I_okladka.indd

O W O C Z E S N Y

E C H N I K

E N T Y S T Y C Z N Y

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).

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

, mgr inż. Marcin Glenc

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 0 1 2

T E C H N I K A

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

ATERIAŁY

WYTYPOWANE

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.

ADANIA

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

Wymodelowane konstrukcje mostów z wybranych wosków odlewowych

O W O C Z E S N Y

E C H N I K

E N T Y S T Y C Z N Y

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

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

Powierzchnia przełomu próbki R, powiększenie 20x,

fragment kanału wlewowego

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

Próbka 0, bez pierwowzoru woskowego –

typowa mikrostruktura powierzchni, pow. 100x

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

Widmo energodyspersyjne z powierzchni

masy ogniotrwałej próbki 0

/ 2 0 1 2

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

8,83

7,81

7,52

7,35

9,75

7,59

7,92

53,82

53,3

52,84

54,53

54,23

52,98

52,92

1,76

1,37

3,65

1,52

4,58

5,21

4,34

1,15

1,19

0,96

1,14

1,13

1,06

1,39

32,79

33,53

31,51

33,95

24,96

24,51

29,2

2,6

2,05

4,52

1,41

5,34

6,69

5,12

0,77

0,57

0,79

0,5

1,16

1,53

0,49

0,11

0,03

0,09

0,11

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

Pier-

wiastki

Krawędź

z kanałem wlewowym

Krawędź

bez kanału wlewowego

Środek

próbki

6,9

6,71

6,55

4,15

5,36

4,64

6,9

54,9

53,21

56,98

54,6

57,48

56,78

54,04

4,51

9,79

7,72

2,36

1,38

0,89

3,32

1,09

0,97

0,7

1,17

1,1

1,31

28,14

18,07

19,7

34,96

33,44

35,54

31,09

5,56

9,26

8,26

2,66

1,25

1,01

3,74

1,07

1,38

1,72

0,42

0,84

0,25

0,72

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

4,13

3,95

2,57

0,69

54,25

53,28

54,03

56,66

1,4

0,53

2,93

1,9

0,13

0,1

0,11

0,09

39,67

42,36

35,38

37,55

0,81

0,79

3,59

1,08

0,58

0,49

0,51

0,56

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 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).

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.

ODSUMOWANIE

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.



Akademia Techniczno-Humanistyczna

w Bielsku-Białej, Wyższa Szkoła

Inżynierii Dentystycznej

i Nauk Humanistycznych w Ustroniu

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

i Nauk Humanistycznych w Ustroniu

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

Document Outline