Mi történik a cirkóniával a szinterezés során?

Mi történik a cirkóniával a szinterezés során?

 

 

Ha valaha is összehasonlított egy cirkónium restaurációt szinterezés előtt és után, egy változást könnyű észrevenni: a restauráció kisebb lesz.

De a méretváltozás csak egy része annak, ami a szinterezés során történik.

A szinterezés előtt a fogászati ​​cirkóniát általában elő{0}}szinterezett állapotban szállítják. CAD/CAM maráshoz kellő szilárdságú, és sokkal könnyebben megmunkálható, mint a teljesen szinterezett cirkónia. Ebben a szakaszban azonban az anyag még nem érte el a szinterezés után elvárt sűrűséget, mikroszerkezetet és végső anyagjellemzőket.

A szinterezés során a cirkónium-oxidot szabályozott hőmérsékleti cikluson keresztül melegítik. A hőmérséklet emelkedésével a részecskék szorosabban kötődnek egymáshoz, a pórusok szűkülnek, az anyag sűrűbbé válik, és a restauráció fokozatosan eléri végső méreteit.

Ha valaki naponta cirkóniával dolgozik, hasznos megérteni, mi történik az anyag belsejében, ahelyett, hogy a szinterezést egyszerűen "a korona felmelegítésének" tekintené.

Milyen a cirkónia szinterezés előtt?

A CAD/CAM maráshoz használt fogászati ​​cirkónium blokkokat általában részben tömörített vagy elő{0}}szinterezett állapotban szállítják.

Ebben a szakaszban az anyag elég szilárdságú ahhoz, hogy kezelni és marni lehessen, de sűrűsége még mindig kisebb, mint a teljesen szinterezett cirkóniáé.

A teljesen szinterezett cirkóniát nehéz megmunkálni a hagyományos fogászati ​​maróberendezésekkel. Az elő-szinterezett cirkónia könnyebben vágható, ami lehetővé teszi, hogy a marógép még azelőtt elkészítse a restaurációt, hogy az anyag elérné a végső sűrűségét.

A restaurációt a tervezett végső méretnél nagyobbra is marják, mert a cirkónium-oxid összezsugorodik a szinterezés során.

Például egy cirkóniumblokk meghatározott lineáris zsugorodása az anyagtól függően körülbelül 20-25%. A CAD/CAM szoftver a gyártó zsugorodási tényezőjét használja a felnagyított marási méretek kiszámításához.

A tényleges érték anyag--specifikus. A 20%-os zsugorodási érték nem tekinthető standard beállításnak minden cirkónia blokknál.

Egy cirkónium-oxid beszállítóról a másikra cserélődő laboratóriumban az egyik első tennivaló az új zsugorodási tényező marás előtti ellenőrzése.

Mi történik, amikor elindul a fűtés?

Miután a cirkónia restaurációt a kemencébe helyezték és a program elindul, a hőmérséklet a kiválasztott fűtési görbe szerint emelkedik.

A ciklus elején az anyagot egyszerűen felmelegítik. Ahogy a hőmérséklet megközelíti a szinterezési tartományt, a diffúzió és a részecskekötés egyre fontosabbá válik.

A kemence nem teszi egy lépésben sűrűvé a cirkóniát.

Ehelyett a részecskék fokozatosan erősebb kapcsolatokat alkotnak, miközben a köztük lévő terek kisebbek.

A sűrűsödés mértékét számos tényező befolyásolja, többek között:

Cirkónium összetétel
A por jellemzői
Kezdeti sűrűség
Részecskeméret és eloszlás
Fűtési sebesség
Szinterezési hőmérséklet
Tartási idő
Hűtési feltételek

Például egy hagyományos cirkónium-oxid program körülbelül 5–10 fok/perc fűtési sebességet használ, míg néhány gyors{2}}szinterelő rendszer sokkal magasabb fűtési sebességet használ. Ezek az értékek inkább példák, semmint univerzális beállítások. A helyes ciklus a cirkónium-oxid gyártójának utasításaitól függ.

Éppen ezért a szinterezési programot a megmunkálandó anyaghoz kell igazítani.

A cirkónia sűrűbbé válik

A szinterezés során az egyik fő változás a sűrűsödés.

A szinterezés előtt a cirkónium-oxid pórusokat és réseket tartalmaz a részecskék között. Ahogy az anyagot a kívánt hőmérsékletre hevítik, a diffúzió lehetővé teszi, hogy a részecskék erősebb kapcsolatot alakítsanak ki egymással.

Ahogy ezek a terek kisebbek, a sűrűség növekszik.

Egy egyszerű módja annak, hogy elképzeljük a folyamatot, ha elképzeljük a részecskék halmazát, amelyek fokozatosan egy folytonosabb és kompaktabb szerkezetet alkotnak.

A fogászati ​​cirkóniatömb sűrűsége jelentősen megváltozhat a folyamat során. Az anyagtól függően a teljesen szinterezett cirkónium-oxid sűrűsége elérheti a durván 6,0 g/cm³ vagy nagyobb sűrűséget, míg az elő-szinterezett anyag sűrűsége kisebb.

A pontos érték a cirkónium-oxid összetételétől és a gyártási folyamattól függ.

Ez a sűrűségnövekedés szorosan összefügg a szinterezés során fellépő zsugorodással.

Miért lesz kisebb a helyreállítás?

Ahogy a cirkónium-oxid sűrűbbé válik, az anyag térfogata csökken.

Ez az oka annak, hogy a marás után túlméretezettnek tűnő restauráció szinterezés után kisebb lesz.

Például, ha egy cirkónium-oxid anyag meghatározott lineáris zsugorodása 20%, a CAD/CAM rendszernek kompenzálnia kell ezt a változást a marás előtt.

A kapcsolat nem egyszerűen a kész helyreállítás 20%-os csökkentéséről szól. A CAD/CAM szoftver marás előtt felnagyítja a digitális méreteket, hogy a restauráció a szinterezés során a tervezett méretek felé húzódhasson.

A tényleges zsugorodási tényező termékenként változik.

A megfelelő hűtési mód az anyagtól és a kemence gyártójának utasításaitól függ.

Laboratóriumi munkáknál jobb, ha hagyja, hogy a programozott ciklus befejeződjön, kivéve, ha a cirkónium-oxid vagy a kemence gyártója más eljárást ír elő.

A kemence magas hőmérsékleten történő kinyitása olyan gyors hőmérsékletváltozásnak is kiteheti a pótlásokat, amelyek nem részei a programozott ciklusnak.

A gyors szinterezés megváltoztatja azt, ami a cirkónium-oxiddal történik?

A gyors szinterezés rövidebb hőciklust használ, általában a fűtési sebesség növelésével és a program egyéb részeinek beállításával.

Az alapvető cél ugyanaz marad: a cirkónium-oxid tömörítése.

A különbség az anyag hőmérsékleti{0}}időbeli előzményei.

Például egy hagyományos cirkónium-ciklus 6–10 órát vehet igénybe, míg egyes gyors-szinterelési programok a fő ciklust körülbelül 2 órán belül vagy még ennél is rövidebb idő alatt teljesíthetik. Bizonyos anyagokat és kemencéket még rövidebb ciklusokra terveztek.

Ezek az adatok nem vonatkoznak minden cirkóniatermékre.

Egy gyors ciklus 30-100 fok/perc fűtési sebességet alkalmazhat egyes kemenceprogramokban, míg a hagyományos ciklusok lényegesen alacsonyabb fűtési sebességet alkalmazhatnak.

A megfelelő fűtési sebesség a cirkónium-oxid összetételétől és az adott anyaghoz jóváhagyott vagy ajánlott ciklustól függ.

Éppen ezért a gyors szinterezést nem szabad univerzális kemencebeállításként kezelni.

Egyes cirkónium-oxid anyagokat kifejezetten gyors szinterezésre fejlesztettek ki vagy teszteltek, míg mások hagyományos szinterezési ajánlásokat tartalmaznak.

Ha egy laboratórium gyors ciklust szeretne használni, akkor az első kérdés az, hogy a cirkónium-oxid gyártója támogatja-e ezt a ciklust, és megadja-e a megfelelő programot.

Mit figyelhet meg a laboratórium szinterezés után?

A ciklus befejezése és a restauráció lehűlése után számos változás figyelhető meg.

A legnyilvánvalóbbak a következők:

A helyreállítás kisebb, mint a szinterezés előtt.
Az anyag sokkal sűrűbb szerkezetű.
A felület és a megjelenés változhat.
A végső árnyalat a cirkónium-oxidtól függően eltérhet az elő-szinterezett megjelenéstől.
A helyreállítás eléri a megadott zsugorodási tényezőtől elvárt feldolgozott méreteket.

A többrétegű vagy előre árnyékolt cirkónia esetében a szinterezés utáni árnyalat és áttetszőség az anyagösszetételtől és a szinterezés körülményeitől is függhet.

A pontos megjelenés és tulajdonságok cirkónium-oxid termékek között változnak.

Éppen ezért, ha egy cirkóniát csak a szinterezés előtti megjelenése alapján ítélünk meg, nem ad teljes képet a végleges helyreállításról.

Mit kell ellenőrizni új cirkónium-oxid használatakor?

Laboratóriumok és forgalmazók esetében a szinterezési eljárás megváltoztatása előtt ellenőrizném az anyagutasításokat.

Legalább a következő információkat keresse:

1. Zsugorodási tényező

Ellenőrizze a cirkónia gyártója által megadott értéket, és győződjön meg arról, hogy a CAD/CAM szoftver a megfelelő értéket használja.

A különbség például a 20,0%-os és a 21,0%-os lineáris zsugorodás között csak egy százalékpont, de ez még mindig befolyásolhatja a végső méreteket, ha rossz kompenzációs értéket használnak a marási folyamat során.

2. Javasolt szinterezési hőmérséklet

Ne feltételezze, hogy minden cirkónium-oxid ugyanazt a hőmérsékletet használja.

Egy termék körülbelül 1500 fokot ajánlhat, míg egy másik 1530 fokot vagy más hőmérséklet-tartományt írhat elő.

3. Fűtési sebesség

Ellenőrizze, hogy az anyagnak van-e hagyományos vagy gyors{0}}szinterelési javaslata.

A hagyományos ciklus körülbelül 5-10 fok/perc fűtési sebességet használhat, míg a gyors ciklus ennél lényegesen magasabb.

4. Tartási idő

Ellenőrizze, mennyi ideig kell az anyagnak a célhőmérsékleten maradnia.

A tartási idő az anyagtól és a ciklustól függően percekben vagy órákban is megadható.

5. Hűtési követelmények

Ellenőrizze, hogy a gyártó meghatároz-e egy adott hűtési eljárást.

A hűtési szakaszt a teljes szinterezési ciklus részének kell tekinteni, nem pedig a melegítés utáni opcionális lépésnek.

6. Kemence kompatibilitás

Ellenőrizze, hogy a kemence képes-e a kívánt hőmérsékleti profilt futtatni, és hogy a kiválasztott program megfelel-e az anyagnak.

A kemencének rendelkeznie kell a szükséges hőmérsékleti tartománnyal, fűtésszabályozással, kamrakapacitással és programozható ciklussal a feldolgozandó cirkónium-oxidhoz.

Ezek a részletek különösen fontossá válnak, ha egy laboratórium cirkónium-oxid beszállítót vált.

A folyamat megértésének egyszerű módja

Ha még nem ismeri a cirkónium-oxidot, négy szakaszban gondolkodhat a folyamaton:

Marás

Az elő-szinterezett blokkot a végleges méretnél nagyobb restaurációvá alakítják.

Körülbelül 20%-os lineáris zsugorodású anyag esetén a CAD/CAM rendszer kompenzálja a tervezési és marási szakaszban a várható méretváltozást.

↓

Fűtés

A kemence a kiválasztott programnak megfelelően fokozatosan emeli a hőmérsékletet.

Egy hagyományos program viszonylag lassú fűtési sebességet, míg a gyors{0}}szinterelő program sokkal nagyobb sebességet használhat.

↓

Sűrűsödés

A cirkónium-oxid részecskék szorosabbra kötődnek, és az anyag sűrűbbé válik.

Th

A restauráció fokozatosan csökken, ahogy a részecskék közötti távolság csökken.

↓

Hűtés

A restauráció a programozott hőciklusnak megfelelően lehűl és eléri feldolgozott állapotát.

A tényleges szinterezési folyamat bonyolultabb, mint ez az egyszerűsített leírás, de ez a modell hasznos az őrlés, a zsugorodás, a tömörítés, a melegítés és a hűtés közötti kapcsolat megértéséhez.

Mit jelent ez a szinterező kemence kiválasztásakor?

Gyártási és fejlesztési szempontból a szinterező kemencét nem csak azzal a kérdéssel nézném meg, hogy mekkora a maximális hőmérséklete.

A hasznosabb kérdések a következők:

El tudja érni és fenntartani a szükséges szinterezési hőmérsékletet?

Például, ha egy cirkónium-oxid gyártója 1530 fokot ad meg, akkor a kemencének ezen a hőmérsékleten kell megbízhatóan működnie a szükséges tartási időtartamig.

Megfelel-e a kamrán belüli hőmérséklet-eloszlás a tervezett terhelésnek?

Ez akkor válik relevánsabbá, ha egyszerre több restaurációt vagy tálcát helyeznek a kamrába.

Szabályozható a fűtési sebesség a cirkónia program szerint?

A hagyományos és a gyors szinterezési{0}}alkalmazásokhoz egyaránt szánt kemencéknél a fűtési görbe megfelelő szabályozására van szükség, nem pedig egyszerűen magas maximális hőmérsékletre.

Futtathat-e a kemence különböző szinterezési ciklusokat?

Egy laboratórium többféle cirkónium-oxid anyagot is használhat, amelyek közül az egyik hagyományos ciklust igényel, a másik pedig gyors szinterezést tesz lehetővé.

A hűtési folyamat szabályozható?

A hűtési szakasz a teljes hőciklus részét képezi, és előfordulhat, hogy követni kell az anyaggyártó utasításait.

Beállítható-e a program, ha a laboratórium különböző cirkónium-oxid anyagokat használ?

A különböző programok tárolásának és kiválasztásának lehetősége akkor lehet hasznos, ha a laboratórium több cirkóniatermékkel dolgozik.

Ezek a pontok szorosabban kapcsolódnak a tényleges cirkónium-oxid-feldolgozáshoz, mint önmagában a maximális hőmérséklet.

Egy laboratórium sok évig használhatja ugyanazt a kemencét, miközben a benne feldolgozott cirkónium-oxid anyagok változhatnak. A különböző hőmérsékleti profilokat és szinterezési programokat alkalmazó kemence hasznos lehet, ha a laboratórium anyagot cserél vagy új cirkónium-oxid termékeket ad hozzá.

Végső gondolatok

A szinterezés több, mint egy őrölt cirkónium-oxid restauráció magas hőmérsékletre melegítése.

A folyamat során a cirkónium-oxid sűrűbbé válik, a részecskék tömörebb szerkezetet alkotnak, és a restauráció a tervezett végső méretek felé zsugorodik.

Egy tipikus fogászati ​​cirkóniumciklus 1450–1550 fok körüli hőmérsékletet, több Celsius-fok/perc tartományban lévő hagyományos fűtési sebességet, meghatározott tartási időt és szabályozott hűtést foglalhat magában. A gyorsan -szinterelődő anyagok lényegesen magasabb fűtési sebességet és rövidebb teljes ciklust használhatnak.

Ezek az ábrák inkább példák, semmint univerzális beállítások. A megfelelő hőmérséklet, fűtési sebesség, tartási idő és hűtési eljárás a cirkónium-oxid anyagától és a gyártó utasításaitól függ.

Laboratóriumok esetében a szinterezési programot a legjobb a cirkónium-oxid gyártójának feldolgozási információinak részeként kezelni, nem pedig általános kemencebeállításként.

Amikor egy forgalmazó különböző cirkónium-oxid anyagokat vagy szinterező kemencéket hasonlít össze, a zsugorodás, a sűrűsödés, a hőmérséklet, a hevítési sebesség, a tartási idő, a hűtés és a végső méretek közötti összefüggés megértése azt is megkönnyíti, hogy megmagyarázza, miért van szükség két termék eltérő feldolgozási körülményeire, még akkor is, ha azonos típusú fogpótláshoz használják őket.