Gips i alternatywne

materiały odlewowe

Gips

-> Użyteczne w stomatologii formy gipsu dzielą się na
- gips wyciskowy
- gips modelowy
- gips odlewowy
- gips odlewowy supertwardy

-> Każda z nich powstaje z postaci dwuwodnej siarczanu wapnia

– jest to surowiec naturalny wydobywany w postaci zbitej
skamieliny zazwyczaj o barwie białej lub biało – żółtawej.

-> Gips w stomatologii używany jest do wycisków bezzębnych

szczęk (rzadko), do pozycjonowania transferów wyciskowych
w implantoprotetyce, do odlewania modeli w technice
dentystycznej.

Produkcja dentystycznego

gipsu

SKAŁA GIPSOWA

GIPS MODELOWY HYDROCAL DENSIT

Gips modelowy Gips odlewowy Gips

odlewowy

i labolatoryjny typ 3

supertwardy

typ

4 i 5

-> Gips modelowy ( lekki, porowaty, najmniej gęsty ) –

powstaje przez ogrzewanie gipsu mineralnego w temp. 110
– 120 st. C w otwartym kotle.

-> Hydrocal ( większa gęstość ) – powstaje przez dehydratację

pod ciśnieniem, w obecności pary wodnej i w temp. ok. 125
st. C. Wykorzystywany jest do produkcji gipsu odlewowego
typu 3 czyli gipsu o małej lub umiarkowanej wytrzymałości.

-> Densit ( największa gęstość ) – powstaje przez gotowanie

gipsu mineralnego w 30 % roztworze chlorku wapnia.
Chlorek wypłukiwany jest gorącą wodą, a materiał jest
mielony. Produkowany jest z niego gips odlewowy
supertwardy typu 4 ( o zwiększonej wytrzymałości i małej
ekspansji ) i typu 5 ( o zwiększonej wytrzymałości i dużej
ekspansji ).

Reakcja chemiczna

1

CaSO4 x ½ H2O CaSO4 x 2 H2O

Półwodny siarczan wapnia 2 Dwuwodny siarczan

wapnia

1)

Reakcja rehydratyzacji – przy dodaniu wody, wydziela się
ciepło

2)

Reakcja dehydratyzacji – podczas ogrzewania, wydziela
się woda

Do reakcji rehydratacji i wiązania gipsu potrzeba w teorii na

100 g gipsu 18,6 g wody. W rzeczywistości potrzeba więcej
wody gdyż dokładne wymieszanie substratów w takim
stosunku jest niemożliwe. Nadmiar wody nazywamy wodą
dodatkową i jest ona konieczna do dokładnego zwilżenia
kryształów półwodnej postaci siarczanu wapnia. Podczas
reakcji wiązania woda zostaje odparowana. Ilość wody
potrzebnej do rozrobienia gipsu zależy od jego porowatości.

-> Gips modelowy jest najbardziej porowaty i mieszany

jest z

wodą w stosunku 50:100
-> Gips odlewowy supertwardy mieszany jest w

stosunku

24:100

Postępowanie przy

rozrabianiu

• Gips mieszamy w gumowych miseczkach przy użyciu

metalowych szpatułek lub w specjalnych mieszalników
mechanicznych

• Do miski nalewamy odpowiednią objętość wody a następnie

dodajemy odmierzoną porcję gipsu

• Czekamy ok. 30 sekund by gips zatopił się w wodzie –

zmniejsza to ilość powietrza jakie dostaje się do mieszaniny

• Następnie przez ok.. 1 min rozrabiamy gips rozcierając go o

wewnętrzną ścianę miski

• Gips wlewamy do formy po jej ścianach by nie zamknąć

wewnątrz powietrza

• Czas pracy z rozrobionym gipsem wynosi 5 – 7 minut
• Gips wiąże przez ok. 10 – 15 min lecz po tym czasie jest

bardzo kruchy więc przyjęto by odstawić odlew na 45 – 60
min dla dobrego stwardnienia i odparowania wody.

Czas wiązania

• Czas potrzebny aby reakcja została całkowicie

zakończona nazywamy ostatecznym czasem
wiązania

• Czas od momentu rozpoczęcia rozrabiania do

momentu w którym gips staje się niezdatny do
odlania modelu nazywamy czasem roboczym

Ekspansja wiązania

• W czasie wiązania dochodzi do rozszerzania czyli

do ekspansji liniowej, która jest wynikiem wzrostu
i zderzania się ze sobą kryształów gipsu

• Gips modelowy ulega największej ekspansji a

odlewowy supertwardy najmniejszej

• Reakcja ekspansji higroskopijnej zachodzi podczas

kontaktu rozrobionego gipsu z wodą – dzieje się
tak w przypadku gdy odlewamy model w wycisku
hydrokoloidowym ( alginatowy, agarowy )

• Ekspansję możemy zmieniać dodając różne

substancje.

Sposób zarabiania

• Szybkość i czas mieszania ma istotny wpływ na

czas wiązania i jego ekspansję

• Zwiększenie szybkości lub (i) czasu mieszania

skraca czas wiązania

• Jest to spowodowane tym ze każdy ruch powoduje

powstawanie nowych jąder krystalizacji

Wpływ temperatury

• Wzrost temperatury przyśpiesza reakcje

chemiczne

• Wzrost temperatury z 20 st. C do 37,5 st. C

przyśpiesza reakcje

• Dalszy wzrost temperatury spowalnia reakcję
• W temperaturze 100 st. C reakcja nie zachodzi
• Takie właściwości wynikają z rozpuszczalności pół-

i dwuwodnego siarczanu wapnia oraz z
ruchliwości jonów

Substancje zmieniające

właściwości gipsów

• Siarczan potasu przyspiesza czas wiązania
• Chlorek sodu w niewielkich ilościach skraca czas wiązania

lecz zwiększa ekspansję

• Boraks wydłuża czas wiązania
• Cytrynian sodu wydłuża czas wiązania
• Mieszanina tlenku wapnia oraz gumy arabskiej zmniejsza

ilość wody potrzebnej do rozrobienia gipsu

• Resztki gipsu czyli kryształy dwuwodzianu przyspieszają

czas wiązania

• Zwiększona ilość wody przy rozrabianiu powoduje

wydłużenie czasu wiązania oraz zmniejsza ekspansję
wiązania

Wytrzymałość

• Gips po związaniu wykazuje dużą wytrzymałość
• Jest ona odwrotnie proporcjonalna do stosunku

wody do gipsu – im więcej wody tym mniejsza
wytrzymałość

• Gips modelowy ma największą ilość

niewykorzystanej w reakcji wody co zwiększa
porowatość związanego gipsu a zarazem zmniejsza
jego gęstość – taki gips ma najmniejszą
wytrzymałość

• W przypadku gipsu odlewowego supertwardego

ilość wody jest najmniejsza, porowatość mała, duża
gęstość czyli gips jest najbardziej wytrzymały

Twardość powierzchni i

wytrzymałość na abrazję

• Twardość powierzchni gipsu jest związana z jego

wytrzymałością – duża wytrzymałość odpowiada

dużej twardości powierzchni

• Twardość powierzchni zwiększa się szybciej niż

wytrzymałość całości gdyż zewnętrzna warstwa

schnie szybciej niż wewnętrzna część

• Zwiększenie twardości powierzchni nie koniecznie

oznacza poprawę odporności abrazyjnej gdyż

twardość jest tylko jednym z czynników

przeciwdziałających zużyciu

• Badania abrazji metodą „dwóch ciał” sugerują, że

komercyjne roztwory utwardzające nie zwiększają

odporności abrazyjnej gipsów dentystycznych.

Odtwarzanie szczegółów

• Wymagane jest by gips typu 2 odtwarzał rowek o

szerokości 75 mikrometrów, a typy 3, 4 i 5 o

szerokości 50 mikrometrów

• Modele gipsowe nie odwzorowują szczegółów

powierzchni jak modele galwaniczne lub

epoksydowe, gdyż powierzchnia związanego

gipsu jest porowata już na poziomie

mikroskopowym.

Alternatywne materiały do

wykonywania modeli

• Żywice epoksydowe – odporne na

ścieranie, długo wiążą, trudne w
przygotowaniu, mogą wywoływać alergie

• Materiały galwaniczne (srebro, miedź ) –

bardzo kosztowne, bardzo trudne w
przygotowaniu, wymagają użycia
toksycznych odczynników,