Зубная керамика
Новая технология для зубных заготовок

 
Технология, разработанная компанией КОМАГЕ для производства стоматологической керамики, обеспечила в 2006 г. огромный прирост эффективности и дала толчок настоящему росту популярности осевого прессования в этой отрасли.

 

 

Сочетание специально подготовленного порошка (первоначально используемого для изостатического прессования) и проработанной технологии осевого прессования позволяет производить заготовки с точными размерами без повторной обработки - всего за один этап. S-DT, S-DTML от КОМАГЕ - это специально разработанная прессовая система для производства заготовок из циркония в стоматологической керамике.

В дополнение к желаемым преимуществам - таким как равномерная плотность в изделии - процессы изостатического прессования также имеют серьезные недостатки в производстве высококачественной керамики. К примеру, процесс является сложным, требует обширной дополнительной переработки и приводит к достаточно высоким потери материала. В зависимости от предполагаемой формы неспечённой прессовки, исходный материал заполняется в мешок или трубку. Например, для получения круглых, дискообразных изделий будут использоваться цилиндрические трубы. Затем труба помещается в сосуд под давлением изостатического пресса, который заполняется жидкостью. Последующее медленное повышение давления жидкости в резервуаре до, например, 2000 бар обеспечивает в значительной степени изостатические условия сжатия для неспечёной прессовки и затем снова должно медленно снижаться до давления окружающей среды. Жидкость сливается. Компакт снимается со шланга и обрезается таким образом, чтобы его можно было обрабатывать, например, отрезать из него ломтики. Неопределенные уплотненные участки или так называемые " ноги слона " - неровности снизу и сверху - должны быть отрезаны. Поэтому необходимы многочисленные рабочие этапы, и в результате процесса обрезки получается ценный материал, который не всегда может быть полностью переработан. Обработку необходимо проводить алмазным пильным диском, так как диоксид циркония, используемый в стоматологической керамике, имеет почти такую же твердость, как и драгоценный камень. По этой причине желаемые детали часто также сначала режутся до шероховатости после изостатического прессования, а затем переворачиваются на токарном станке так, чтобы они стали радиально плоскими.

Процесс осевого прессования стоматологической керамики компанией КОМАГЕ

 

Порошковый материал, используемый в изостатическом процессе, не требует никаких веществ, улучшающих текучесть материала или смазочных материалов, только связующее вещество. Кроме того, структура гранулы не играет такой большой роли, потому что материал - независимо от его консистенции - просто вдавливается в трубы. В осевом производстве всё по-другому. Для того, чтобы использовать этот эффективный безостаточный одностадийный процесс, компания КОМАГЕ адаптировала программу траверс для гидравлического испытательного пресса. После всего лишь двух этапов оптимизации, как технология прессования, так и инструментальная технология могут быть адаптированы таким образом, что желаемые детали могут быть изготовлены также из крупнозернистых материалов с не самой лучшей текучестью. Однако, пока еще не оптимально.

 

 

Новая процедура прессования в применении

После публикации первых, многообещающих результатов на сайте КОМАГЕ одна стоматологическая лаборатория заинтересовалась новым процессом. Ранее в лаборатории фрезеровали детали из предварительно изготовленных керамических пластин. И пластины, и процесс были чрезвычайно дорогостоящими. Производимые заготовки, т.е. полуфабрикаты, составляли от 400 до 500 евро при диаметре 100 и высоте 20 миллиметров, так как относительно высокие потери материала и механообработки в результате процесса были включены в цену готовых листов. Таким образом, цель состояла в том, чтобы обеспечить процесс, с помощью которого можно было бы производить зубную керамику как можно быстрее и с минимальными потерями. Для решения проблемы текучести был использован исходный материал, который используется для производства протезов тазобедренного сустава. В этом сегменте однородность и точность размеров имеют первостепенное значение. Поэтому их невозможно достичь с помощью простого порошка, содержащего только связующий материал.

Морозостойкий и экономичный

Первоначальный материал для протезирования тазобедренного сустава использовался на экспериментальной основе. Первыми прессованными деталями были диски диаметром 100 миллиметров. В дальнейшем процесс был оптимизирован - например, спекание во избежание разламывания, или в области параметров прессования, которые должны были быть точно сбалансированы для достижения желаемой плотности. Уплотнение материала осуществляется при помощи гидравлического пресса KOMAGE S120/200, с усилием 1200 или 2000 кН (около 200 тонн). Хотя, как показывает опыт, в этом нет абсолютной необходимости, продукты в области стоматологической керамики после осевого прессования частично все еще подвергаются изостатическому пост-уплотнению - просто потому, что на рынке преобладает убеждение, что только изостатически прессованные материалы достигают наивысшего качества. С помощью процесса КОМАГЕ в начале производственной цепочки можно производить высококачественную, размерно точную стоматологическую керамику за одну операцию при затратах в четверть от себестоимости изостатического процесса прессования. Стоимость 10-миллиметрового бланка составляла менее 100 евро в 2017 году.