牙科铸造用哪些设备每周一学 ｜ 铸造相关设备的性能、应用（下）
上周我们学习了《铸造相关设备的性能、应用（中）》，本周学习《铸造相关设备的性能、应用（下）》。
(三)真空加压铸造机
真空加压铸造机是较离心铸造机更为先进的一种微电脑控制的新型金属铸造机,可自动或手动完成金属的熔化压差式铸造。因其熔金速度快，并有真空加压及氩气保护装置，避免了合金成分的氧化，使合金的质量更有保证。同时真空加压铸造机具有自动化程度高，体积小，容易操作等特点。
真空加压铸造机由真空装置、氩气装置、铸造装置、箱体系统等组成。一般呈柜式,下部有轮，移动方便。其采用直流电弧加热方式。
(四)钛金属铸造机
钛金属具有优越的生物相容性、良好的机械性能、耐腐蚀性、密度小、强度高等特点，是理想的口腔修复材料。由于钛金属熔点高(1668℃)，化学性能活泼，在高温下极易与空气中氢、氧、氮等元素及包埋料中的Si、A1、Mg等元素结合，在铸件表面形成氧化污染层,使其优良的理化性能变差，硬度增加，塑性、弹性降低，脆性增加，因此铸造应在保护性气体中进行。此外钛金属的黏稠度大、密度小,且熔化后液体的流动性差,铸造温度与铸型温差(300℃)较大,冷却快,常规铸造方法,可使钛金属铸件表面和内部有气孔等缺陷出现,对铸件的质量影响很大,因此须采用特殊的加工方法和操作手段。
随着铸造技术的不断改进,如今钛金属铸造技术已日渐成熟。1940年Bother最早将钛金属应用于口腔领域。1965年瑞典学者Brinemark把钛金属用于口腔种植体。1980年日本研制出第一台牙科铸钛机。如今,国际上钛金属铸造技术的发展很快，而我国的钛金属铸造技术起步较晚,但发展较快。1995年我国研发了首台牙科铸钛机，之后技术不断完善，2002年推出第5代新产品,使我国在纯钛铸造方面逐渐达到国际水准)。
1.钛金属铸造机的种类临床常用钛金属铸造机有以下几类。
(1)按铸造方式分类
1)加压铸造式铸钛机:在较低压力的惰性气体(氩气或氦气)的保护下溶解钛金属。钛金属熔化后流到铸道口时,对液体钛加以较高的压力，使液体钛注入铸模腔内，完成铸造。
2)加压吸引式铸钛机:依靠惰性气体的压力和铸造室真空状态形成的负压使钛液进入铸型腔，完成铸造。
3)离心式铸造机:利用离心力使液体钛注入铸模腔内完成铸造。
4)压力、吸引、离心式铸造机:是指将离心力、抽吸、加压三种铸造技术结合起来,以提高铸钛件成功率的工艺技术。
(2)按熔化金属的热源分类
1)弧熔解式:弧熔解法是利用辅助电源使电机对钛金属发生弧放电,惰性气体产生的电子和阳离子在电极间加速运动放出热电子而持续产生等离子弧，由等离子弧所产生的高热将钛金属熔化。
2)高频感应式:利用高频交流电产生的磁场，使被熔化的金属本身产生感应电流(内涡流),通过涡电流加热熔化钛金属。其特点是熔化钛金属的温度较均匀,但高温下的钛熔液与坩埚接触的时间较长，易使钛金属受到污染。
3)电磁悬浮高频波熔解式:1952年美国的Okress发明了此技术。它是利用磁力使金属悬浮在空中并使用高频波感应熔解的方法，从而避免了坩埚材料对金属的污染，并可以控制熔解温度。但由于熔解量的限制而不适用于工业,只适用于部分实验性熔解炉，如今已应用于齿科。
(3)按铸造的工作室数目分类
1)一室铸钛机:熔解和铸造在同一室内完成。
2)二室铸钛机:分熔金室和铸造室。钛熔化后，由熔金室注入铸造室。钛溶液的流动方式有两种:一是从近心端一次流入到远心端,在增大压力时或竖排气道时可减少铸件缺陷的产生，有利于型腔充盈;二是先流到近心端再返流到远心端，此方式是容易产生湍流导致铸件缺陷。
(4)按制作坩埚的材料分类
1)铜坩埚:多用于弧熔解方式
①底部开口式坩埚:特点是在坩埚底部设有一个使液钛顺利下流的口,由于等离子弧在对钛金属加热时,是从钛金属的顶部开始熔化,当钛金属的底部也熔化时，熔化的金属是从下面的孔流入铸型腔内。
②分离式坩埚(坩埚底部为分瓣式结构):当钛金属熔化后,控制系统便可使坩埚分离成两半，熔化的金属钛从下面的孔流入铸型腔内。
③倾斜式(倾倒)坩埚:与以上两种的不同之处为,当钛金属熔化时，由控制系统使坩埚发生倾斜，液体顺利地注入铸型腔内。
④石墨坩埚:采用高密度的石墨加工制成的钛铸造用坩埚,现已用于弧熔解方式的铸造机上。由于弧熔钛金属是从上部加热熔化，当坩埚底部易受污染的钛金属在未熔化时，就将熔化的液态钛通过离心力，注入铸型腔内,较好地解决了坩埚材料污染钛金属的问题。此类坩埚效果好，造价低，可反复使用。
2)氧化铝陶瓷坩埚:氧化铝陶瓷纯度高，耐化学腐蚀性好，注浆成型，密度高,耐急冷急热性好，不易炸裂。此类坩埚主要用于高频熔金的离心铸造,要求坩埚的表面光洁度好，致密度高，为防止坩埚材料污染液体钛金属,需在坩埚内部涂布一层防止污染的膜。
3)不设坩埚:利用电磁场使钛块悬浮在熔解室内,可减少对钛的污染。
2.各类钛金属铸造机的特点
(1)离心式铸钛机:由于钛密度小,在进行离心浇铸时铸造机的离心速度和离心力必须足够大才能保证牙科铸钛件的完整。一般认为离心速率达3000r/min能够满足牙科铸造的需要。
1)单纯离心力铸造机:利用离心力使液体钛注入熔模腔内的方法。由于钛金属的比重轻，要使其能充满整个熔模腔，离心力的初速度就显得很重要。为增加初速度，有的铸钛机采用先将铸型高速旋转，在旋转状态下利用高速离心力将液体钛注入熔模腔内。有的铸钛机则采用在熔解钛金属时，让产生离心力的马达先旋转,待钛金属熔解后,利用离合器与高速旋转的马达结合起来，高速离心力将液体钛注入铸模腔内。离心类型目前主要有水平离心和垂直离心两种方式。
2)离心力压力铸钛机:该法是将液体钛靠离心力注入熔模腔内，同时在液体钛的表面加一个较大的压力，以促使液体钛注入熔模腔内。
3)离心力、抽吸、加压铸钛机:将离心力、抽吸、加压三种方式结合起来,以提高铸钛件的成功率。方法为:在熔解钛金属时，从铸型的底部及四周进行抽吸排气，使熔金室和铸造室之间产生较大的压力差。当钛金属熔化后，离心力促使液体钛注入熔模腔内,同时再从液体金属表面加入一个较大的惰性气体正压力，液体钛在离心力、负压抽吸及液体钛表面较大正压力的共同作用下,促使液体钛快速的注入熔模腔内。
(2)差压式铸钛机:差压方式铸造时,先使熔金室和铸造室形成高真空度,熔化钛时向熔金室内注入惰性气体,铸造室持续抽真空,注入熔化的金属时,因在熔金室和铸造室之间形成压力差和重力作用,熔化的金属由上部熔金室落入下部铸造室的铸模口，被压入充满铸模腔。为了确保铸件质量,常在铸模下方安装吸注装置。此种方法必须使熔金室和铸造室两室间严密隔绝，才能保证压差的形成。
(3)加压铸钛机:在较低压力的惰性气体(氩气或氦气)的保护下熔解钛金属，钛熔化后流入铸道口时，再对液体钛加以较高的压力，使液体钛注入铸模腔。此法关键是正确掌握好加压时间。如加压时间过早，高气压提前流入铸模腔内，影响液体钛的注入，造成铸件表面或内部缺陷。加压时间过晚，液体钛会发生早凝，导致铸造失败。
3.压力、吸引、离心式三合一钛金属铸造机临床实际使用证明，三合一的铸造方式效果较其他较好。压力、吸引、离心式三合一钛金属铸造机主要由旋转体、动力部分、供电系统、真空系统、氩气系统、电子控制系统等组成。其在真空和氩气的保护下,直流电弧对坩埚中的金属加热，使之熔化，在离心力作用下熔融金属充满铸模腔，完成铸造。
喷砂机
喷砂机又称喷砂抛光机。是利用高速度的压缩空气将砂粒喷射到金属修复体的表面，从而达到打磨抛光的效果。该机主要用于清除牙科修复体的铸件(冠桥、支架、卡环等)表面的残留物，使其达到初步光洁。喷砂用的砂粒为锐角状金刚砂和球状玻璃体。
根据喷砂方式不同分为干性喷砂机和湿性喷砂机(液体喷砂)。湿性喷砂是在喷砂的同时有水相伴，可防尘,减少室内污染。
根据喷砂方式不同分为以下三种:
1.手动型 用手持铸件在喷砂嘴下进行抛光。
2.自动型 将铸件放入转篮中，转篮可自动地旋转，旋转的同时对铸件进行喷砂抛光。
3.笔式喷砂型用于烤瓷修复体。分为双笔式和四笔式，适合对细微部位进行处理，可清除表面氧化物及杂物，同时还可用玻璃珠对树脂基托表面进行抛光处理。
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