Kakšen je namen sintranja v zobozdravstvu?

 

Če se prvič srečate z zobnim cirkonijem, se pogosto pojavi eno vprašanje:

Zakaj je treba cirkonijevo restavracijo po rezkanju sintrati?

Ko je bil cirkonijev blok brušen v obliko krone, mostička ali druge restavracije, je morda že videti blizu končne restavracije. Vendar je material še vedno v pred-sintranem stanju. Njegova gostota, trdnost, dimenzije in videz še niso enaki tistim po priporočenem ciklu sintranja.

Tu postane sintranje pomemben del obdelave cirkonijevega oksida.

Z vidika izdelave je sintranje več kot le segrevanje restavracije na visoko temperaturo. Hitrost segrevanja, ciljna temperatura, čas zadrževanja, stopnja hlajenja, stanje peči, razporeditev nalaganja in značilnosti cirkonijevega materiala lahko vplivajo na rezultat.

Zobotehničnemu laboratoriju lahko razumevanje tega postopka tudi olajša prepoznavanje, kje se je morda začela težava, ko končna restavracija ne izide po pričakovanjih.

Kaj se zgodi pred sintranjem?

Večina CAD/CAM zobnih blokov iz cirkonijevega dioksida je dobavljenih v delno sintranem ali pred{0}}sintranem stanju.

Na tej stopnji ima cirkonijev oksid dovolj trdnosti, da ga je mogoče obdelati in rezkati, vendar ni dosegel gostote popolnoma sintranega cirkonijevega oksida.

Ta razlika je pomembna za obdelavo CAD/CAM.

Popolnoma sintran cirkonij je veliko težje obdelati. Pred-sintrani cirkonij je rezkalni stroj lažji za rezanje, kar lahko zmanjša obrabo orodja in čas obdelave.

Obstaja še ena pomembna točka: obnova je namenoma rezkana večja od končne velikosti.

To je zato, ker se bo material med sintranjem skrčil.

Na primer, če ima blok cirkonijevega oksida določeno linearno krčenje približno 20 %, mora sistem CAD/CAM kompenzirati to spremembo pri izračunu dimenzij rezkanja. Dejanska vrednost krčenja se razlikuje med cirkonijevimi materiali in proizvajalci, zato je treba uporabiti vrednost, navedeno za določen blok.

To je tudi razlog, zakaj lahko spreminjanje blagovnih znamk cirkonijevega dioksida brez preverjanja informacij o krčenju novega materiala povzroči težave z dimenzijami.

Restavracija je morda videti pravilna takoj po rezkanju, vendar je še vedno vmesni izdelek.

Kakšen je namen sintranja?

Glavni namen sintranja je povečati gostoto cirkonijevega oksida s segrevanjem materiala pod nadzorovanim temperaturnim ciklom.

Ko se temperatura dvigne, se delci cirkonijevega oksida postopoma povežejo in prostori med njimi postanejo manjši. Material postane gostejši, obnova se krči.

To krčenje je razlog, da lahko prevelika brušena restavracija po sintranju doseže predvidene dimenzije.

Preprosto povedano:

Rezkanje oblikuje restavracijo.
Sintranje razvije gosto strukturo cirkonijevega oksida.

Oba procesa sta tesno povezana pri delu s pred-sintranim zobnim cirkonijem.

Sintranje vpliva tudi na končno mikrostrukturo materiala. Dobljene mehanske in optične lastnosti so odvisne od formulacije cirkonijevega oksida, njegovih začetnih pogojev in uporabljenih pogojev sintranja.

Natančneje je razmišljati o sintranju kot o delu procesa obdelave materiala in ne le o končnem koraku segrevanja.

Zakaj se cirkonij skrči med sintranjem?

To je pomembna točka tako za laboratorijske tehnike kot za distributerje dentalnih materialov.

Pred-sintrani blok cirkonijevega dioksida vsebuje presledke med delci cirkonijevega dioksida. Med sintranjem se ti prostori zmanjšajo zaradi vezave delcev in difuzije.

Ko se struktura zgosti, se skupne dimenzije zmanjšajo.

Količina krčenja ni nujno enaka za različne izdelke iz cirkonijevega dioksida.

Na določeno krčenje lahko vplivajo razlike v sestavi prahu, značilnostih delcev, postopku oblikovanja, gostoti pred-sintranja in pogojih izdelave.

Iz tega razloga ni enotne vrednosti krčenja, ki bi jo lahko uporabili za vsak zobni cirkonijev blok.

Če laboratorij zamenja eno znamko cirkonijevega dioksida za drugo, je treba pred rezkanjem preveriti faktor krčenja, ki je priložen novemu materialu. Morda bo treba posodobiti tudi ustrezne nastavitve CAD/CAM.

Majhna razlika v kompenzacijskem faktorju lahko postane opazna po sintranju, zlasti kadar restavracija zahteva tesno prileganje.

Kaj se spremeni med sintranjem?

Med procesom sintranja se zgodi več sprememb.

1. Poveča se gostota

Pred-sintrani cirkonij ima razmeroma porozno strukturo. Ko se delci med segrevanjem vežejo, se prostori znotraj materiala zmanjšajo in gostota se poveča.

Končna gostota je odvisna od cirkonijevega materiala in pogojev obdelave.

2. Restavracija postane manjša

Obnova se skrči, ko postane material gostejši.

Sistem CAD/CAM upošteva to dimenzijsko spremembo pred rezkanjem z uporabo informacij o krčenju, ki so podane za cirkonijev blok.

3. Mikrostruktura se razvije

Sintranje spremeni mikrostrukturo cirkonijevega oksida.

Sestava, zrnata struktura, gostota in pogoji sintranja imajo vlogo pri končnih mehanskih lastnostih cirkonijevega oksida.

To je eden od razlogov, zakaj je cikel sintranja, ki ga priporoča proizvajalec, pomemben. Peč, ki doseže ciljno temperaturo, ne pove vsega.

4. Videz se spremeni

Videz cirkonije se lahko spremeni tudi med sintranjem.

Pri predbarvanem in večplastnem cirkoniju sta končni odtenek in prosojnost povezana s formulacijo materiala in pogoji obdelave. Videz pred sintranjem se ne sme obravnavati kot natančen pokazatelj končnega videza.

Ko primerjate dva izdelka iz cirkonijevega dioksida, je koristno pogledati njuna navodila za uporabo, namesto da domnevate, da bo isti program peči dal enak rezultat.

Zakaj je temperatura sintranja tako visoka?

Zobni cirkonij zahteva visoko{0}}temperaturno sintranje, ker delci potrebujejo dovolj toplotne energije za difuzijo in zgoščevanje.

Veliko zobozdravstvenih materialov iz cirkonijevega dioksida uporablja temperature sintranja okoli 1500 stopinj ali višje, čeprav je priporočena temperatura odvisna od specifičnega materiala.

Peč ima lahko največjo nazivno temperaturo 1600 stopinj ali 1650 stopinj, na primer.

Ta specifikacija vam pove zgornjo temperaturno zmogljivost peči. To ne pomeni, da je treba cirkonij običajno sintrati pri tej temperaturi.

Priporočeno temperaturo sintranja dobite od proizvajalca cirkonijevega oksida.

To razliko je vredno upoštevati, ko primerjamo zobozdravstvene peči za sintranje:

Najvišja temperatura peči ≠ temperatura sintranja cirkonijevega oksida.

Laboratorij bo morda potreboval peč z ustreznim temperaturnim razponom, vendar je treba dejanski program izbrati glede na cirkonij, ki se obdeluje.

Ali višja temperatura pomeni boljše sintranje?

Ni nujno.

Višja najvišja temperatura je lahko koristna specifikacija peči, vendar je le del ocene.

Cikel sintranja cirkonijevega oksida vključuje več parametrov:

Stopnja ogrevanja

Ciljna temperatura

Čas zadrževanja

Enakomernost temperature

Hitrost hlajenja

Polnjenje peči

Položaj restavracij

Priporočen program za material cirkonij

Na primer, če proizvajalec cirkonijevega oksida priporoča sintranje pri določeni temperaturi za določen čas zadrževanja, lahko zvišanje temperature preprosto zato, ker jo lahko doseže peč, spremeni mikrostrukturo materiala.

Enako velja za čas zadrževanja.

Daljši ali bolj vroč cikel ni samodejno boljši cikel.

Pri ocenjevanju peči bi pogledal, kako dobro lahko reproducira temperaturni cikel, ki ga zahtevajo materiali, uporabljeni v laboratoriju, namesto da bi se osredotočil samo na najvišjo temperaturo.

Zakaj je program sintranja pomemben?

Program sintranja določa, kako se peč premika skozi stopnje ogrevanja, zadrževanja in hlajenja.

Preprost program lahko opišemo kot:

Ogrevanje → Zadrževanje → Hlajenje

V dejanskih zobozdravstvenih aplikacijah lahko program vsebuje več temperaturnih stopenj in različne stopnje segrevanja.

Na primer, običajni cikel cirkonijevega dioksida lahko traja več ur. Nekateri cirkonijevi materiali so zasnovani tudi za krajše hitre-cikle sintranja.

Cikel hitrega-sintranja ni le krajša različica običajnega cikla.

Program hitrega-sintranja spremeni način segrevanja in ohlajanja materiala. Ali je primeren, je odvisno od formulacije cirkonijevega oksida in priporočil proizvajalca materiala.

Iz tega razloga laboratorij ne bi smel domnevati, da je treba hitri program, primeren za eno cirkonijevo kislino, uporabiti neposredno za drugo znamko cirkonijevega dioksida.

Ko je uveden nov material cirkonij, bi preveril njegov priporočeni cikel in ga primerjal z razpoložljivimi programi peči, preden bi ga uporabil za redno proizvodnjo.

Kaj se zgodi, če so pogoji sintranja napačni?

Rezultat je odvisen od tega, kateri parameter je zunaj priporočenega območja in za koliko.

Možne težave vključujejo:

Končne dimenzije, ki se razlikujejo od pričakovanega rezultata

Spremembe mehanskih lastnosti

Razlike v senci ali prosojnosti

Razlike med serijami sintranja

Popačenje pri nekaterih restavracijah

Daljši čas obdelave

Dodatne prilagoditve ali predelave

Vseh težav, ki se pojavijo po sintranju, ne povzroči peč.

Na primer, nepravilen faktor krčenja v programski opremi CAD/CAM lahko vpliva na končne dimenzije, tudi če peč normalno deluje.

Enako velja za rezkanje.

Na končni rezultat lahko vplivajo tudi stanje orodja, natančnost rezkanja, načrt obnove in stanje cirkonijevega bloka.

Ko raziskujete problem sintranja, je koristno pogledati celotno procesno verigo, namesto da takoj spremenite temperaturo peči.

Kaj mora laboratorij preveriti pred sintranjem?

Pri uporabi novega cirkonijevega materiala bi najprej preveril naslednje informacije:

1. Priporočena temperatura sintranja

Preverite ciljno temperaturo, ki jo je določil proizvajalec cirkonijevega dioksida.

2. Stopnja ogrevanja

Nekateri materiali imajo določeno stopnjo segrevanja ali priporočen program z več stopnjami segrevanja.

3. Čas zadrževanja

Preverite, kako dolgo mora material ostati na ciljni temperaturi.

4. Zahteve za hitro-sintranje

Če želi laboratorij uporabiti krajši cikel, potrdite, da je cirkonij primeren za to vrsto programa.

5. Faktor krčenja

Preverite vrednost, ki jo je treba vnesti v program CAD/CAM.

6. Zahteve glede hlajenja

Nekateri materiali imajo lahko posebna priporočila za stopnjo hlajenja. Hitro hlajenje in naravno hlajenje ne smemo obravnavati kot zamenljiva procesa.

7. Združljivost peči

Preverite, ali razpoložljiva peč lahko izvaja zahtevano temperaturno območje in program.

Te točke so običajno bolj uporabne kot primerjava peči samo glede na njihovo najvišjo temperaturo.

Kaj morajo distributerji vedeti o sintranju?

Distributerji, ki prodajajo zobni cirkonij ali opremo za zobni laboratorij, lahko prejmejo tudi vprašanja o sintranju.

Na primer:

Zakaj je obnova postala manjša?

Zakaj se končna velikost razlikuje od zasnove CAD?

Ali je mogoče ta cirkonij hitro sintrati?

Zakaj ta cirkonij potrebuje drugačen program?

Ali je mogoče isti program uporabiti za drugo znamko cirkonijevega dioksida?

Zakaj je odtenek po sintranju videti drugačen?

Zakaj se dva cirkonijeva materiala v isti peči obnašata različno?

Za odgovor na ta vprašanja vam ni treba biti inženir sintranja.

Osnovno razumevanje razmerja med cirkonijevim materialom, kompenzacijo krčenja, postopkom rezkanja, programom sintranja in končno restavracijo je koristno pri komunikaciji z zobotehničnimi laboratoriji.

Pomaga tudi pri primerjavi izdelkov različnih proizvajalcev.

Na primer, če imata dva cirkonijeva bloka različne priporočene faktorje krčenja ali cikle sintranja, ju ne bi smeli ocenjevati samo glede na njuno navedeno trdnost ali prosojnost. Zahteve za obdelavo so prav tako del informacij o materialu.

Sintranje je del celotnega procesa CAD/CAM

Lažje je razumeti obdelavo cirkonijevega dioksida, če korake obravnavamo kot en neprekinjen proces:

Blok cirkonijevega dioksida → CAD načrtovanje → Rezkanje → Sintranje → Končna obdelava

Vsaka stopnja ima svoje zahteve.

Programska oprema CAD potrebuje pravilne podatke o krčenju.

Rezkalni stroj mora obdelati blok v skladu s specifikacijami materiala.

Peč mora izvajati ustrezen cikel sintranja.

Po sintranju je treba restavracijo pregledati glede na dimenzije, prileganje, barvo, stanje površine in druge zahteve, pomembne za primer.

Tako bi se lotil tudi problema sintranja v laboratoriju.

Če pride na primer krona nepričakovane velikosti, ne bi takoj sklepal, da je za to kriva peč. Najprej bi preveril serijo cirkonijevega dioksida, faktor krčenja, nastavitve CAD/CAM, postopek rezkanja, program sintranja, polnjenje peči in temperaturne zapise.

Skupna obravnava teh dejavnikov je praktično izhodišče za odpravljanje težav.

Kaj to pomeni pri izbiri zobozdravstvene peči za sintranje?

Za laboratorij je treba peč obravnavati glede na uporabljene materiale iz cirkonijevega dioksida.

Pomembne specifikacije lahko vključujejo:

Najvišja delovna temperatura

Stopnja ogrevanja

Natančnost nadzora temperature

Enakomernost temperature

Razpoložljivi programi za sintranje

Programabilne stopnje ogrevanja in hlajenja

Zmogljivost komore

Število in vrsta posod za sintranje

Podpora za konvencionalne in hitre{0}}cikle sintranja

Shranjevanje in urejanje programa

Nadzor in nadzor temperature

Dejanski pomen vsake specifikacije je odvisen od poteka dela v laboratoriju.

Majhen laboratorij, ki izdeluje omejeno število kron, ima lahko drugačne zahteve od večjih laboratorijev, ki vsak dan izdelujejo več mostov in popolnih{0}}restavracij lokov.

Enako načelo velja za hitro sintranje. Krajši cikel je lahko uporaben za določene poteke dela, vendar je vseeno treba najprej upoštevati zahteve proizvajalca cirkonijevega oksida za obdelavo.

Končne misli

Sintranje je stopnja, kjer se predhodno-sintrani cirkonij segreje, da se razvije gostejša struktura in dosežejo dimenzije in lastnosti materiala, pričakovane po obdelavi.

Postopek je morda navzven videti preprost: postavite restavracijo v peč, zaženite program in počakajte, da se ohladi.

V praksi je vključenih več spremenljivk.

Material cirkonij, faktor krčenja, nastavitve CAD/CAM, postopek rezkanja, ogrevalna krivulja, ciljna temperatura, čas zadrževanja, postopek hlajenja in stanje peči imajo vlogo pri končnem rezultatu.

Za laboratorije ne bi začel samo z vprašanjem:

"Kako vroča je lahko ta peč?"

Bolj uporabno vprašanje je:

"Ali lahko ta peč izvaja temperaturni cikel, ki ga zahtevajo cirkonijevi materiali, ki jih uporabljam?"

To vprašanje daje boljše izhodišče pri primerjavi peči za zobozdravstveno sintranje in pri odločanju, ali je peč primerna za določen laboratorijski potek dela.