1. Родом абразивного материала (Э-электрокорунд, Е-корунд естественный, КЧ-карборунд черный, КЗ-карборунд зеленый);

2. Номером зернистости (от 10 до 320-порошки, от 28 до 45-микропорошки);

3. Классом твердости (ЧМ-чрезвычайно мягкий, ВМ-весьма мягкий, М-мягкий, СМ-среднемягкий, С-средний, СТ-среднетвердый, Т-твердый, ВТ-весьма твердый, ЧТ-чрезвычайно твердый);

4. Родом связки (К-керамическая, Б-бакелитовая, В-вулканитовая, С-силикатная);

5. Структурой (от 0 до 12).

Связующие материалы, т.е. материалы, цементирующие абразивные зерна, делятся на неорганические (керамические, силикатные, магнезиальные, стеклоцементные) и органические (бакелитовые, акриловые).

К основным абразивным материалам, применяемым в стоматологии для шлифования, относятся корунд, наждак, карборунд.

Корунд – минерал, следующий по твердости за алмазом. Представляет собой кристаллическую форму оксида алюминия. Корунд может быть получен искусственным путем из боксита. Как естественный, так и искусственный корунд используется для изготовления шлифовальных камней и порошка для шлифования.

Наждак – горная порода, состоящая из смеси корунда, соединений железа и других минералов. Твердость наждака близка к твердости корунда. Применяется для шлифования протезов, а также пломб.

Карборунд – искусственный шлифовальный материал. Получается методом плавления 36% кокса, 52% кварцевого песка, 10% древесных опилок и 2% поваренной соли. В результате плавления образуется твердое вещество кристаллической структуры, по химическому составу представляет оксид кремния. Карборунд по твердости не уступает корунду, но более хрупок. Из карборунда изготовляют шлифовальные камни и диски.

Для получения режущего инструмента зерна абразивных материалов скрепляют между собой цементирующими веществами. Их делят на неорганические (керамическая, силикатная, магнезиальная, стеклоцементная) и органические (вулканитовая, бакелитовая, акриловая).

Керамическая связка состоит из смеси глины и полевого шпата. Этот состав позволяет получить круги с высокой механической прочностью и имеет наиболее широкое применение. Круги на керамической связке превосходят все остальные по огнеупорности, химической стойкости и не боятся влаги, но хрупки и не позволяют работать со скоростями свыше 35 м/с.

Минеральная связка получается вследствие химической реакции, наступающей в замешанной массе, состоящей из ряда веществ (силикатная, магнезитовая, бакелитовая связки). Минеральная связка обладает достаточной прочностью, упругостью, менее хрупка. У минеральной связки гладкие поверхности связей, уменьшающие теплообразование при шлифовании. Это имеет большое значение для зуботехнических работ, где необходим минимальный нагрев шлифуемого материала (например, зуба). Недостатком является меньшая прочность сцепления с абразивными зернами по сравнению с керамической связкой, а также потеря прочности при нагреве свыше 180С. Эти круги могут быть изготовлены с большим диапазоном твердости и зернистости и допускают скорость 50…60 м/с.

Эластическая связка приготавливается из различных клеев, каучука. Смесь каучука с наждачным порошком подвергают вулканизации. Круги на эластической связке незаменимы при чистом шлифовании, когда от круга требуется не только шлифующее, но и полирующее действие.

Полирование – процесс поверхностной обработки материалов с целью получения чистой, гладкой поверхности. В отличие от абразива, применяемого при шлифовании, полирующий абразив должен быть мягче материала обрабатываемого изделия. При полировке снимается очень тонкий слой металла. В зубопротезной технике применяют следующие полировочные абразивные материалы: оксиды хрома, железа, гипс тонкого помола и др.

Оксид хрома(С₂ О₃ ) представляет собой мелкозернистый порошок. Кристаллы его обладают высокой прочностью. Из оксида хрома изготовляют различные полировочные пасты. Применяется для полирования изделий из нержавеющей стали.

Оксид железа (Fe₂ O₃ ) используемый для полирования, называется крокусом. Твердость крокуса меньше, чем твердость оксида хрома. Крокус не рекомендуется применять при полировании нержавеющей стали, т.к. при этом создаются условия для коррозии.

В практике применяют полировочные пасты, разработанные Государственным оптическим институтом (ГОИ). Они имеют грубую, среднюю и тонкую зернистость и, следовательно, широкий диапазон применения. Ленинградский завод медицинских полимеров выпускает полировочный материал полипаст на жировой основе. В качестве абразивного материала использован фарфор тонкого помола. С помощью полипаста полируют контактные поверхности пломб для формирования эмалевого края и повышения прочностных и физико-химических свойств пломб. Харьковский завод медицинских пластмасс выпускает полирующий материал дентаполь для обработки небольших съемных и несъемных протезов.

В процессе шлифования скорость движения абразива имеет существенное значение. Чем медленнее движется абразив, тем большую стружку снимает зерно абразива и тем большее разрушающее усилие испытывает абразивное зерно. При одинаковой скорости грубые абразивные частицы снимают больше металла обрабатываемого изделия, но оставляют более глубокие царапины. Оптимальная скорость абразива с сохранением его эффективной абразивной способности зависят от вида абразивного материала. Для большинства абразивов оптимальная скорость равна 25…30 м/с.

Линейная скорость при полировании должна быть выше, чем при шлифовании, причем тем выше, чем тверже полируемый материал (табл. 10).

Режимы шлифования и полирования различных материалов линейная скорость, м/с
Обрабатываемый материал	Шлифования	Полирования
Золото, алюминий, свинец и их сплавы	10…20	18…25
Медь, латунь, серебро, бронза	13…18	20…30
Нержавеющая сталь	15…25	25…35

Абразивы должны придавливаться к обрабатываемой поверхности. В полости рта нельзя применять большое давление, т.к. это может привести к поломке инструмента и травмированию больного. Кроме того, увеличение давления приводит к возникновению теплоты трения, что нежелательно.

Процесс шлифования сопровождается возникновением на обрабатываемой поверхности огромного числа высокотемпературных очагов. Источником теплоты является работа деформирования материала и работа внешнего трения абразивных зерен о поверхность металла или другого обрабатываемого материала.

Т.к. шлифовальный круг практически нетеплопроводен, а сечение снимаемого слоя незначительно, возникающая теплота отводится в массу обрабатываемого изделия. Высокие мгновенные температуры могут привести к снижению механических свойств поверхностного слоя обрабатываемого материала, главным образом к снижению твердости и износоустойчивости.

Тепловой эффект зависит в основном от скорости движения абразива, давления и остроты режущих граней зерен абразива. Повышение температуры надо учитывать при шлифовании пластмассовых базисов, которые могут размягчаться и при этом деформироваться. Скорость абразивной обработки во рту надо также ограничивать. Если зуб препарируют очень быстро без эффективного охлаждения, повышение температуры вызовет повреждение нежной ткани десен. Температура пульпы может подняться до 30С и это вызовет болезненные явления.

Припои для пайки протезов, применяемые в ортопедической стоматологии.

Ранее (в разделе «Методы обработки стоматологических материалов») были указаны основные особенности пайки протезов из различных металлов и сплавов, применяемых в стоматологии. Выделим теперь основные требования к припоям.

1. Физико – механические свойства припоя должны приближаться к свойствам спаиваемых металлов;

2. Температура плавления припоя должна быть на 50…100С ниже температуры плавления спаиваемых металлов, чтобы они не подплавлялись;

3. Должна обеспечиваться жидкотекучесть и хорошая смачиваемость очищенной поверхности спаиваемых деталей;

4. Припой не должен давать раковин и пузырей, быть стойким против коррозии в полости рта;

5. Узкий температурный интервал плавления;

6. Прочность и цвет его должны соответствовать характеристикам основного металла.

В зубопротезной технике применяют твердые припои с температурой плавления от 500 до 1100С. Плавление припоя должно протекать в узком интервале температур. В противном случае при паянии часть припоя расплавляется, а часть находится в полурасплавленном состоянии, что ухудшает качество спая. Соединяющиеся посредством пайки поверхности механическим способом (опиливание, зачистка) очищают от загрязнений и оксидов и покрывают флюсом, предохраняющим спай от образования оксидов.

В зависимости от прочности и температуры плавления припои делятся на две группы: мягкие и твердые. Мягкие припои представляют сплавы олова и свинца. В зубопротезной технике они нашли ограниченное применение.

Твердые припои для соединения деталей из лигатурного золота представляют собой сплавы с различным содержанием золота, серебра, меди, кадмия, с небольшими добавками цинка и олова. Цинк, олово и кадмий понижают точку плавления припоя. Серебро повышает текучесть припоя и снижает температурный интервал плавления припоя. Для каждой пробы лигатурного золота применяют специальные припои, имеющие боле низкую пробу. Золотые припои изготовляют с температурой плавления 750…850С. Состав припоев приведен в таблице 11.

Состав припоев для паяния золота и серебряно- кадмиевые припои №1, 2, 3 для паяния нержавеющей стали
Составляющие компоненты	Содержание компонентов, % по массе, в припоях
	Для золота	№1	№2	№3
Золото	75	-	-	-
Серебро	6,2	63	37	35
Медь	10,4	27	38	25
Цинк	1,5	10	15	15
Кадмий	6,9	-	0,5	15
Марганец	-	-	-	5,2
Прочие элементы	-	-	9,5	4,8

Серебро и палладий паяются золотым припоем, платина-припоем, состоящим из 3 частей золота и 1 части платины, детали из хромокобальтовых сплавов хорошо паяются с помощью золотых припоев.

Прочность паяния зависит от площади спаиваемых поверхностей (чем больше площадь, тем выше прочность соединения), от чистоты поверхности, ширины зазора и т.п.

Отбелы

В процессе изготовления металлических частей зубопротезных конструкций производят термическую обработку деталей, что повышает и ускоряет химическое взаимодействие металла с кислородом воздуха. В результате такого воздействия на поверхности металла образуется окисная пленка (окалина), ухудшающая внешний вид металла, затрудняющая процессы обработки, шлифовки и полировки поверхности. В полости рта в процессе химических реакций могут образоваться химические соединения, способные вызвать отравление организма. Поэтому еще до обработки детали окалину следует снять. Удаление окисной пленки со всей поверхности детали при помощи флюсов нецелесообразно, т.к. это требует применения высокой температуры, что ухудшают структуру поверхностного слоя металла и может привести к расплавлению шва. Кроме того, флюсы на поверхности стальной детали окалину не растворяют. Удаление окисной пленки со всей поверхности металлических частей зуботехнических конструкций до шлифовки и полировки осуществляется при помощи различных химических реактивов, именуемых отбелами. Взаимодействие отбелов с окисной пленкой по существу является реакцией восстановления.

В качестве отбелов применяют водные растворы многих кислот (соляной, серной, азотной и др.) и их смеси.

Соляная кислота (HCl) – бесцветная жидкость с резким запахом хлористого водорода. Получают путем растворения в воде хлористого водорода. Обычная концентрированная соляная кислота содержит около 37% хлористого водорода, плотность ее 1,19 г/см. техническая соляная кислота окрашена примесями, чаще всего в желтый цвет и имеет около 27,5% хлористого водорода. Синтетическая соляная кислота содержит 31% хлористого водорода. Соляная кислота легко вступает в реакцию со многими металлами и образует хлористые соли металлов, или хлориды, например, хлористый натрий (NaCl – поваренная соль), хлористый кальций, хлористый калий (KCl) и т.д. в связи с этим соляную кислоту широко используют для получения различных солей, в металлургии, при добыче благородных металлов, а также в медицинской промышленности.

В зубопротезной практике соляную кислоту используют как отбел при отбеливании изделий, изготовленных из золотоплатиновых сплавов. Входит в состав отбелов для хромоникелевой нержавеющей стали.

Для отбеливания зубопротезных конструкций, изготовленных из сплавов золота и серебряно-палладиевых сплавов, применяют 40% водный раствор соляной кислоты. Изделия нагревают докрасна, а затем опускают в сосуд с раствором соляной кислоты и закрывают крышкой. Через 1-2 мин изделие извлекают из раствора и промывают в проточной воде.

Все работы с соляной кислотой следует проводить в вытяжном шкафу, т.к. пары е оказывают вредные влияния на слизистую оболочку дыхательных путей. Нельзя допускать попадания ее на одежду, кожу и инструменты. Хранят соляную кислоту в стеклянной посуде с притертой пробкой.

Азотная кислота (HNO₃)-бесцветная дымящаяся жидкость. Плотность ее 1,50 г/см, температура кипения 83,8С, при температуре 42С превращается в прозрачную массу. С водой азотная кислота смешивается в любых пропорциях. Азотная кислота, имеющаяся в продаже, обычно содержит 68% HNO₃, плотность ее равна 1,4 г/см², на свету легко разлагается на воду, двуокись азота и кислород:

4NO₃ × 2H₂O+4NO₂+O₂

Смесь, состоящая из 1 ч азотной кислоты и 3 ч соляной кислоты, называется «царской водкой». Название происходит от способности этой смеси растворять «царя металлов»-золота.

В промышленности азотная кислота широко используется для изготовления азотистых удобрений, красителей, взрывчатых веществ, лекарственных средств и др.

В зубопротезной технике используется как составная часть отбела для хромоникелевых сплавов. Чистая азотная кислота может быть применена для аффинажа золота методом квартования.

Серная кислота (H₂SO₄) – бесцветная маслянистая жидкость. Температура кипения 338С, при температуре замерзания 10,4С превращается в твердую кристаллическую массу. В химическом отношении серная кислота представляет собой соединение серного ангидрида (SO₃) с водой (H₂O). В промышленности серная кислота получается путем окисления сернистого ангидрида до серного ангидрида с последующим его взаимодействием с водой.

Серная кислота является хорошим окислителем. В зубопротезной технике ее используют для отбеливания серебра. Входит в состав электролитов.

Ортофосфорная кислота (H₃PO₄)- бесцветные прозрачные кристаллы. Плавится при температуре 42,3С. Хорошо растворяется в воде.

Ортофосфорная кислота входит в состав цементов, применяемых в стоматологической практике.

Лимонная кислота – бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и этиловом спирте. Применяется широко в пищевой и медицинской промышленности. Были попытки использования 5% раствора лимонной кислоты в качестве отбела.

В качестве отбелов для обработки поверхности деталей, изготовленных из нержавеющей стали, применяют смесь кислот. Наиболее часто применяют смесь, состоящую из 6 ч азотной кислоты, 47 ч соляной кислоты, 47 ч воды. В этом растворе стальные изделия кипятят в течении 1-2 мин.

Если окисная пленка имеет значительную толщину, ее растворение проводят в 2 этапа. На первом этапе проводят травление-в течение 3-4 мин деталь кипятят в растворе, состоящем из 22 ч серной кислоты, 44 ч соляной кислоты и 34 ч воды. В качестве реактива для травления может быть рекомендован раствор, состоящий из 23 ч серной кислоты, 27 ч соляной кислоты и 50 ч воды.

После травления деталь вынимают из раствора, промывают водой, снимают окалину и приступают ко второму этапу отбеливания. Для этого деталь погружают в раствор, состоящий из 10 ч серной кислоты, 2 ч натриевой селитры и 88 ч воды. Раствор подогревают 50…60С и выдерживают в нем деталь в течение 10 мин.

Отбелы взаимодействуют не только с окисной пленкой, находящейся на поверхности металла, но частично растворяют и сам металл. Поэтому во избежание порчи изделие необходимо строго соблюдать режим отбеливания.

В последнее время для ослабления действия отбела стали применять ингибиторы. Ингибиторы более активно поглощаются поверхностным слоем металла, чес находящееся в составе отбелов кислоты, и, таким образом, влияние кислот на металл частично или полностью исключается.

В качестве ингибиторов рекомендуется «Уникол ПБ-Б», полученный путем конденсации анилина и уротропина.

В процессе отбеливания происходит выделение паров кислот, которые оказывают вредное воздействие на организм. В связи с этим все процессы отбеливания необходимо проводить в вытяжном шкафу.

Протезы и металлическая основа бюгельных протезов или шинирующих аппаратов, изготовленных из кобальтовых сплавов, отбеливанию не подлежат. В процессе отливки этих конструкций в литейно-плавильных печах нет условий для образования окисной пленки, но расплавленный кобальтохромовый сплав в момент залива его в литьевую форму прилипает к форме, и после извлечения отливки из литьевой формы требуются определенные усилия для отделения остатков формы с поверхности отливки. Отделение осуществляется механическим путем в пескоструйном аппарате или химическим путем в расплаве гидроокиси калия. Для этого отливку опускают на 2 мин в расплав гидроокиси калия, а затем промывают проточной водой. Погружение отливки в расплавленный раствор следует производить осторожно, чтобы избежать разбрызгивания раствора (температура плавления 360С) и получение ожогов.

9. Рекомендуемая литература.

1. Основная: