использование бора шарового
архитектурная модель проект 6 класс

Тепловое расширение кварц / кристобалит

Тепловое расширение кварц / кристобалит

Перед нагревом обратить внимание: Во время нагревания опоки с формовочной массой протекает ряд физико-химических преобразовательных процессов. Основные компоненты формовочной массы - кварц и кристобалит - это термодатчики расширения.

Расширение объема формовочной смеси в опоке необходимо для компенсации объемной усадки заливаемого сплава во время кристаллизации и охлаждения. В этой фазе расширения и усадки линейная геометрия середины зубной дуги должна сохраняться.

У сплавов принципиально отсутствует проявление линейной усадки при литье округлых форм. Изменение геометрии зубной дуги влечет за собой уменьшение радиуса при охлаждении отливки. Усадка сплава должна быть компенсирована в литейной форме во время кристаллизации за счет свойств формовочной массы.

Кристобалит как компонент в формовочной смеси относится к керамике. Кроме того, керамическая композиция считается самым стабильным и, следовательно, самым точным датчиком расширения, благодаря которому можно получить самые гладкие поверхности отливки.

Кристобалит очень легко разупрочняется и позволяет легко извлечь отлитые каркасы. Кварц, как основной компонент, придает жесткость формовочной смеси в процессе спекания. Чем больше удельный вес кварца в смеси, тем жестче масса.

Линейная геометрия зубного ряда относительно центра
Линейное отклонение вследствие уменьшения геометрических размеров в процессе затвердевания

Кроме того, твердость формовочной массы определяется достаточно высокой температурой предварительного нагрева. Спекание кварца происходит между 820 ° C и 870°C.

Если температура поднимается выше (между 950 ° C и 1000° C), спеченный кварц всегда приобретает высокую прочность. Кварц определяет изменение расширения формовочной массы при температуре от 570°C до 580 ° C.

Дополнительно кварц отвечает за два физико-химических процесса: спекание кварца между 820 ° C и 870 ° C; восстановление параметров литейной формы при охлаждении.

Кварц уменьшается в объеме при охлаждении примерно на 90% в сравнении с расширением при нагреве, но только в том случае, когда вся формовочная смесь полностью прогрета до температуры спекания кварца.

Точность дозирования количества кварца в формовочной массе позволяет достичь возвращения параметров литейной полости к 0-пункту (к исходным размерам) при охлаждении и уменьшении объема формы. Это обеспечивает точную припасовку каркасов большой протяженности.

Сравнение геометрии зубной дуги в норме и при усадке

Рисунок: При термомеханическом анализе изменение размеров блока в областях превращений кристобалита и кварца находится в дилатометрическом измерении.

Здесь становится также очевидным, что после преобразования кварца при 580 ° C формовочная масса больше не подвержена никаким последующим изменениям объема.

Это важно для определения температуры нагрева, которой нужно достичь к моменту заливки. Форма должна быть прогрета до температуры не ниже 600 ° C, так как иначе не будет компенсирована усадка.

Рис. 1: Термомеханические измерения в дилатометре показывают, что расширение и усадка формовочной массы зависят от ее состава. Анализ свойств формовочной смеси 1 ( здесь: Brevest M1) показывает, что это - стандартная масса для цельнолитых вторичных конструкций.

Также она может быть использована для литья коронок и мостовидных протезов из неблагородных сплавов благодаря относительно высокой доле мелкодисперсных фракций.

В ней традиционно высокое для неблагородных сплавов содержание кварца стабилизируется относительно большим количеством кристобалита, что позволяет точно регулировать высокие показатели термического расширения.

Цельнолитая конструкция всегда имеет большую протяженность, поэтому уменьшение объема формовочной массы при охлаждении во время кристаллизации сплава является предпосылкой для оптимальной припасовки каркаса вторичного протеза.

Рис. 2: Формовочная смесь 2 расширяется в основном при затвердевании. Ее тепловое расширение выражено очень незначительно, следовательно, процесс предварительного нагрева оказывает небольшое влияние на точность припасовки.

Тем не менее, необходимо учитывать, что расширение при затвердевании имеет более высокие допуски, чем тепловое. На рис. отчетливо видно, что малое количество кварца недостаточно компенсирует усадку формы при охлаждении.

Большое содержание фосфата в формовочной массе не может оптимизировать усадку формы, чтобы ее объем уменьшался в процессе охлаждения ниже 0-пункта, не позволяя точно отлить объемные конструкции. Массы такого типа пригодны только для литья каркасов малой протяженности.

Рис. 3: Формовочная смесь 3 с очень высоким содержанием кристобалитa (при незначительном количестве кварца)позволяет очень легко разобрать форму и получить отливку с исключительно гладкими поверхностями.

Но малое содержание кварца в формовочной массе недостаточно компенсирует усадку формы при охлаждении, что делает ее пригодной (как и массу 2) только для литья одиночных коронок и каркасов малой протяженности.

Рис. 4: Формовочная масса 4 (здесь: Brevest Rapid 1) - типичная быстронагревающаяся формовочная смесь с высоким содержанием кварца при уменьшенном количестве кристобалита очень тонкого помола.

Эта масса благодаря высокому содержанию кварца при охлаждении относительно легко возвращается в 0-пункт. Она может применяться как для обычного линейного нагрева, так и для ускоренного терморежима.

Перед нагреванием обращают внимание: Собранную форму ( опоку с формовочной смесью) помещают в печь предварительного нагрева (муфельную печь), имеющую комнатную температуру.

Форму устанавливают на рифленую пластинку заливочной воронкой вниз, чтобы вытекающий воск сгорал и в пустотах возникала циркуляция горячего воздуха. В этом положении литейной формы расплавленный воск легко вытекает и сгорает в муфельной печи.

Исходя из принципов термодинамики (теплый воздух поднимается вверх, холодный опускается вниз) в пустотах внутри формовочной массы возникает циркуляция воздуха.

Формовочная смесь прогревается теплом печи извне, так что в центре формы ее температура ниже, чем у стенки. Если форма расположена заливочной воронкой книзу, более холодные пары воска могут быть вытеснены циркуляцией горячего воздуха и сгореть без образования золы в литейной полости формы.

Чем выше поднимается температура, тем интенсивнее протекает циркуляция воздуха внутри формовочной массы и тем быстрее форма достигает конечного желаемого прогрева.

Чтобы циркуляция горячего воздуха оптимально способствовала выгоранию воска, форму необходимо установить на керамической шамотной пластине с глубоким рифлением поверхности. Температура, муфельная печь и литейная форма

На следующих диаграммах измерения динамики нагрева (2.11 и далее) фактическая температура печи представлена черной линией (определена управляемым зондом в центре камеры печи), синей линией изображена температура, измеренная в центре литейной формы.

Идеальное положение собранной литейной формы в печи предварительного нагрева
Принцип восходящих потоков тепла

Внимание

В связи с тем,что вы заблокировали трансляцию рекламы,вы сможете продолжить

просмотр сайта после нажатия одной из кнопок социальных сетей !

Facebook Twitter Google +