Конструкції протезів, апаратів і шин виготовляють також методом точного лиття. Суть методу полягає в тому, що матеріал (метал, пластмаса) в розплавленому або пластичному стані під тиском заповнює попередньо заготовлену форму і в ній твердне. Для цього воскову композицію спочатку покривають вогнетривкої оболонкою, що складається з відповідних матеріалів. Коли з цієї оболонки видалити віск (розтопивши його), утворюється порожнина - ливарна форма, яка точно відповідає воскової моделі. Цю порожнину пізніше заповнюють матеріалом вироби (метал, пластмаса тощо).
Форма для лиття (опока) - це спеціально виготовлена посудина, внутрішні стінки якої за своїми обрисами відповідають контурах виливок. Крім основної порожнини, опока містить додаткові - під живильник, стояк, тощо.
Процес виготовлення і підготовки форми до заливки розплавленим металом називається формуванням. а матеріали, що застосовуються для виготовлення форми, - формувальними матеріалами.
Властивості формувальних матеріалів:
виявляти високу термостійкість і міцність під час лиття;
тверднути протягом 7-10 хвилин;
не містити речовин, що реагують з металом виливок і погіршують його властивості;
НЕ зчіплюватися з відливанням;
мати дрібнозернисту структуру, щоб виливків мав гладеньку поверхню і достатню газопроникність (для видалення газів, які утворюються під час лиття);
маси з вогнетривких матеріалів повинні мати хорошу текучість, здатність зволожувати воскові моделі, накладатися на них без утворення повітряних порожнин;
сумарна величина гігроскопічного і термічного розширення, а також розширення під час затвердіння повинен бути достатньою для компенсації усадки відливка.
Силікатні формувальні маси.
Si2O - кварцовий пісок, основний компонент формувальних сумішей. Він надає формувальної маси вогнетривких властивостей і при певних температурних інтервалах зумовлює розширення опоки, здатне компенсувати усадку виливок. Чистота поверхні виливок залежить від величини часточок формувального матеріалу. Кварцовий порошок, який повністю проходить крізь сито №140 з отворами діаметром 0,1 мм і крізь сито з отворами діаметром 0,05 мм, випалений при 900 0 С протягом 2 годин називається кварцовою борошном. або маршалита. Чистий кварцова мука повинна містити не менше ніж 98% Si2 O - основний компонент облицювального, або внутрішнього, шару (вогнетривкої сорочки) опоки. Цей шар повинен бути товщиною не менше ніж 1-2мм. Він безпосередньо контактує з розплавленими металами.
Зовнішній (наповнення з) шар форми зміцнює внутрішньої, досягає декількох сантиметрів.
Останнім часом використовують під час лиття високотемпературних сплавів маршалит, пластіфіковаиій гідролізоваиім етилсилікату (силікатні формувальні маси).
Етілсілікат - етиловий ефір ортосілікатной кислоти. Це прозора рідина жовто-зеленого кольору, з легким ефірним запахом. Вона містить 21-41% Si2 O.
Для виготовлення облицювального шару опоки етилсилікат піддають гідролізу, в результаті чого утворюються спирт і ряд з'єднань силіцію, які під час випалювання форми переходять в чистий Si2 O.
До 1 частини гідролізованность етилсилікату додають 2 частини маршалита, ретельно розмішують. Отриману облицювальну масу 2-3 рази нашаровуються на знежирену воскову модель. Ливарний блок покривають першим густо замішаним шаром облицювальної маси, сушать під вентилятором протягом 10-15хв. виймають і висушують під вентилятором протягом 7-10хв. Після цього наносять другий шар облицювальної маси. Замішаної не так густо (для заповнення тріщин в першому шарі), сушать під вентилятором 10-15хв. поміщають в ексікатор з аміаком на 10-15хв. і висушують протягом 10-15 хв. потім починають формування. Для більш міцної фіксації облицювальної маси з поверхні моделі та підвищення міцності вогнетривкої оболонки опоки кожен шар нанесеної на репродукцію маси посипають тонким рівномірним шаром випаленого дрібного кварцового піску.
Виготовляють силікатні маси «Сиоліт», «формальний».
«Сиоліт». Вона складається з порошку і рідини. Порошок - суміш кварцу, фосфатів оксиду магнію. Рідина - силікагель. Призначений для виготовлення вогнетривкої форми лиття для відливання суцільнолитих протезів і каркасів металокерамічних протезів.
«Формальний». До його складу входять маршалит, кварцовий пісок, етилсилікат. Ортоборна кислота (або глиноземний цемент). Облицювальну масу готують шляхом змішування маршалита з гідролізованность етилсилікату. Отриманою сметаноподібної масою утворюють вогнетривку оболонку. Цю масу застосовують для лиття деталей з КХС і нержавіючої сталі. Масу для наповнення опоки готують із кварцового піску і глинозему (у співвідношенні 6: 1 або 7: 1) або піску з борною кислотою (10: 1 або 10: 1,5).
Гіпсові формувальні маси (сульфатні).
Зв'язує частиною є гіпс. Основними її компонентами можуть бути оксиди кремнію і алюмінію. Гіпсові маси застосовуються під час лиття сплавів, які мають температуру плавлення до 1100 0 С. Для високої температури за дуже короткий час, протягом якого відбувається лиття, практично не призводить до руйнування оболонки опоки і на якості невеликого за масою виливок не відбивається.
Слід врахувати деякі особливості гіпсових формувальних матеріалів, які обумовлені властивостями гіпсу.
під час затвердіння формувальна маса розширюється (в результаті зменшення щільності маси, обумовленої затримкою води між кристалами вогнетривкого наповнювача). Коли заповнену опоку в початковій стадії твердіння занурити в воду, то відбудеться насичення формувальної маси водою, що призведе до ще більшого її розширення. Сумарна величина гігроскопічного розширення може досягти 1-2%.
під час термічної обробки опоки, яку проводять з метою випалювання воску і вогнетривкого наповнювача, спостерігається дегідратація гіпсу і він дає усадку (до 2%).
Термічне розширення формувальної маси здатне істотно компенсувати усадку металу. З цією метою застосовують кварц або крістобалліт як вогнетривкий наповнювач. Застосування крістаболліта дає можливість під час лиття в гарячу форму (350-400 0 С) отримати розширення її до 1,85%, що компенсує усадку сплавів з відносно невеликою усадкою під час затвердіння (сплави на основі золота, паладію тощо).
Промисловість випускає: «Аурит», «ТКС» (термостійкий гіпсова суміш), «Силаур» тощо.
«Аурит» - суміш порошку крістобалліт з гіпсом і добавками. Під час замісу з водою в пропорції 100 - 36: 40г схоплюється і твердне ха 10-30хв. тверда маса «Аурит» має КТЛР не менше ніж 0,08, її міцність на стискання через 20 годин твердіння становить 20 кгс / см 2.
«ТКС» (термостійкий гіпсова суміш) - механічна суміш кремнезему з напівгідрат кальцію сульфату (гіпсом). Міцність на стискання через 2 години після затвердіння становить не менше ніж 60 кгс / см 2. КТЛР під час затвердіння і нагрівання до 700-800 0 С - 1,3-1,4%, що компенсує усадку сплаву.
«Аурит», «ТКС» (термостійкий гіпсова суміш) застосовують для виготовлення опок для відливання протезів із сплаву на основі золота.
«Силаур» - формувальна маса, що складається з 70% кремнезему (Al2O3) тонкого дроблення і 25-30% авто кланового міцного гіпсу.
Фосфатні формувальні маси.
Фосфати, що містять ці маси, за своїм складом подібні до фосфат - цементу, який застосовує в стоматології. Під час змішування оксидів металів (алюміній, магній, цинк), які входять до складу порошку, з рідиною (ортофосфатної кислота) утворюються фосфати, які міцно пов'язують зерна наповнювача формувальної суміші (кварц, крістобалліт тощо).
В результаті термічної фосфати пе6реходять з орто- в пірофосфати, які виявляють велику термостійкість при 1200-1600 0 С. Компенсаційна розширення форми при використанні цих формувальних мас можна отримати тільки за рахунок наповнювача (Si2 O).
Опоки з фосфатним матеріалом не мають гигроскопического розширення. Випалювати воскову модель необхідно при поступовому підвищенні температури, щоб уникнути не тільки розтріскування форми, але і пошкодження її газовими бульбашками, які виникають при вигорянні воску. До фосфатним формувальних мас належать «Сіламін», «Крістос», «Віровест», «Віроплюс», «Бегостал» тощо.
Формувальні маси для виготовлення вогнетривких моделей.
Використовують методи лиття металевих сплавів в вогнетривкі форми на вогнетривких моделях. Таким методом отримують найскладніші ортопедичні конструкції, які виділяються великою точністю розмірів і високою чистотою (гладкістю) поверхні. Модель, на якій відливають деталь, повинна бути виготовлена з термостійких матеріалів, що мають відповідний КТЛР, який забезпечив би при відповідній термічній обробці компенсацію усадки металу виливок під час охолодження опоки. Поверхня вогнетривкої моделі повинна бути гладенькою.
При виготовленні вогнетривкої моделі спочатку знімають дублюючий відбиток з попередньо підготовленої моделі за допомогою дублюючої маси відбитка. За отриманим відбитком відливають термостійку керамічну модель. Для виливки таких моделей запропоновані різні суміші: «бюгель», «Крістос-2», «Сіламін» тощо.
«Бюгель» - комплект формувальних матеріалів, призначений для виготовлення гіпсових і дублюючих моделей, опок для бюгельних протезів, які виготовляють методом точного лиття з хромокобальтових сплавів. Комплект містить:
високоміцний автоклавів гіпс для виготовлення первинної моделі за відбитком;
дублюючу масу «Гелин» для виготовлення негативної форми первинної моделі (відбитка);
формувальна маса ОЛ (Озеров В.А. Любарський Е.М.). - силікатно-формувальний матеріал, що містить пісок крістобалліт (30-40%), пиль крістобалліта (30-50%), пилоподібного кварцу (20-40%); в'яжучих речовин - етилсилікат (гідролізоваиім) і тверднік
до складу суміші також входить пексан (5-10% від загальної маси наповнювача), що забезпечує збереження розмірів моделі під час сушіння і запобігає адгезію вогнетривкої моделі з дублюючої масою.
Порошок і рідина для отримання моделі беруть в співвідношенні 4: 1, старанно розмішують. Маса починає тверднути через 3-5 хв. повністю твердне через 45-60 хв. максимальне розширення 1,8-1,9%, досягається при понад 600 0 С.
«Крістос-2» - складається з наповнювача (порошку крістобалліт і фосфатної зв'язки). Під час замісу з водою одержують пластичну масу, яка починає тверднути через 5-7 хвилин і остаточно твердне через 45-50мін. При цьому маса розширюється на 0,4-0,5%. Термічне розширення при 700 0 С становить 0,8 - 1%.