background image

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

background image

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


Document Outline