Тема: Понятие о фрезеровании. Фрезерно - параллелометрические устройства: виды, конструкционные особенности, назначение.

Цель изучения темы:

Ознакомиться с понятием фрезерования, изучить характеристику фрезерно - параллелометрических устройств различных фирм-производителей, разобрать виды, конструкционные особенности. Изучить назначение фрезерных восков.

Студент должен знать:

До изучения темы:

• Параллелометр: виды, устройство, назначение.

• Методы параллелометрии, применяемые в ортопедической стоматологии.

• Понятия межевая линия, опорная, ретенционная зоны, продольная ось зуба.

• Воска, применяемые в зуботехническом производстве: торговые названия, область применения, свойства.

После изучения темы:

• Понятие о фрезеровании.

• Область применения фрезеровки в ортопедической стоматологии.

• Фрезерно - параллелометрические устройства: виды, конструкционные особенности, назначение.

• Фрезерные воска: составы, свойства, применение, торговые названия.

Студент должен уметь:

• Обосновывать выбор сочетанных конструкций зубных протезов в зависимости от дефекта зубного ряда, возможностей зуботехнической лаборатории и квалификации персонала.

• Использовать знания по параллелометрическому фрезерованию в практике изготовления комбинированных ортопедических стоматологических конструкций.

Студент должен владеть:

• Дополнительной информацией по теме занятия

Задания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом по теме, используя также конспекты лекций и рекомендуемую литературу.

В конце XX столетия наметилась отчетливая тенденция к массовому применению комбинированных бескламмерных протезов при лечении больных с дефектами зубных рядов. Вместо кламмеров в этих протезах, главным образом, бюгельных, широко используются замковые, балочные, телескопические и некоторые другие системы фиксации. В отличие от бюгельных протезов с кламмерной фиксацией, при которых искусственные коронки на опорные зубы изготавливаются лишь при наличии определенных показаний, в бескламмерных комбинированных протезах опорные коронки или другие несъемные протезы изготавливаются практически во всех без исключения случаях. С помощью несъемных конструкций решается ряд задач: укрепление несъемных фрагментов фиксирующих систем (патриц или матриц, располагаемых интра – или экстрадентально), балок, консолей и некоторых других элементов; создание опорных площадок, уступов, пазов, каналов и др. приспособлений для усиления фиксации и стабилизации бюгельных и других съемных протезов; разгрузки элементов замковых систем; закрытие мелких дефектов зубных рядов; шинирование подвижных зубов и создание опорных блоков с целью выравнивания силовых соотношений между зубными рядами и в некоторых других целях. При этом чаще всего задействуются оральные и контактные стенки опорных коронок. Остальные стенки в целях эстетики полностью или частично облицовываются керамическими или композитными массами. При использовании телескопических систем для фиксации комбинированных протезов, соответственно облицовываются лишь съемные коронки. Столь многоцелевое использование первичных или несъемных протезов требует высокоточного их изготовления, как при моделировании, так и при припасовке после литья. Не менее высокая точность требуется и при изготовлении бюгельных и других съемных протезов с их фиксирующими и сопрягаемыми элементами для беспрепятственного наложения, как на несъемные конструкции, так и на другие элементы протезного поля. Изготовление столь прецизионных и сложных конструкций, по сравнению с кламмерной фиксацией съемных протезов, вызвало необходимость создания специальных устройств для высокоточного моделирования и обработки этих комбинированных протезов, а также их припасовки для беспрепятственного наложения на протезное поле после литья. Наиболее эффективной для этой цели технологией, как было установлено при широком внедрении в зубопротезную практику бюгельных цельнолитых протезов с кламмерной фиксацией, является фрезерование, которое осуществляется с помощью специальных фрезерных станков. Применение фрезерования при изготовлении комбинированных протезов, как на стадии их моделирования, так и после литья из сверхтвердых сплавов, обеспечивает высокую точность их изготовления и припасовки. В результате в 80–90 гг. прошедшего столетия начались интенсивная разработка специализированных фрезерованных установок для зубопротезных целей и их промышленный выпуск. Аналогом для их разработки послужили консольные фрезерные станки, широко применяющиеся в промышленности. Интенсивные исследования и разработки, как в нашей стране, так и за рубежом, позволили в итоге решить эту проблему и выпустить первые фрезерные станки и более совершенные параллелометры с фрезерным блоком с целью фрезерования зубных протезов. Промышленный выпуск фрезерных станков для обработки протезов был осуществлен немецкими фирмами: KAVO, Дегусса, Бего, Хереус Кульцер, Бредент, а также фирмами некоторых других стран. Отечественными фирмами «Импульс», «Аверон» и некоторыми другими также были разработаны и выпущены фрезерные устройства для использования в зубопротезной практике. С выпуском этих станков появилась реальная возможность высокоточной обработки и изготовления комбинированных протезов.

Для фрезерования восковых заготовок и отлитых каркасов зубных протезов были также разработаны различные виды режущих инструментов. В частности, для обработки каркасов были выпущены цилиндрические и конусовидные фрезы (с конусностью от 2 до 6 град.). В зависимости от обрабатываемого материала (воск, пластмасса, металл) и стадии обработки (черновая, чистовая или отделочная), применяются разные фрезы, которые различаются числом граней или лезвий (от одного до десяти и более), углами подъема винтовой линии лезвий и их заточкой (от тупого до острого с разными числовыми величинами) и направлением витка (правым или левым). Для фрезерования воска используются шаберы и одно-, двух-трехлезвийные фрезы с целью избежания залипания воска в межлезвийных канавках. Для фрезерования металлических каркасов, создания пазов, каналов и других операций были выпущены специальные многолезвийные фрезы из сверхтвердых сплавов. Разработаны также сверла для создания отверстий и каналов и фрезы для чистовой обработки отливок. Арсенал выпускаемых фрез включает также фрезы для обработки гипса, керамики и костной ткани (в отделениях челюстно-лицевой хирургии и имплантологии). Интенсивно разрабатывалась и технология фрезерования зубных протезов. Перед фрезерованием каждого протеза рабочая модель устанавливается и закрепляется на плоскости столика фрезерного станка. Затем ее ориентируют и фиксируют в соответствии с избранным при параллелометрии путем введения протеза

Технология фрезерования включает ряд принципов, широко применяющихся в промышленном фрезеровании. К ним относится способ фрезерования заготовки: встречное или попутное, скорость фрезерования (количество оборотов фрезы в минуту), глубина резания, ширина и другие. С учетом этих принципов выбирают соответствующий режим резания (фрезерования). Учитываются также физические и механические характеристики обрабатываемых материалов. В частности, для вязких материалов применяется метод встречного фрезерования. При этом направление вращения фрезы противоположно направлению подачи изделия. Этот метод применяется при фрезеровании восковой заготовки. Метод попутного фрезерования используется для хрупких материалов с целью предотвращения выкрашивания материала заготовки. При этом методе направление вращения фрезы и заготовки совпадают. Этот метод соответственно применяется при фрезеровании стальных отливок протезов. Частота (скорость) вращения фрезы при фрезеровании восковой заготовки варьирует в диапазоне от 2-х до 5-и тысяч оборотов в минуту 3 и, наоборот, при фрезеровании стальных отливок скорость вращения увеличивается от 15 до 20 тысяч оборотов в минуту.

Технологией фрезерования комбинированных протезов (как съемного, так и несъемного) предусматривается также их последовательное и поэтапное фрезерование, начиная со стадии восковой заготовки и продолжая его после литья каркаса несъемного протеза. Благодаря этому, как уже упоминалось, обеспечивается высокоточное моделирование несъемного протеза с частью фиксирующей системы, например, патрицей или матрицей, а также опорных или посадочных элементов, на которых затем будут моделироваться, а в дальнейшем и располагаться сопрягаемые части готового съемного протеза. Затем следует этап проверки и припасовки каркаса в полости рта, а также другие этапы, на которых завершается изготовление несъемного протеза4. Изготовлению съемной конструкции также предшествует ряд этапов, после которых осуществляется установка съемной части фиксирующей системы и моделирование каркаса съемного протеза. Объем фрезерования различных видов комбинированных бескламмерных протезов зависит от ряда причин, в том числе и от применяемой фиксирующей системы, а также от способа ее изготовления.

Изготовление эффективно функционирующих замковых и балочных систем фиксации кустарным способом в условиях зуботехнических лабораторий, является сложной и практически трудновыполнимой задачей. В частности, изготовление замковых систем требует специальной оснастки и технологии, которая применяется лишь на предприятиях точной механики (в приборостроении, часовой и некоторых других отраслях промышленности) с привлечением ряда смежных предприятий. Аттачмены, изготовленные кустарным способом, не отвечают требованиям международных стандартов ни по качеству, ни по износоустойчивости, ни по срокам эксплуатации. В связи с этим, предприятиями, специализирующимися в области разработки стоматологического оборудования, аппаратуры и зуботехнических материалов, налажен серийный выпуск аттачменов различных типов, изготовленных в заводских условиях с использованием современного оборудования и высоких технологий. В результате, благодаря усилиям многих фирм, в настоящее время разработан большой арсенал фиксирующих систем, потеснивших кламмерную систему, которая, как уже отмечалось выше, многие годы широко применялась при изготовлении большинства бюгельных и других съемных протезов.

Одним из недостатков кламмерного крепления комбинированных протезов является невозможность создания высокоэстетичных несъемных конструкций, облицованных керамическими или композитными материалами, а также неизбежное расположение плеч кламмеров на вестибулярной стенке опорных коронок или других несъемных конструкций. Парировано и столь важное достоинство кламмерной системы, как возможность варьирования величины жевательных нагрузок, падающих на зубы с ослабленным парадонтом, за счет жесткого, полужесткого или лабильного соединения кламмеров с бюгельным каркасом. Так, в результате многочисленных испытаний удалось разработать и наладить серийный выпуск замковых систем в различной степени дозирующих жевательную нагрузку на опорные зубы за счет использования полимерных матриц с различной степенью эластичности, располагаемых между металлической патрицей и матрицей. В числе первых серийный выпуск шаровидных аттачменов с эластичными матрицами (колпачками) наладила фирма RHEIN’83 (Италия). Большой ассортимент различных замковых креплений разработали также фирмы Бредент (Германия), СЕКА (Бельгия), ZL (Германия) и некоторые другие.

Для фиксации комбинированных протезов с помощью аттачменов при I классе дефектов зубных рядов, очень часто на оральной стороне опорных коронок, изготавливаемых на премоляры, при моделировании фрезеруют пришеечный, а иногда и окклюзионный уступы, а также площадку для наложения оральных плеч бюгельного протеза с целью уменьшения нагрузки, падающей на съемную часть замков, перераспределения трансверзально направленных нагрузок и усиления стабилизации съемной конструкции. Весьма часто на язычной стенке премоляров фрезеруются также и пазы или небольшие каналы, т. е. создается одинарный или двойной интерлок с целью усиления соединения и фиксации съемного протеза. Вестибулярные стенки опорных коронок и, частично, жевательные облицовываются керамикой или композитом. При одиночно стоящих молярах (при II и III классах дефектов), наряду с аттачменами, устанавливаемыми на премоляры, очень часто изготавливают телескопические коронки, используя вариант окклюзионно открытых телескопов. В этих случаях окклюзионная поверхность первичной коронки контактирует с антагонистами.

Попутное фрезерование обозначает, что направление вращения фрезы и объекта совпадают. При фрезеровке по движению почти не образуются бороздки. Попутным методом фрезерования пользуются при обработке восквых заготовок.

Встречное фрезерование или фрезеровка против движения обозначает, что направление вращения фрезы и объекта проходят в разных направлениях. Эффективное снятие (снос) возможно. Но в зависимости от стабильности фрезерного прибора и фиксации объекта могут образоваться бороздки. Бороздки- это вертикальные неточности на поверхности объекта. Образовываются из за нестабильного прибора, не правильно фиксированных штампов, больших оборотов или неравномерно вращающейся фрезы.

Черновая обработка. Грубой, с крестообразной насечкой, фрезой с поверхности объекта снимается поверхностный слой. Фрезеровочная поверхность во всяком случае должна ещё обработаться. Черновую обработку в основном применяют при обработке неблагородных сплавов.

Чистовая обработка Фрезами с насечкой вдоль обрабатывается поверхность объекта после черновой обработки. При работе с благородными сплавами и при первоначальной точной фрезеровке по воску можно сразу начать обработку этими фрезами. Обычно работают на малых оборотах.

Отделочная обработка. Фрезами с насечкой вдоль и алмазным шлифом можно придать поверхности объекта шелковистый блеск. И потом отполировать её намотанной на фрезу ватой.

Оптимальная геометрия фрез имеет сегодня- левый винт (в левую сторону), несмотря на образ насечки фрезы. Винт проходит так же как и винтовая лестница вокруг фрезы. Преимущество левого винта сосотоит в том, что объект и фреза отталкиваются друг от друга. При этом фреза вжимается в цанговый зажим а объект на штампик, что намного повышает стабильность и точность фрезеровки. На рынке существует бесчисленное количество форм фрез. Смотря из какого материала и какой конструкции работа, употребляются разные по диаметру фрезы. В общем же можно сказать: чем больше диаметр тем стабильнее движение фрезы.

Паралельные фрезы с крестообразной насечкой и закруглённым концом

Эти фрезы работают оптимально как фрезы для грубой обработки в зависимости от сплава с оборотами между 5000 об/мин и 8000 об/мин. Геометрия лезвий у фрез с крестообразной насечкой подразделена на многие единичные лезвия чтобы снималось много материала и

одновременно получалось малое сопротивление.

Паралельные фрезы с насечкой вдоль и закруглённым концом

Эти фрезы применяют для мелкой и мельчайшей обработки. Оптимальные обороты между 3000 об/мин и 5000 об/мин.

Фрезы для воска

Эти фрезы имеют такую же форму как вышеназванные фрезы, для того чтобы уже в молелировании из воска создать оптимальную фрезерованную поверхность. Работа по воску требует маленьких оборотов. Как выяснилось, оптимальными оборотами, в зависимости от воска и типа фрезы, является скорость между 2000 об/мин и 4000 об/мин.

Спиральное сверло

Спиральным сверлом сверлят так же в воске, так и в металле. Применяют обороты между 2000 об/мин и 4000 об/мин. Пользуются им для просверливания металла (ведущие штифты, интерлок, реактивирующие штифты). Применяют обороты между 5000 об/мин и 8000 об/мин.

Пазовые фрезы

Ими пользуются для обработки интерлоков и с краю стоящих пазов. Оптимальные обороты для этих фрез находятся между 3000 об/мин и 5000 об/мин.

Фрезы для нанесения плеча

Трапецеобразная фреза с углом в 6°, находит своё применение в нанесение опорных плечей. Оптимальные обороты находятся между 3000 об/мин и 5000 об/мин.

Главным условием для безупречного фрезерования воска является полностью смоделированная анатомическая форма коронки. Только тогда мы можем быть уверены, что не выйдем за пределы формы и будем иметь минимальные потери металла при последующем его фрезеровании. Обработка поверхности возможна также скребками(шаберами), однако преимущество даётся обработке воска вращающимися инструментами, так как здесь требуется малая прижимная сила, исключающая деформацию воска.

При фрезеровании первичной коронки создают пришеечный или окклюзионный уступ. Соответственно, в каркасе бюгельного протеза вместо вторичной коронки моделируют телескопическое кольцо. При окклюзионном расположении уступа прилегающая к нему часть кольца изготавливается скошенной и опирающейся на этот уступ. В случаях применения балочной или, так называемой, штанговой системы фиксации, необходимо также использовать только промышленно выпускаемые заготовки. Благодаря этому в значительной степени уменьшается трудоемкость конструирования комбинированных протезов и практически к минимуму сводится объем их фрезерования на этапах моделирования и обработки после литья. В противном случае, техника ожидает сложный и трудоемкий путь чернового фрезерования кустарно изготовленной балки, даже отлитой из сплава благородных металлов. В отличие от кустарных параметры промышленно выпускаемых штанг заранее рассчитаны, а их ровная и гладкая поверхность обеспечивает получение отливок с высоким классом чистоты поверхности, что в дальнейшем облегчает изготовление контрштанги. В частности, фирмой Бредент (Германия) налажен выпуск балочных заготовок (ВСС) с тремя типами матриц с различной степенью жесткости защелкивания. Двойной паз в матрицах обеспечивает надежность их положения на балке. Балка имеет конусообразную форму (угол наклона 2 град.), что обуславливает эффективное наложение на нее съемной конструкции с контрштангой. Имеющийся на балках временный установочный штифт, вставляется в цанговый патрон параллелометра, что облегчает их точную и параллельную установку между опорными коронками в нескольких участках несъемной конструкции. При необходимости усиления фиксации съемной конструкции на балке может устанавливаться (с помощью параллелометра) универсальный шаровидный аттачмен ВКС–ОЦ, выпускаемый этой же фирмой. При фрезеровании следует учитывать конусность балок, применяя фрезы с соответствующим углом конусности. Большой ассортимент промышленно изготовленных заготовок балок различной конфигурации разработала также фирма Сека (Бельгия) и некоторые другие. Применение промышленно выпускаемых заготовок значительно облегчает работу специалистов при изготовлении комбинированных конструкций в условиях поликлиник и небольших предприятий. Фрезерование балок требуется лишь в участках соединения с опорными коронками и, в основном, сводится к чистовой обработке отливок. Одной из наиболее сложной в изготовлении и эксплуатации по – прежнему остается телескопическая система фиксации. Практически во всех случаях ее приходится изготавливать в поликлинических условиях индивидуально для каждого пациента. Немецкими фирмами (Каво, Дегусса, Хереус Кульцер, САЕ) предложен ряд технологий изготовления комбинированных протезов с телескопической системой фиксации, а также ряд дополнительных приспособлений к фрезерным установкам для фрезерования первичных коронок (фирмы Каво, Дегусса). частности, по технологии фирмы Каво, первичным коронкам придают конусовидную форму, используя особо точные приспособления для углового моделирования и шабрения заготовок этих коронок, например, конусообразователь, обеспечивающий установку угла наклона стенок первичных коронок (от 0 до 12 град.).Предложены также различные технологии чистовой отделки первичных конусовидных коронок. Более легкими вариантами изготовления комбинированных протезов с телескопической фиксацией являются случаи, когда у пациентов сохранились лишь одиночные зубы на верхней или нижней челюстях.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что для перехода на современные технологии изготовления бескламмерных зубных протезов необходимо дополнительное оснащение зуботехнических лабораторий фрезерным оборудованием и необходимыми расходными материалами, в частности специальными фрезеровочными инструментами.