выплавление воска, сушку и обжиг литейной формы (опоки) проводят в специальных обжиговых (муфельных) по режиму, рекомендованному для данной формовочной (огнеупорной) массы.

Обжиг — нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (например, обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики).

Обжиг необходим для окончательного выжигания остатков воска, высушивания, повышения газопроницаемости формы, а также создания высокой температуры внутри формы и литниковых каналов, чтобы не остывал протекающий по ним жидкий металл, для его лучшей жидкотекучести. Его прекращают только тогда, когда устья и стенки литьевых каналов станут красными. Но здесь хороша золотая середина, так как перегревание формы, быстрое повышение температуры в муфельной печи, где ведется обжиг, нагревание формы в открытом пламени приводят к ее растрескиванию и осыпанию. Для металлов, используемых в стоматологии, оптимальной является температура обжига от 700 до 850 °С.

Продолжительность пребывания опоки в обжиговой печи связана с объемно-весовым соотношением компонентов формовочной массы, использованной для опоки: чем выше концентрация специальной жидкости (т. е. чем меньше содержание воды в опоке), тем меньше время прокаливания опоки. Кроме того, величина концентрации специальной жидкости определяет коэффициент термического расширения опоки.

В качестве примера приведем три режима прокаливания в муфельной печи опоки из огнеупорной (формовочной) массы Пауэр Кэш:

1-й режим — помещение опоки в горяъую печъ (для быстрого выгорания воска) при температуре 700—800 °С с последующим подъемом температуры до конечной величины и экспозицией (выдержкой) литьевой формы в печи в течение 40 мин. Этот режим, создающий экономию времени не менее 80 мин, используют при литье каркасов из сплавов золота;

2-й режим — помещение опоки в горягую печъ (для быстрого выгорания воска) при температуре 430 °С с последующим подъемом температуры до конечной величины при получении каркасов протезов из сплавов с температурой плавления свыше 1100 °С;

3-й режим— помещение опоки в холодную печъ для двухступенчатого прокаливания. При этом в интервале от комнатной температуры (22 °С) до 430 °С скорость ее подъема составляет 8 °С/мин. При температуре 430 °С опоку выдерживают 30 мин, а затем (после подъема температуры до максимальной величины со скоростью нагрева 14 °С/мин) опоку дополнительно выдерживают в печи еще не менее 30 мин.

Более того, при использовании не содержащего углерод-фосфатного формовочного материала Фудживест и Фудживест Супер (Япония), применяемого для литья каркаса из любого сплава металлов, опока помещается прямо в нагретую обжиговую печь при конечной температуре 800° + 50 °С, что обеспечивает экономию времени до двух часов. Такой быстрый прогрев опоки не оказывает влияния на расширение и качество поверхности сплава металла.

Следует отметить, что керамические тигли, в которых проводят плавку сплавов металлов, помещаются в муфельную печь одновременно с опокой, таким образом к окончанию этой процедуры опока и керамический тигель имеют одинаковую температуру;

6) плавка и литье металлжеского сплава. После проведения вышеперечисленных предварительных мероприятий осуществляется литье — процесс производства фасонных отливок путем заполнения жидким металлом заранее приготовленных форм, в которых металл затвердевает.

Существует несколько способов заливки металла в формы:

— свободная заливка — металл заполняет форму свободно, под действием гравитационных сил;

— литье под давлением, создаваемым поршнем или воздухом с применением литейных машин;

— центробежное литье — заливка во вращающуюся форму — металл заполняет ее под влиянием центробежной и гравитационной сил;

— вакуумное литье — заливка вакуумным всасыванием.

При литье допускается некоторый перегрев металла, но не выше температуры плавления на 100—150 °С. Дальнейшее увеличение нагрева приводит к значительному поглощению газов и в последующем образованию газовых раковин.

Получение качественной отливки каркаса протеза зависит от температуры расплава. Так, при недостаточной температуре расплава:

— происходит преждевременное затвердевание, что сказывается на качестве структуры отливки;

— существует риск образования преждевременных сгустков. Условия для образования сгустков возникают в случае недостаточной температуры разогрева, которая не позволяет потокам металла полностью смешиваться;

— низкая температура литья при большой площади отливки приводит к волнистой структуре ее поверхности;

— при недостаточном разогреве сплава происходит преждевременное затвердевание металла, что проявляется недоливами объектов литья;

— рябь на поверхности объясняется низкими температурами литья. Вследствие быстрого затвердевания, рябь, проявившаяся из-за наличия оксидных пленок на поверхности металла, не исчезает.

При избыточной температуре расплава или увеличении времени прогрева опоки возможно:

— разрушение формовогной массы. Нестабильность структуры формовочной массы при контакте с протекающим расплавленным металлом приводит к высвобождению микроскопических частиц опоки, которые попадают в поверхностные части отливки. Значимыми факторами в реакции между сплавом и материалом литейной формы являются: температура металла (любой сплав с температурой литья выше 1150 °С, которая превышает температуру плавления на 38—66 °С, должен отливаться в фосфатной формовочной массе), его химический состав, поверхностное натяжение, статика металла, состав литейной формы, а также термическая, химическая и механическая стабильность формовочной массы;

— испарение компонентов сплава (например, цинка) и развитие реакций распада расплавленного металла с образованием газов, мешающих заполнению литейной формы. Этот эффект возникает в случае применения высокотемпературного сплава в сочетании с формовочными массами на гипсовой основе. Газы высвобождаются в ходе охлаждения и затвердевания металла, поскольку их растворимость понижается вместе с понижением температуры, хотя в процессе охлаждения большая часть газов может покинуть металл, но остатки газов образуют поры в структуре отливки;

— возникновение эффекта губки, когда во время затвердевания сплава в полости газ поднимается к поверхности расплавленного металла, но вследствие плотной структуры формовочной массы, не в состоянии выйти за пределы отливки. Одновременно происходит процесс неконтролируемого затвердевания перегретого сплава, что ведет к образованию пористой структуры отливки;

— возникновение неоднородности структуры отливки;

— возрастание усадки в отливке, что проявляется в увеличении жесткости каркаса протеза.

Во время перехода из жидкого состояния в твердое, расплавленный металл уменьшается в объеме. Недостаток объема в ходе процесса литья выражается в виде пористости сжатия, которую можно встретить преимущественно в областях, где металл затвердевает в последнюю очередь;

7) освобождение каркаса протеза от огнеупорной массы и литниковой системы. После извлечения опоки из литейной установки, ее охлаждают, причем, с целью предупреждения внутреннего напряжения и трещин, рекомендуют охлаждение отливок проводить медленно: на воздухе или в разогретой, но выключенной муфельной печи.

Затем осторожно удаляют гипсовым ножом или выдавливают формовочную массу из опоки:

— отливка из золотых сплавов нагревается паяльным аппаратом и опускается в раствор соляной кислоты. Затем карборундовым или вулканитовым диском отрезаются литники. Отливка обрабатывается твердосплавными борами и карборундовыми камнями различных фасонов до получения ровной поверхности;

— при плотном припекании облицовочной массы к поверхности металлической отливки из сплавов неблагородных металлов, последние погружают в раствор кислоты или щелочи. Чаще же проводится ультразвуковая очистка или обработка в камере пескоструйного аппарата.

Литниковая система отделяется от каркаса протеза с помощью отрезных кругов и дисков.

Рассмотренный выше вариант получения литого каркаса (или его элемента) зубного протеза является промежуточным этапом в процессе создания зубного протеза.

Следует отметить, что освобождение каркаса протеза от огнеупорной массы и литниковой системы, а также его отделка, по сути являются сочетанием механической, термомеханической и химической обработки сплавов металлов, что требует проведения данных манипуляций в специально оборудованных производственных помещениях при строгом соблюдении технологической дисциплины, техники безопасности и условий эксплуатации используемых для этого оборудования, механизмов и приспособлений, рекомендованных заводом-изготовителем.