Материалы для рабочих и вспомогательных моделей
Наиболее употребляемым материалом для моделей является гипс. Им пользуются почти на всех этапах изготовления зубных протезов и аппаратов. В зубном протезировании, в основном, применяется медицинский полуводный гипс, который может быть альфа и бета-полугидратом. Последний получают, нагревая минерал (исходное сырье) до 170°С и выдерживая при этой температуре в течение 12 часов.
В результате такой обработки получается порошок с повышенной (60-65%) водопотребностью.
Альфа-полугидрат образуется при нагревании при температуре 125-130°С под давлением 1,3 атмосферы в специальных автоклавах. Такой гипс называется автоклавированным, высокопрочным или супергипсом. При замешивании он поглощает только 40-45% воды, благодаря чему обладает повышенной прочностью.
В случае перегрева может произойти полная потеря воды и образоваться ангидрид. Если гипс нагревался до температуры 600С получается так называемый "мертвым", несхватывающийся гипс.
При замешивании гипса в резиновую колбу или чашку наливают необходимое количество воды и постепенно засыпают порошок гипса из расчета на одну часть воды две части гипса. Практически гипса насыпают столько, чтобы у стенок колбы не осталось свободной воды. При наличии дозаторов замешивание гипса начинают с отмеривания порошка. Дав порошку немного напитаться водой, смесь энергично размешивают шпателем до однородной консистенции. С четвертой минуты после смешивания начинается процесс кристаллизации, происходит образование двугидрата.
Примерно к 7-10-й минуте порошок соединяется с водой, образуются кристаллы. При затвердевании кристаллы вытягиваются, сращиваются в кристаллические агрегаты, гипс расширяется в объёме до 1%. Высохший двуводный гипс представляет собой твёрдую пористую массу. Соотношение воды и порошка существенно сказывается на качестве затвердевающего гипса.
Скорость схватывания зависит от режима термической обработки на заводе, дисперсности порошка, температуры воды, интенсивности размешивания и наличия добавок. Чем мельче порошок, тем быстрее гипс схватывается. Повышение температуры воды от комнатной (18-20°С) до 37°С ускоряет схватывание, от 37°С до 50"С практически не влияет на скорость. Вода, имеющая температуру свыше 50°С замедляет реакцию, а в кипящей воде гипс вообще не схватывается.
Существуют ускорители (катализаторы) и замедлители (ингибиторы) скорости затвердевания. В качестве ускорителей применяют 3-4% раствор поваренной соли или калиевой селитры. В качестве замедлителей - столярный клей. 2-3% раствор буры (соль борной кислоты) и 5% раствор сахара или винного спирта.
Твёрдость, прочность гипса зависит от способа термической обработки на заводе, от соотношения количества воды и порошка, от применения ускорителей и замедлителей. Чем меньше воды (в разумных пределах), тем твёрже, прочнее гипс. Ускорители снижают, а замедлители повышают твёрдость и прочность. Зубной техник ускорителями схватывания, в том числе раствором поваренной соли, практически не пользуется, чтобы не ухудшить качество моделей.
Гипс может поставляться в лаборатории в бумажных мешках-кулях (бумага пропитана специальным водоотталкиваюшим веществом), целлофановых пакетах, банках с притертыми пробками. Незакупоренный гипсовый порошок способен впитывать влагу из воздуха. Для восстановления свойств отсыревшего порошка гипса его насыпают на металлический противень и просушивают над плитой или горелкой при постоянном помешивании. О восстановленных свойствах судят по побелению порошка и контрольному замешиванию.
Отдельные заводы-изготовители поставляют медицинский гипс с ускоренным до 2,5-3 минут началом схватывания, что может создавать определённые трудности в работе специалистов. Для замедления начала схватывания до 4-5 минут, например, марки ВГМ-ША ассоциация "Волховгипс" рекомендует порошок гипса предварительно выдержать в открытой таре в помещении с влажностью воздуха 50-90% в течение 2-3 недель, что одновременно увеличит и прочность гипсовой модели.
Для замедления начала схватывания до 7-8 минут гипс следует замешивать на воде, в которую добавлен замедлитель, например, тринатрийфосфат (7-8 г. на 1 л воды).
Бета-гипс рабочей модели в ходе технологического процесса стирается, отрывается с воском, легко повреждается. Для изготовления точных зубных протезов усложненных конструкций рабочие модели должны быть комбинированными: зубы и альвеолярный отросток из супергипса, цоколь -обычный гипс. Для получения моделей, способных выдерживать температуру 900-1000°С одну часть гипса смешивают с 2-3 частями кварцевого (речного) песка. Если модель должна нагреваться до 1400-1500°С, применяют специальные огнеупорные массы из заводских комплектов "Силамин", "Кристосил" и др.
Для изготовления отдельных деталей комбинированных моделей могут использоваться легкоплавкие сплавы, медная амальгама, стоматологические цементы и стандартные заготовки.