Изобретение относится к медицине, стоматологии, зубопротезной технике, а точнее - изготовлению зубных протезов из термопластичных масс методом литья под давлением.

В современной зубопротезной технике для изготовления протезов зубов используются термопластичные вещества, которые при нагревании из твердого агрегатного состояния переходят в пластичное - вязкотекучее, а после охлождения вновь приобретают твердость и упругость. Широкое применение получили различные пластмасы, обрабатываемые для получения зубопротезных изделий двумя методами - это метод компрессионного прессования и метод литья под давлением.

С розвитием химической промышленности появились суперконструкционные термопласты, которые совмещают высокую прочность с оптимальными физико-химическими характеристиками. К ним относятся: полиарилэфиркетоны, ароматические полиэфиркетоны, в том числе - полиэфирэфиркетон, полиэфиркетон, полиэфиркетонкетон (ΡΑΕΚ,ΡΕΕΚ, РЕК, РЕКК, РЕКЕКК); полифениленсульфид (PPS); полифениленсульфон, полиарилсульфон, полиарилэфирсульфон (PPSU, PAS, PPS0 ₂ , PASU, PPSF, PAES) и другие. Обычно, эти вещества являются материалами, способными к кристализации, которые получают путем переработки и полимеризации нефтяных смол, но существуют и аморфные марки. Для улучшения механических свойств в состав добавляют различные наполнители стекловолокно, карбоволокно и другие. Основные представители суперконструкционных термопластов, по своим характеристикам наиболее пригодные для использования в медицине, и в стоматологии в частности, - являются полиэфирэфиркетон (РЕЕК) и полифениленсульфид (PPS). Эти материалы кроме высокой прочности имеют стойкость к гидролизу, лучам высокой энергии (гамма- и рентгеновского излучения), к водяному пару. Некоторые представители этой группы могут длительно эксплуатироваться при температуре до 220 - 260 °С, с коротковременным нагревом до 280 - 330 °С, имеют высокую стабильность формы, небольшие усадку (до 1 %) и влагопоглащение. Также эти материалы имеют высокую температуру плавления, например - некоторые марки РЕЕК переходят в пластичное состояние при температуре 350-400 °С, что в условиях современной зуботехнической лаборатории, не имеющей специального оборудования, препятствует изготовлению протезов из суперконструкционных термопластов.

За прототип взято устройство для изготовления зубопротезных фасонных деталей из термопластичной заготовки, описаное в известном патенте [1].

Это устройство имеет металлический корпус для формовочной массы, пуансон (поршень-толкатель) и камеру предварительного прессования. Корпус является разборным,- с крышкой, стенкой или манжетой, и основой, имеющей выступ, диаметр которого соответствует диаметру заготовки термопласта. К этому выступу прикрепляется восковая модель будущей зубопротезной детали с помощью восковых литников. Далее, восковая конструкция заливается термостойкой формовочной массой, после затвердения которой снимаются все детали розборного корпуса, причем пространство в формовочной массе, ранее занимаемое выступом основы, в дальнейшем становится камерой предварительного прессования для заготовки термопласта со стенками из отвердевшей формовочной массы. Следующим этапом является удаление воска, оставляющего после себя в формовочной массе полость, по форме соответствующую восковым модели и литниковым каналам. Далее, термопластичную заготовку с помощью нагревательного устройства нагревают до температуры переработки, что составляет, например, 300 °С; одновременно формовочную массу нагревают до температуры, например, 330 °С. Разогретую заготовку термопласта вводят в камеру предварительного прессования и с помощью пуансона, под давлением, по литниковым каналам заполняют термопластом полость будущей зубопротезной детали в формовочной массе. После охлаждения деталь освобождают от формовочной массы и литников. Также, это устройство может иметь металлическую или керамическую втулку, где термопластичная заготовка разогревается до температуры плавления отдельно от формовочной массы, после чего эта втулка вводится в камеру предварительного прессования разогретой формовочной массы. Внешний диаметр втулки соответствует внутреннему диаметру полости предварительного прессования в формовочной массе, а внутренний диаметр втулки равен наружному диаметру пуансона. Втулка имеет дно со сквозным отверстием располагающимся на одной оси с литниковым каналом, идущим к полости будущей зубопротезной детали. з Описаное устройство имеет ряд недостатков. Во-первых, камера предварительного пресования имеет стенки из формовочной массы, что увеличивает вероятность загрязнения термопласта частицами массы и ухудшением качества будущей зубопротезной детали. В случае разогрева термопласта в керамической или металлической втулке со сквозным отверстием в основании, это отверстие должно быть минимальным, чтобы предотвратить вытекание разогретого термопласта на этапе нагревания и переноса втулки в камеру предварительного прессования в формовочной массе. Также, происходит заклинивание пуансона в этой втулке после прессования и твердения термопласта, частицы которого попадают между поверхностями пуансона и втулки, а минимальное отверстие в основании втулки не дает возможности их разъединить, что, в свою очередь, приводит к одноразовому использованию этого устройства. Также, отвердевшая формовочная масса при относительной прочности является достаточно хрупкой и учитывая количество этапов в процессе производства, она может повреждаться, что приводит к необходимости переделки всех предшествующих этапов работы. Поэтому, формовочная масса требует наличия защитнго корпуса на всех этапах процесса литья зубопротезной детали. Нагревание термопласта отдельно от формовочной массы приводит к трудоемкости процесса и возможности появления дополнительных ошибок. Например, такой как падение и колебание температур между формовочной массой и разогретым термопластом на этапе внесения его в камеру предварительного прессования, что также приводит к ухудшению качества изготовляемой зубопротезной детали. В задачу данного изобретения поставлено- розработка устройства для литья суперконструкционных термопластов под давлением в условиях и использованием уже существующего оборудования современной зуботехнической лаборатории. Устройства, которое обеспечивает высокое качество и точность производимой продукции при снижении количества этапов и трудоемкости процесса литья, а как следствие - снижение вероятности появления ошибок при изготовлении зубопротезных деталей и уменьшение себестоимости зубных протезов. Использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить появление таких ошибок, как загрязнение термопласта частицами формовочной массы в камере предварительного прессования; заклинивание пуансона при использовании металлической или керамической втулки после процесса литья и затвердения термопласта; падение и колебание температур между формовочной массой и разогретым термопластом в момент его внесения в форму; нарушение целостности затвердевшей формовочной массы на этапах литья термопласта как следствие отсутствия защитного корпуса.

Поставленная задача достигается с помощью предлагаемого изобретения.

Конструкция устройства объясняется с помощью фигур.

Фиг.1 - нижняя часть устройства.

Фиг.2- верхняя часть устройства.

Фиг. З- устройство в сборе, продольный разрез.

Фиг.4- устройство для производства точных деталей на моделях в сборе, продольный разрез.

Фиг.5- устройство для производства точных деталей на моделях с крышкой в горизонтальном положении. Устройство для изготовления зубопротезных деталей из суперконструкционного термопласта методом литья под давлением изготавливается из металла, например, нержавеющей стали, имеет цилиндрическую форму и состоит из двух частей - нижней (Фиг. 1 ), и верхней (Фиг.2), причем, верхняя часть является крышкой для нижней части и при сборе конструкции плотно фиксируется к ней двумя шурупами или зажимами (Фиг.З, Фиг.4- 1 ). Согласно Фиг. 2, верхняя часть в центре имеет цилиндрическую сквозную втулку 2 с одинаковыми входным и выходным диаметрами, полость которой является камерой предварительного прессования термопласта 3.

Устройство работает следующим образом. Согласно Фиг.З, к нижнней части втулки 4, с помощью воскового конусовидного литника 5 прикрепляется восковая модель зубопротезной детали 6 и отводящий литник 7, который через отверстие в основании нижней части 8 выходит наружу, когда устройство в сборе. Далее, стенки конструкции (кроме втулки) обкладывают бумагой для компенсации термического расширения формовочной массы. После сбора конструкции ее переворачивают и через отверстие 8 в основании нижней части заливают восковую модель зубопротезной детали формовочной массой 9. После затвердения массы на цилиндрическую втулку надевают муфту из керамики или формовочной массы 10 для уравнивания температур во втулке и в середине формовочной полости при нагревании. Далее, устройство вносят в муфельную печь (на фигурах не показано) и начинают ее нагрев. При температуре, около 150 °С, воск из формы выгорает или вытекает через выводной литниковый канал 7, оставляя в формовочной массе полость в форме будущей зубопротезной детали с литниковыми каналами к б ней. В дальнейшем, устройство вынимают из муфельной печи и через отверстие во втулке вводят гранулы 1 1 , или заготовку термопласта в камеру предварительного прессования, и закрывают ее сверху пробкой 12 из формоввочной массы или супергипса. Внешний диаметр пробки равен внутреннему диаметру втулки, и она в дальнейшем стновится передней частью поршня-толкателя (пуансона) 13 при прессовании. Конструкцию вновь помещают в печь и медленно нагревают до температуры плавления термопласта, после достижения которой устройство вынимают и вносят под механический пресс (на фигурах не показано), и с помощью металлического поршня- толкателя, введенного в камеру предварительного прессования, под давлением вводят термопласт в формовочную полость. Излишек материала через отводной литниковый канал выходит наружу.

В случае, когда необходимо отлить сверхточную деталь большого размера на модели (Фиг.4, Фиг.5), например, дугу бюгельного протеза, устройство имеет уплощенную с боков форму прямоугольного параллелепипеда и состоит из основной части 14, которая имеет сквозную цилиндрическую втулку 15 в середине верхнего основания прямоугольного корпуса и сквозное отверстие для выводного литника в нижнем основании 8, и боковой крышки 16 с отверстием 17, которая фиксируется к основной части с помощью зажимных устройств или шурупов 1. Перед началом работы устройство переводят в горизонтальное положение (Фиг.5), в прямоугольном корпусе размещают подготовленную модель-основу 18 из затвердевшей формовочной массы с восковой моделью зубопротезной детали 6 на ней, и с помощью восковых конусовидного литника 5 и литниковой системы- соеденяют восковую модель детали с внутрикорпусным отверстием цилиндрической втулки 4 и отверстием в основании корпуса 8. В дальнейшем, боковая крышка устройства фиксируется, и через отверстие в ней восковая модель, литниковая система и отвердевшая модель- основа из формовочной массы заливаются формовочной массой 9 той же марки. После затвердения массы устройство переводят в вертикальное положение, надевают защитную муфту 10 на цилиндрическую втулку и проводят все описанные выше этапы литья термопласта под давлением.

Преимуществами данного устройства для изготовления зубопротезных деталей из суперконструкционного термопласта методом литья под давлением является то, что камерой предварительного прессования является металлическая втулка с одинаковыми входным и выходным диаметрами, что не приводит к загрязнению термопласта частицами формовочной массы в камере предварительного прессования, а также к заклиниванию поршня-толкателя в ней после процесса литья. Так же, нагрев термопласта и формовочной массы вокруг полости прессования идет одновременно в одном устройстве, что не приводит к колебанию температур между формовочной массой и термопластом, как при нагреве их поодиночке, и что, в свою очередь, уменьшает количество этапов и трудоемкость процесса литья, а так же повышает качество изготавливаемой зубопротезной детали.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в любой зуботехнической лаборатории при работе с термопластическими материалами и не требует дополнительного дорогостоящего оборудования кроме уже широко применяемых муфельной печи и зуботехнического пресса.

Источники информации, принятые ко вниманию

(1). UA , патент ЛЬ 89669. МПК (2009) А61 С 13/20 опубл.