3826200373

Metody przetwarzania tytanu

fazą alfa jest krucha i niejednorodna, zawiera wiele szczelin i porowatości. W celu zmniejszenia porowatości uzyskanego odlewu w metodzie traconego wosku do sporządzania form należy stosować specjalne masy ogniotrwałe pozbawione krzemu lub z jego małą zawartością. Są to masy kwarcowe wzbogacone w tlenki metali słabo reagujące z tytanem. Należą do nich tlenek cyrkonu, glinu, magnezu lub potasu (12). W celu poprawy jakości uzyskanych odlewów tytanowych w technice odlewniczej wykorzystującej działanie siły odśrodkowej należy również umiejętnie dobrać ilość, grubość i odpowiednie rozmieszczenie kanałów odlewowych lub zastosować przepuszczalne dla gazów masy osłaniające. Występowanie porowatości i jam skurczowych wewnątrz odlewów tytanowych jest wskazaniem do sprawdzania ich za pomocą promieni RTG zwłaszcza, gdy wykonywany jest większy odlew i posiadający skomplikowany kształt.

W odlewnictwie tytanu stosuje się system ci-śnieniowo-próżniowy w układzie dwóch komór. W komorze górnej umieszczony jest tygiel miedziany, w którym jest topiony tytan za pomocą łuku świetlnego. Natomiast w komorze dolnej do otworu łączącego ją z komorą górną umocowuje się pierścień z formą odlewniczą. Z obu komór zostaje wypompowane powietrze. Do komory górnej pod ciśnieniem zostaje wprowadzony gaz szlachetny np. argon, w komorze dolnej panuje nadal próżnia. Stopiony metal zostaje wtłoczony do formy w wyniku ciśnienia w komorze górnej i próżni w komorze dolnej. W niektórych urządzeniach np. Cyclarc II w celu osiągnięcia bardziej równomiernego topienia metalu wyposaża się je w krążący łuk świetlny, którego obroty spowodowane są zmianami pola magnetycznego. Odlewanie mechaniczne tytanu z wykorzystaniem wirówki jest rzadko stosowane. Ze względu na niski ciężar właściwy tytanu, aby wypełnić prawidłowo formę odlewniczą stopionym metalem konieczne by było użycie bardzo wysokich obrotów. Należało by użyć siły odśrodkowej prawie czterokrotnie wyższej, niż w przypadku odlewnictwa typowych stopów złota (13). W odlewnictwie wykorzystującym działanie siły odśrodkowej siły centryfugalne powodujące wypełnianie pustych form płynnym metalem są bowiem wprost proporcjonalne do gęstości odlewanego materiału. Ze względu na lekkość tytanu w odlewnictwie mechanicznym może dochodzić do gorszego wypełnienia formy odlewniczej tym metalem. W związku z tym w wykonawstwie tytanowych protez stałych zalecane modelowanie ścian koron nieco grubszych niż dla analogicznych uzupełnień wykonywanych z innych metali. Grubość modelowanych koron nie może być mniejsza niż 0,5 - 0,6 mm. Dla porównania w modelowaniu klasycznym, w wykonawstwie koron ze stopów innych metali nieszlachetnych lub na bazie złota wartości te kształtują się na poziomie 0,3 - 0,4 mm. Zbyt cienko wymodelowane korony w przypadku odlewania z tytanu są przeciwwskazane ze względu na powstające błędy w odlewie w postaci perforacji ścian koron, niedolanych obrzeży, co dyskwalifikuje powstały odlew. Spośród obecnie stosowanych urządzeń do odlewania tytanu można wymienić np.„Castmatic-S”( Iwatani International Corp-Dentaurum), który wykorzystuje do sporządzenia odlewu podciśnienie próżni w osłonie argonu. System ten znacznie zmniejsza niepożądane reakcje wynikające z dużej aktywności chemicznej tytanu i powstawania produktów odpowiedzialnych za osłabienie struktury uzyskanego odlewu. Drugim urządzeniem stosowanym współcześnie do odlewania tytanu jest„Titaniumer” (Ohara Company) wykorzystujący siłę odśrodkową.

Z powodu wielu trudności w procesie odlewniczym tytanu opracowano i wdrożono alternatywne metody przetwarzania tytanu. Zalicza się do nich erozję iskrową i frezowanie sterowane komputerowo.

Erozja iskrowa

Erozja iskrowa jest metodą obróbki ubytkowej elementów tytanowych wykorzystywaną

PROTETYKA STOMATOLOGICZNA. 2013. LXIII. 3 227