Λύσεις — Κεφάλαιο 8 (Ερωτήσεις σελ. 167-168) – ΟΔΟΝΤΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Κεφάλαιο 8 (Ερωτήσεις σελ. 167-168)
Απαντήσεις στις 37 ερωτήσεις του κεφαλαίου 8.
Ερώτηση 1 — Βασικές ιδιότητες μετάλλων
Ερώτηση: Ποιες οι βασικές ιδιότητες των μετάλλων;
Απάντηση:
- Οι βασικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν όλα σχεδόν τα μέταλλα (σελ. 125-126): 1. Στη στερεή κατάσταση διαθέτουν μεταλλική λάμψη. 2. Στη θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι στερεά (εξαίρεση ο υδράργυρος). 3. Είναι πραγματικά στερεά, με χαρακτηριστική κρυσταλλική δομή. 4. Έχουν μεγάλη πυκνότητα (πυκνή κρυσταλλική δομή) και μεγάλο ειδικό βάρος. 5. Είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας και του ηλεκτρισμού — η ηλεκτρική αγωγιμότητα ελαττώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. 6. Με τα οξέα σχηματίζουν άλατα και με το νερό υδροξείδια ή οξείδια. 7. Έχουν μεγάλη μηχανική αντοχή και πλαστικότητα (χρειάζεται μεγάλη ενέργεια για να σπάσουν, ορισμένα επιμηκύνονται πριν τη θραύση). 8. Ορισμένα (φερομαγνητικά, κυρίως ο σίδηρος) έχουν μαγνητικές ιδιότητες. 9. Η γενικότερη ιδιότητα που συναντάται μόνο σε αυτά και έχει τεράστια πρακτική σημασία: η ικανότητα να σχηματίζουν κράματα, δηλαδή μίγματα με άλλα στοιχεία (μέταλλα, αμέταλλα ή επαμφοτερίζοντα). Οι ιδιότητες αυτές οφείλονται στην ηλεκτρονική δομή των ατόμων και στον μεταλλικό δεσμό· τα μέταλλα είναι ηλεκτροθετικά με λίγα ηλεκτρόνια σθένους.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταλλική λάμψη, στερεά (πλην Hg) με κρυσταλλική δομή, μεγάλη πυκνότητα-ειδικό βάρος, καλοί αγωγοί θερμότητας-ηλεκτρισμού, άλατα με οξέα-οξείδια με νερό, μεγάλη αντοχή και πλαστικότητα, μαγνητισμός (Fe), ικανότητα σχηματισμού κραμάτων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 2 — Κρυσταλλική δομή μετάλλων
Ερώτηση: Περιγράψτε με συντομία την κρυσταλλική δομή των μετάλλων;
Απάντηση:
- Στα στερεά μέταλλα, λόγω του μεταλλικού δεσμού, έχουμε ένα τεράστιο «μόριο» με απροσδιόριστο αριθμό ατόμων: τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στοιβάδας εγκαταλείπουν τα άτομα και τα θετικά ιόντα που απομένουν περιβάλλονται από ένα νέφος ελεύθερων ηλεκτρονίων που κινούνται στα διάκενα. Οι ισχυρές απωστικές δυνάμεις μεταξύ των ιόντων και οι ελκτικές μεταξύ ιόντων και ελεύθερων ηλεκτρονίων αναγκάζουν τα θετικά ιόντα να παρατάσσονται σε κανονικές αποστάσεις μεταξύ τους, όσο πιο κοντά γίνεται. Έτσι προκύπτει μια κανονική χαρακτηριστική διάταξη των ατόμων στον χώρο — η κρυσταλλική δομή, δηλαδή μια κανονική τρισδιάστατη διάταξη ατόμων (σελ. 126-127). Στο μικροσκόπιο ένα μέταλλο δεν αποτελείται από έναν μόνο κρύσταλλο, αλλά από πολλούς μικρότερους με διαφορετικό σχήμα και μέγεθος — τους κόκκους ή κρυσταλλίτες· το μέγεθός τους υπαγορεύει τη συμπεριφορά και πολλές ιδιότητες των μετάλλων (λεπτόκοκκα = ανθεκτικότερα, γιατί τα όρια των κόκκων εμποδίζουν τη διάδοση των διαταραχών). Μέσα σε κάθε κόκκο δεν υπάρχει ιδανική δομή — τα υλικά έχουν ατέλειες δομής που επιδρούν σημαντικά στις ιδιότητες (ένα τέλειο κρυσταλλικό μέταλλο θα ήταν εκατοντάδες φορές ισχυρότερο).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θετικά ιόντα σε νέφος ελεύθερων ηλεκτρονίων, που λόγω έλξεων-απώσεων παρατάσσονται σε κανονική τρισδιάστατη διάταξη (κρυσταλλική δομή)· το μέταλλο αποτελείται από πολλούς κρυστάλλους (κόκκους/κρυσταλλίτες) με ατέλειες δομής· το μέγεθος των κόκκων καθορίζει τις ιδιότητες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 3 — Ορισμός κράματος
Ερώτηση: Τι ονομάζουμε κράμα;
Απάντηση:
- Κράμα είναι ένα υλικό με μεταλλικές ιδιότητες που σχηματίζεται με μίξη δύο ή περισσοτέρων χημικών στοιχείων, εκ των οποίων το ένα τουλάχιστον είναι μέταλλο (σελ. 127). Στην ονομασία αναφέρεται πρώτο το όνομα του συστατικού με τη μεγαλύτερη αναλογία, ακολουθούμενο από το δεύτερο κ.ο.κ. (π.χ. Co-Cr). Με τη δημιουργία του κράματος μεταβάλλονται οι ιδιότητες των μετάλλων τόσο, ώστε σχηματίζεται ένα νέο υλικό με νέες φυσικομηχανικές ιδιότητες, που δεν είναι ο μέσος όρος των ιδιοτήτων των συστατικών. Τα κράματα ταξινομούνται κατά τον αριθμό των συστατικών σε διμερή, τριμερή, τετραμερή κ.λπ., και σε κράματα μετάλλου-μετάλλου, μετάλλου-επαμφοτερίζοντος στοιχείου, μετάλλου-αμετάλλου. Δεν τήκονται σε συγκεκριμένη θερμοκρασία αλλά έχουν θερμοκρασιακό διάστημα τήξης (από την τήξη του πρώτου ως του τελευταίου συστατικού)· «θερμοκρασία τήξης» = όλα τα συστατικά λιωμένα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Υλικό με μεταλλικές ιδιότητες από μίξη δύο ή περισσότερων χημικών στοιχείων, τουλάχιστον ένα μέταλλο· νέο υλικό με νέες ιδιότητες (όχι μέσος όρος)· διμερή-τριμερή…, με θερμοκρασιακό διάστημα τήξης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 4 — Από τι εξαρτώνται οι ιδιότητες κράματος
Ερώτηση: Από τι εξαρτώνται οι ιδιότητες ενός κράματος;
Απάντηση:
- Οι ιδιότητες ενός καθαρού μετάλλου εξαρτώνται από τη φύση του και από την προηγηθείσα θερμική και μηχανική κατεργασία. Οι ιδιότητες του κράματος εξαρτώνται: 1. από τη χημική του σύνθεση (τα συστατικά του κράματος) — και μάλιστα η ποσοστιαία αναλογία των ατόμων κάθε συστατικού έχει μεγαλύτερη σημασία από την κατά βάρος· 2. από το μέγεθος, τον προσανατολισμό και τη χημική σύσταση των κόκκων του (λεπτόκοκκα κράματα → μεγαλύτερη αντοχή, γιατί τα όρια των κόκκων εμποδίζουν τη μετάδοση διαταραχών-τάσεων· μικροδιαφορισμός → μειωμένες ιδιότητες)· 3. από τη θερμική και μηχανική κατεργασία που έχει υποστεί (εν ψυχρώ/εν θερμώ παραμόρφωση, ανοπτήσεις) (σελ. 127-128). Ειδικά για τα βασικά κράματα σκελετών, μεγάλη επιρροή έχει και η διαδικασία χύτευσης (θερμοκρασία καλουπιού-κράματος, αγωγοί, πρόσληψη άνθρακα) — γι' αυτό θεωρούνται τεχνικά ευαίσθητα (σελ. 155). Η χημική σύσταση υπαγορεύει κυρίως τις μηχανικές ιδιότητες.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Από τη χημική σύνθεση (κυρίως αναλογία ατόμων), από το μέγεθος-προσανατολισμό-σύσταση των κόκκων, και από τη θερμική-μηχανική κατεργασία που έχει υποστεί (και τη διαδικασία χύτευσης).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 5 — Υπολογισμός σύστασης κράματος
Ερώτηση: Πώς υπολογίζεται η σύσταση ενός κράματος; Ποια η σημασία της; Αναφέρατε παραδείγματα
Απάντηση:
- Η σύσταση του κράματος υπολογίζεται σε ποσοστιαία αναλογία κατά βάρος, αλλά και σε ποσοστιαία αναλογία ατόμων των συστατικών (σελ. 128). Οι δύο τιμές διαφέρουν όταν τα συστατικά έχουν διαφορετικό ατομικό βάρος. Παράδειγμα 1: το κράμα AuCu₃ περιέχει 51 % κ.β. χρυσό, αλλά μόνο 25 % άτομα χρυσού — λόγω της διαφοράς ατομικού βάρους χρυσού και χαλκού (ο χρυσός είναι ~3 φορές βαρύτερος). Παράδειγμα 2: ένα κράμα νικελίου-χρωμίου-μολυβδαινίου-βηρυλλίου περιέχει 1,8 % κ.β. βηρύλλιο (τοξικό στοιχείο), που σε αριθμό ατόμων αποτελεί το 10,7 % του κράματος. Σημασία: στις ιδιότητες ενός κράματος μεγαλύτερη σημασία έχει η ποσοστιαία αναλογία των ατόμων κάθε συστατικού (αυτή καθορίζει τη δομή του πλέγματος και τις μηχανικές ιδιότητες), και έχει μεγάλη σημασία από πλευράς βιοσυμβατότητας — το «μικρό» 1,8 % κ.β. Be είναι στην πραγματικότητα το 10,7 % των ατόμων που εκτίθενται στους ιστούς και τον τεχνίτη. Επίσης η σύσταση καθορίζει την κατάταξη (π.χ. ελάχιστο 75-83 % Au+Pt στους τύπους I-IV, > 85 % Co+Cr+Ni στα βασικά).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά βάρος % και κατά αριθμό ατόμων %· μετρά περισσότερο η αναλογία ατόμων (ιδιότητες, βιοσυμβατότητα)· παραδείγματα: AuCu₃ 51 % κ.β. Au = 25 % ατόμων· Be 1,8 % κ.β. = 10,7 % ατόμων σε κράμα Ni-Cr-Mo-Be.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 6 — Κατεργασίες μετάλλων-κραμάτων
Ερώτηση: Ποιες κατεργασίες των μετάλλων και των κραμάτων γνωρίζετε;
Απάντηση:
- Οι μηχανικές ιδιότητες εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το μέγεθος των κόκκων· τα μέταλλα και τα κράματα με διάφορες κατεργασίες (πολλές θερμικές) μπορούν να μεταβάλουν τη μικρογραφική δομή τους, ακόμη και σε στερεή κατάσταση, και να αυξηθεί ο αριθμός των κόκκων (λεπτόκοκκα → ανθεκτικότερα). Οι σημαντικότερες κατεργασίες είναι (σελ. 128-130): 1. Η εν ψυχρώ πλαστική παραμόρφωση (work hardening, σκλήρυνση δι' ενδοτραχύνσεως)· 2. Η εν θερμώ πλαστική παραμόρφωση· 3. Η ανόπτηση για αποκατάσταση (και η παραλλαγή της, η αποτατική ανόπτηση)· 4. Η ανόπτηση για ομοιογενοποίηση· 5. Η ανόπτηση για απαερίωση (degassing). Επιπλέον, τα κράματα τύπου III-IV μπορούν να σκληρυνθούν με θερμική κατεργασία (γήρανση).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Εν ψυχρώ πλαστική παραμόρφωση, εν θερμώ πλαστική παραμόρφωση, ανόπτηση για αποκατάσταση (αποτατική), ανόπτηση για ομοιογενοποίηση, ανόπτηση για απαερίωση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 7 — Εν ψυχρώ πλαστική παραμόρφωση
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για την εν ψυχρώ πλαστική παραμόρφωση;
Απάντηση:
- Η εν ψυχρώ παραμόρφωση (work hardening) καλείται και σκλήρυνση δι' ενδοτραχύνσεως. Είναι κατεργασία του κράματος στη θερμοκρασία περιβάλλοντος (εν ψυχρώ), για τη δημιουργία ελάσματος ή σύρματος (έλαση, συρματοποίηση, σφυρηλάτηση). Επιφέρει αύξηση της σκληρότητας, μεγαλύτερο όριο ελαστικότητας, μεγαλύτερο όριο θραύσεως, μικρότερη ολκιμότητα και μεγαλύτερη ευθραυστότητα. Η μείωση της ολκιμότητας και η αύξηση της ευθραυστότητας κάνουν το κράμα λιγότερο ευκατέργαστο (σελ. 129). Τα ενδοτραχυμένα κράματα είναι επίσης επιρρεπή στη διάβρωση· για να ανακτήσουν την πλαστικότητά τους υποβάλλονται σε ανόπτηση για αποκατάσταση (μόνο σε κράματα που έχουν υποστεί εν ψυχρώ παραμόρφωση). Παράδειγμα: τα ορθοδοντικά σύρματα ανοξείδωτου χάλυβα σκληραίνουν με εν ψυχρώ κατεργασία (κεφ. 10).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατεργασία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος για έλασμα-σύρμα (σκλήρυνση δι' ενδοτραχύνσεως)· αυξάνει σκληρότητα, όριο ελαστικότητας, όριο θραύσης, μειώνει ολκιμότητα, αυξάνει ευθραυστότητα → λιγότερο ευκατέργαστο, επιρρεπές στη διάβρωση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 8 — Εν θερμώ πλαστική παραμόρφωση
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για την εν θερμώ πλαστική παραμόρφωση;
Απάντηση:
- Εάν η δημιουργία σύρματος ή ελάσματος γίνει σε θερμοκρασία λίγο μεγαλύτερη της ανακρυστάλλωσης, το μέταλλο γίνεται ευκατέργαστο και μπορεί να πάρει οποιοδήποτε σχήμα χωρίς να καταστραφεί (σελ. 130). Σε αντίθεση με την εν ψυχρώ παραμόρφωση, όπου το κράμα σκληραίνει, γίνεται ψαθυρό και λιγότερο ευκατέργαστο, στην εν θερμώ κατεργασία οι κόκκοι ανακρυσταλλώνονται συνεχώς κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης, οπότε το μέταλλο δεν ενδοτραχύνεται και διατηρεί την πλαστικότητά του. Παράδειγμα: με την εν θερμώ πλαστική παραμόρφωση μπορεί να κατασκευαστεί 3 χιλιόμετρα σύρμα από 1 γραμμάριο χρυσού.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Διαμόρφωση σύρματος-ελάσματος σε θερμοκρασία λίγο πάνω από την ανακρυστάλλωση· το μέταλλο γίνεται ευκατέργαστο και παίρνει οποιοδήποτε σχήμα χωρίς να καταστραφεί (3 km σύρμα από 1 g χρυσού).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 9 — Ανόπτηση για αποκατάσταση
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για την ανόπτηση για αποκατάσταση;
Απάντηση:
- Η ανόπτηση για αποκατάσταση μπορεί να γίνει μόνο σε μέταλλα ή κράματα που έχουν υποστεί εν ψυχρώ πλαστική παραμόρφωση (ενδοτραχυμένα — σκληρά, ψαθυρά, επιρρεπή στη διάβρωση). Γίνεται με θέρμανση σε θερμοκρασία χαμηλότερη από εκείνη της τήξεως· το μέταλλο με αυτόν τον τρόπο «αποκαθίσταται» αποκτώντας ξανά την πλαστικότητά του. Η θερμοκρασία αποκατάστασης είναι καθορισμένη για κάθε μέταλλο ή κράμα. Αν το μέταλλο παραμείνει στη θερμοκρασία αποκατάστασης επί μακρόν, οι κόκκοι μεγεθύνονται περισσότερο από το επιθυμητό — «υπεραποκατάσταση» (μεγάλοι κόκκοι → μειωμένη αντοχή). Εάν θέλουμε μέταλλο με μικρή πλαστικότητα αλλά μεγάλη σκληρότητα και αντοχή, για να αποφύγουμε την υπεραποκατάσταση το θερμαίνουμε σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα — αποτατική ανόπτηση, που απαλλάσσει το μέταλλο από εσωτερικές τάσεις διατηρώντας τις καλές του ιδιότητες (σελ. 129).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θέρμανση ενδοτραχυμένου (εν ψυχρώ παραμορφωμένου) κράματος κάτω από την τήξη, σε καθορισμένη θερμοκρασία, για να ανακτήσει την πλαστικότητά του· παρατεταμένη → υπεραποκατάσταση (μεγέθυνση κόκκων)· παραλλαγή η αποτατική ανόπτηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 10 — Ανόπτηση για ομοιογενοποίηση
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για την ανόπτηση για ομοιογενοποίηση;
Απάντηση:
- Κανένα κράμα δεν στερεοποιείται κάτω από ιδανικές συνθήκες, ώστε οι κόκκοι να έχουν την ίδια χημική σύσταση. Αυτή η έλλειψη ομοιογενούς χημικής σύστασης ονομάζεται μικροδιαφορισμός ή χημική ανομοιογένεια και έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων του κράματος και την έλλειψη αντοχής στη διάβρωση (γαλβανικά στοιχεία μεταξύ κόκκων διαφορετικής σύστασης). Για να πετύχουμε τη χημική ομοιογένεια, που είναι απαραίτητη, θερμαίνουμε το κράμα σε θερμοκρασία χαμηλότερη της θερμοκρασίας τήξης για ορισμένο χρονικό διάστημα — ώστε με διάχυση να εξομαλυνθεί η σύσταση των κόκκων. Η κατεργασία αυτή ονομάζεται ανόπτηση για ομοιογενοποίηση (σελ. 130).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θέρμανση του κράματος κάτω από την τήξη για ορισμένο χρόνο, ώστε να εξαλειφθεί ο μικροδιαφορισμός (χημική ανομοιογένεια των κόκκων) που μειώνει τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 11 — Ανόπτηση για απαερίωση
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για την ανόπτηση για απαερίωση;
Απάντηση:
- Η ανόπτηση για απαερίωση (degassing) είναι η θέρμανση ενός κράματος με σκοπό την απομάκρυνση οξειδίων ή αερίων από τη μάζα του. Οι ξένες αυτές προσμίξεις εμποδίζουν τη συνοχή των κόκκων του κράματος (σελ. 130) και επομένως μειώνουν τις μηχανικές του ιδιότητες. Στη μεταλλοκεραμική, η ίδια θέρμανση του σκελετού (προθέρμανση σε κενό ή στον φούρνο πορσελάνης πριν την όπτηση) απομακρύνει τα εγκλωβισμένα αέρια και ρυθμίζει τη στοιβάδα οξειδίων — το βιβλίο σημειώνει ότι όταν τα οξείδια γίνονται πάρα πολλά (λιγότερο πολύτιμα κράματα), «το μέταλλο πρέπει να προθερμαίνεται (degassing)» (σελ. 135). Επίσης τα κράματα παλλαδίου τείνουν να απορροφούν αέρια, γεγονός που καθιστά την απαερίωση σημαντική.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θέρμανση του κράματος για απομάκρυνση οξειδίων και αερίων από τη μάζα του, που εμποδίζουν τη συνοχή των κόκκων (degassing)· στη μεταλλοκεραμική προθέρμανση του σκελετού πριν την όπτηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 12 — Αποτατική ανόπτηση
Ερώτηση: Τι ονομάζεται αποτατική ανόπτηση;
Απάντηση:
- Όταν θέλουμε ένα μέταλλο να έχει μικρή πλαστικότητα αλλά μεγάλη σκληρότητα και αντοχή (δηλαδή να διατηρήσει τα οφέλη της εν ψυχρώ σκλήρυνσης), πρέπει, προκειμένου να αποφευχθεί η «υπεραποκατάσταση» (υπερβολική μεγέθυνση κόκκων από την ανόπτηση για αποκατάσταση), να θερμανθεί σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η κατεργασία αυτή ονομάζεται αποτατική ανόπτηση, και απαλλάσσει το μέταλλο από εσωτερικές τάσεις, διατηρώντας παράλληλα τις καλές του ιδιότητες (σελ. 129). Είναι δηλαδή ήπια θερμική κατεργασία «ανακούφισης τάσεων» (stress relief), όχι πλήρης αποκατάσταση της πλαστικότητας.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θέρμανση ενδοτραχυμένου μετάλλου σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρόνο, ώστε να απαλλαγεί από εσωτερικές τάσεις χωρίς υπεραποκατάσταση, διατηρώντας σκληρότητα και αντοχή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 13 — Μικροδιαφορισμός
Ερώτηση: Τι ονομάζεται μικροδιαφορισμός;
Απάντηση:
- Μικροδιαφορισμός ή χημική ανομοιογένεια ονομάζεται η έλλειψη ομοιογενούς χημικής σύστασης των κόκκων ενός κράματος, που προκύπτει επειδή κανένα κράμα δεν στερεοποιείται κάτω από ιδανικές συνθήκες, ώστε οι κόκκοι να έχουν την ίδια χημική σύσταση (κατά την πήξη, οι πρώτοι κρύσταλλοι είναι πλουσιότεροι στο δύστηκτο συστατικό και οι τελευταίοι στο εύτηκτο). Ο μικροδιαφορισμός έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων του κράματος και την έλλειψη αντοχής στη διάβρωση. Αντιμετωπίζεται με ανόπτηση για ομοιογενοποίηση: θέρμανση σε θερμοκρασία χαμηλότερη της τήξης για ορισμένο χρόνο (σελ. 130).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η χημική ανομοιογένεια των κόκκων ενός κράματος μετά τη στερεοποίηση· μειώνει τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση· διορθώνεται με ανόπτηση για ομοιογενοποίηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 14 — Κατάταξη χρυσοκραμάτων μεταλλοακρυλικών
Ερώτηση: Ποια η κατάταξη των χρυσοκραμάτων για μεταλλοακρυλικές αποκαταστάσεις;
Απάντηση:
- Τα χρυσοκράματα για μεταλλικές χυτές και μεταλλοακρυλικές αποκαταστάσεις κατατάχθηκαν το 1932 από την Επιτροπή Οδοντιατρικών Υλικών του National Bureau of Standards των ΗΠΑ σε 4 τύπους με βάση την ελάχιστη περιεκτικότητα σε μέταλλα της κατηγορίας του χρυσού και της πλατίνας (Πίνακας 8.1): Τύπος I μαλακά 83 %, Τύπος II μέτριας σκληρότητας 78 %, Τύπος III σκληρά 78 %, Τύπος IV υπέρσκληρα 75 % (σελ. 131). Επειδή οι συνθέσεις αλληλοεπικαλύπτονται, ουσιαστικά οι 4 τύποι διαχωρίζονται από ένα εύρος ιδιοτήτων παρά από συγκεκριμένο ποσοστό: I (50-90 Vickers) μικρά ένθετα, μικρές πιέσεις· II (90-120) ένθετα μέτριας πίεσης, επένθετα, στεφάνες 3/4 μεγάλου πάχους, στηρίγματα, ενδιάμεσα, ολικές χυτές στεφάνες· οι I-II («χρυσός ενθέτων») έχουν ουσιαστικά εξαλειφθεί· III (120-160, σκλήρυνση με γήρανση) ένθετα υψηλής πίεσης, επένθετα, λεπτές 3/4, στηρίγματα, ενδιάμεσα, στεφάνες, βάσεις οδοντοστοιχιών, γέφυρες μέσου μήκους· IV (150-250, θερμική σκλήρυνση) πολύ υψηλές πιέσεις, δοκοί, άγκιστρα, βάσεις, σκελετοί μερικών, γέφυρες μεγάλου μήκους· III-IV = «κράματα στεφανών και γεφυρών». Τα σύγχρονα κράματα με λίγο ή καθόλου χρυσό (μειωμένης περιεκτικότητας 45-55 % Au, αργύρου-παλλαδίου) κατατάσσονται στους τύπους III-IV με βάση τις ιδιότητές τους (Πίνακας 8.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τέσσερις τύποι (NBS 1932) κατά ελάχιστο % Au+Pt και ιδιότητες: I μαλακά 83 % (50-90 Vickers, μικρά ένθετα), II μέτρια 78 % (90-120), III σκληρά 78 % (120-160, στεφάνες-γέφυρες), IV υπέρσκληρα 75 % (150-250, σκελετοί, άγκιστρα, μεγάλες γέφυρες)· τα σύγχρονα low-gold και Ag-Pd στους III-IV.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 15 — Προϋποθέσεις κράματος μεταλλοκεραμικής
Ερώτηση: Ποιες βασικές προϋποθέσεις πρέπει να έχει ένα κράμα, ώστε να είναι κατάλληλο για κατασκευή μεταλλοκεραμικής αποκατάστασης; (συνοπτικά).
Απάντηση:
- Λόγω της διπλής φύσης της μεταλλοκεραμικής, το κράμα του σκελετού πρέπει να είναι συμβατό με την πορσελάνη — 6 βασικές προϋποθέσεις (σελ. 135-136): 1. Να είναι ικανό να παράγει επιφανειακά οξείδια για τον χημικό δεσμό με τις κεραμικές μάζες (τα βασικά οξειδώνονται φυσικά· στα πολύτιμα προστίθενται μικροποσότητες βασικών μετάλλων· τα οξείδια να μην είναι έντονα χρωματισμένα). 2. Να έχει συντελεστή θερμικής διαστολής ελαφρώς μεγαλύτερο από της πορσελάνης, για να διατηρηθεί η σύνδεση (αλλιώς κάταγμα). 3. Να έχει θερμοκρασιακό διάστημα τήξης αρκετά υψηλότερο από τη θερμοκρασία τήξης της πορσελάνης, ώστε τα αλλεπάλληλα ψησίματα και η εφυάλωση να μη διαταράξουν-λιώσουν τον σκελετό. 4. Να μην παραμορφώνεται από τις θερμοκρασίες και τάσεις της όπτησης (sag resistance) και να μπορεί να συγκολληθεί μετά την όπτηση (post-soldering). 5. Ευκολία στους χειρισμούς — χωρίς υπερβολικά εξειδικευμένες γνώσεις ή ακριβό εξοπλισμό (τήξη, χύτευση, εφαρμογή, γυάλισμα). 6. Να είναι βιοσυμβατό και μη τοξικό για τεχνίτη, γιατρό και ασθενή.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Παραγωγή επιφανειακών οξειδίων για τον δεσμό· συντελεστής θερμικής διαστολής ελαφρώς μεγαλύτερος από την πορσελάνη· διάστημα τήξης αρκετά υψηλότερο από την όπτηση· αντοχή στην παραμόρφωση (sag resistance) και post-soldering· ευκολία χειρισμών· βιοσυμβατότητα-μη τοξικότητα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 16 — Κατάταξη κραμάτων μεταλλοκεραμικής
Ερώτηση: Πώς κατατάσσονται τα κράματα μεταλλοκεραμικής;
Απάντηση:
- Σήμερα ακολουθείται η κατάταξη σε συστήματα με βάση τη σύστασή τους (Πίνακας 8.3, σελ. 137). Όλα τα κράματα χωρίζονται κατ' αρχήν σε 2 κύριες κατηγορίες: Πολύτιμα και Βασικά (μη πολύτιμα)· κατόπιν ταξινομούνται σε συστήματα με βάση τα κύρια συστατικά τους, και τα συστήματα υποδιαιρούνται σε ομάδες αν χρειάζεται — προηγείται το όνομα του κυρίαρχου μετάλλου, ακολουθεί το δεύτερο, και σημαντικά πρόσθετα (Be, Cu, Co) ορίζουν υποκατηγορίες. ΚΡΑΜΑΤΑ ΠΟΛΥΤΙΜΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ: χρυσού-πλατίνας-παλλαδίου· χρυσού-παλλαδίου-αργύρου (ομάδες υψηλής και χαμηλής % αργύρου)· χρυσού-παλλαδίου· παλλαδίου (ομάδες: αργύρου, κοβαλτίου, χαλκού, αργύρου-χρυσού). ΚΡΑΜΑΤΑ ΒΑΣΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ: νικελίου-χρωμίου (με βηρύλλιο, χωρίς βηρύλλιο)· κοβαλτίου-χρωμίου· άλλα συστήματα (τιτάνιο κ.ά.). Για να ανήκει ένα κράμα στα πολύτιμα πρέπει να περιέχει αρκετή ποσότητα ενός μετάλλου της κατηγορίας της πλατίνας ή του χρυσού· αν απουσιάζουν ή είναι σε ίχνη, κατατάσσεται στα βασικά.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε πολύτιμα (Au-Pt-Pd· Au-Pd-Ag υψηλής/χαμηλής Ag· Au-Pd· παλλαδίου: Pd-Ag, Pd-Co, Pd-Cu, Pd-Ag-Au) και βασικά (Ni-Cr με/χωρίς Be· Co-Cr· άλλα — Ti), κατά σύσταση και κυρίαρχο συστατικό (Πίνακας 8.3).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 17 — Σημασία ΣΘΔ στη μεταλλοκεραμική
Ερώτηση: Ποια η σημασία του συντελεστή θερμικής διαστολής στα κράματα για μεταλλοκεραμικές εργασίες;
Απάντηση:
- Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία για τη συμβατότητα ενός κράματος και μιας πορσελάνης και αποτελεί τη 2η από τις 6 προϋποθέσεις καταλληλότητας (σελ. 136, 140-141). Ο συντελεστής των περισσότερων κραμάτων μεταλλοκεραμικής κυμαίνεται μεταξύ 13,5 και 15,5 ×10⁻⁶ in/in/°C. Για σταθερό μεταλλοκεραμικό δεσμό ο συντελεστής θερμικής διαστολής του μετάλλου πρέπει να είναι ελαφρώς υψηλότερος από αυτόν της πορσελάνης: κατά την ψύξη μετά την όπτηση το μέταλλο συστέλλεται λίγο περισσότερο και «σφίγγει» την πορσελάνη, που έτσι βρίσκεται υπό ήπια θλίψη (στην οποία αντέχει), αντί για εφελκυσμό (στον οποίο είναι αδύναμη). Παρά τη δημιουργία οξειδίων και τον χημικό δεσμό, μπορεί να δημιουργηθεί κάταγμα στην οπτημένη πορσελάνη εάν δεν είναι θερμικά συμβατή με το κράμα — ρωγμές και σπασίματα υποδηλώνουν ασυμβατότητα, που συχνά εμφανίζεται μετά από χρόνο στο στόμα. Γι' αυτό δεν μπορεί κάθε πορσελάνη να χρησιμοποιηθεί με κάθε κράμα (π.χ. τα Au-Pd δεν είναι συμβατά με πορσελάνες υψηλού συντελεστή, ενώ τα Au-Pd-Ag και Pd-Ag έχουν υψηλό συντελεστή) και πρέπει να συμβουλευόμαστε τους κατασκευαστές.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Καθορίζει τη θερμική συμβατότητα κράματος-πορσελάνης: πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερος από της πορσελάνης (13,5-15,5 ×10⁻⁶/°C), ώστε στην ψύξη η πορσελάνη να βρίσκεται υπό θλίψη· ασυμβατότητα → ρωγμές-κατάγματα πορσελάνης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 18 — Πλεονεκτήματα Au-Pt-Pd
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των κραμάτων χρυσού - πλατίνας - παλλαδίου (Au-Pt-Pd);
Απάντηση:
- Τα Au-Pt-Pd (Au 75-88 %, Pt έως 8 %, Pd έως 11 %, Ag έως 5 %· ίχνη In, Fe, Zn για τον δεσμό) είναι από τα πιο παλιά κράματα μεταλλοκεραμικής (σελ. 141). Πλεονεκτήματα: 1. Εξαιρετική χυτευσιμότητα. 2. Εξαιρετικός δεσμός με την πορσελάνη. 3. Υψηλό επίπεδο πολυτιμότητας. 4. Ευκολία στη διαμόρφωση και λείανση της μασητικής επιφάνειας (ρύθμιση της σύγκλεισης). 5. Εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση και την αμαύρωση. 6. Βιοσυμβατό. 7. Εύκολο στην εφαρμογή στα όρια και στη λείανση. 8. Ευκολία στη συγκόλληση. Σε ορισμένα δεν υπάρχει καθόλου παλλάδιο («χρυσοπλατίνες»), ενώ σε άλλα η αναλογία παλλαδίου είναι αυξημένη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Εξαιρετική χυτευσιμότητα, εξαιρετικός δεσμός με την πορσελάνη, υψηλή πολυτιμότητα, εύκολη διαμόρφωση-λείανση μασητικής, εξαιρετική αντίσταση σε διάβρωση-αμαύρωση, βιοσυμβατό, εύκολη εφαρμογή ορίων και λείανση, εύκολη συγκόλληση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 19 — Μειονεκτήματα Au-Pt-Pd
Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα των κραμάτων χρυσού - πλατίνας - παλλαδίου (Au-Pt-Pd);
Απάντηση:
- Μειονεκτήματα των Au-Pt-Pd (σελ. 141): 1. Υψηλό κόστος — γι' αυτό σήμερα δεν χρησιμοποιούνται ευρέως. 2. Χαμηλή αντοχή στην παραμόρφωση κατά την όπτηση (poor sag resistance), που δεν το κάνει αποδεκτό για ακίνητες εργασίες με μεγάλα γεφυρώματα. 3. Μειωμένη αντοχή στον ερπυσμό. 4. Μικρή σκληρότητα (αυξημένη αποτριβή). 5. Υψηλή πυκνότητα (λιγότερα χυτά ανά μονάδα βάρους). Ακριβώς για να ξεπεραστούν η μειωμένη αντοχή στις παραμορφώσεις κατά την όπτηση, η χαμηλή σκληρότητα και το υψηλό κόστος κατασκευάστηκαν τα κράματα Au-Pd-Ag.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Υψηλό κόστος, χαμηλό sag resistance (ακατάλληλο για μεγάλα γεφυρώματα), μειωμένη αντοχή στον ερπυσμό, μικρή σκληρότητα (αποτριβή), υψηλή πυκνότητα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 20 — Πλεονεκτήματα Au-Pd-Ag
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των κραμάτων χρυσού - παλλαδίου - αργύρου (Au-Pd-Ag);
Απάντηση:
- Τα Au-Pd-Ag κατασκευάστηκαν για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί των Au-Pt-Pd (poor sag resistance, χαμηλή σκληρότητα, υψηλό κόστος) και υπάρχουν σε δύο παραλλαγές: υψηλής % Ag (Au 39-53, Pd 25-35, Ag 12-22· ίχνη In, Fe, Sn για τον δεσμό) και χαμηλής % Ag (Au 52-77, Pt 10-33, Pd 5-12, Ag έως 5) (σελ. 142-143). Πλεονεκτήματα (κοινά και για τις δύο ομάδες): 1. Χαμηλότερο κόστος από τα κράματα χρυσού-πλατίνας-παλλαδίου (φθηνότερα). 2. Βελτιωμένη ακαμψία και αντοχή στην παραμόρφωση κατά την όπτηση (sag resistance) — κατάλληλα και για μεγαλύτερα γεφυρώματα. 3. Υψηλό επίπεδο πολυτιμότητας / υψηλή περιεκτικότητα ευγενών μετάλλων. 4. Αντοχή στη διάβρωση και την αμαύρωση. Ως χρυσοκράματα διαθέτουν και πολλά από τα γενικά πλεονεκτήματα των Au-Pt-Pd (χυτευσιμότητα, δεσμός, βιοσυμβατότητα).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χαμηλότερο κόστος από τα Au-Pt-Pd, βελτιωμένη ακαμψία και αντοχή στην παραμόρφωση κατά την όπτηση (sag resistance), υψηλή πολυτιμότητα, αντοχή σε διάβρωση-αμαύρωση (και τα γενικά πλεονεκτήματα των χρυσοκραμάτων).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 21 — Μειονεκτήματα Au-Pd-Ag
Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα των κραμάτων χρυσού - παλλαδίου - αργύρου (Au-Pd-Ag);
Απάντηση:
- Μειονεκτήματα των Au-Pd-Ag (σελ. 142-143): 1. Ο άργυρος δημιουργεί προϋποθέσεις για αλλοίωση του χρώματος της πορσελάνης — στα κράματα υψηλής περιεκτικότητας σε άργυρο (12-22 %) το πρόβλημα είναι εντονότερο, ενώ στα χαμηλής (έως 5 % Ag) ο πιθανός χρωματισμός είναι λιγότερος. 2. Υψηλό κόστος (αν και χαμηλότερο από τα Au-Pt-Pd). 3. Υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής — περιορίζει τη συμβατότητα με πορσελάνες. Ακριβώς για να υπερκεραστούν ο χρωματισμός της πορσελάνης και ο υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής δημιουργήθηκε η κατηγορία των «λευκών» κραμάτων χρυσού-παλλαδίου (Au-Pd) χωρίς άργυρο.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο άργυρος αλλοιώνει το χρώμα της πορσελάνης (περισσότερο στα υψηλής % Ag), υψηλό κόστος, υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 22 — Πλεονεκτήματα Au-Pd
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των κραμάτων χρυσού - παλλαδίου (Au-Pd)
Απάντηση:
- Τα Au-Pd (Au 44-55 %, Pd 35-45 %, Ga έως 5 %, In-Sn 8-12 %· δημοφιλής αναλογία 51,5 % Au, 38,5 % Pd, 5 % Ga) δημιουργήθηκαν για να υπερκεραστούν ο χρωματισμός της πορσελάνης και ο υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής των κραμάτων Au-Pt-Ag και Pd-Ag· είναι «λευκά» κράματα δημοφιλή στους χρήστες ευγενών μετάλλων (σελ. 143-144). Πλεονεκτήματα: 1. Εξαιρετική χυτευσιμότητα. 2. Δεσμός ικανοποιητικής αντοχής με την πορσελάνη. 3. Αντοχή στη διάβρωση και την αμαύρωση. 4. Βελτιωμένη αντοχή στην παραμόρφωση κατά την όπτηση (sag resistance). 5. Χαμηλότερη πυκνότητα (περισσότερα χυτά ανά μονάδα βάρους). 6. Χωρίς άργυρο → δεν χρωματίζουν την πορσελάνη. Μειονεκτήματα: δεν είναι θερμικά συμβατά με όλες τις πορσελάνες (ιδίως υψηλού συντελεστή) και υψηλό κόστος.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Εξαιρετική χυτευσιμότητα, ικανοποιητικός δεσμός, αντοχή σε διάβρωση-αμαύρωση, βελτιωμένο sag resistance, χαμηλότερη πυκνότητα, χωρίς άργυρο (όχι χρωματισμός πορσελάνης).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 23 — Μειονεκτήματα Pd-Ag και περιορισμένη χρήση
Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα των κραμάτων παλλαδίου - αργύρου (Pd-Ag); Ποιος ο λόγος που έχουν περιορισμένη χρήση σήμερα;
Απάντηση:
- Τα Pd-Ag (Pd 55-60 % / Ag 28-30 % / In-Sn 8-12 %, ή Pd 50-55 % / Ag 35-40 %) ήταν το πρώτο «μη χρυσό» κράμα στις ΗΠΑ (1974), ως οικονομικότερη λύση (σελ. 144-145). Μειονεκτήματα: 1. Αλλαγή στο χρώμα της πορσελάνης (κίτρινο, καφέ ή «πράσινο») με ορισμένες πορσελάνες — το πιο συχνά αναφερόμενο (κατά Naylor, ο άργυρος δεν προκαλεί υποχρεωτικά αλλαγή). 2. Έχουν αναφερθεί προβλήματα χυτευσιμότητας με ηλεκτρονικές συσκευές χύτευσης. 3. Το παλλάδιο και ο άργυρος τείνουν να απορροφούν αέρια. 4. Απαιτείται τακτικός καθαρισμός του φούρνου πορσελάνης. 5. Μπορεί να σχηματίζουν εσωτερικά οξείδια. 6. Δεν πρέπει να χυτεύονται σε χοάνες από γραφίτη αλλά σε κεραμικές, και συνιστώνται πυροχώματα χωρίς γραφίτη. 7. Υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής. 8. Μειωμένη αντοχή στη διάβρωση. Λόγος περιορισμένης χρήσης σήμερα: κυκλοφόρησαν ως «οικονομική λύση» έναντι των ακριβών χρυσοκραμάτων, αλλά σήμερα η τιμή του παλλαδίου έχει αυξηθεί τόσο πολύ, ώστε το κόστος μιας αποκατάστασης από κράμα παλλαδίου να είναι συγκρίσιμο με αυτό από κράμα χρυσού — χάθηκε το κύριο πλεονέκτημά τους (χαμηλό κόστος «;»), ενώ παραμένουν τα προβλήματα χρωματισμού και συμβατότητας (σελ. 144). Επίσης, η μειωμένη αντοχή στη διάβρωση των κραμάτων Ag-Pd για χυτές εργασίες κάνει τη χρήση τους να τείνει να εξαφανιστεί (σελ. 134).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μειονεκτήματα: χρωματισμός πορσελάνης (κίτρινο-καφέ-«πράσινο»), προβλήματα χύτευσης σε ηλεκτρονικές συσκευές, απορρόφηση αερίων, καθαρισμός φούρνου, εσωτερικά οξείδια, όχι γραφίτης (χοάνες-πυροχώματα), υψηλός ΣΘΔ, μειωμένη διάβρωση. Περιορισμένη χρήση γιατί η τιμή του παλλαδίου ανέβηκε τόσο, ώστε το κόστος να είναι συγκρίσιμο με τα χρυσοκράματα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 24 — Μειονεκτήματα Ni-Cr-Be
Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα των κραμάτων νικελίου - χρωμίου - βηρυλλίου (Ni-Cr-Be);
Απάντηση:
- Τα Ni-Cr-Be (Ni 62-82 %, Cr 11-20 %, Be έως 2 %) θεωρούνται ότι έχουν ανώτερες ιδιότητες από τα Ni-Cr χωρίς Be και είναι πιο δημοφιλή (το Be βελτιώνει τη χυτευσιμότητα και μειώνει την παχιά στοιβάδα οξειδίων) (σελ. 149-150). Μειονεκτήματα: 1. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ασθενείς με ευαισθησία (αλλεργία) στο νικέλιο. 2. Η έκθεση στο βηρύλλιο μπορεί να είναι επιβλαβής σε τεχνίτες και ασθενείς (τοξικό στοιχείο — 1,8 % κ.β. = 10,7 % των ατόμων). 3. Η σωστή τήξη και χύτευση απαιτεί ικανότητες. 4. Η αποτυχία του μεταλλοκεραμικού δεσμού συμβαίνει συνήθως στη στοιβάδα των οξειδίων (μεγάλο πάχος στοιβάδας). 5. Υψηλή σκληρότητα — μπορεί να αποτρίψει τα δόντια του αντίθετου φραγμού. 6. Παρουσιάζονται δυσκολίες κατά την κόλληση. 7. Πολύ δύσκολα αποκόπτονται όταν έχουν συγκολληθεί στο στόμα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ακατάλληλα σε ευαισθησία στο νικέλιο· επιβλαβής έκθεση στο βηρύλλιο (τεχνίτες-ασθενείς)· τήξη-χύτευση απαιτεί ικανότητες· αποτυχία δεσμού στην παχιά στοιβάδα οξειδίων· υψηλή σκληρότητα (αποτριβή αντίθετου φραγμού)· δυσκολίες κόλλησης· δύσκολη αποκοπή στο στόμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 25 — Πλεονεκτήματα Ni-Cr
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των κραμάτων νικελίου - χρωμίου (Ni-Cr);
Απάντηση:
- Το σύστημα Ni-Cr (με ή χωρίς βηρύλλιο) είναι σήμερα ευρέως διαδεδομένο και κατέχει μεγάλο μερίδιο της παγκόσμιας αγοράς στα βασικά μέταλλα· η οικονομία που προσφέρει επιτρέπει τη χρήση του ακόμη και για ολικές χυτές στεφάνες ή ολομεταλλικές γέφυρες (σελ. 149-150). Πλεονεκτήματα: 1. Χαμηλό κόστος. 2. Χαμηλή πυκνότητα (περισσότερα χυτά ανά μονάδα βάρους — 8,0 έναντι 18,4 g/cm³). 3. Υψηλή αντοχή στην παραμόρφωση κατά την όπτηση (sag resistance) (Ni-Cr-Be). 4. Μπορούν να δημιουργούν λεπτά χυτά (υψηλό μέτρο ελαστικότητας — σχεδόν διπλάσιο των χρυσοκραμάτων). 5. Κακός αγωγός θερμότητας (προστασία πολφού). 6. Μπορεί να αδροποιηθεί με οξύ (Ni-Cr-Be — για συγκράτηση ρητινών). 7. Καλός δεσμός με την πορσελάνη. Τα χωρίς Be επιπλέον δεν περιέχουν βηρύλλιο (ασφαλέστερα), χυτεύονται όμως δυσκολότερα, δεν αδροποιούνται και παράγουν περισσότερα οξείδια.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χαμηλό κόστος, χαμηλή πυκνότητα, υψηλό sag resistance, λεπτά χυτά (υψηλό μέτρο ελαστικότητας), κακός αγωγός θερμότητας, αδροποίηση με οξύ (Be), καλός δεσμός με πορσελάνη· τα χωρίς Be: απουσία βηρυλλίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 26 — Πλεονεκτήματα Co-Cr
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των κραμάτων κοβαλτίου - χρωμίου (Co-Cr);
Απάντηση:
- Τα Co-Cr μεταλλοκεραμικής (Co 53-68 %, Cr 25-34 % + Mo, Ru, W) διατίθενται ως κράματα μεταλλοκεραμικής που χρησιμοποιούνται και για οικονομικές ολικές χυτές εργασίες· το κύριο συστατικό είναι το κοβάλτιο (γι' αυτό «κοβαλτίου-χρωμίου» και όχι «χρωμιοκοβάλτιο») (σελ. 151). Πλεονεκτήματα: 1. Δεν περιέχουν νικέλιο (κατάλληλα για ασθενείς με αλλεργία στο Ni). 2. Δεν περιέχουν βηρύλλιο (ασφάλεια τεχνίτη-ασθενούς). 3. Είναι κακοί αγωγοί της θερμότητας. 4. Έχουν χαμηλή πυκνότητα. 5. Χαμηλό κόστος. Διαφημίζονται ως βασικά κράματα «μη περιέχοντα νικέλιο και βηρύλλιο» για όσους ανησυχούν για τη βιοσυμβατότητα. Για σκελετούς μερικών οδοντοστοιχιών (Vitallium, Nobilium) προσφέρουν επιπλέον μεγάλο μέτρο ελαστικότητας, σκληρότητα, μικρό ειδικό βάρος και αντοχή στη διάβρωση (παθητικοποίηση από το Cr). Μειονεκτήματα: δυσκολότερη κατεργασία από τα Ni, υψηλή σκληρότητα, περισσότερη οξείδωση, λίγα μακροχρόνια κλινικά στοιχεία.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χωρίς νικέλιο, χωρίς βηρύλλιο, κακοί αγωγοί θερμότητας, χαμηλή πυκνότητα, χαμηλό κόστος· (για σκελετούς: ακαμψία, σκληρότητα, ελαφρότητα, αντοχή διάβρωσης).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 27 — Πολύτιμο έναντι βασικού σε μεταλλοκεραμική γέφυρα
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα ενός πολύτιμου κράματος έναντι ενός βασικού κράματος στην κατασκευή μιας μεταλλοκεραμικής γέφυρας;
Απάντηση:
- Με βάση τις § 8.5.2 και 8.6 (σελ. 138-151), τα πολύτιμα κράματα (χρυσοκράματα, κράματα παλλαδίου) πλεονεκτούν έναντι των βασικών (Ni-Cr, Co-Cr) στα εξής: 1. Βιοσυμβατότητα — δεν περιέχουν νικέλιο (αλλεργίες) ούτε βηρύλλιο (τοξικό για τεχνίτες και ασθενείς). 2. Ευκολία χειρισμών: εξαιρετική χυτευσιμότητα χωρίς εξειδικευμένες ικανότητες, εύκολη εφαρμογή στα όρια (μπορούν να «γυαλιστούν»/burnish), εύκολη διαμόρφωση-λείανση της μασητικής επιφάνειας και ρύθμιση σύγκλεισης — τα βασικά, λόγω υψηλής σκληρότητας, απαιτούν κοπτικά υψηλών στροφών και είναι χρονοβόρα. 3. Ευκολία στη συγκόλληση (τα βασικά παρουσιάζουν δυσκολίες κόλλησης). 4. Μικρότερη σκληρότητα → δεν αποτρίβουν τα δόντια του αντίθετου φραγμού και αφαιρούνται εύκολα από το στόμα (τα βασικά καταστρέφουν φρέζες-διαμάντια). 5. Ελεγχόμενη, λεπτή στοιβάδα οξειδίων και εξαιρετικός, προβλέψιμος δεσμός με την πορσελάνη — στα βασικά η αποτυχία του δεσμού συμβαίνει στην παχιά στοιβάδα οξειδίων, που μπορεί και να χρωματίσει την πορσελάνη. 6. Εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση και την αμαύρωση και υψηλό επίπεδο πολυτιμότητας. 7. Μικρότερη συστολή χύτευσης και ευκολότερη ακριβής εφαρμογή (τα βασικά, χαμηλής πυκνότητας, δυσκολεύουν στα χυτά υψηλής ακρίβειας σε φυγόκεντρο). Τα βασικά υπερτερούν αντίθετα σε κόστος, πυκνότητα, ακαμψία (μεγάλα γεφυρώματα) και sag resistance.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Βιοσυμβατότητα (χωρίς Ni-Be), εύκολη χύτευση-εφαρμογή ορίων-λείανση-ρύθμιση σύγκλεισης, εύκολη συγκόλληση, μικρότερη σκληρότητα (όχι αποτριβή ανταγωνιστών, εύκολη αφαίρεση), λεπτή στοιβάδα οξειδίων-αξιόπιστος δεσμός χωρίς χρωματισμό, εξαιρετική αντίσταση διάβρωσης-αμαύρωσης, ακριβέστερα χυτά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 28 — Βασικά έναντι χρυσοκραμάτων στη μεταλλοκεραμική
Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των βασικών κραμάτων για μεταλλοκεραμικές εργασίες σε σχέση με τα χρυσοκράματα για μεταλλοκεραμικές εργασίες;
Απάντηση:
- Κατά τις § 8.5.2 και 8.6.5 (σελ. 138-151): 1. Μέτρο ελαστικότητας σχεδόν διπλάσιο από τα χρυσοκράματα → μεγαλύτερη ακαμψία: σε ισοπαχείς γέφυρες η γέφυρα από βασικό κράμα κάμπτεται μόνο κατά το μισό υπό τις ίδιες μασητικές δυνάμεις, οπότε είναι κατάλληλα για γέφυρες με εκτεταμένα γεφυρώματα (όπου η κάμψη είναι το κύριο αίτιο αποτυχίας — ράγισμα πορσελάνης) και επιτρέπουν λεπτότερα χυτά (περισσότερος χώρος για πορσελάνη, λιγότερη αφαίρεση οδοντικής ουσίας). 2. Υψηλή αντοχή στην παραμόρφωση κατά την όπτηση (sag resistance) — τα Au-Pt-Pd έχουν χαμηλό sag resistance και μειωμένη αντοχή στον ερπυσμό. 3. Μεγαλύτερη σκληρότητα — αντοχή στην αποτριβή, διατήρηση στιλπνότητας. 4. Χαμηλή πυκνότητα (8,0 έναντι 18,4 g/cm³) — στην ίδια μονάδα βάρους αντιστοιχεί υπερδιπλάσια ποσότητα κράματος, δηλαδή περισσότερα χυτά. 5. Χαμηλό κόστος — τόση οικονομία, ώστε να χρησιμοποιούνται και για ολικές χυτές στεφάνες-ολομεταλλικές γέφυρες. 6. Κακοί αγωγοί θερμότητας (προστασία πολφού). 7. Φυσική τάση οξείδωσης → άφθονα οξείδια και καλός δεσμός με την πορσελάνη· τα Ni-Cr-Be μπορούν και να αδροποιηθούν με οξύ. Μειονεκτήματα τους: Ni-αλλεργίες, Be τοξικότητα, δύσκολη κατεργασία-κόλληση, παχιά οξείδια.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Διπλάσιο μέτρο ελαστικότητας (μισή κάμψη → εκτεταμένα γεφυρώματα, λεπτότερα χυτά), υψηλό sag resistance, μεγαλύτερη σκληρότητα, χαμηλή πυκνότητα (υπερδιπλάσια χυτά ανά βάρος), χαμηλό κόστος, κακοί αγωγοί θερμότητας, εύκολη οξείδωση-καλός δεσμός, αδροποίηση με οξύ.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 29 — Επίδραση αζώτου
Ερώτηση: Ποια είναι η επίδραση του αζώτου στα κράματα βασικών μετάλλων για σκελετούς μερικών οδοντοστοιχιών; Πώς μπορεί να αποφευχθεί;
Απάντηση:
- Η παρουσία αζώτου (N) συμβάλλει στην ψαθυρότητα του κράματος. Εάν το ποσοστό του αζώτου στο τελικό κράμα ξεπεράσει το 0,1 %, το χυτό παρουσιάζει μειωμένη ολκιμότητα (σελ. 155) — δηλαδή ο σκελετός και ιδίως τα άγκιστρα γίνονται εύθραυστα. Το άζωτο προσλαμβάνεται από τον ατμοσφαιρικό αέρα κατά την τήξη και τη χύτευση του λιωμένου κράματος, που σε υψηλή θερμοκρασία αντιδρά με τα αέρια. Η παρουσία του δεν μπορεί να αποφευχθεί παρά μόνο εάν η χύτευση αυτών των κραμάτων γίνει σε κενό (vacuum) ή παρουσία αργού (argon) — δηλαδή σε συσκευές χύτευσης με προστατευτική ατμόσφαιρα αδρανούς αερίου ή κενού, που αποκλείουν την επαφή του λιωμένου μετάλλου με τον αέρα. Για τον ίδιο λόγο (πρόσληψη άνθρακα από τον αέρα και τις χοάνες γραφίτη) πρέπει να αποφεύγονται τα ανοιχτά χυτήρια και οι χοάνες γραφίτη, και να ακολουθούνται πιστά οι οδηγίες του κατασκευαστή.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το άζωτο προκαλεί ψαθυρότητα· πάνω από 0,1 % το χυτό έχει μειωμένη ολκιμότητα. Αποφεύγεται μόνο με χύτευση σε κενό (vacuum) ή σε ατμόσφαιρα αργού.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 30 — Επίδραση χρωμίου
Ερώτηση: Ποια η επίδραση του χρωμίου στα κράματα βασικών μετάλλων για σκελετούς μερικών οδοντοστοιχιών;
Απάντηση:
- Το χρώμιο είναι παρόν σε όλα τα κράματα αυτής της κατηγορίας· κατά την προδιαγραφή No 14 της ADA η περιεκτικότητα σε χρώμιο πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 % (Co+Cr+Ni > 85 %) (σελ. 154). Το χρώμιο είναι υπεύθυνο για την ανθεκτικότητα των κραμάτων στη διάβρωση και την αμαύρωση. Αυτό επιτυγχάνεται επειδή το χρώμιο ενώνεται με το οξυγόνο ταχύτατα και δημιουργεί στην επιφάνεια του κράματος μια πολύ λεπτή στοιβάδα οξειδίων· η στοιβάδα αυτή είναι εντελώς επιφανειακή, δεν προχωρεί σε βάθος και προστατεύει το κράμα — το φαινόμενο ονομάζεται παθητικοποίηση (passivation). Εάν όμως το ποσοστό του χρωμίου ξεπεράσει το 30 %, η χύτευση του κράματος γίνεται δύσκολη· επίσης αλλάζουν οι ιδιότητές του και το κράμα καθίσταται τόσο ψαθυρό, ώστε δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οδοντιατρική χρήση. Το χρώμιο, όπως όλα τα στοιχεία αυτών των κραμάτων, αντιδρά με τον άνθρακα (καρβίδια), γι' αυτό αποφεύγονται οι χοάνες γραφίτη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το Cr (≥ 20 %) δίνει αντοχή σε διάβρωση-αμαύρωση μέσω παθητικοποίησης (λεπτή προστατευτική επιφανειακή στοιβάδα οξειδίων)· πάνω από 30 % η χύτευση δυσκολεύει και το κράμα γίνεται ψαθυρό-ακατάλληλο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 31 — Μειονεκτήματα βασικών έναντι τύπου IV
Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα των κραμάτων βασικών μετάλλων για σκελετούς μερικών οδοντοστοιχιών σε σχέση με τα κράματα τύπου IV;
Απάντηση:
- Κατά τις § 8.7.2.1-8.7.2.2 (σελ. 154-157): 1. Ακαμψία — έχουν μεγαλύτερο μέτρο ελαστικότητας (186-228 έναντι 90 GPa), δηλαδή είναι λιγότερο ελαστικά· η ακαμψία αποτελεί μειονέκτημα όπου απαιτείται μεγάλη ελαστικότητα: στους συγκρατητικούς βραχίονες των αγκίστρων, που πρέπει να ξεπερνούν τη μέγιστη περίμετρο των δοντιών στηριγμάτων· κίνδυνος κόπωσης και σπασίματος του αγκίστρου και περιοδοντικού τραυματισμού του δοντιού (ιδίως εύσειστου ή με μεγάλη ανατομικότητα) — γι' αυτό σε ελεύθερα άκρα συνιστώνται συνδυασμένα άγκιστρα με χρυσό συγκρατητικό βραχίονα. 2. Μικρή επιμήκυνση-ολκιμότητα (1,5-1,7 % έναντι 5-7 %, Πίνακας 8.4) → ψαθυρότερα, δεν επιδέχονται ρύθμιση (κάμψη) των αγκίστρων. 3. Μεγάλη σκληρότητα (340-380 έναντι 220-250 Vickers) → δυσχερέστερη και πιο χρονοβόρα διαμόρφωση και στίλβωση, κοπτικά μεγάλης ροπής-ταχύτητας (> 25.000 rpm), ηλεκτρολυτική στίλβωση. 4. Μεγαλύτερο ποσοστό συστολής κατά την πήξη → η καλή εφαρμογή του χυτού είναι εργασία με ιδιαίτερες απαιτήσεις (φωσφορικά-πυριτικά πυροχώματα). 5. Η συγκόλληση και οι επιδιορθώσεις των σκελετών είναι πιο δύσκολες (ηλεκτροσυγκόλληση, αρτύματα φθορίου). 6. Τεχνικά ευαίσθητα — οι ιδιότητες εξαρτώνται από θερμοκρασία καλουπιού-κράματος, αγωγούς, πρόσληψη C και N (όχι ανοιχτά χυτήρια, όχι γραφίτης). 7. Βιοσυμβατότητα: Ni (αλλεργίες), Be (τοξικό). Πλεονεκτούν σε κόστος, ελαφρότητα και αντοχή.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ακαμψία (μειονέκτημα στα άγκιστρα — κόπωση, σπάσιμο, περιοδοντικός τραυματισμός), μικρή ολκιμότητα, μεγάλη σκληρότητα (δύσκολη διαμόρφωση-στίλβωση), μεγαλύτερη συστολή χύτευσης, δυσκολότερη συγκόλληση-επιδιόρθωση, τεχνική ευαισθησία, Ni-Be βιοσυμβατότητα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 32 — Ένδειξη χρυσοκραμάτων τύπου IV σε σκελετούς
Ερώτηση: Πού ενδείκνυται η χρησιμοποίηση χρυσοκραμάτων τύπου IV στην κατασκευή σκελετών μερικών οδοντοστοιχιών;
Απάντηση:
- Η χρήση χρυσοκραμάτων για σκελετούς μερικών οδοντοστοιχιών έχει περιοριστεί πάρα πολύ (σήμερα σχεδόν αποκλειστικά βασικά κράματα). Το βασικό χαρακτηριστικό των τύπου IV είναι ότι με θερμική κατεργασία βελτιώνονται οι μηχανικές τους ιδιότητες (σκληρότητα 150 → 250 Vickers, όριο διαρροής 300 → 500 MN/m²). Είναι κράματα εκλογής για άγκιστρα, σε δόντια σχετικώς εύσειστα ή με μεγάλη ανατομικότητα, λόγω του σχετικώς μικρού μέτρου ελαστικότητας που έχουν σε σχέση με τα κράματα Co-Cr (90 έναντι 186-228 GPa) (σελ. 153). Επειδή τα Co-Cr/Ni-Cr είναι άκαμπτα, οι συγκρατητικοί βραχίονες των αγκίστρων τους κινδυνεύουν από κόπωση-σπάσιμο και το δόντι (εύσειστο ή με μεγάλη ανατομικότητα στην περίμετρο) από περιοδοντικό τραυματισμό· γι' αυτό συνιστάται, ιδιαίτερα σε μερικές οδοντοστοιχίες ελευθέρου άκρου, η χρήση συνδυασμένων αγκίστρων με συγκρατητικό βραχίονα από χρυσό (σελ. 156). Ενδείκνυνται επίσης όταν απαιτείται εύκολη ρύθμιση των αγκίστρων και εύκολη επισκευή-συγκόλληση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για άγκιστρα (συγκρατητικούς βραχίονες) σε δόντια εύσειστα ή με μεγάλη ανατομικότητα, λόγω του μικρού μέτρου ελαστικότητας — ιδίως συνδυασμένα άγκιστρα με χρυσό βραχίονα σε μερικές οδοντοστοιχίες ελεύθερου άκρου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 33 — Μέθοδοι συγκόλλησης
Ερώτηση: Ποιες μεθόδους συγκόλλησης γνωρίζετε και ποιες οι διαφορές τους; Ποιες χρησιμοποιούνται στην οδοντοτεχνία;
Απάντηση:
- Συγκόλληση = η ένωση τμημάτων μεταλλικής εργασίας (κατασκευή σε κομμάτια, κοπή στη δοκιμή, επιδιόρθωση). Οι μέθοδοι διακρίνονται σε άμεσες, αυτογενείς και έμμεσες ή ετερογενείς (σελ. 157). Άμεση: συγκόλληση δύο επιφανειών χωρίς τη μεσολάβηση υλικού (κόλλησης) και χωρίς να λιώσουν οι επιφάνειες — με ανάπτυξη θερμοκρασίας και πίεσης· δεν χρησιμοποιείται στην οδοντιατρική-οδοντοτεχνία. Αυτογενής (welding): χωρίς κόλληση, αλλά με λιώσιμο των επιφανειών που θα συγκολληθούν (π.χ. ηλεκτροσυγκόλληση, συγκόλληση με Laser — αμελητέα θερμότητα, χωρίς πυροχωμάτινο εκμαγείο, γρήγορη, ακριβής, ακριβή συσκευή). Έμμεση ή ετερογενής (soldering / brazing): με τη βοήθεια ενός υλικού (κόλλησης) που παρεμβάλλεται ανάμεσα στις επιφάνειες — μεγάλο ρόλο παίζει το κράμα της κόλλησης (σκληρές κολλήσεις χρυσού κ.λπ.), τα αρτύματα κράσης, η απόσταση 0,05-0,2 mm. Στην οδοντιατρική σήμερα χρησιμοποιούνται και τα δύο είδη: η αυτογενής και η έμμεση. Στη μεταλλοκεραμική διακρίνεται επίσης η συγκόλληση πριν (pre-soldering) και μετά την όπτηση (post-soldering) της πορσελάνης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Άμεση (χωρίς κόλληση, χωρίς τήξη — θερμοκρασία+πίεση· όχι στην οδοντιατρική), αυτογενής/welding (χωρίς κόλληση, με τήξη των επιφανειών — Laser, ηλεκτροσυγκόλληση), έμμεση/ετερογενής (με παρεμβαλλόμενη κόλληση)· στην οδοντοτεχνία αυτογενής και έμμεση· pre-/post-soldering.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 34 — Επιθυμητές ιδιότητες κόλλησης
Ερώτηση: Ποιες είναι οι επιθυμητές ιδιότητες μιας κόλλησης;
Απάντηση:
- Η κόλληση πρέπει να είναι συμβατή με την επιφάνεια που θα συγκολλήσει (όχι απαραίτητα ίδιας σύστασης) — συμβατότητα ως προς θερμοκρασία τήξης, ικανότητα διαβροχής, ροή, αντοχή σε αμαύρωση-διάβρωση, σταθερότητα χρώματος (σελ. 158-159). Η ιδανική κόλληση, ανεξάρτητα από τη χρήση της, έχει ιδιότητες όπως: 1) ευκολία ροής σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία (να ρέει ~60 °C κάτω από την τήξη του κράματος), 2) ικανοποιητική ρευστότητα όταν λιώνει (καλή διαβροχή), 3) αντοχή συμβατή με την αντοχή των κραμάτων που συγκολλούνται, 4) αποδεκτό χρώμα, ώστε να μη διακρίνεται η συγκόλληση, και 5) ικανοποιητική αντίσταση στην αμαύρωση (tarnish) και στη διάβρωση (corrosion) (σελ. 160). Καμιά κόλληση δεν έχει όλες τις ιδιότητες, γι' αυτό υπάρχουν πολλές· η επιλογή γίνεται ανάλογα με το είδος των κραμάτων (πολύτιμα-βασικά) και τον τρόπο συγκόλλησης, και ακολουθείται πιστά η διαδικασία του κατασκευαστή. Στη μεταλλοκεραμική: pre-soldering → τήξη κόλλησης μεγαλύτερη από την όπτηση· post-soldering → μικρότερη από την τελευταία όπτηση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ευκολία ροής σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία, ικανοποιητική ρευστότητα-διαβροχή, αντοχή συμβατή με τα συγκολλούμενα κράματα, αποδεκτό χρώμα, αντίσταση σε αμαύρωση-διάβρωση· συμβατή θερμοκρασία τήξης (60 °C κάτω από το κράμα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 35 — Δράση αρτυμάτων κράσης
Ερώτηση: Ποια η δράση των αρτυμάτων κράσης;
Απάντηση:
- Για να επιτύχει η έμμεση συγκόλληση πρέπει η ρευστή κόλληση να διαβρέξει καλά τις μεταλλικές επιφάνειες· η διαβροχή εξαρτάται από την επιφανειακή τάση της κόλλησης και την ελεύθερη ενέργεια της επιφάνειας. Τα μέταλλα, έχοντας μεγάλη ελεύθερη επιφανειακή ενέργεια, δημιουργούν οξείδια (η αυξημένη θερμοκρασία της συγκόλλησης τα αυξάνει), που μειώνουν την ελεύθερη ενέργεια και δυσκολεύουν τη διαβροχή. Τα αρτύματα κράσης (fluxes) είναι «καθαριστικά μέσα» από ενώσεις βόρακα, βορικού οξέος ή φθορίου και λειτουργούν ως «ρευστοποιητικά» της κόλλησης (σελ. 160-161). Δράση: λιώνουν σε θερμοκρασία μικρότερη της κόλλησης, διαβρέχουν την επιφάνεια και, επειδή έχουν αναγωγική δράση, απομακρύνουν τα οξείδια που έχουν ήδη δημιουργηθεί και εμποδίζουν τη δημιουργία νέων, διατηρώντας τις επιφάνειες καθαρές· επίσης (π.χ. το βορικό οξύ) ελαττώνουν τη θερμοκρασία πήξης της κόλλησης, κάνοντάς την να ρέει ευκολότερα. Για πολύτιμα κράματα βόρακας ή βορικό οξύ· για βασικά (Ni-Cr/Co-Cr) άρτυμα που περιέχει φθόριο. Κάθε άρτυμα δρα σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες (ο βόρακας πολύ ρευστός για pre-soldering, το φθόριο ανεπαρκές στις χαμηλές θερμοκρασίες του post-soldering). Η ποσότητα πρέπει να είναι ακριβώς η απαιτούμενη (υπερβολή → πόροι), προτιμάται μορφή σκόνης, και χρησιμοποιούνται και κατά την τήξη των κραμάτων πριν τη χύτευση για απομάκρυνση οξειδίων.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ενώσεις βόρακα/βορικού οξέος/φθορίου που λιώνουν πριν την κόλληση, διαβρέχουν την επιφάνεια, με αναγωγική δράση απομακρύνουν και εμποδίζουν τα οξείδια (καθαρές επιφάνειες → καλή διαβροχή) και μειώνουν τη θερμοκρασία πήξης της κόλλησης (ρευστοποιητικά)· βόρακας για πολύτιμα, φθόριο για βασικά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 36 — Αντιρροϊκά
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για τα αντιρροϊκά;
Απάντηση:
- Υπάρχουν επιφάνειες με τις οποίες η κόλληση δεν πρέπει να έρθει σε επαφή (π.χ. όρια στεφανών, μασητικές επιφάνειες, περιοχές που θα δεχθούν πορσελάνη, εσωτερικό στεφανών). Για να περιοριστεί η ροή της λιωμένης κόλλησης χρησιμοποιούνται ουσίες οι οποίες εμποδίζουν την επέκταση του αρτύματος κράσης, άρα και της ρευστής κόλλησης. Οι ουσίες αυτές ονομάζονται αντιαρτύματα κράσης ή αντιρροϊκά (antiflux) (σελ. 161). Τέτοιες ουσίες είναι ο γραφίτης (π.χ. κοινό μολύβι) για χαμηλές θερμοκρασίες και το εναιώρημα του ερυθρού σιδήρου (οξειδίου του σιδήρου, rouge) σε οινόπνευμα. Τοποθετούνται στις επιφάνειες με τις οποίες δεν πρέπει να έρθει σε επαφή η κόλληση, πριν από τη συγκόλληση, οριοθετώντας έτσι την περιοχή ροής της κόλλησης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ουσίες (αντιαρτύματα κράσης) που εμποδίζουν την επέκταση του αρτύματος και άρα τη ροή της λιωμένης κόλλησης σε ανεπιθύμητες επιφάνειες· γραφίτης (μολύβι) για χαμηλές θερμοκρασίες και εναιώρημα ερυθρού σιδήρου σε οινόπνευμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 37 — Ρόλος περιεκτικότητας κόλλησης σε χρυσό
Ερώτηση: Τι ρόλο παίζει η περιεκτικότητα σε χρυσό μιας κόλλησης;
Απάντηση:
- Οι οδοντιατρικές κολλήσεις είναι κυρίως χρυσοκράματα (σκληρές κολλήσεις). Η περιεκτικότητα των χρυσοκολλήσεων σε χρυσό επηρεάζει τη θερμοκρασία τήξης, τη ρευστότητα, την αντοχή στη διάβρωση, το χρώμα και τις μηχανικές ιδιότητες (σελ. 159). Συγκεκριμένα: η θερμοκρασία τήξης της κόλλησης εξαρτάται από τη σύστασή της — όσο αυξάνει η περιεκτικότητά της σε χρυσό, τόσο αυξάνει η θερμοκρασία τήξεως. Αυτό καθορίζει την επιλογή: η κόλληση πρέπει να ρέει σε θερμοκρασία 60 °C μικρότερη από τη θερμοκρασία τήξεως του κράματος που συγκολλά· στη μεταλλοκεραμική, για συγκόλληση πριν την όπτηση (pre-soldering) απαιτείται κόλληση με τήξη μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία όπτησης (υψηλότερης περιεκτικότητας σε χρυσό), ενώ για συγκόλληση μετά την όπτηση (post-soldering) τήξη μικρότερη από την τελευταία όπτηση (χαμηλότερης περιεκτικότητας). Επίσης η υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρυσό βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση-αμαύρωση και δίνει χρώμα που ταιριάζει με το χρυσοκράμα, ώστε η συγκόλληση να μη διακρίνεται· οι κολλήσεις είναι γενικά ψαθυρές με μειωμένη σκληρότητα-ολκιμότητα, και η αντοχή της συγκόλλησης εξαρτάται κυρίως από τους πόρους, όχι από τη σύνθεση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Καθορίζει τη θερμοκρασία τήξης (περισσότερος χρυσός → υψηλότερη τήξη), τη ρευστότητα, την αντοχή στη διάβρωση, το χρώμα και τις μηχανικές ιδιότητες· επιλογή ώστε να ρέει 60 °C κάτω από το κράμα, πάνω από την όπτηση (pre-soldering) ή κάτω από αυτήν (post-soldering).
Κριτήρια αξιολόγησης:
