Wpływ powtórnego procesu topienia na własności wytrzymałościowe dentystycznego stopu chromowo-kobaltowego

TITLE: Influence of the remelting process on the strength properties of a chromium-cobalt alloy
STRESZCZENIE: Przedmiotem badań był dentystyczny stop chromowo-kobaltowy Biosil f (Niemcy). Do badań przygotowano 84 próbki wykonane z dentystycznego stopu chromowo-kobaltowego po różnych przetopach: stop nowy – jednokrotnie topiony, stop dwukrotnie topiony, stop trzykrotnie topiony, stop czterokrotnie topiony, ²/₃ stopu nowego i ¹/₃ stopu przetopionego, ¹/₃ stopu nowego i ²/₃ stopu przetopionego, ¹/₂ stopu nowego i ¹/₂ stopu przetopionego. Celem badań było określenie wpływu kolejnych przetopów na wykonanie statycznej próby rozciągania. Analizując badania, stwierdzono, że żaden z przetapianych stopów nie osiągnął średniej rozciągania deklarowanej przez producenta. Z przytoczonych danych można także wywnioskować, że wielokrotność przetapiania stopów pochodzących z tego samego przetopu o tym samym kształcie i masie nie pogarsza właściwości produktu finalnego, jeżeli stop podczas procedury odlewniczej topił się równomiernie. Wyniki uzyskane w teście na zrywanie były do siebie zbliżone, co świadczy o tym, że najważniejsze jest wyeliminowanie wad w odlewach, które wpływają na trwałe odkształcenia plastyczne.
SŁOWA KLUCZOWE: dentystyczne stopy chromowo-kobaltowe, stopy metali, właściwości wytrzymałościowe
SUMMARY: The subject of the study was a dental cobalt-chromium alloy Biosil f (Germany). In order to carry out the tests, 84 samples were prepared, which were made of the cobalt-chromium alloy after various melting processes: brand new alloy – melted once, alloy melted two times, the sample of alloy melted three times, the sample of alloy melted four times, and the amalgamation of both: two-thirds of the brand new alloy and one-third of the remelted alloy, one-third of the brand new alloy and two-thirds of the remelted alloy, and one-half of the brand new alloy and one-half of the remelted alloy. The aim of the study was to determine the influence of the succesive remelting processes on perfoming tensile testing. Having analyzed the test results, it can be concluded that none of the remelted alloys achieved the mean tensile strength declared by the producer. Furthermore, considering the obtained data, it can be stated that the multiple remelting processes of the alloys from the same melting process and of the same shape and mass have no negative influence on the final product, under the condition that the alloy during the molding process was being melted evenly. The results obtained from the bond breaking test were similar to one another, which indicates that the most important issue is to eliminate the defects within the molds, as these may have an impact on the final shape of the product.
KEYWORDS: dental chromium-cobalt alloys, metal alloys, strength properties

Postęp, jaki nastąpił w zakresie materiałów stomatologicznych, spowodował, że w przypadku protez stałych coraz częściej rezygnuje się z konstrukcji na podbudowie metalowej na rzecz uzupełnień jednolicie ceramicznych. Jednak do wykonywania protez ruchomych, a zwłaszcza szkieletowych, stopy metali nadal znajdują szerokie zastosowanie (1-7) głównie ze względu na zadowalające właściwości wytrzymałościowe oraz odporność na zużycie (3, 8-13). W stomatologii odtwórczej materiałami wykorzystywanymi do sporządzania protez o podparciu ozębnowym są głównie stopy metali nieszlachetnych (6).

Dzięki właściwemu doborowi metali uzyskano stopy, które przewyższają swoimi właściwościami mechanicznymi każdy z poszczególnych składników wchodzących w skład stopu. Do takich stopów należą dentystyczne stopy chromowo-kobaltowe.

Stopy na bazie kobaltu stosowane w stomatologii są stopami niskowęglowymi (12, 13) i ze względu na procentową zawartość metali podstawowych oraz dodatków stopowych są powszechnie używane do wytwarzania protez częściowych (14, 15).

Stopy kobaltu są klasyfikowane jako materiały niskotoksyczne ze względu na małą podatność na korozję wżerową oraz szczelinową (6, 10) w agresywnym środowisku jamy ustnej (13).

Z punktu widzenia klinicznego istotne są również określone właściwości fizyko-mechaniczne, takie jak: duża wytrzymałość, twardość i odporność na zrywanie oraz jednorodność składu chemicznego (10), co sprawia, że są one materiałami z wyboru do wytwarzania protez szkieletowych.

Metalowa konstrukcja protezy szkieletowej szczęki wraz z kanałami i ze stożkiem odlewniczym po oczyszczeniu z masy ogniotrwałej przeciętnie waży około 25 gramów, natomiast po końcowej obróbce mechanicznej (tzw. wykańczającej) masa zmniejsza się nawet do 12 gramów. Oznacza to, że niemal połowa stopu staje się bezużyteczna. Dlatego istotne jest, aby pozostały po przetopieniu materiał można było wykorzystać do kolejnych odlewów. W pracowniach protetycznych często używa się odpadów odlewniczych w formie złomu obiegowego, który obejmuje układ wlewowy (fot. 1) jako dodatek do kolejnego przetopu (16, 17). Takie postępowanie wiąże się z dążeniem do obniżenia kosztów uzupełnienia protetycznego oraz coraz częściej stosowanego recyklingu (18). Jednak wykorzystywanie nadlewów w protetyce dentystycznej powinno być ściśle kontrolowane i w odpowiedni sposób udokumentowane.

Celem przeprowadzonych badań było uzyskanie odpowiedzi, czy poddanie dentystycznego stopu chromowo-kobaltowego wielokrotnemu procesowi topienia oraz jego zmieszanie z przetopami chromowo-kobaltowymi, a następnie przeprowadzenie powtórnych procedur odlewniczych mają negatywny wpływ na naprężenia rozciągające (zrywające), granice plastyczności oraz wydłużenie całkowite sprężyste i plastyczne. Należy zwrócić uwagę na fakt, że tego typu badania mogą decydować o długoterminowym użytkowaniu uzupełnień protetycznych wykonanych ze stopów nieszlachetnych.

Galeria

zobacz więcej