Понятия абразива и абразивной обработки. Факторы, влияющие на эффективность абразивной обработки. Шлифование и полирование. Абразивные инструменты

Плохо отполированные зубные протезы менее гигиеничны, легче подвергаются коррозии и являются источником механической травмы тканей полости рта пациента. После извлечения протеза из формы на его поверхности остаются неровности и шероховатости, особенно на краях протеза, которые удаляют сначала грубой обработкой - шлифованием, а затем полированием. Материалы, применяемые для этой обработки, называются абразивными (от лат. abrasio - соскабливание). Процесс абразивной обработки поверхности материалов называется истиранием. Истирание - это процесс изнашивания поверхности одного материала под воздействием другого путем царапания, долбления, резания, смятия или подобного механического действия. Материал, который вызывает истирание, называется абразив. Материал, который подвергается истиранию, - субстрат. Абразив представляет собой тонко дисперсный материал, состоящий из множества частиц, которые воздействуют на поверхность субстрата как многочисленные микрорезцы, истирающие его поверхность. Шлифование - процесс удаления значительного количества материала с поверхности субстрата с помощью истирания или абразивного воздействия, которое обычно производится абразивом с частицами крупных размеров. Поверхность субстрата после шлифования в большинстве случаев остается грубой на ощупь и дает рассеянное или диффузное отражение.

Свойства абразивов:

• твердость и прочность;

• форма абразивной частицы или зерна;

• абразивная способность;

• зернистость.

На скорость истирания влияют следующие факторы:

1. Большая разница в твердости между материалом абразива и субстрата. Таким образом, благодаря более высокой твердости абразива по сравнению с обрабатываемой поверхностью субстрата возможен процесс шлифования. Твердость абразива часто характеризуют по десятибалльной шкале Мооса. У алмаза самая высокая твердость - 10 баллов, твердость корунда - 9. Для абразива важно соотношение вязкости и хрупкости. Хрупкость - способность разрушаться под действием динамических ударных сил - играет важную роль в сохранении абразивной (шлифующей) способности. При хрупком изломе части абразивного зерна образуется новый режущий край. При высокой вязкости абразива он не будет ломаться, а постепенно скругляться и терять шлифующую способность.

2. Размер частиц абразива. Согласно принятому положению абразив в зависимости от среднего размера его частиц называют тонким или мелким, если его размеры не превышают 10 мкм, средним - (от 10 до 100 мкм) и грубым - (от 100 до 500 мкм). Абразивные частицы большего размера будут истирать поверхность быстрее, чем более мелкие частицы; однако обработка крупными частицами абразива будет оставлять на поверхности более грубые царапины, чем обработка более тонким абразивом.

3. Форма частиц абразива также влияет на скорость истирания. Заостренные неправильной формы частицы абразива будут истирать поверхность быстрее закругленных частиц, имеющих более тупые режущие грани. Но первые будут оставлять на поверхности более глубокие царапины, чем вторые. По мере увеличения времени действия абразива скорость истирания снижается, так как форма частиц абразива скругляется, а абразив загрязняется продуктами износа поверхности субстрата (осколками или стружкой).

Абразивные зерна получают обычно дроблением природных или искусственных твердых материалов. В результате они приобретают форму неправильных многогранников, а его режущий элемент представляет собой, как правило, пирамидальную форму. Зерно может иметь приблизительно равные длину, ширину и высоту. Эта изометрическая форма наиболее благоприятна.

4. Скорость движения абразива по поверхности субстрата. Чем она больше, тем скорее происходит истирание этой поверхности. Однако чем больше скорость, тем выше сила трения абразива о поверхность

субстрата. Это приводит к повышению температуры истираемой поверхности.

5. Величина давления, приложенного к абразиву. Повышение давления приводит к более быстрому истиранию данным абразивом поверхности. При этом на поверхности появятся более глубокие и широкие царапины, возникнет более высокая температура (при обработке поверхностей в полости рта последнее очень важно).

6. Наличие смазки (например, силиконовой, глицериновой или водяного орошения). Смазка предназначена для снижения температуры разогрева и удаления из зоны действия абразива осколков или продуктов истирания субстрата, которые могут засорять или «засаливать» абразив. Слишком много смазки снижает скорость абразивной обработки, так как избыток смазки мешает контакту абразивных частиц с поверхностью субстрата.

Для проведения абразивной обработки в стоматологии чаще всего применяют абразивные инструменты. Они представляют собой абразивы, содержащие частицы разного размера и твердости, соединенные связующим или связкой в инструменты различной формы. К инструментам для шлифования относятся камни, боры, резиновые круги и диски.

Кроме понятия твердости самого абразива, существует понятие твердости абразивного инструмента. Оно означает сопротивление вырыванию абразивного зерна из связующего или связки, соединяющей множество зерен в единый инструмент. Связка должна быть правильно подобрана, соответствовать виду абразива и его назначению. Оптимальная связка удерживает абразивные зерна только до их затупления, после чего зерна должны выкрашиваться (расщепляться) и обнажать следующую за ними свежую поверхность абразивного инструмента. При шлифовании более твердых материалов затупление абразива происходит быстрее, поэтому обновление рабочей поверхности должно происходить интенсивнее, следовательно, связка в таком инструменте должна быть мягче.

В абразивных инструментах в качестве связки используют неорганические (керамические, силикатные, стеклоцементные) и органические (вулканитовые, бакелитовые, акриловые) материалы.

Полирование (от лат. polio - делаю гладким) - процесс обработки материалов с целью получения чистой гладкой зеркальной поверхности. Полирование - процесс получения гладкой на ощупь, глянцевой по-

верхности (она дает в основном зеркальное отражение падающего на нее луча света). Качество полирования поверхностей важно по эстетическим и функциональным причинам. Если после шлифовальной обработки абразивом на поверхности оставлены царапины, ширина которых больше длины волны видимого света (т.е. приблизительно около 0,5 мкм и более), поверхность будет матовой. Если ширина царапин менее 0,5 мкм, поверхность станет блестящей. Кроме этого, было установлено, что язык способен ощущать самую незначительную разницу в шероховатости; поверхность с царапинами глубиной более 20 мкм ощущается как шероховатая, а при глубине менее 2 мкм - как гладкая.

Полирование осуществляют с помощью абразива, состоящего из частиц очень маленького размера (субмикронного). Частицы меньшего размера выглаживают поверхность, устраняя шероховатости, полученные обработкой более грубым абразивом. Конечное полирование поверхности наиболее тонким абразивом снимает с поверхности любые видимые царапины и образует микрокристаллический или аморфный слой на поверхности субстрата. В отличие от абразива, применяемого для шлифования, полирующий абразив должен быть мягче материала полируемого протеза.

Полирование проводится при помощи кругов или круглых щеток, покрытых полировочными пастами. Линейная скорость при полировании должна быть больше, чем при шлифовании, причем тем больше, чем тверже полируемый материал.

Для полирования в зуботехнической практике используют оксид хрома, оксид железа (крокус), мел, гипс, диатомит.