Метод литва на вогнестійких моделях, розміщених у формах з вогнестійких матеріалів.
Процес литва включає в себе ряд послідовних операцій:
1) виготовлення воскових моделей деталей (у випадку литва на вогнестійких моделях, попереднє отримання таких);
2) встановлення ливниково-створюваних штифтів і побудову ливниково-живильної системи;
3) покриття моделі вогнестійким облицювальним шаром;
4) формування моделі вогнетривкою масою в муфельній пічці;
5) виплавлення воску;
6) просушування і відпалювання ливарної форми;
7) плавлення сплаву;
8) заповнення форми рідким металом;
9) звільнення відлитих деталей від вогнетривкої маси та ливників;
10) термічна, хімічна та механічна обробка відлитих конструкцій.
Виготовлення любого зубного протезу, ортопедичного апарату являє собою складний технологічний процес, в ході якого матеріал піддається різним механічним, термічним, хімічним впливам. У результаті цього в матеріалі відбуваються складні структурні перетворення, які змінюють його фізико-механічні властивості.
Знання механізму і суті вказаних процесів дає можливість керувати ними. Змінюючи режими технологічних процесів, можна із одного сплаву отримати вироби з різними властивостями. В свою чергу, зміна властивостей сплавів приводить до необхідності змінювати прийоми робіт з ними.
Для виготовлення литих деталей зубних протезів використовують різноманітні матеріали: сплави на основі золота, нержавіючу сталь, кобальтохромові, срібнопаладієві сплави та інш. Вибір матеріалу в кожному конкретному випадку визначається вимогами лікаря до готової конструкції, а також міцнісними і технологічними характеристиками матеріалу.
Фізико-механічні, хімічні і технологічні властивості сплаву обумовлюються його складом, структурою і характером зв’язків його компонентів.
Всі метали у твердому стані є кристалічними речовинами, тобто речовинами, що складаються із зерен, які мають характерну зовнішню форму. Кристали зерна по зовнішньому вигляду мають неправильну форму, складаються вони з монокристалів, що мають строго визначену геометричну форму кристалічної решітки, де атоми, молекули строго орієнтовані у просторі. Найбільш типовими формами кристалічної решітки для металів є: кубічна гранецентрована (золото, мідь та ін.), кубічна об’ємноцентрована (залізо, хром та ін.), гексагональна (кадмій, марганець, цинк та ін). У вузлах решітки знаходяться позитивні іони металу, а електрони, що визначають валентність атомів, вільно переміщуються в кристалічній решітці. Властивість металів змінювати кристалічну решітку при різних температурах називається алотропічними перетвореннями металів. Це явище характерне для заліза (a-залізо, g-залізо). При переході металу з рідкого стану у твердий відбувається утворення кристалів. При цьому атоми з хаотичного стану (у рідині) займають строго визначене місце у кристалічній решітці. Цей складний процес можна уявити наступним чином: при охолодженні розплавленого металу в ньому зароджуються центри кристалізації, від яких і починається ріст кристалічних зерен.
При своєму рості зерна зустрічаються між собою і зростаються, набуваючи неправильної форми.
Швидкість зародження центрів кристалізації і росту зерен залежить від явища, що називається переохолодженням, суть якого полягає в тому, що при охолодженні металу температура початку його кристалізації нижча температури плавлення. Це властиво, в різній мірі, всім металам. Чим більше переохолоджується метал, тим більше створюється центрів кристалізації. Це призводить до формування дрібнозернистої структури, яка має більш високі механічні показники порівняно з крупнозернистою структурою. Прискоренню процесу кристалізації сприяють наявність у розплаві нерозчинних домішків, що є своєрідними центрами кристалізації. Для цього до складу сплавів, з метою утворення дрібнозернистої структури, додають спеціальні добавки. Так, для нержавіючої сталі - це нікель, для кобальтохромового сплаву – це молібден.
Чітка структура сплаву формується при кристалізації із розплаву. Розплавлений метал заповнює ливарну форму і поступово твердне з утворенням кристалічної решітки. Тверднення завжди починається з поверхні. Кристали ростуть і розміщуються перпендикулярно до поверхні. Швидкість тверднення в потовщених місцях менша, ніж в тонких перерізах, де метал стигне раніше. Розплавлений метал відтягується до ділянок з більш швидкою кристалізацією і створює там дрібнозернисту структуру. В потовщених місцях створюється крупнозерниста структура. Внаслідок недостачі металу в них можуть виникнути усадочні раковини, що, як правило, виникають у верхній частині відливка.
Тому в процесі литва зубопротезних конструкцій особлива увага приділяється усадці сплавів та воскових композицій.
Усадка – це зменшення геометричних розмірів тіла при переході з рідкого стану в твердий і при переході з більш нагрітого стану до менш нагрітого стану.
Цьому підпорядковані всі проміжні операції: зменшення усадки воскових композицій, створення спеціальних компенсаційних формувальних матеріалів, створення спеціальної ливниково-живильної системи, дотримання технологічних режимів плавлення металів і ін. При переході з рідкого стану в твердий усадка воскових композицій складає 0,5-2%, у нержавіючої сталі – 2,1-2,25%, золотих сплавів – 1,25%, срібнопаладієвих сплавів - до 2%, кобальтохромових сплавів – 1,8%.
Усадка воскових композицій зменшується шляхом створення сумішей з введенням карнаубського, монтанового та других восків. Крім того, моделювати деталі потрібно не з розплавленої суміші, а з розм’якшеної. Усадку сплавів компенсують з допомогою спеціальних формувальних компенсаційних мас, що мають подвійний коефіцієнт розширення в процесі затверднення (0,8–1%) і властиве всім тілам теплове розширення при нагріванні (0,6–0,75%). Чим більше вдається урівноважити процент усадки воскових сумішей і сплавів металів розширенням формувальних мас, тим точнішими і якіснішими отримуються литі вироби.