MECHANICZNYCH STOPU CHROMO-KOBALTOWEGO W ZALEśNO NOŚCI OD TECHNOLOGII ODLEWANIA. Joanna Wasylów

Transkrypt

1 ANALIZA WŁAŚCIWOW CIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPU CHROMO-KOBALTOWEGO W ZALEśNO NOŚCI OD TECHNOLOGII ODLEWANIA Joanna Wasylów

2 Błędy podczas projektowania, modelowania i odlewania szkieletu koryguje się w kolejnych próbach zakładania adania i zdejmowania gotowej protezy szlifując i doginając c ramiona klamrowe, a gdy metal ma obniŝone one własności mechaniczne prowadzi to często do złamania z ramienia bądźb do znacznego obniŝenia jego trwałości zmęczeniowej.

3 Odłamanie się nawet najdrobniejszego elementu klamry niemal zawsze prowadzi do spadania protezy z utrzymujących jąj zębów, co czyni jąj praktycznie nieuŝyteczn yteczną,, ponadto połkni knięcie odłamanego fragmentu grozi pokaleczeniem przewodu pokarmowego, co ma istotny wpływ na bezpieczeństwo eksploatacyjne.

4 Cel pracy Celem pracy jest analiza właściwow ciwości mechanicznych stopu Heraenium EH firmy Heraeus Kulzer stosowanego do wykonywania protez szkieletowych w zaleŝno ności od technologii odlewania.

5 Zakres pracy W swojej pracy podjęł ęłam się badania wpływu technologii topienia na właściwow ciwości stopu Heraenium EH, który jest stopem kobaltowo-chromowo chromowo-molibdenowym molibdenowym stosowanym do odlewania protez szkieletowych. Do odlania próbek zastosowałam am trzy róŝne r technologie odlewnicze stosowane w technice dentystycznej tj. piec indukcyjny z osłon oną próŝniow niową,, piec indukcyjny bez osłony ony (w atmosferze powietrza) oraz piec ciśnieniowo nieniowo-próŝniowy z osłon oną argonu, którego głównym g zastosowaniem jest topienie tytanu. Próbki odlano zachowując c wszystkie etapy technologiczne stosowane przy wykonywaniu zębowych z protez szkieletowych.

6 Plan badań eksperymentalnych Dobór materiału stop chromo-kobaltowy Heraenium EH osłona argonu w piecu ciśnieniowo - próŝniowym osłona próŝni w piecu indukcyjnym bez osłony (powietrze) w piecu indukcyjnym

7 Zginanie I Zginanie II Rodzaje badań ObciąŜenie ramion klamrowych Badania mikroskopowe Twardość

8 Wykonawstwo próbek Proces zamiany modelu woskowego w odlew metalowy jest skomplikowany, dlatego większo kszość jego etapów w odbywa się w laboratorium protetycznym. W odlewnictwie mają zastosowanie następuj pujące etapy: - wykonanie modelu, - wykonanie formy odlewniczej przez zalanie modelu masą ogniotrwałą łą, - wypalanie wosku, - topienie tworzywa na odlew, - zalewanie formy metalem, - uwolnienie modelu z masy ogniotrwałej ej, - oczyszczanie odlewów.

9 Próbki umocowane w pierścieniu odlewniczym.

10 Pierście cień odlewniczy z umieszczonym w nim modelem.

11 Topienie i odlewanie metali Po całkowitym związaniu zaniu masy przystępuje puje się do wypalania pierścienia. Wypalanie słuŝy s y kilku celom usuwa wilgoć z formy odlewniczej, wypala matrycę woskową,, pozostawiając c wolną przestrzeń w formie odlewniczej, rozszerza formę,, rekompensując c kurczenie się metalu w czasie stygnięcia. Następn pną czynności cią jest stopienie metalu i wtłoczenie go do formy odlewniczej. Topienie metali lub ich stopów w to proces ich przejścia w stan ciekły. Do tego, aby moŝna było o stopić metal jest potrzebne urządzenie, które wytworzy wysoką temperaturę, a następnie pozwoli wprowadzić stopiony metal do formy.

12 Wykorzystane do badań próbki zostały odlane w: - piecu indukcyjnym bez osłony, - piecu indukcyjnym w osłonie próŝni, - piecu ciśnieniowo-próŝniowym w osłonie argonu. Po odlaniu formy studzone sąs w temperaturze pokojowej, następnie odlew wybija się z masy ogniotrwałej i piaskuje.. Końcowym etapem jest odcięcie cie kanałów odlewowych przy pomocy specjalnej tarczy. W celu uniknięcia wpływu obróbki bki mechanicznej na strukturę próbek robi się to powyŝej zbiorniczków w retencyjnych.

13 Próbki odlane i oczyszczone z masy ogniotrwałej przed odcięciem kanałów.

14 Próbki prostokątne odlane w trzech róŝnych osłonach po odcięciu kanałów.

15 Próbki klamrowe odlane w trzech róŝnych osłonach po odcięciu kanałów. ałów.

16 Po odcięciu ciu kanałów w w próbkach klamrowych konieczne było o umieszczenie ich zakończe czeń w tworzywie akrylowym. Miało o to na celu ułatwienie u zamocowania próbek w uchwytach maszyny wytrzymałościowej.

17 Omówienie wyników badań Zginanie I

18 ZaleŜność sztywności na zginanie od rodzaju odlewania/osłony dla siły obciąŝającej 390 N ,52 sztywność [Nmm 2 ] , , osłona argonu osłona próŝni bez osłony (powietrze) rodzaj odlewania/osłony

19 ObciąŜanie ramion klamrowych ZaleŜność sztywności ramienia klamrowego od rodzaju odlewania/osłony sztywność ramienia klamrowego [N/mm] ,5 22,5 17,5 osłona argonu osłona próŝni bez osłony (powietrze) rodzaj odlewania/osłony

20 Zginanie II ZaleŜność modułu Young'a od rodzaju odlewania/osłony moduł Young'a [MPa] osłona argonu osłona próŝni bez osłony (powietrze) rodzaj odlewania/osłony

21 Twardość

22 ZaleŜność twardości próbek od rodzaju odlewania/osłony twardość Rockwella [HRC] , ,7 osłona argonu osłona próŝni bez osłony (powietrze) rodzaj odlewania/osłony

23 Badania mikroskopowe Zdjęcie metalograficzne próbki odlanej w osłonie onie argonu w piecu ciśnieniowo nieniowo-próŝniowym.

24 Zdjęcie metalograficzne próbki odlanej w osłonie onie próŝni w piecu indukcyjnym.

25 Zdjęcie metalograficzne próbki odlanej bez osłony ony (powietrze) w piecu indukcyjnym.

26 Wnioski Przeprowadzone badania eksperymentalne pozwalają na sformułowani owanie następuj pujących wniosków w końcowych: 1. najkorzystniejsze z punktu widzenia własności mechanicznych jest odlewanie indukcyjne w osłonie próŝniowej potwierdziły to trzy róŝne metody badawcze, 2. z zastosowanych metod badawczych (analiza mikroskopowa, zginanie I płytek, zginanie II klamer, badanie twardości) najwięcej informacji dostarczyło zginanie ramion klamrowych,

27 3. przeprowadzone badania modułu Young a wskazują na istotne róŝnicer w odniesieniu do danych podawanych przez producenta. Największ kszą wartość modułu Young a równą MPa osiąga próbka odlana w piecu indukcyjnym w osłonie onie próŝni, 4. badanie twardości lub mikrotwardości moŝe e stanowić szybką i skuteczną metodę oceny poprawności wykonania ramion klamrowych, 5. otrzymane wartości sztywności ramion klamrowych za pomocą metody uproszczonego zginania sąs zgodne z wartościami literaturowymi.