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.

Продолжение здесь