианистыми щелочами) с последующим осаждением и выделением в чистом виде. Свойства золота. Золото имеет соломенно-жел тый цвет, характерный для металлов блеск. Удельный вес его 19,32. Температура плавления 1063°, температура кипения. Усадка при затвердевании расплавленного золота составляет 1,2%. Теплопроводность 68,3. Коэффициент линейного расширения 0,0000144. Благодаря высокой вязкости и тягучести из 1 г золота можно получить проволоку длиной 2000 м. Твердость по Бринелю равна 18,5 кг/мм 2 . Удлинение золота равно 45%, временное сопротивление — 11,9 кг/мм 2
В обычных условиях золото не окисляется, при действии кислот не растворяется, за исключением царской водки (1 часть азотной кислоты, 3 части соляной кислоты. При прокаливании химически чистое золото не дает окалины, не меняет цвета. Применение золота. Широкое применение золото находит в ювелирной практике для изготовления ювелирных изделий часов, цепочек, колец и других украшений. Золото может служить для покрытия коррозийных металлов, предметов домашнего обихода. Из золота в некоторых зарубежных странах изготовляют монеты. В промышленности золотые сплавы применяются в электротехнике. В зубном протезировании золото стали использовать более 200 лет назад. В связи с мягкостью и малой прочностью чистого золота для изготовления зубных протезов золото применяют в виде сплавов. Сплавы золота в зуботехнической практике имеются различных проб. Проба определяет процент чистого золота в сплаве по отношению к лигатуре. В состав лигатуры входят медь, серебро и другие металлы. В Советском Союзе существует метрическая система определения пробы. Расчет по метрической системе производится от 1000 весовых единиц. Чистое золото обозначается й пробой. Для упорядочения применения золотых сплавов в ортопедической стоматологии введены стандарты проб я, я, я, я. Сплав й пробы используется для изготовления коронок, мостовидных протезов, вкладок, металлических базисов. В этом сплаве содержится 91,6% чистого золота, 4,2% меди и 4,2% серебра. Сплав й пробы состоит из 90% чистого золота, 6% меди, 4% серебра. Сплав устойчив к коррозии в полости рта, прочен, по цвету близок к цвету чистого золота, применяется для изготовления коронок, мосто видных протезов, деталей бюгельных протезов. Сплав й пробы содержит 75% золота, 16,66% меди и 8,34% серебра, применяется для отливки бю гельных протезов, вкладок, надкрампонных пластинок при изготовлении плакированных фарфоровых зубов. При изготовлении фарфоровых зубов из сплава делают крампоны. 154
Спл^^ВЗ.й пробы содержит 58,3% золота, 28% ме- дй7Т3^7% серебра, служит припоем и применяется для изготовления кламмеров. Золото-платиновые сплавы 1) золота 75%, платины 4,15%, серебра 8,35%, меди 12,5%; 2) золота 60%, платины 20%, серебра 5%, меди 15%. Сплавы, в состав которых входит платина, отличаются высокой прочностью, эластичностью, хорошо поддаются механической обработке, при литье обладают высокой жидкотекучестью. Применяются для коронок, комбинированных зубов, полукоронок и бюгельных протезов. Золотая фольга из сплава золота с платиной используется при изготовлении комбинированных коронок с фарфоровыми фасетками в упаковке фарфоровой массы ФЛ-1. Дальнейшее понимание процентного содержания золота в сплаве приводит к изменению его качества. В условиях в полости рта сплавы низкой пробы окисляются, оказывают вредное влияние на слизистую оболочку полости рта и организм. Помимо метрической системы определения пробы золота, в дореволюционной России существовала золотниковая система. В основу золотниковой системы была положена весовая единица фунт. Фунт — весовая единица, составленная из 96 золотников, каждый золотник составляется из 96 долей. Химически чистое золото обозначалось й пробой. В сплаве чистое золото показывалось цифрой соответственно числу золотников или долей золотника. Например, сплав й пробы содержит 56 золотников чистого золота к пробирному фунту. Золотниковая система в Советском Союзе существовала дог. Для приведения золотниковой системы к метрической следует знать постоянный коэффициент отношения золотниковой системы к метрической 1 золотниковая проба равна 1000:96=10,4 метрической пробы. Зная показатель золотниковой пробы, следует его умножить на коэффициент 10,4, получится метрическая проба Х 10,4 = я проба. Перерасчет золотников пробыв метрическую на практике производится при приеме старой чеканки золота от больных в поликлиниках, приза мене на государственное золото единого образца. По метрической системе удобнее исчислять процент содержания чистого золота в сплаве. 155 Помимо русской и метрической системы, существует каратная система. Карат является единицей веса по международной конвенции, установлен в 1907 г. и равен 0,12 г. По каратной системе исчисляется ценность алмазов и других камней. Исчисление ценности сплава золота производится из 24 единиц-карат. Для приведения каратной системы в метрическую следует показатель каратной системы умножить на 41,66 (показатель отношения каратной системы к метрической, каратная проба равна 1000:24=41,66 метрической пробы. Например, золото, имеющее показатель пробы 12 карат (12x41,66), будет соответствовать й пробе. Получение сплавов из золота. Для изготовления зубных протезов и деталей для протезов применяют золотые сплавы единого установленного государственного стандарта. Сплав можно приготовить в условиях зубо- технической лаборатории. Для этого берут повесу нужное количество золота, соответственно отвешивают медь, серебро и другие металлы, входящие в состав сплава, а затем сплавляют. При плавлении металлов, входящих в состав сплава, рекомендуется соблюдать определенную последовательность плавления. Для плавления золота и золотых сплавов используют оплавленные бурой гипсовые или керамические тигли, представляющие собой толстостенную чашечку с небольшим углублением. Вначале в тигель помещают тугоплавкий металл — медь или платину, направляют пламя горелки паяльного аппарата и плавят, затем добавляют золото и серебро, не убирая пламени. При такой последовательности плавления золота теряется меньше. Вовремя плавления в тигель засыпают небольшое количество буры для предохранения металлов от окисления. Полученный сплав в состоянии красного каления, до затвердевания буры, извлекают и погружают в соляную кислоту для растворения буры и окислов. Получение чистого золота из сплавов При добыче золота методом цианирования после сплавления осажденного золота в его составе может содержаться серебро и медь. Для получения чистого золота пользуются методом аффинажа. Этот метод применяется для получения чистого золота из низкопробных сплавов, основан на выделении химическим путем чистого золота из сплавов. Существует два метода аффинажа |