Синтеризация диоксида циркония что это

Cпецифика обработки диоксида циркония

Диоксид циркония считается достаточно сложным материалом для обработки. За свою историю в 10-15 лет в стоматологии вещество было освоено и созданы методики, оборудование, которые позволяют с высокой точностью и качеством проводить фрезерование. Перспективный вариант и лучший на данный момент – это использование принципов CAD/CAM, которые подразумевают автоматическое сканирование, компьютерное моделирование и автоматизированное фрезерование на специальном станке с ЧПУ. Срок службы коронок из диоксида циркония достигает десятилетий, но специалисты говорят, что они могут прослужить всю жизнь. О тонкостях процесса ниже.

Основные аспекты диоксида циркония

Начинать процесс необходимо с правильного моделирования основы. Существует ряд требований по размерностям компонентов каркаса, площади участков соединения отдельных коронок:

— если мост предназначен для восстановления трех фронтальных зубов, то основа должна иметь циркулярную толщину в 0,5 мм, на участке режущего края – 0,7 мм при площади сечения соединений – 7 мм2;

— если восстанавливать предполагается 4 единицы, а промежуток составляет две, то все указанные параметры увеличиваются. Площадь участков соединения – 9 мм2, толщина циркулярная и по режущему краю соответственно 0,7 и 1 мм;

— на боковых сторонах реставрация требует увеличения площади соединений до 12 мм2.

Перед тем, как начнется этап моделирования, участки фиксации к основе шлифуются. Данный шаг требует соблюдения высокой степени осторожности, так как диоксид циркония до проведения спекания отличается повышенной хрупкостью и заготовки можно с легкостью испортить.

Далее на модели монтируется каркас и проводится обработка. В финале может потребоваться доводка, этап минимизируется в отношении трудоемкости благодаря современной методике CAD/CAM, но потребность не исключается полностью, так как небольшая величина утолщения сохраняется.

Доводка осуществляется при помощи спецкамней, которые запускаются на малых оборотах, либо турбинного наконечника с алмазными борами. Чтобы избежать вредных изменений микроструктуры из-за перегрева заготовки, на участок обработки постоянно подается вода. В случае с диоксидом запрещено использовать метод сепарации дисками, так как в этом случае высока вероятность образования микротрещин. В зоне сепарации поверхность заготовки оказывается сглаженной, а вот участок разлома приобретает мелкобугристую структуру. После доработки и очистки рекомендуется проводить восстановительный обжиг. Фиксация коронок из диоксида циркония проводится после приживления остальных компонентов конструкции.

Когда блок в виде диска приобрел форму протеза, поверхность облицовывается фарфором. Происходит спекание заготовок, но предварительно внешняя поверхность окрашивается, чтобы готовые элементы полностью соответствовали натуральным зубам внешне.

Стоит отметить, что вариантов заготовок из диоксида циркония множество, но самый распространенный класс для фрезерных центров – это компоненты, полученные за счет изостатического прессования в жидкости, которые после реализации процесса спекаются.

Сам процесс фрезеровки происходит с применением диска, в этом виде сырье напоминает мел по мягкости. Так как при термообработке происходит усадка, размер фрезерованных элементов должен быть больше на четверть в среднем.

Абатменты из диоксида циркония обладают отличными параметрами светопроницаемости, потому превосходят любые металлы, прочности при этом максимальная для всей группы керамики, к которой материал относят специалисты.

Характеристики и процесс получения заготовок

Сырье для заготовок – это циркон ZrSiO4, который трансформируется в диоксид ZrO2. Частично вещество стабилизируется иттрием, обогащение происходит за счет алюминия. В итоге заготовка приобретает ряд положительных свойств:

— прочность на изгиб более 1400 МПа;

— по Виккерсу твердость достигает 1200 единиц.

Указанные распространенные варианты заготовок получают за счет диффузионных процессов, зависящих от температурных условий. Изменения проходят на границе фракций, в поверхностном слое и в самом объеме, если описанные события замедлены, то используется давление, ускоряющее.

Циркон так же обрабатывают с помощью специальных добавок, порошок в результате получается реагентным. Затем происходит соединение с агломерационными и вспомогательными присадками. Первый вариант оказывает влияние на процесс спекания и итоговые качества, второй класс – влияет на формообразование. Так как делают коронки из диоксида циркония на станке, точность их максимальна.

Процесс фрезерования

Методика фрезерования с использованием автоматизированных систем и компьютерных программ на сегодняшний день обладает наилучшими перспективами. Точность на высоте, ручные операции сведены к минимуму, добиться лучшего качества пока не удалось. Максимальной эстетики при работе с описываемыми коронками можно добиться, если использовать специальные колпачки — формирователи десны, цена которых доступна.

Существует множество вариантов сырья, от которого зависит и методика обработки. Недостатком является тот факт, что современные производители в погоне за клиентами создают специфические виды диоксида циркония и подгоняют свои производственные системы под параметры заготовок. Используя станки определенной марки, лучше ограничиться закупками материала у одноименного бренда. Чтобы удостовериться в правильном поведении полученной заготовки, рекомендуем следующее:

— тщательно ознакомиться с инструкцией, которая прилагается к закупленной партии товара;

— получить информацию о коэффициенте расширения, который демонстрирует продукция;

— необходимые данные ввести в программу станка для полного соответствия метода обработке параметрам циркония. В первую очередь программа откорректирует показатель усадки после термообработки, который варьируется в диапазоне 20-25%.

После того, как проведена цифровая обработка и программа получила все необходимые данные для работы, включая информацию о пространственной модели, задействуется блок управления фрезерного оборудования.

Процесс обработки достаточно продолжительный, в процессе может потребоваться замена фрез, если используемые компоненты вышли из строя.

Синтеризация

Это завершающий этап обработки, который позволяет диоксиду циркония приобрести качества, столь высоко оцениваемые стоматологами. После фрезеровки происходит обработка и покраска заготовок, затем они сушатся, для чего требуется специальная печь или более простые средства, даже фен подойдет. Если опустить этап сушки, то поверхность может получить микротрещины, которые быстро разрушат компоненты протезирования. Преимущества коронок из диоксида циркония в сочетании эстетики и прочности.

Сама синтеризация проводится по определенной методике, которую так же каждый производитель рекомендует определенного типа для своей продукции. Короткие программы начинаются от 90 минут, стандартные и длинные, естественно, дольше. Обычный достигает 9-12 часов с учетом интервала остывания. Режимы для обработки могут различаться для различных типов циркония, например, вместе не рекомендуется запекать опаковый и транслюцентный материал. Наилучший выбор для лаборатории – это специальная печь, которая настраивается по режимам обработки. Такой вариант позволит выполнять широкий спектр задач на одном оборудовании.

В процессе синтеризации потребуются специальные шарики, на которых размещаются каркасы. Наполнитель в емкости снижает сцепление каркаса с поверхностью, потому сохраняется форма системы и усадка происходит без угрозы повреждения деталей. Безметалловая коронка на основе диоксида циркония не вызывает электрохимические реакции во рту.

Все этапы обработки материала высокотехнологичны, потому для получения качественного результат требуется строго соблюдать все предписания и нормы.

Источник

Особенности выбора печи для синтеризации циркония

После фрезеровки диоксиду циркония необходим процесс синтеризации: только после этого процесса материал приобретает качества, сделавшие его популярным в протезировании. В этой статье мы расскажем, какие параметры печи для спекания циркония влияют на итоговый результат.

Отличия нагревательных элементов

Самые ходовые модели – с нагревательными элементами SiC (из карбида кремния) и MoSi2 (из дисилицида молибдена). Первый вариант дешевле, но есть недостатки: высокая чувствительность в работе, неустойчивость к резким температурным перепадам, отсутствие возможности ускорить процесс. Если такую печь открыть до полного остывания, возможно её деформирование. Показатели рабочей мощности у SiC меньше, чем у MoSi2. И ещё в таких печах лучше не использовать материалы с красителями на кислотной основе.

Печи MoSi2 позволяют не отвлекаться от работы: поверхность из кремния защищает от оксидов, образующихся от нагревания. Это не только обеспечивает надёжность, но и не оказывает влияния на цвет материала в процессе обработки. Но стоит учитывать, что при долгой работе кремниевый слой быстро разрушается и ему необходим цикл очистки при максимальном нагреве.

Модели MoSi2 способны работать в экстремальном режиме быстрой синтеризации. Для быстрого цикла нужна специальная чашка, которая выдерживает резкие перепады температур. Нужно размещать конструкцию в центральной части чашки, чтобы нагрев был равномерным, иначе возможна деформация.

Если в составе нагревательного элемента есть вольфрам, печь прослужит намного больше и точно не возникнет проблемы окрашивания циркона в желтый цвет спустя пару лет эксплуатации. Перед тем, как купить печь для синтеризации циркония, рекомендуем сразу уточнить, сколько стоит замена нагревательного элемента.

Температурный режим

Кристаллы диоксида циркония увеличиваются при синтеризации, что сказывается на их светопроницаемости. Чем они больше, тем хуже в коронке отражается свет от граней кристаллов. Если создать определённое давление и выставить температуру 2200-2300°C, получится фианит, напоминающий алмаз по степени прозрачности.

Стандартная температура нагрева циркония – 1450-1550°C. Чем она выше, тем он прозрачнее, но из-за появления микропустот между кристаллами конструкция становится менее прочной. При нагреве 1450°C прочность циркония составляет 1200-1400 МПа, а при нагреве до 1600°C она уменьшается до 100 МПа. Поэтому гнаться за слишком высокими температурами при выборе печи не обязательно.

Время синтеризации

Непосредственно спекание происходит за два часа при температуре от 1450-1550°C. Весь же процесс занимает примерно восемь часов, три из которых уходят на постепенное нагревание, и столько же – на плавное остывание. Такая программа подходит для одиночных коронок и небольших мостов.

Большим конструкциям понадобятся стабилизаторы – подставки, которые предотвратят деформацию изделия. Для синтеризации используется длинная программа на 18-20 часов. Схема аналогичная: два часа на пиковой температуре + медленное нагревание и остывание. Крупные изделия не стоит запекать на быстром режиме, так как есть риск деформации и трещин.

Быстрый цикл на 1-2 часа актуален для 1-3 маленьких изделий. Температура увеличивается резко, её пиковое значение держится в течение получаса, затем – быстрое остывание. Ускорение остывания достигается за счёт плавного открывания печи. Этот способ подойдёт не для всех конструкций: возможно появление дефектов в цвете и прозрачности циркония.

Каждый производитель рекомендует определенную программу для спекания своего циркония. Поэтому все современные печи не ограничены одним фиксированным профилем спекания: в них вручную можно настроить конечную температуру, время удержания, скорость охлаждения. В продвинутых моделях можно сохранять программы для конкретного производственного цикла.

Производительность

Особенности печей для крупных производств – большой объём камеры нагрева, производительность от 150 до 200 единиц за длинный цикл. Равномерное нагревание камеры с большим объемом диоксида циркония внутри требует много времени и это, как правило, самые дорогие и наиболее производительные печи.

Второй тип – печи, которые могут обработать от 60 до 100 единиц продукции в течение 6-8 часов. Это самый распространённый вариант, потому что он доступнее и подойдёт для стандартных лабораторий и фрезеровальных центров.

Компактные печи могут обработать от 20 до 50 единиц за короткий 90-минутный цикл: небольшие камеры быстрее нагреваются и остывают. Но стоит учитывать, что такой вариант подойдёт не для всех марок диоксида циркония, поэтому прочностью изделий лучше не рисковать.

В условиях регулярного производства рекомендуем использовать несколько печей, чтобы рабочий процесс не прерывался. Иначе, к примеру, при спекании подковы придётся отложить другие работы примерно на 18 часов.

Источник

Синтеризация диоксида циркония — необходимый этап в изготовлении зубных протезов и коронок. Эта процедура позволяет добиться высокой прочности циркониевых коронок. Все особенности и нюансы процесса синтеризации диоксида циркония читайте в нашей статье.

Один из самых популярных материалов для протезирования — диоксид циркония. Он не только эстетически привлекателен, но и обладает высокой прочностью. Его прочность достигает уровня 1200 МРа. Фрезеровать в чистом виде диоксид циркония практически невозможно. Учеными был найден выход: для фрезеровки используются циркониевые диски, которые представляют собой спрессованный порошок. А чтобы вновь вернуть полученному зуботехническому изделию изначальную прочность циркония, требуется провести синтеризацию — спекание.

Какие аспекты надо учесть при проведении спекания?

1. Отталкивайтесь от требований изготовителя

Блоки из диоксида циркония различных изготовителей отличаются по своим свойствам. Исходные материалы, технолгии, которые используются для производства дисков, отличаются по некоторым нюансам. Поэтому, когда вы купили диски диоксида циркония, обратите внимание на коэффициент расширения — scalling factor. Эта информация указывается на поверхности диска. Например, на диске диоксида циркония Aidite SHT scalling factor указан на торцевой стороне. К циркониевым дискам прилагается инструкция, которую нужно изучить перед работой.

2. Устанавливайте правильные параметры фрезеровки

Перед фрезерованием в программе CAM нужно рассчитать параметры для фрезеровки с учетом коэффициента расширения. Размеры могут увеличиться по сравнению с оригинальными на 20-25%.

3. Обработка каркаса после фрезеровки

По окончании процесса фрезерования заготовки будущих зубных протезов, коронок вырезаются из диска. Они сейчас абсолютно белые. Их нужно окрасить в оттенок, который имеет зубная эмаль пациента. Окрашивание каркаса производится в стерильных условиях и очень аккуратно. По окончании окрашивания изделие высушивается. Этот этап обязателен. В конструкции не должно остаться влаги, иначе в процессе синтеризации на каркасе могут появится микротрещины. Сушка изделия после окрашивания происходит с помощью различных приборов: ламп, специальных фенов, в синтеризационной печи.

4. Синтеризация

Теперь настала очередь одного из самых важных процессов — синтеризации (спекания). Каждый производитель предлагает проводить синтеризацию по определенной программе. Некоторые рекомендуют использовать цикл коротких программ по 90 минут. Другие производители рекомендуют применять длительные программы. Обычно время синтеризации составляет до 12 часов. Сюда же включается время на остывание изделия. Обратите внимание, каким типом циркония вы пользуетесь. Если это опаковый, требуется одна температура, если транслюцентный — другая. Поэтому синтеризировать каркасы из разных типов циркония вместе нельзя. Исключение составляет только печь для спекания, в которой можно выставить разную температуру одновременно.

Для спекания циркония нужны специальные шарики, которые насыпаются в емкость, а сверху кладутся изготовленные изделия. Именно такой способ расположения позволяет циркониевому каркасу приобрести нужные размеры и сохранить форму.

Как видно, процесс синтеризации циркония очень важен, т.к. именно от него зависит качество производимой продукции. За более подробной информацией по изготовлению коронок из диоксида циркония рекомендуем обратиться к специалистам компании Axiorlab.

Источник

Синтеризация диоксида циркония

Не все знают, что для диоксида циркония требуется процесс синтеризации после фрезеровки. Только после данного процесса цирконий обретает те свойства, благодаря которым он стал популярным в протезировании. Редакция портала DentalGEEK решила разобраться в этом вопросе и прояснить, какие технологические особенности присутствуют в данном процессе.

Известно, что прочность циркония может достигать 1200 MPa и фрезеровать такой прочный материал очень трудно и дорого. Поэтому вся фрезеровка зубных каркасов происходит из блоков прессованного порошка диоксида циркония, который легко обрабатывается, но требует процесса синтеризации.

1. Исходные данные от производителя.

На сегодняшний день существует достаточно большое количество производителей блоков и дисков из диоксида циркония для стоматологических cad cam систем. Каждый производитель использует свое сырье и определенную технологию производства. Поэтому характеристики материалов разных производителей могут отличаться друг от друга. Прежде чем приступить к фрезеровке, необходимо проверить коэффициент расширения (scael) используемого материала, который обычно указывается на самом блоке или диске, и ознакомиться с инструкцией от производителя.

2. Особенности фрезеровки диоксида циркония.

Учитывая данные расширения (scael), программа cam рассчитывает файл для фрезеровки примерно на 20-25% больше от оригинальных размеров. Именно по этой причине корректность параметров scael гарантирует точность будущей конструкции.

3. Подготовка к синтеризации.

После фрезеровки каркасы вырезают из диска и обрабатывают. Так как в большинстве случаев материалы из диоксида циркония имеют чисто белый цвет, каркасы окрашивают в цвет будущей конструкции, соответствующей натуральному цвету конкретного пациента. Обработка и окраска циркония должна осуществляться в чистых перчатках и в стерильных условиях.

После окрашивания каркасы необходимо высушить так, чтобы конструкция не содержала влаги. Это можно осуществить с помощью лампы, специального фена, духовки и синтеризационной печи. Если заготовку не просушить и начать полноценный цикл синтеризации, то в каркасе могут появиться микротрещины, которые приведут к разрушению конструкции.

4. Синтеризация.

Каждый производитель рекомендует определенную программу для синтеризации своего циркония. Некоторые производители предлагают короткие программы от 90 минут, а другие предлагают стандартные и длинные программы. Обычный цикл программы с интервалом остывания может составлять от 9 до 12 часов. Для опакового и транслюцентного циркония используются разные температурные режимы, поэтому запекать их вместе не рекомендуется. Перед запуском проверьте правильность программы в вашей печке для синтеризации. Наилучшим выбором синтеризационной печи в вашу лабораторию для спекания циркония будет та печь, которая программируется на разные температурные режимы.

Для синтеризации также вам потребуется чашка и специальные шарики для расположения на них зубных каркасов. Это неоходимо для процесса сжатия циркония. Во время синтеризации шарики компенсируют сцепление каркаса с поверхностью и дают возможность беспрепятственно достичь необходимых размеров и сохранить форму конструкции.

Процесс обработки и синтеризации диоксида циркония очень высокотехнологичен и требует досконального соблюдения технологических этапов.

Авторские права на текстовый материал данного сайта принадлежат

Источник

Печи для синтеризации циркония

Наиболее популярные печи во всех стоматологических лабораториях в мире это керамические муфельные печи. Печи для синтеризации относительно мало распространены в стоматологических лабораториях, но часто используются во фрезерных центрах и лабораториях, которые имеют системы СAD/CAM. Однако, учитывая увеличение спроса на реставрации из диоксида циркония не удивительно, что все больше зуботехнических лабораторий планируют купить печь для синтеризации.

Лучшая печь для синтеризации

Температурный профиль синтеризации.

Производители диоксида циркония обычно рекомендуют определенный температурный профиль для спекания их материала. Этот профиль, как правило, включает в себя скорость линейного изменения температуры, конечной температуры, время удержания, а иногда остывания (рис 2).

Программы печи
Большинство современных керамических печей полностью программируемы. Огромное разнообразие материалов заставили производителей сделать печи легко программируемым и переключаемыми с одной программы на другую.
Раньше печи для синтеризации, как правило, предлагали только один, фиксированный профиль спекания. Некоторые печи имели варианты лишь нескольких заранее запрограммированных циклов, поскольку ранее не было большого разнообразия диоксида циркония, и большинство производителей имели очень сходные профили спекания.
Но на сегодняшний день обходится одной программой стало недостаточно, так как значительно возросло количество поставщиков диоксида циркония и увеличилось разнообразие составов, появилась необхдимость выбирать программируемые печи.

Конечная температура, время удержания, а иногда и скорости охлаждения могут быть запрограммированы вручную, как правило, нажав ряд кнопок на передней панели. Некоторые из более продвинутых печей не только программируемые, но встроенной памяти, так что несколько профилей спекания могут быть сохранены и вызваны для конкретного производственного цикла, так же, как и современные муфельные печи.

Некоторые из самых маленьких печей предлагают весьма уникальное преимущество. Хотя большинство обрабатывать только от 20 до 50 единиц продукции за один цикл, многие из них способны работать в укороченном цикле спекания всего за 90 минут. Небольшие нагревательные камеры быстро нагреваются и быстро остывают. Эти печи могут быть очень полезны когда нужно значительно сократить время на изготовление изделия. Тем не менее, несмотря на рекомендации использовать высокоскоростной режим спекания, который согласно некоторым исследованиям обеспечивает незначительное увеличение плотности и прочности, не все поставщики диоксида циркония являются поощряют использование коротких циклов.

Способ нагрева
Два распространенных способа нагрева, используемые при синтеризации- это керамические тены и микроволны.

Специалисты Эзадент при необходимости проконсультируют в вопросе выбора печи под конкретные нужды. Напишите свои вопросы или позвоните нам по телефону + 7(495) 380-02-78

Источник