Классификация формовочных материалов

В гипсовые формовочные материалы в качестве связующего входит гипс, а в качестве огнеупорного наполнителя – оксид кремния. Добавление воды в формовочный материал в начальной стадии твердения гипса приводит к значительному расширению формы – гигроскопическому расширению, что является следствием увеличения расстояния между растущими кристаллами гипса. Максимальное гигроскопическое расширение достигается при взаимодействии воды с формовочным материалом до начала схватывания. Величина гигроскопического расширения может достигать 1 – 2,5%, что вполне компенсирует усадку при литье протезов из сплавов золота.

Основным методом компенсации усадки отливок является термическое расширение. Для его создания форму перед отливкой подвергают термической обработке. Конечная температура прогрева формы зависит от вида оксида кремния, входящего в состав формовочного материала. Если формовочный материал содержит кварц, то форму нагревают до 700°С, если кристобалит – до 450°С. Изменяя соотношение воды и порошка при замешивании формовочной массы, можно варьировать термическое расширение формы в довольно широком диапазоне – от 0,9 до 1,4%.

Для литья сплавов с более высокой температурой плавления применяются огнеупорные или высокотемпературные формовочные материалы на фосфатном связующем. Они используются при литье зубных деталей из нержавеющих сталей, температура плавления которых примерно 1300°С. Фосфорная кислота реагирует с окисью цинка, окисью алюминия или окисью магния. Образующиеся при этом фосфаты связывают крупинки кварца или кристаболита в прочный материал. Время схватывания 7-17 мин. Обжиг формы осуществляется постепенно нагреванием в печи до 1100°С. Формы из фосфатных материалов не обладают свойствами гигроскопического расширения.

Внедрение в зуботехническую практику силикатных формовочных материалов, отличающихся высокой прочностью и термостойкостью, связано с применением кобальтохромовых и нержавеющих сталей. В силикатных формовочных материалах в качестве связующего применяется кремневый гель, образующийся при гидролизе жидкого стекла, или органические соединения кремния, например этилсиликат [Si(OC₂H₅)₄]. После прогрева форма дает значительное термическое расширение с образованием в силикатном связующем оксида кремния, который способен к изменениям при нагревании, вызывающим дополнительное увеличение объема.