N

O W O C Z E S N Y

T

E C H N I K

D

E N T Y S T Y C Z N Y

62

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Wpływ wosków odlewniczych
na budowę warstwy wewnętrznej
masy osłaniającej

Głównym składnikiem mas osłania-

jących jest na ogół mieszanina utwo-
rzona z trzech różnych rodzajów mate-
riałów: ogniotrwałego, wiążącego i in-
nych związków chemicznych (4-6).

C

EL

PRACY

Celem pracy jest ocena wpływu wo-
sków odlewniczych na budowę war-
stwy wewnętrznej masy osłaniającej
oraz dokonanie porównania wybra-
nych wosków dentystycznych jako
materiałów pomocniczych służących
do sporządzania plastycznego pierwo-
wzoru woskowego protez ruchomych
i uzupełnień stałych.

W badaniach wpływu wosków od-

lewniczych na właściwości formy wy-
konanej z masy osłaniającej zasymulo-
wano procesy mogące się pojawić pod-
czas wytwarzania protez zębowych
ruchomych, a także uzupełnień sta-
łych. Wykorzystano do tego celu woski
odlewowe czterech różnych firm i je-
den rodzaj masy osłaniającej. Oceny
zmian właściwości masy osłaniającej
dokonano na podstawie mikroanalizy
rentgenowskiej oraz mikroskopowych
badań fraktograficznych.

Przeprowadzenie badań makro-

i mikroskopowych obszaru kontaktu
masy osłaniającej z woskiem odle-
wowym w kontekście analizy struk-
turalnej ma wykazać potencjalne
zagrożenia związane z ewentualną
reakcją występującą pomiędzy tymi
materiałami.

Woski i masy formierskie są mate-
riałami pomocniczymi stosowanymi
we współczesnej protetyce stoma-
tologicznej podczas wykonawstwa
ruchomych i stałych uzupełnień
protetycznych. Materiały te sta-
nowią bardzo ważną grupę także
w wielu różnych dziedzinach prze-
mysłu.

W stomatologii niewiele procedur

można wykonać bez zastosowania
jednej z licznych odmian wosku. Pod-
czas wykonywania pewnych etapów
protez ruchomych, wkładów, koron
lub mostów zachodzi potrzeba zasto-
sowania materiału plastycznego, który
później zostaje zastąpiony przez wła-
ściwe tworzywo protezy. Rolę tę speł-
niają woski, których skład i własności
mogą się znacznie różnić (1-3).

Dużym sukcesem stomatologii od-

twórczej jest zastosowanie metod od-
lewniczych z udziałem mas osłania-
jących, dzięki którym wykonujemy
wkłady ze złota, korony, mosty oraz
inne uzupełnienia ze stopów metali
szlachetnych bądź nieszlachetnych.
Masą osłaniającą określa się mate-
riał ceramiczny lub inny nadający się
do sporządzenia formy odlewniczej,
w której może być odlany pierwia-
stek metaliczny lub stop. Procedura
sporządzania formy odlewniczej okre-
ślana jest jako investing – zatopienie
pierwowzoru woskowego w masie
osłaniającej, a w dalszej kolejności
jego wytopienie.

TITLE



Effect of casting waxes on the

construction of the inner layer investment
material

SŁOWA KLUCZOWE



woski, masy

ogniotrwałe, mikroanaliza rentgenowska

STRESZCZENIE



W pracy przedstawiono

ocenę wpływu wosków odlewniczych
na budowę warstwy wewnętrznej masy
osłaniającej oraz dokonano porównania
wyników analiz wykonanych na jednej
masie ogniotrwałej firmy Heraeus
o nazwie handlowej Moldavest exact,
którą zastosowano do wykonania formy
odlewniczej.

KEY WORDS



x-ray microanalysis, casting

wax, investment material, electron probe
microanalysis

SUMMARY



The following master’s thesis

provides an assessment of casting wax
and it’s influence on the properties
of investment materials. A comparative
analysis was performed on the Heraeus
Moldavest exact investment material, which
was used to produce the casting form.

prof. zw. dr hab. n. tech. Maciej Hajduga

1

, mgr inż. Marcin Glenc

2

W

pracy dokonano
podziału wosków

dentystycznych

w aspekcie właściwości

i zastosowania jako materia-
łów plastycznych najczęściej
stosowanych do wyko-
nywania wzorca, który

w późniejszym etapie pracy

zostanie zastąpiony przez

właściwe tworzywo protezy.

2

/ 2 0 1 2

63

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

M

ATERIAŁY

WYTYPOWANE

DO

BADAŃ

Materiały osłonowe
Zastosowano masę osłaniającą o następującym składzie
chemicznym i własnościach. Hera Moldavest exact to ma-
teriał ogniotrwały, przeznaczony do wykonywania form dla
protez zębowych ruchomych oraz stałych uzupełnień den-
tystycznych. Masa ta dostarczona jest na rynek w postaci
proszku i płynu. Jest pozbawiona grafitu, o fosforanowym
sposobie wiązania, nadaje się do szybkiego i powolnego wy-
grzewania wykonanych z niej form koron i mostów prote-
tycznych, szczególnie dla stopów metali nieszlachetnych.

Parametry procesu wygrzewania formy:

– 23-270°C; przyrost 8°C/min; przetrzymywanie 30 min,
– 270-580°C; przyrost 8°C/min; przetrzymywanie 30 min,
– 580-950°C; przyrost 8°C/min; przetrzymywanie 30 min.

Woski odlewowe
W pracy analizowano następujące woski odlewowe: Schu-
ler, Yeti, Renfert i Degussa. W swoim składzie zawierają one:
parafinę, wosk mikrokrystaliczny, cerezynę, wosk Karnau-
ba, wosk candelilla i pszczeli. Woski te mogą zawierać 60%
parafiny, 25% wosku Karnauba, 10% cerezyny i 5% wosku
pszczelego. Woski węglowodorowe stanowią większość.

Wosk Schuler posiada punkt krzepnięcia 64°C i wyka-

zuje mniejszą kruchość, natomiast wosk Renfert cechuje
większa twardość ze względu na obecność wosków mikro-
krystalicznych, które otrzymuje się z cięższych frakcji oleju
i w efekcie mają one wyższy punkt topnienia. Wykazują
powinowactwo do oleju, stąd, dodając go, można zmieniać
ich twardość, gęstość i elastyczność. Woski mikrokrysta-
liczne wykazują mniejsze zmiany wolumetryczne w czasie
tężenia niż woski parafinowe.

B

ADANIA

I

PROCEDURY

LABORATORYJNE

Wykonano, co następuje:
– model dzielony z gipsu odlewowego,
– formę z materiału silikonowego,
– woskowy pierwowzór mostu,
– formę odlewniczą z masy osłaniającej,
– wygrzano formy odlewnicze,
– przecięto formy odlewnicze,
– badanie spreparowanych form pod mikroskopem stereo-

skopowym,

– badanie spreparowanych form – mikroanaliza rentge-

nowska.
Przyjęto następujące oznaczenia próbek:

• 0 – bez pierwowzoru woskowego,
• S – pierwowzór wymodelowany woskiem Schuler,
• R – pierwowzór wymodelowany woskiem Renfert,
• Y – pierwowzór wymodelowany woskiem Yeti,
• D – pierwowzór wymodelowany woskiem Degussa.

fot. materiały autor

ów

1

Wymodelowane konstrukcje mostów z wybranych wosków odlewowych

1

N

O W O C Z E S N Y

T

E C H N I K

D

E N T Y S T Y C Z N Y

64

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Sporządzenie modelu dzielonego
z gipsu odlewowego GC Fujirock
Gips IV klasy przeznaczony jest
do wykonywania modeli dzielonych,
mikromodeli pod korony i mosty
na podbudowie metalowej. Cechuje
go doskonałe odwzorowanie detali
i gładkość powierzchni wykonanych
modeli.

Przygotowanie
pierwowzorów woskowych
Pierwszym etapem pracy było wyko-
nanie czterech pierwowzorów wosko-
wych o jednakowych grubościach.

Z każdego sporządzono formę odlew-
niczą poprzez przyklejenie kanałów
odlewniczych do wymodelowanego
mostu oraz przymocowanie tej kon-
strukcji do stożka odlewniczego. Na-
stępnie całość zatopiono w pierścieniu
odlewniczym, wypełniając go masą
osłaniającą zarobioną zgodnie z zale-
ceniami producenta i tworząc w ten
sposób formę odlewniczą.

Wykonanie formy z materiału
silikonowego Zhermack elite double
Do tego celu wytypowano siloksan
poliwinylowy o addycyjnym spo-

sobie tężenia przeznaczony do po-
wielania modeli przy wykonywaniu
protez szkieletowych oraz innych
prac laboratoryjnych. Stosowany
jest przy modelach o małych pod-
cieniach.

Silikony stanowią szczególną gru-

pę tworzyw zawierających związki
krzemoorganiczne, zwane są polial-
kilo(arylo)siloksanami, o budowie
usieciowanej. Atomy krzemu połą-
czone w łańcuchy lub siatki stanowią
zasadniczy szkielet budowy.

Wymodelowanie pierwowzoru

dwubrzeżnego mostu w odcinku

2

4

6

3

5

7

2

Powierzchnia przełomu próbki R, powiększenie 7,5x, fragment korony wraz z kanałem wlewowym

3

Powierzchnia przełomu próbki R, powiększenie 20x,

fragment kanału wlewowego

4

Powierzchnia przełomu próbki R, powiększenie 40x, fragment kanału wlewowego

5

Próbka 0, bez pierwowzoru woskowego –

typowa mikrostruktura powierzchni, pow. 100x

6

Szczegół mikrostruktury (fot. 5) +0 miejsce analizy, pow. 10 000x

7

Widmo energodyspersyjne z powierzchni

masy ogniotrwałej próbki 0

2

/ 2 0 1 2

65

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Pier-

wiastki

Krawędź

z kanałem wlewowym

Krawędź

bez kanału wlewowego

Środek

próbki

1

2

3

4

5

6

C

8,83

7,81

7,52

7,35

9,75

7,59

7,92

O

53,82

53,3

52,84

54,53

54,23

52,98

52,92

Mg

1,76

1,37

3,65

1,52

4,58

5,21

4,34

Al

1,15

1,19

0,96

1,14

1,13

1,06

1,39

Si

32,79

33,53

31,51

33,95

24,96

24,51

29,2

P

2,6

2,05

4,52

1,41

5,34

6,69

5,12

Na

0,77

0,57

0,79

0,5

1,16

1,53

0,49

Cl

0,11

0,03

0,09

0

0,11

0,11

0

Tab. 1. Zawartość poszczególnych pierwiastków w próbce R w % masy

Pier-

wiastki

Krawędź

z kanałem wlewowym

Krawędź

bez kanału wlewowego

Środek

próbki

1

2

3

4

5

6

C

6,9

6,71

6,55

4,15

5,36

4,64

6,9

O

54,9

53,21

56,98

54,6

57,48

56,78

54,04

Mg

4,51

9,79

7,72

2,36

1,38

0,89

3,32

Al

1,09

0,97

0,7

1,17

1,1

1,31

1

Si

28,14

18,07

19,7

34,96

33,44

35,54

31,09

P

5,56

9,26

8,26

2,66

1,25

1,01

3,74

Na

1,07

1,38

1,72

0,42

0,84

0,25

0,72

Cl

0,18

0,07

0,34

0,02

0,28

0,03

0,11

Tab. 2. Zawartość poszczególnych pierwiastków w próbce S w % masy

Pierwiastki

Na krawędzi próbki

Środek próbki

1

2

3

C

4,13

3,95

2,57

0,69

O

54,25

53,28

54,03

56,66

Mg

1,4

0,53

2,93

1,9

Al

0,13

0,1

0,11

0,09

Si

39,67

42,36

35,38

37,55

P

0,81

0,79

3,59

1,08

Na

0,58

0,49

0,51

0,56

Cl

0

0,03

0,05

0,06

Tab. 3. Zawartość poszczególnych pierwiastków w próbce 0 (bez wosku) w % masy

przednim 12-21 z czterech wybranych
wosków odlewowych firm: Schuler,
Renfert, Yeti i Degussa. Wymodelowa-
ne konstrukcje mostów zamieszczono
na fot. 1 (s. 62).

Wszystkie prezentowane woski

odlewowe są stosowane w wyko-
nawstwie koron, mostów i wkła-
dów. Posiadają znakomite własności
kształtowania i dzięki temu podczas
modelowania uzyskuje się precyzyj-
ne efekty. Charakteryzują się one też
bardzo stabilnym kolorem, kontra-
stowym w stosunku do modelu gip-
sowego.

Wykonanie form odlewniczych
Wykonanie for my odlewniczej
z masy osłaniającej firmy Heraeus
o nazwie Hera Moldavest exact, tj. za-
topienie woskowych wzorców w ma-
sie osłaniającej, przebiega w nastę-
pujący sposób. Wnętrze pierścienia
odlewniczego wyścielono warstwą
z miękkiego materiału, który tworząc
buforową przestrzeń dla ekspansji
masy osłaniającej, umożliwi formie
odlewniczej uzyskanie powiększo-
nego wymiaru. W przypadku nieza-
bezpieczenia pierścienia wyściela-
czem mogłoby dojść do wyzwolenia

2

/ 2 0 1 2

w wiążącej masie naprężeń i w kon-
sekwencji do zniekształcenia formy
i powstałego w niej odlewu meta-
lowego. Wyścielacze są wykonane
z włókien ceramicznych na bazie
krzemianów glinu.

Pierścień z wyścielaczem zanurzo-

no w misce z wodą celem nawilże-
nia. Po przyklejeniu wzorca mostu
do stożka odlewniczego zestawia się
go z pierścieniem odlewniczym.

Masy osłaniające cechują się wła-

ściwościami słabego zwilżania po-
wierzchni woskowych pierwowzo-
rów, co może spowodować uwięzie-
nie pęcherzy powietrza w trakcie
zatapiania. Aby tego uniknąć, stosuje
się surfaktanty w celu zmniejszenia
napięcia powierzchniowego (6).

B

ADANIA

STRUKTURALNE

MATERIAŁÓW

CERAMICZNYCH

Ocena makroskopowa
Celem badań makroskopowych była
analiza struktury materiału okiem
nieuzbrojonym lub przy małym po-
większeniu (badania fraktograficzne:
7,5x, 20x, 40x). Spreparowane prób-
ki wykonane z masy ogniotrwałej
poddano oględzinom zewnętrznym
za pomocą mikroskopu stereoskopo-
wego.

Badania miały na celu:

– kontrolę stanu powierzchni,
– identyfikację wad kształtu miejsc

po wypaleniu pierwowzorów wo-
skowych,

– ocenę stanu przełomów,
– identyfikację osadzania zanieczysz-

czeń w postaci popiołów pochodzą-
cych z wosków.
Struktury wosków w ocenie badań

metalograficznych makroskopowych
przedstawiono na fot. 2-4 (s. 64) przy
powiększeniach 7,5-40 razy.

Ocena mikroskopowa
Po obserwacji makroskopowej pró-
bek wykonanych z masy ogniotrwałej
poddano je obserwacji mikroskopo-
wej. Obserwację, a także rejestrację

struktur powierzchni przeprowadzo-
no na mikroskopie skaningowym
Jeol J7l przy powiększeniu 100-10 000
razy. Efekty obserwacji przedstawio-
no na fot. 5 i 6 (s. 64).

W celu orientacji o koncentracji

pierwiastków na pograniczu materiał
osłaniający – wosk – odlew wykona-
no mikroanalizę rentgenowską na mi-
kroanalizatorze rentgenowskim Jeol
J7. Wyniki analizy widmowej (fot. 7,
s. 64)) zamieszczono w tabelach 1-3.

P

ODSUMOWANIE

I

WNIOSKI

Na podstawie przeprowadzonych ob-
serwacji powierzchni analizowanych
próbek stwierdza się, że strukturę
powierzchni przełomów wykona-
nych z masy osłaniającej tworzą bar-
dzo drobne kryształy o średnicach
od około jednego do kilku mikro-
metrów. Zaobserwowano również,
że badany materiał ceramiczny cha-
rakteryzuje się znaczną mikroporo-
watością. Mikroskopowe badania
fraktograficzne przy powiększeniach
(7,5x, 20x, 40x) ujawniły we wszyst-
kich próbkach przełom kruchy,
a także brak zanieczyszczeń pocho-
dzących z wosków. Nie zidentyfiko-
wano jakichkolwiek wad kształtu
okolic po wypalonym wosku. Ba-
dania za pomocą mikroanalizatora
rentgenowskiego pozwoliły na doko-
nanie oceny składu chemicznego, jak
również lokalizację poszczególnych
składników. W wyniku przeprowa-
dzonych badań nie zaobserwowano
wyraźnych zmian w obszarze prze-
nikania wosku do masy osłaniającej.
Badania przeprowadzone za pomo-
cą mikroskopowej analizy frakto-
graficznej ujawniły przełom kruchy
we wszystkich próbkach.



1

Akademia Techniczno-Humanistyczna

w Bielsku-Białej, Wyższa Szkoła

Inżynierii Dentystycznej

i Nauk Humanistycznych w Ustroniu

2

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

i Nauk Humanistycznych w Ustroniu

Piśmiennictwo dostępne w redakcji i na stro-
nie www.technik.elamed.pl

Piśmiennictwo

1. Craig R.: Materiały stomatologiczne. Wydawnictwo Urban& Partner, 2006.

2. Combe E.C.: Wstęp do materiałoznawstwa stomatologicznego. Wydawnictwo Sanmedica,

Warszawa 1997.

3. Majewski S.: Propedeutyka klinicznej i laboratoryjnej protetyki stomatologicznej. Wydawnictwo

Medyczne Sanmedica, Warszawa 1997.

4. Spiechowicz E.: Protetyka stomatologiczna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2006.

5. Koeck B.: Protetyka stomatologiczna korony i mosty. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner,

Wrocław 2000.

6. Kellsal R., Hamley J., Georghegan M.: Nanotechnologie. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009.

1