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

42

T E C H N I K A

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

Wpływ obróbki cieplnej

na właściwości mechaniczne i strukturalne metalu

Wykonanie
Sporządzenie czapeczki metalowej
metodą galwanoformingu wymaga wy-
konania następujących etapów pracy.
Duplikat oszlifowanego kikuta korony
zęba należy wykonać ze specjalnego
komponentu modelowego, np. żywi-
cy poliuretanowej, którą pokrywa się
cienką warstwą srebra. Po połączeniu
jej z miedzianym ćwiekiem spełnia
on funkcję katody. Na uzyskanie odpo-
wiedniej grubości warstwy podbudowy
metalowej (0,2 mm) mają wpływ czyn-
niki, takie jak: natężenie prądu, czas
i temperatura elektrolitu.

Czapeczka zawiera około 99,99% czy-

stego złota, jej regularna struktura kry-
staliczna powstała w czasie równomier-
nego osadzania atomów złota. Wpływa
to na zwiększenie jego twardości, która
wynosi około 150 HV. Czas procesu
galwanizacji w zależności od grubości
czapeczki wynosi około 12 godzin. No-
woczesne urządzenia służące do wytwa-
rzania uzupełnień protetycznych z czy-
stego złota są sterowane elektroniczne
i w jednym cyklu mogą wykonywać kil-
ka elementów różnej wielkości.

TITLE



The influence of heat treatment

on mechanical and struktural
properties of the metal

SŁOWA KLUCZOWE



galwanoforming,

obróbka cieplna, mikrostruktura,
mikroanaliza, mikrotwardość

STRESZCZENIE



Celem pracy jest

zbadanie wpływu obróbki cieplnej na
mikrostrukturę i twardość podbudowy
metalowej wykonanej ze złota metodą
galwanoformingu.

KEY WORDS



galvanoforming,

heat treatment, microstructure,
microanalysis, microhardness

SUMMARY



The aim of the work is

the analysis of the influence of heat
treatment on the microstructure and
hardness of the metallic foundation
made from gold by means of
galvanoforming.

prof. dr hab. n. tech. Maciej Hajduga¹, inż. tech. dent. Tadeusz Zdziech²

G

alwanoforming jest

jedną z metod służących

do wykonywania stałych
uzupełnień protetycznych.

Wykorzystanie
Metoda ta może być wykorzystywana
do wykonywania uzupełnień protetycz-
nych, takich jak: wkłady, nakłady, koron
częściowych, całkowitych, krótkich mo-
stów lub do galwanicznego pokrywania
protez szkieletowych. W uzupełnieniach
ruchomych może być stosowana do wy-
konywania koron teleskopowych, gdzie
wymagana jest wyjątkowa dokładność
spasowania pierwotnych i wtórnych ele-
mentów konstrukcji protetycznych.

Cechy, które przemawiają za zastoso-

waniem tej technologii, to: wysoka bio-
kompatybilność, idealne dopasowanie,
ochrona miazgi zęba (jednakowa mi-
nimalna grubość), możliwość cemen-
towania, rozsądne koszty produkcji
i brak obszaru skurczu (3). Dodatkowo,
w powiązaniu z ceramiką, nie wymagają
żadnych biologicznie niepewnych, nie-
szlachetnych związków tlenkowych.

Do niekorzystnych cech materiału

otrzymanego tą technologią należy zali-
czyć zmiany struktury metalu pod wpły-
wem obróbki cieplnej, która następuje
w czasie napalania warstw ceramicz-
nych. Zmiana ta powoduje obniżenie
wytrzymałości materiału metalicznego
i uniemożliwia wykonanie z niej podbu-
dowy pod ceramikę w mostach.

M

ATERIAŁ

PRZEZNACZONY

DO

BADAŃ

Złoto rafinowane
Badaniu został poddany materiał me-
taliczny w postaci złota rafinowanego
otrzymanego metodą galwanoformin-
gu. Podbudowa metalowa o grubości
0,2 mm została wykonana za pomocą
urządzenia Helioform HF 600 w Labo-

1

Mikrostruktura na przekroju poprzecznym;

pow. próbki 1 800x

2

Mikrostruktura na przekroju poprzecznym;

pow. próbki 2 800x

P

RACA

RECENZOWANA

fot. ar

chiwum autor

ów

5

/ 2 0 1 0

43

T E C H N I K A

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

ratorium Techniki Dentystycznej „Dia-
dent” we Wrocławiu.

P

RZYGOTOWANIE

GRUP

BADAWCZYCH

Podbudowa metaliczna została przecięta
na dwie połowy, z których jedna została
poddana obróbce cieplnej, zgodnie ze
schematem przedstawionym w tabeli 1.

Badania struktury i mikrotwardości

mechanicznych przeprowadzono na
obu próbkach badawczych przedsta-
wionych w tabeli 2.

W

YNIKI

BADAŃ

Wyniki badań mikrotwardości
Pomiar twardości metodą Vickersa
wykonano za pomocą mikrotwardo-
ściomierza cyfrowego SM 700 firmy
Futura-Tech. Polegała ona na wciskaniu
w badany materiał wgłębnika, regular-
nego czworokątnego ostrosłupa o kącie
dwuściennym między przeciwległymi
ścianami wynoszącym 136° pod obcią-
żeniem 10 g i 50 g.

Czas działania siły wynosił 15 sek. (4).

Twardość według metody Vickersa wy-
raża się stosunkiem siły nacisku do po-
wierzchni odcisku ostrosłupa i obliczo-
ny był on według poniższego wzoru.

[kG/mm

2

]

P

A

P

d

2

= 1,8544 *

HV =

gdzie:
P – siła nacisku (kG),
A – pole powierzchni odcisku [mm

2

],

d – średnia arytmetyczna obu przekąt-
nych odcisku po odciążeniu.

Analiza powierzchni podbudowy me-

talowej niezainkludowanej, przy obcią-
żeniu 50 g wynosiła:
• Próbka 1 – ok. 55-58 HV
• Próbka 2 – ok. 35-38 HV.

Analiza na przekrojach poprzecz-

nych próbek (zgłady) przy obciążeniu
10 g wynosiła:
• Próbka 1: 75,7 HV, 78,1 HV, 84,0 HV,

80,2 HV

• Próbka 2: 42,7 HV, 45,2 HV, 43,4 HV,

43,1 HV.

Wyniki badań
mikroanalizy rentgenowskiej
Mikroanalizę rentgenowską wykonano
za pomocą mikroanalizatora rentge-

nowskiego JCXA 733. Mikrostruktura
na przekroju poprzecznym wraz z za-
znaczonymi punktami 1, 2 próbki 1 bez
obróbki cieplej widoczna jest na fot. 1.
Analizę widma energodyspersyjnego
(EDS) w punktach 1, 2 przedstawia wy-
kres 1, natomiast analizę widma energo-
dyspersyjnego (EDS) w poszczególnych
zaznaczonych punktach zamieszczono
na wykresach 2 i 3.

W

NIOSKI

Na podstawie przeprowadzonych badań
można przedstawić, co następuje:
1. Analiza mikrostruktury przekroju

poprzecznego uwidacznia zmianę
gęstości materiału na powierzchni
analizowanych próbek i powstanie
mikroszczelin na jej powierzchni ze-
wnętrznej;

2. Badanie widma EDS analizowanych

próbek uwidacznia skład chemiczny,
który w 99,9% składa się z atomów
złota;

3. Wyniki analiz mikrotwardości me-

todą Vickersa potwierdza zmianę
w strukturze analizowanych próbek
pod wpływem obróbki cieplnej;

4. Zmiana twardości podbudowy wy-

konanej metodą galwanoformingu
nie pozwala na wykorzystanie jej
w całości jako podbudowy metalowej
pod ceramikę w wielopunktowych
uzupełnieniach metalowo-ceramicz-
nych.



1

Akademia Techniczno-Humanistyczna

w Bielsku-Białej

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

w Ustroniu

²Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

w Ustroniu

Piśmiennictwo na www.tps.elamed.pl

Wykres 1. Widmo EDS z punktów 1 i 2

Wykres 2. Widmo EDS w punktach 2, 3, 4

Wykres 3. Widmo EDS w punkcie 5

T

B

S

t

H

V 1

V 2

900°C

403°C

6 min

60°C

1 min

450°C

899°C

temperatura

końcowa

temperatura

startowa

czas zamy-

kania

wzrost tem-

peratury

utrzymanie

temperatury

próżnia start

próżnia

wyłączona

Tab. 1. Temperatury i czas wygrzewania próbki ze złota wykonanej metodą galwanoformingu w piecu firmy Ivoclar
Programat P100

Grupa 1

Grupa 2

Próbka złota wykonana metodą galwanoformin-

gu bez obróbki cieplnej

Próbka złota wykonana metodą galwanoformin-

gu po obróbce cieplnej

Analiza

Analiza

Tab. 2. Grupy badawcze