Mål Metaller och legeringar Att kunna redogöra för metallers uppbyggnad och struktur Att kunna de vanligaste odontologiska metallernas tillverkningsegenskaper (gjutning, bearbetning) Metallstruktur Kristall Korn Gitterfel = dislokationer Gitterfel förekommer även i andra sammanhang! Dislokation = Oregelbundenheter, gitterfel Ju fler dislokationer desto större risk för deformation 1
Dislokationer och hinder Hur kan en metalls hållfasthet ökas? Dislokationsvandring => plastisk deformation Att hindra el bromsa dislokationernas rörelse Mindre kornstorlek: Korngränshärdning Blanda in andra ämnen: Lösningshärdning, partikelhärdning dvs legeringar Bearbeta: Deformationshärdning Vilka egenskaper påverkas? Segt eller sprött? Smidbarhet (ductility) Styvhet (E-modul) F/A borr Brottspänning Proportionalitetsgräns ( yield strength) Hårdhet spik?? L/L Töjning Legeringar och metaller i odontologin Vilka metaller och legeringar används? Vilka typer av konstruktioner? Vilka framställningstekniker? Metaller i munnen Kron- och bro: Metallkeramik Avtagbar protetik: Skelett Implantatkonstruktioner Vad styr val av legering? 2
Generella krav Mekaniska egenskaper Bearbetningsegenskaper Korrosionsresistens Biologiska egenskaper För länge sen Mk: Bindning mellan porslin och metall Fortfarande Metallkeramik Metall Skikt av porslin Ökar Metallkeramik Vilka metaller/legeringar används? Framställningstekniker Gjutning Fräsning SLS 3
Titan, innehåll Fyra grader av titan, olika renhet avseende ffa syre och järn Mycket små variationer har stor effekt på egenskaper Gjutning: Hög smälttemperatur: 1670 C Alternativ: cad/cam fräsning Tunt och stabilt oxidskikt bildas vid bearbetning Densitet: 4,5 g/cm 3 Titan, hantering Reaktivt i smält tillstånd => Gjuttekniskt komplicerat: Ljusbåge i argon-atmosfär (skyddsgas). Smält metall pressas med övertryck ner i gjutformen. Svårt att svetsa/löda pga reaktivitet Kräver lågbränt porslin Koboltkrom Sedan 20-talet: Skelett till ppp Emaljretinerade broar (etsbroar) Tillåtet till fast protetik sedan 1999 i Sv Kobolt-krom, innehåll 55-65% kobolt 20-30% krom 3-10% molybden, wolfram, gallium, niob Ökar hållfasthet och korrosionsresistens Spårmängder av Si, Fe, N, V, Al, Mn, C Porslinsbindning och gitterstruktur vid stelning Densitet: 8.5 g/cm 3 OBS Olika legeringar för mk och skelett till partialprotes Kobolt-krom: hantering Gjutning: Hög smältpunkt (1300-1500 ) Alternativ: cad/cam fräsning el SLS Snabb uppvärmning och gjutning minska oxidbildning av Cr minska upptagande av gas i smältan => porositeter Tandtekniska aspekter: Gjutning är teknikkänsligt, Bearbetning tidskrävande Oxidskikt bildas vid gjutning 4
Au innehållande mk-legeringar Au, Ag, Cu Tillsatser Sn, In Zn Ir, Ru, Rh Pd, Pt ökar hårdheten ger oxidbildning för bindning till porslin förhindrar inlösning av syre kornförminskande effekt höjer smälttemp Jämförelse mekaniska egenskaper (Relativa mått) 250 200 150 100 50 Hög Au Mk Titan CoCr Densitet: 15-18 g/cm 3 0 Hårdhet Styrka (brottgr) Styvhet Densitet Mål del 2 Att kunna redogöra för hur bindning mellan keram och metall uppnås. Att förstå varför materialtjockleken kan vara en kritisk faktor. Att kunna redogöra för termiska egenskapers betydelse Att förstå varför olika underkonstruktioner ställer olika krav på keramens egenskaper avseende bränntemperatur och termisk expansion Porslin på metall (mk): Speciella krav på metallen Högt smältområde Styvhet och styrka i metalldelen Bindningsoxider på ytan Termisk expansion Bindning porslin-metall Oxidskiktets tjocklek viktigt Ti P 46 Oxid Porslin Den termiska expansionskoefficienten ska vara något lägre för porslinet än metallen Keram Metall 1000ºC Termisk kontraktion Ti P 28 35ºC 5
Läsanvisningar Dérand och Molin: Dentala material Bra att veta i klinisk vardag Kapitel 7 och 8 KDM-dokument: Basmetallegeringar för metallkeramik- tandtekniska aspekter Oädla legeringar för metallkeramik: Basmetallegeringar Titan för odontologiska applikationer (s 6-9) Hemuppgift Du har framställt en metallkeramisk bro. Patienten återkommer efter ett par veckor då det lossnat porslin från metallen. Vilka tänkbara orsaker finns? Rosenstiel: Contemporary fixed prosth (4th ed 2006) Ch 19, pp 598-607; 609 (high-noble, CoCr och titan) 6