در حین تف جوشی چه اتفاقی برای زیرکونیا می افتد؟

در حین تف جوشی چه اتفاقی برای زیرکونیا می افتد؟

 

 

اگر تا به حال یک ترمیم زیرکونیا را قبل و بعد از سینترینگ مقایسه کرده باشید، یک تغییر به راحتی قابل توجه است: ترمیم کوچکتر می شود.

اما تغییر ابعاد تنها بخشی از اتفاقاتی است که در طی پخت اتفاق می افتد.

قبل از زینترینگ، زیرکونیای دندانی معمولاً در حالت پیش-سینترینگ عرضه می‌شود. استحکام کافی برای فرز CAD/CAM دارد و ماشین‌کاری آن بسیار ساده‌تر از زیرکونیای کاملاً متخلخل است. با این حال، در این مرحله، مواد هنوز به چگالی، ریزساختار و مشخصات نهایی مواد مورد انتظار پس از تف جوشی نرسیده است.

در طول پخت، زیرکونیا از طریق یک چرخه دمای کنترل شده گرم می شود. با افزایش دما، ذرات پیوند نزدیک‌تری دارند، منافذ کوچک‌تر می‌شوند، مواد متراکم‌تر می‌شوند و ترمیم به تدریج به ابعاد نهایی خود می‌رسد.

برای کسی که هر روز با زیرکونیا کار می کند، درک آنچه در داخل ماده اتفاق می افتد مفید است به جای اینکه زینترینگ را صرفاً "گرم کردن تاج" بدانیم.

زیرکونیا قبل از پخت چگونه است؟

بلوک‌های زیرکونیای دندانی که برای آسیاب CAD/CAM استفاده می‌شوند، عموماً در حالت نیمه متراکم شده یا از قبل{0}}سینتر شده عرضه می‌شوند.

در این مرحله، مواد دارای استحکام کافی برای دست زدن و آسیاب شدن هستند، اما چگالی آن همچنان کمتر از زیرکونیای کاملا متخلخل است.

ماشینکاری زیرکونیای کاملاً پخته شده با تجهیزات فرز دندانی معمولی دشوار است. برش زیرکونیای از قبل پخته شده آسانتر است، که به ماشین فرز اجازه می دهد تا قبل از اینکه مواد به چگالی نهایی خود برسد، ترمیم را ایجاد کند.

ترمیم همچنین بزرگتر از اندازه نهایی مورد نظر خود آسیاب می شود زیرا زیرکونیا در طول پخت منقبض می شود.

به عنوان مثال، یک بلوک زیرکونیا ممکن است بسته به ماده، انقباض خطی مشخصی در حدود 20٪ تا 25٪ داشته باشد. نرم افزار CAD/CAM از ضریب انقباض سازنده برای محاسبه ابعاد فرز بزرگ شده استفاده می کند.

مقدار واقعی به مادیات-خاص است. مقدار انقباض 20% نباید به عنوان یک تنظیم استاندارد برای هر بلوک زیرکونیا در نظر گرفته شود.

برای تغییر آزمایشگاه از یک تامین کننده زیرکونیا به دیگری، بررسی ضریب انقباض جدید قبل از آسیاب یکی از اولین کارهایی است که باید انجام شود.

با شروع گرمایش چه اتفاقی می افتد؟

هنگامی که ترمیم زیرکونیا در کوره قرار می گیرد و برنامه شروع می شود، دما مطابق با منحنی گرمایش انتخاب شده افزایش می یابد.

در ابتدای چرخه، مواد به سادگی در حال گرم شدن هستند. با نزدیک شدن دما به محدوده تف جوشی، انتشار و پیوند ذرات اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

کوره زیرکونیا را در یک مرحله متراکم نمی کند.

در عوض، ذرات به تدریج اتصالات قوی تری با یکدیگر ایجاد می کنند، در حالی که فضاهای بین آنها کوچکتر می شود.

میزان چگالش تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد، از جمله:

ترکیب زیرکونیا

ویژگی های پودر

چگالی اولیه

اندازه و توزیع ذرات

نرخ گرمایش

دمای تف جوشی

زمان برگزاری

شرایط سرمایش

برای مثال، یک برنامه مرسوم زیرکونیا ممکن است از نرخ گرمایش در حدود 5-10 درجه در دقیقه استفاده کند، در حالی که برخی از سیستم‌های سریع{2} از نرخ گرمایش بسیار بالاتری استفاده می‌کنند. این مقادیر به جای تنظیمات جهانی، نمونه هستند. چرخه صحیح به دستورالعمل سازنده زیرکونیا بستگی دارد.

بنابراین برنامه تف جوشی باید با مواد در حال پردازش مطابقت داشته باشد.

زیرکونیا متراکم تر می شود

یکی از تغییرات اصلی در حین پخت، چگالش است.

قبل از پخت، زیرکونیا حاوی منافذ و فضاهای بین ذرات است. همانطور که مواد تا دمای مورد نیاز گرم می شوند، انتشار به ذرات اجازه می دهد تا اتصالات قوی تری با یکدیگر ایجاد کنند.

با کوچکتر شدن این فضاها، تراکم افزایش می یابد.

یک راه ساده برای تصویر کردن فرآیند این است که مجموعه ای از ذرات را تصور کنید که به تدریج ساختاری پیوسته و فشرده تر را تشکیل می دهند.

چگالی بلوک زیرکونیای دندانی می تواند در طول این فرآیند به طور قابل توجهی تغییر کند. بسته به ماده، زیرکونیای کاملاً پخته شده ممکن است به چگالی تقریباً 6.0 گرم بر سانتی‌متر مکعب یا بیشتر برسد، در حالی که مواد از قبل زینتر شده چگالی کمتری دارند.

مقدار دقیق به ترکیب زیرکونیا و فرآیند تولید بستگی دارد.

این افزایش در چگالی ارتباط نزدیکی با انقباض است که در طی پخت رخ می دهد.

چرا بازسازی کوچکتر می شود؟

با متراکم شدن زیرکونیا، حجم مواد کاهش می یابد.

به همین دلیل است که ترمیم هایی که پس از آسیاب بزرگ به نظر می رسند، پس از پخت کوچکتر می شوند.

به عنوان مثال، اگر یک ماده زیرکونیا دارای انقباض خطی مشخص شده 20٪ باشد، سیستم CAD/CAM باید آن تغییر را قبل از آسیاب جبران کند.

این رابطه صرفاً به معنای کاهش 20 درصدی بازسازی کامل نیست. نرم افزار CAD/CAM ابعاد دیجیتال را قبل از آسیاب بزرگ می کند تا ترمیم بتواند در حین پخت به ابعاد مورد نظر منقبض شود.

ضریب انقباض واقعی بین محصولات متفاوت است.

در هنگام خنک شدن چه اتفاقی می افتد؟

خنک کردن نیز بخشی از چرخه تف جوشی است.

ترمیم معمولاً باید طبق چرخه برنامه ریزی شده و دستورالعمل سازنده زیرکونیا خنک شود.

روش خنک سازی مناسب به مواد و دستورالعمل سازنده کوره بستگی دارد.

برای کارهای آزمایشگاهی، بهتر است اجازه دهید چرخه برنامه ریزی شده کامل شود، مگر اینکه سازنده زیرکونیا یا کوره روش متفاوتی را ارائه دهد.

باز کردن کوره در دمای بالا همچنین می‌تواند ترمیم‌ها را در معرض تغییر دمای سریع قرار دهد که بخشی از چرخه برنامه‌ریزی شده نبود.

آیا تف جوشی سریع اتفاقی را که برای زیرکونیا می افتد تغییر می دهد؟

تف جوشی سریع از چرخه حرارتی کوتاه تری استفاده می کند، معمولاً با افزایش نرخ گرمایش و تنظیم سایر قسمت های برنامه.

هدف اصلی یکسان است: متراکم شدن زیرکونیا.

تفاوت دما{0}}سابقه زمانی تجربه شده توسط مواد است.

برای مثال، یک چرخه مرسوم زیرکونیا ممکن است 6 تا 10 ساعت طول بکشد، در حالی که برخی از برنامه‌های پخت سریع می‌توانند چرخه اصلی را در حدود 2 ساعت یا کمتر تکمیل کنند. مواد و کوره‌های خاصی برای چرخه‌های کوتاه‌تر طراحی شده‌اند.

این ارقام برای هر محصول زیرکونیا قابل استفاده نیستند.

یک چرخه سریع ممکن است از نرخ گرمایش 30 تا 100 درجه در دقیقه در برخی از برنامه‌های کوره استفاده کند، در حالی که سیکل‌های معمولی ممکن است از نرخ گرمایش بسیار پایین‌تری استفاده کنند.

نرخ گرمایش مناسب به فرمول زیرکونیا و چرخه تایید شده یا توصیه شده برای آن ماده بستگی دارد.

پخت سریع نباید به عنوان یک تنظیم کوره جهانی در نظر گرفته شود.

برخی از مواد زیرکونیا به طور خاص برای پخت سریع ساخته یا آزمایش شده اند، در حالی که برخی دیگر توصیه های پخت معمولی دارند.

اگر آزمایشگاهی بخواهد از چرخه سریع استفاده کند، اولین سوال باید این باشد که آیا سازنده زیرکونیا از آن چرخه پشتیبانی می کند و برنامه مربوطه را مشخص می کند؟

یک آزمایشگاه بعد از زینترینگ چه چیزی را می تواند متوجه شود؟

پس از اتمام چرخه و خنک شدن ترمیم، تغییرات متعددی را می توان مشاهده کرد.

بارزترین آنها عبارتند از:

ترمیم کوچکتر از قبل از پخت است.

این ماده ساختار بسیار متراکم تری دارد.

سطح و ظاهر ممکن است تغییر کند.

بسته به زیرکونیا، سایه نهایی ممکن است با سایه{0}}پیش پخت متفاوت باشد.

ترمیم به ابعاد نهایی مورد انتظار از ضریب انقباض مشخص شده می رسد.

برای زیرکونیای چند لایه یا پیش سایه، سایه و شفافیت پس از پخت نیز می تواند به فرمولاسیون مواد و شرایط پخت بستگی داشته باشد.

ظاهر و خواص دقیق بین محصولات زیرکونیا متفاوت است.

قضاوت در مورد زیرکونیا فقط از روی ظاهر آن قبل از پخت، تصویر کاملی از ترمیم نهایی ارائه نمی دهد.

هنگام استفاده از زیرکونیا جدید چه چیزی را باید بررسی کنید؟

برای آزمایشگاه‌ها و توزیع‌کنندگان، قبل از تغییر روش پخت، دستورالعمل‌های مواد را بررسی می‌کنم.

حداقل، به دنبال اطلاعات زیر باشید:

1. ضریب انقباض

مقدار ارائه شده توسط سازنده زیرکونیا را بررسی کنید و مطمئن شوید که نرم افزار CAD/CAM از مقدار صحیح استفاده می کند.

برای مثال، تفاوت بین 20.0% و 21.0% انقباض خطی تنها یک درصد است، اما در صورت استفاده از مقدار جبران اشتباه در طول فرآیند آسیاب، همچنان می‌تواند بر ابعاد نهایی تاثیر بگذارد.

2. دمای تف جوشی توصیه شده

فرض نکنید که تمام زیرکونیاها از یک دما استفاده می کنند.

یک محصول ممکن است حدود 1500 درجه را توصیه کند، در حالی که دیگری ممکن است 1530 درجه یا محدوده دمایی متفاوتی را مشخص کند.

3. نرخ گرمایش

بررسی کنید که آیا مواد دارای توصیه پخت متعارف-یا سریع هستند.

یک سیکل معمولی ممکن است از نرخ گرمایش در حدود 5-10 درجه در دقیقه استفاده کند، در حالی که یک چرخه سریع ممکن است از نرخ بسیار بالاتری استفاده کند.

4. زمان برگزاری

بررسی کنید که مواد چقدر باید در دمای مورد نظر باقی بماند.

بسته به ماده و چرخه، زمان نگهداری ممکن است بر حسب دقیقه یا ساعت مشخص شود.

5. الزامات خنک کننده

بررسی کنید که آیا سازنده روش خنک کننده خاصی را مشخص کرده است یا خیر.

مرحله خنک‌سازی باید بخشی از چرخه کامل تف جوشی در نظر گرفته شود تا یک مرحله اختیاری پس از گرم کردن.

6. سازگاری کوره

بررسی کنید که آیا کوره می تواند مشخصات دمای مورد نیاز را اجرا کند و آیا برنامه انتخاب شده با مواد مطابقت دارد یا خیر.

کوره باید دارای محدوده دمایی، کنترل گرمایش، ظرفیت محفظه و سیکل قابل برنامه ریزی برای زیرکونیای در حال پردازش باشد.

این جزئیات به ویژه زمانی اهمیت پیدا می کند که یک آزمایشگاه تامین کنندگان زیرکونیا را تغییر دهد.

یک راه ساده برای درک فرآیند

اگر تازه وارد زیرکونیا شده اید، می توانید در مورد این فرآیند در چهار مرحله فکر کنید:

آسیاب

بلوک از قبل زینتر شده به شکل ترمیم بزرگتر از اندازه نهایی است.

برای یک ماده با انقباض خطی تقریباً 20٪، سیستم CAD/CAM تغییر ابعاد مورد انتظار را در مرحله طراحی و فرز جبران می کند.

↓

گرمایش

کوره طبق برنامه انتخابی به تدریج دما را افزایش می دهد.

یک برنامه معمولی ممکن است از نرخ گرمایش نسبتاً آهسته استفاده کند، در حالی که یک برنامه پخت{0} سریع ممکن است از نرخ بسیار بالاتری استفاده کند.

↓

متراکم شدن

ذرات زیرکونیا پیوند نزدیک تری پیدا می کنند و مواد متراکم تر می شوند.

با کاهش فضاهای بین ذرات، ترمیم به تدریج کوچک می شود.

↓

خنک کننده

ترمیم طبق چرخه حرارتی برنامه ریزی شده خنک می شود و به حالت پردازش خود می رسد.

فرآیند پخت واقعی پیچیده تر از این توصیف ساده است، اما این مدل برای درک رابطه بین آسیاب، انقباض، متراکم شدن، گرمایش و سرمایش مفید است.

این در هنگام انتخاب کوره زینترینگ به چه معناست؟

از منظر ساخت و توسعه، من به کوره تف جوشی تنها با این پرسش که حداکثر دمای آن چقدر است نگاه نمی کنم.

سوالات مفیدتر عبارتند از:

آیا می تواند به دمای پخت مورد نیاز برسد و آن را حفظ کند؟

به عنوان مثال، اگر یک سازنده زیرکونیا 1530 درجه را مشخص کند، کوره باید به طور قابل اعتماد در آن دما برای مدت نگهداری مورد نیاز کار کند.

آیا توزیع دمای داخل محفظه برای بار مورد نظر مناسب است؟

زمانی که چندین ترمیم یا سینی به طور همزمان در محفظه قرار می گیرند، این موضوع بیشتر مرتبط می شود.

آیا می توان میزان گرمایش را طبق برنامه زیرکونیا کنترل کرد؟

کوره ای که هم برای کاربردهای متداول و هم برای کاربردهای پخت سریع{0} در نظر گرفته شده است، به جای اینکه صرفاً به حداکثر دمای بالا نیاز داشته باشد، به کنترل مناسب منحنی گرمایش نیاز دارد.

آیا کوره می تواند چرخه های پخت متفاوتی را اجرا کند؟

یک آزمایشگاه ممکن است از چندین ماده زیرکونیایی استفاده کند که یکی نیاز به چرخه معمولی دارد و دیگری اجازه پخت سریع را می دهد.

آیا فرآیند خنک سازی قابل کنترل است؟

مرحله خنک کننده بخشی از چرخه حرارتی کامل را تشکیل می دهد و ممکن است نیاز به پیروی از دستورالعمل های سازنده مواد داشته باشد.

آیا زمانی که آزمایشگاه از مواد مختلف زیرکونیایی استفاده می کند، می توان برنامه را تنظیم کرد؟

قابلیت ذخیره و انتخاب برنامه های مختلف زمانی می تواند مفید باشد که آزمایشگاه با چندین محصول زیرکونیا کار می کند.

این نقاط بیشتر از دمای حداکثر به تنهایی به پردازش زیرکونیای واقعی مرتبط هستند.

یک آزمایشگاه ممکن است سال ها از یک کوره استفاده کند، در حالی که مواد زیرکونیایی پردازش شده در آن می تواند تغییر کند. کوره ای که می تواند پروفیل های دمایی مختلف و برنامه های تف جوشی را در خود جای دهد می تواند زمانی که آزمایشگاه مواد را تغییر می دهد یا محصولات زیرکونیایی جدید اضافه می کند مفید باشد.

افکار نهایی

تف جوشی چیزی بیشتر از گرم کردن ترمیم زیرکونیای آسیاب شده در دمای بالا است.

در طی این فرآیند، زیرکونیا متراکم تر می شود، ذرات ساختار فشرده تری را تشکیل می دهند و ترمیم به سمت ابعاد نهایی مورد نظر خود منقبض می شود.

یک چرخه معمولی زیرکونیای دندانی ممکن است شامل دمایی در حدود 1450-1550 درجه، نرخ گرمایش معمولی در محدوده چند درجه سانتیگراد در دقیقه، یک دوره نگهداری مشخص و خنک کننده کنترل شده باشد. مواد پخت سریع ممکن است از نرخ گرمایش بسیار بالاتر و سیکل‌های کل کوتاه‌تر استفاده کنند.

این ارقام نمونه هایی هستند تا تنظیمات جهانی. دما، نرخ گرمایش، زمان نگهداری و روش خنک‌سازی مناسب به مواد زیرکونیا و دستورالعمل‌های سازنده بستگی دارد.

برای آزمایشگاه ها، برنامه تف جوشی بهتر است به عنوان بخشی از اطلاعات پردازش سازنده زیرکونیا به جای یک تنظیم کوره عمومی در نظر گرفته شود.

هنگامی که یک توزیع کننده مواد مختلف زیرکونیا یا کوره های پخت را با هم مقایسه می کند، درک رابطه بین انقباض، تراکم، دما، نرخ گرمایش، زمان نگهداری، خنک شدن و ابعاد نهایی نیز توضیح این موضوع را آسان تر می کند که چرا دو محصول ممکن است به شرایط پردازش متفاوتی نیاز داشته باشند، حتی زمانی که برای یک نوع ترمیم دندان استفاده می شوند.