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

Utwardzanie
warstwy powierzchniowej
modeli gipsowych

W 1756 r. Pfaff po raz pierwszy

opisał pobieranie wycisku w jamie
ustnej pacjenta i wykonanie modelu
gipsowego. Natomiast w 1840 roku
wykonano pierwszy wycisk przy uży-
ciu gipsu (4).

ZAKRES

PRACY

Celem pracy było przedstawienie
wyników dotyczących wpływu pro-
cesu utwardzania powierzchniowego
próbek wykonanych z gipsu mode-
lowego (gipsu II klasy twardości).
Następnie porównano je z wynika-
mi twardości gipsu utwardzonego
fabrycznie przez producenta gipsu
IV klasy twardości.

Do utwardzenia zastosowano:

– roztwór parafiny,
– szkło wodne sodowe,
– zimną kąpiel Fino Hardener,
– spray firmy Fino Hardener.

Próbki ważono i mierzono w po-

szczególnych etapach. Przeprowa-
dzono także pomiar twardości przy
użyciu twardościomierza Shore’a
typu D wg Polskiej Normy PN-EN ISO
868:2005.

ATERIAŁY

PRZEZNACZONE

BADAŃ

W badaniu wykorzystano gips mode-
lowy biały.

Parametry:

– STODENT II firmy Zhermack,

II klasa twardości,

– całkowity czas wiązania (23°C):

14-18 min,

Gips jest powszechnie stosowanym
materiałem w budownictwie (m.in.
jako materiał wiążący – spoiwo mi-
neralne), w modelarstwie, stomato-
logii i chirurgii, w sztukaterii, jako
alabaster stosowany do produkcji
elementów dekoracyjnych, jak rów-
nież jest używany jako surowiec
rzeźbiarski (1, 2). Naturalny gips
we wszystkich swych postaciach
był stosowany od zarania cywili-
zacji dzięki dostępności, łatwości
obróbki i przetwarzania, niskiej
cenie oraz urodzie. Śledząc rys hi-
storyczny stosowania gipsu, należy
zacząć od Anatolii (Azja Mniejsza).
Prowadzone badania archeologicz-
ne wykazały, że naturalny gips zasto-
sowano około 9000 r. p.n.e., nakłada-
jąc na ściany skalne tynk gipsowy,
by przygotować podłoże pod freski.
Malowano na nich krótkie historie
polowań (3). Palony gips, z natural-
nymi domieszkami gliny i związków
żelaza, tzw. rancz, stosowano w Azji
Środkowej do wypraw wewnętrz-
nych i zewnętrznych dekoracji rzeź-
bionych.

W X-XII wieku zaprawy gipso-

we czyste i mieszane z wapnem,
domieszkami piasku oraz pyłu ce-
glanego stosowano bardzo często
w budownictwie paryskim. Zapra-
wy gipsowe z tego okresu ma także
kościółek Najświętszej Marii Panny
na Wawelu. Pierwsze historyczne
zapisy na temat zastosowania gipsu
w stomatologii pochodzą z XVIII w.

TITLE

Hardening of the surface flake

of plaster models

SŁOWA KLUCZOWE

gips,

utwardzanie, twardość

STRESZCZENIE

W opracowaniu

przedstawiono wyniki badań dotyczące
wpływu procesu utwardzania
powierzchniowego próbek wykonanych
z gipsu modelowego (gips II klasy
twardości). Następnie porównano
je z wynikami twardości gipsu
utwardzonego fabrycznie przez
producenta (gips IV klasy twardości).
Do utwardzenia zastosowano: roztwór
parafiny, szkło wodne sodowe, zimną
kąpiel Fino Hardener, spray firmy Fino
Hardener.

KEY WORDS

plaster, hardening,

hardness

SUMMARY

An article presents the

results concerning the influence of the
process of surface hardening samples
made of a kind of model plaster (the
second-class of hardness plaster).
Afterwards they were compared with
the outcomes of the hardness of the
factory – hardened plaster, the fourth-
class of hardness. For the process
of hardening: paraffin solution, water
glass sodium, Fino Hardener’s cold
bath, Fino Hardener’s spray were used.

inż. tech. dent. Paweł Sporysz

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

elem pracy było

przedstawienie

wyników dotyczących
wpływu procesu utwar-

dzania powierzchniowego

próbek wykonanych
z gipsu modelowego.

/ 2 0 1 3

– czas mieszania: 1,5 min,
– odporność na ściskanie (ISO 6873): min. 10 MPa,
– proporcje mieszania: 50/100,
– rozszerzalność linowa (maks. %) (ISO 6873): 0,2.

Zastosowano również gips utwardzony fabrycznie.
Parametry:

– STODENT IV firmy Zhermack, IV klasa twardości,
– całkowity czas wiązania (23°C): 8-12 min,
– czas mieszania: 1,5 min,
– odporność na ściskanie (ISO 6873): min. 42 MPa,
– rozszerzalność linowa (maks. %) (ISO 6873): 0,10.

Do utwardzenia gipsu II klasy twardości zastosowano:

– roztwór parafiny Tauchhärter producenta ORBIS’ DEN-

TAL,

– utwardzacz do namaczania Fino Hardener 1L 14307,
– spray do utwardzania modeli Fino Hardener Modell-

härterspray, 300 ml 14300,

– szkło wodne sodowe BATO R-145.

Norma zakładowa: ZN-02/Z.Ch. „Rudniki” SA/257 [b].

Sposób przygotowania próbek
Początkowo próbki wykonano za pomocą silikonowej
formy w kształcie modeli anatomicznych szczęki udo-
stępnionej przez laboratorium techniki dentystycznej
Wyższej Szkoły Inżynierii Dentystycznej i Nauk Huma-
nistycznych prof. Meissnera w Ustroniu.

Dalszą serię próbek wykonano przy użyciu uprzednio

sporządzonej silikonowej formy (fot. 1). Forma została
wykonana z silikonu technicznego. Pierwowzór próbki
przygotowano z wosku modelowego przy użyciu palnika
gazowego i noża do wosku.

W obu przypadkach do gumowej miski odważono gips

II klasy twardości i odmierzono odpowiednią proporcjo-
nalnie ilość wody demineralizowanej. Przed zarobieniem
gipsu w mieszadle próżniowym dodano do proszku wa-
gowo 3% barwnika.

Gotową papkę gipsową za pomocą mieszadła wlewa-

no po ściankach do formy umieszczonej na wibratorze
elektrycznym w celu lepszego zapłynięcia gipsu do for-
my. W próbkach wykonanych z gipsu IV klasy twardości
pominięto dodanie barwnika (gips ten jest barwiony fa-
brycznie).

Po związaniu gipsu próbkę pozostawiono na pewien

czas w celu lepszego odparowania wody, a następnie
uwolniono z sylikonowej formy. Po odlaniu odpowied-
niej ilości próbek wszystkie poddano suszeniu w dwóch
etapach:
1. Wszystkie próbki po odlaniu zostały poddane suszeniu

w temperaturze otoczenia (20°C) przez 48 godzin.

2. Następnie suszono w temperaturze 60-65°C przez

30 minut.

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

Po odlaniu wszystkich próbek

i wysuszeniu w pierwszym etapie
każdą próbkę ważono na wadze la-
boratoryjnej. Ważenie powtórzono
po utwardzeniu i kolejno po wy-
suszeniu próbek w drugim etapie.
Wyniki przedstawiono w tab. 1, na-
tomiast mierzenie wykonano tylko
dla próbek o geometrii prostopadło-
ścianu po wysuszeniu w tempera-
turze otoczenia w czasie 48 godzin
oraz po utwardzeniu i wysuszeniu
w elektrycznym piecu w temperatu-
rze 60-65°C w czasie 30 minut. Wy-
niki przedstawiono w tab. 2.

ETODY

UTWARDZANIA

POWIERZCHNIOWEGO

PRÓBEK

Sposób przeprowadzenia utwar-
dzania roztworem parafiny
Parafinę w postaci płynnej odlano
do gumowej miski w ilości wystarcza-
jącej do zanurzenia próbek o geome-
trii prostopadłościanu oraz w kształ-
cie modelu anatomicznego szczęki.

Utwardzane próbki to: Po; Po I;

Po II; Po III; Po IV; Po V.

Próbki umieszczono w elektrycz-

nym piecu i wygrzewano w tempera-
turze 200°C przez 2 godziny. Następ-

:\PLDU\
K PP
a PP
E PP

ĝUHGQLDWZDUGRĞüSUyEHN]JUXS\%U XWZDUG]DQ\IDEU\F]QLH

ĝUHGQLDWZDUGRĞüSUyEHN] JUXS\%L F]\VW\JLSV,,NODV\WZDUGRĞFL

Rys. 1. Schemat próbki przeznaczonej do badań twardości

Rys. 2. Średnia twardość próbek z grupy Po, Bo, Zu, Zi; twardość próbek z grupy Bi i Br oznaczono liniami

Symbol próbki

1 ważenie [g]

2 ważenie [g]

3 ważenie [g]

Bi 24,8318

24,3694

25,1204

24,6838

25,1156

25,6344

24,8238

24,9576

25,5986

25,0430

24,9360

20,2450

19,8434

24,3874

25,7280

25,0598

36,1520

36,1098

Tab. 1. Średnie wyniki ważenia próbek po pierwszym suszeniu, po utwardzeniu i po drugim suszeniu

Symbol

próbki

Średnie wymiary próbki po pierw-

szym suszeniu w temperaturze

otoczenia (20°C) przez 48 godzin

Średnie wymiary próbki po utwar-

dzeniu w temperaturze otoczenia

(20°C) po 30 minutach

Średnie wymiary próbki po drugim

suszeniu w temperaturze 60-65°C

w czasie 30 minut

a [mm]

b [mm]

h [mm]

a [mm]

b [mm]

h [mm]

a [mm]

b [mm]

h [mm]

34,26

34,94

15,50

34,26

34,94

15,50

34,21

34,94

15,49

35,06

35,88

14,97

35,78

36,04

15,05

35,62

35,82

14,96

34,89

34,91

14,93

34,83

34,85

14,87

34,80

34,85

14,87

34,79

34,84

14,96

34,79

35,04

14,96

34,76

14,94

34,60

34,59

14,92

34,59

34,57

14,91

34,65

34,63

15,93

34,60

34,57

15,92

Tab. 2. Średnie wymiary próbek po pierwszym suszeniu, po utwardzeniu i po drugim suszeniu

/ 2 0 1 3

T E C H N I K A

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

nie każdą próbkę zanurzano w przy-
gotowanej przez producenta parafi-
nie przez 15 sekund i umieszczono
ponownie w piecu na 15 minut.

Sposób przeprowadzenia utwar-
dzania zimną kąpielą Fino
Hardener
Próbki przeznaczone do utwardzania
to: Cz; Bo I; Bo II; Bo III; Bo IV; Bo V.

Przygotowane próbki za pomocą

pęsety zanurzano w zimnej kąpieli
(temperatura pokojowa około 20°C)
przez 60 sekund, a następnie odłożo-
no na gumową podkładkę.

Sposób przeprowadzenia utwar-
dzania sprayem Fino Hardener
Utwardzane próbki to: Zu; Zu I; Zu II;
Zu III; Zu IV; Zu V.

Przygotowane próbki oczyszczono

z pyłu. Następnie, kładąc na podkład-
ce ze szkła, spryskano preparatem
Fino Hardener, zachowując odle-
głość od dyszy spryskującej około

20 cm. Napyloną próbkę odłożono
delikatnie na gumową podstawkę,
starając się nie dotykać spryskanej
powierzchni.

Sposób przeprowadzenia utwar-
dzania szkłem wodnym sodowym
Próbki przeznaczone do utwardza-
nia tą metodą to: Zi; Zi I; Zi II; Zi III;
Zi IV; Zi V.

Próbki zanurzano przez 15 minut,

a następnie umieszczono na gumo-
wej podkładce. Przy pomocy pędzla
usunięto nadmiar szkła wodnego so-
dowego spływającego z próbki na jej
obrzeżach.

ADANIA

STRUKTUR

MIKROSKOPOWYCH

Do badań przeznaczono próbki
w kształcie modeli anatomicznych
szczęki, wykonanych z gipsu II klasy
twardości (Bi; Zi1; Zu; Zi; Po; Cz) i gip-
su IV klasy twardości (Br). Wszystkie
poddano suszeniu w dwóch etapach

(w temperaturze pokojowej i w pie-
cu elektrycznym). Próbki Zu; Zi; Po;
Cz zostały poddane procesowi utwar-
dzania warstwy wierzchniej, pomię-
dzy etapami suszenia.

Obserwacji poddano przełomy pró-

bek na mikroskopie świetlnym. Wy-
niki przedstawiono na fot. 2-9.

ADANIA

TWARDOŚCI

WARSTWY

WIERZCHNIEJ

W pracy poddano badaniu twardości
próbki o geometrii prostopadłościanu
wykonane z gipsu II klasy (gipsu mo-
delowego) i utwardzone za pomocą
roztworu parafiny, szkła wodnego
sodowego oraz specjalnie przezna-
czonymi do utwardzania modeli gip-
sowych substancjami.

W celu porównania jakości war-

stwy wierzchniej zmierzono twar-
dość w ocenie gipsu IV klasy.

Pomiar został wykonany przy użyciu

twardościomierza Shore’a typu D, a wy-
niki badań przedstawiono na rys. 2.

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

fot. autor

Kształt próbki przeznaczonej do badań mikroskopowych

Próbka Bi – przełom ciągliwy pow. 7,5x

Próbka Zi1 – przełom ciągliwy pow. 7,5x

Próbka

Zu – przełom ciągliwy, widoczne ziarna krystaliczne, pow. 7,5x

Próbka Cz – przełom ciągliwy pow. 7,5x

Próbka Zi – przełom ciągliwy pow. 7,5x

Próbka

Po – przełom ciągliwy pow. 7,5x

Próbka Br – przełom ciągliwy pow. 7,5x

ODSUMOWANIE

Na podstawie przeprowadzonych
badań oraz otrzymanych wyników
można wnosić, co następuje:
1. Preparaty Fino Hardener zastoso-

wane w badaniu poprawiły twar-
dość próbek wykonanych z gipsu
modelowego (II klasy twardości),
zbliżając ich twardości do grupy
próbek z gipsu IV klasy twardości.

2. Zmiany wymiarów próbek gipso-

wych utwardzonych preparatami
Fino Hardener zarówno w postaci
zimnej kąpieli, jak i sprayu są zni-
kome.

3. Fino Hardener w sprayu napylany

na próbki z gipsu II klasy twardości
zmniejsza ich skurcz, przybliżając

jego wielkość do skurczu, jakim
ulegają próbki wykonane z gipsu
IV klasy twardości.

4. Szkło wodne sodowe w niewielkim

stopniu powoduje wzrost twardości
warstwy powierzchniowej próbek
gipsowych.

5. Gotowy roztwór parafiny podczas

procesu utwardzania i suszenia
dopro wadza do największej utraty
masy.



tech. dent. Paweł Sporysz,

Katedra Techniki Dentystycznej,

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

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

Akademia Techniczno-Humanistyczna

w Bielsku-Białej, Zakład Inżynierii Materiałowej;

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

w Ustroniu, Katedra Inżynierii Materiałowej.

KONTAKT

Paweł Sporysz

32-620 Brzeszcze

ul. Przyłogi 16

tel. kom. 605 521 533

Piśmiennictwo
1. Spiechowicz E.: Współczesne postępowanie

laboratoryjne w protetyce stomatologicznej.
Wydanie II poprawione i unowocześnione,
Państwowy Zakład Wydawnictw Lekar-
skich, Warszawa 1980.

2. Kordasz P., Wolanek Z.: Materiałoznawstwo

protetyczno-stomatologiczne. Państwowy
Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa
1983.

3. Raszewski Z.: Własności fizykochemiczne

oraz najczęściej popełniane błędy podczas
pracy z gipsami dentystycznymi. „Nowocze-
sny Technik Dentystyczny”, Wydawnictwo
Elamed, 2/2004, str. 4-8.

4. http://www.zchrudniki.com.pl/download.