Править] Способы получения и применение

Чаще всего понятие металлокерамика связывают с порошковой металлургией. Здесь металлокерамику получают прессованием заготовок из порошков (металлов и керамики) с последующим их спеканием. Так производят твердые металлокерамические материалы (цементированные карбиды), используемые для обработки металлов резанием и для бурения горных пород. Другим примером металлокерамики, полученной спеканием порошков смеси железа и графита, могут служить пористые самосмазывающиеся подшипники, материал которых после спекания пропитывают маслом.

Методом газотермического напыления частиц порошка получают металлокерамические покрытия для защиты поверхностей деталей от износа и коррозии при производстве деталей. Этот же метод формирования металлокерамического покрытия используется для ремонта при восстановлении размеров изношенных деталей.

Металлокерамическое покрытие также получают на смазываемых металлических деталях при ревитализации механизмов. В масло, используемое в механизме, например в трансмиссионное масло редуктора, вносят специальное вещество – ревитализант. Ревитализант под действием контактных нагрузок, формирует на поверхностях зубчатых колес, подшипников металлокерамическое покрытие. Покрытие одновременно упрочняет и восстанавливает изношенные трущиеся поверхности, увеличивает ресурс.

Тонкопленочную металлокерамику получают методом термического испарения металла или сплава в вакууме и конденсации его паров на поверхности пластинки (подложки). Примером может служить микрокомпозиция Cr — SiO, используемая при изготовлении тонкопленочных резисторов.

Для большинства пациентов, которым требуется протезирование, на первом месте стоит внешний вид зубного протеза и только потом – его технические свойства. Металлокерамика как раз и объединяет в себе безукоризненный внешний вид и надежность конструкции при относительно невысокой стоимости. Благодаря этому металлокерамика стала на сегодняшний день самым популярным методом протезирования.

Металлокерамику можно устанавливать на отдельный зуб или изготавливать мост при отсутствии одного или нескольких зубов подряд. Легкий и в то же время прочный металлический каркас протеза может устанавливаться на передние и задние зубы, а также на имплантанты. Он полностью берет на себя жевательные функции и выдерживает интенсивные нагрузки. Современные технологии и оборудование позволяют подобрать керамическое покрытие, точно соответствующее по цвету и блеску эмали натуральных зубов.

Зубной протез из металлокерамики состоит из металлического каркаса и нескольких слоев керамического покрытия. Каркас представляет собой коронку из сплавов благородных металлов (золото, платина, палладий) или из титановых сплавов. Срок службы металлокерамики на титановых сплавах – 10 -12 лет, на сплавах благородных металлов – больше 15. Поскольку это самая важная часть зубного протеза, к изготовлению каркаса нужно подходить особо тщательно. Зубной техник должен сделать точные замеры подготовленного к протезированию зуба и на соответствующем оборудовании изготовить протез. После примерки каркаса и подбора оттенка будущего покрытия, на каркас наносится керамическое покрытие и производится его обжиг.

Если протезы некачественно изготовлены, могут возникнуть некоторые проблемы: воспаление, кровоточивость или посинение десен. Это происходит при несоблюдении технологий изготовления протеза, когда коронку устанавливают без предварительной примерки. Иногда после установки металлокерамики можно видеть темную полоску на десне. Это происходит в тех случаях, если при изготовлении коронки использовались недрагоценные металлы плохого качества.

В клинике «Д. Вита. Дент» имеется высокоточное импортное оборудование и опытные зубные техники, которые профессионально и быстро изготовят любые, даже самые сложные протезы из металлокерамики. Для этого наши техники вначале делают специальную разборную модель, на которой воссоздаются все мельчайшие детали: фиссуры, бугорки и т.д. Современные слепочные материалы, которые используются в нашей клинике, дают возможность воссоздать точный слепок, чтобы исключить малейшую возможность ошибки. При изготовлении протезов мы также учитываем нагрузку на протезируемый зуб. Особое внимание уделяется фарфоровому краю коронки, чтобы она обеспечивала полную герметичность. Если прилегание коронки не будет идеально точным, то находящийся под ней зуб со временем разрушится. Благодаря комплексному подходу и современному высокоточному оборудованию наши протезы из металлокерамики по внешнему виду ничем не отличаются от настоящих зубов пациента. Мы гарантируем высокое качество и долговечность протезов при сравнительно невысоких ценах.

Преимущества металлокерамики:

- Отличная эстетика. Используя металлокерамику можно добиться полного соответствия искусственных зубов натуральным.

- Совершенная функция. Металлокерамическими искусственными зубами (при условии их правильного изготовления) можно отлично пережевывать пищу, так же как и своими зубами, а в некоторых случаях даже лучше.

- Хорошая гигиена. На металлокерамике в несколько раз меньше оседает микробный налет, чем на своих зубах или на металле. Следовательно, металлокерамические зубы более "гигиеничные". Это особенно важно пациентам с пародонтитом.

- Долговечность. Металлокерамика очень точно одевается на зуб. Следовательно, между коронкой и зубом пища и слюна не попадают, кариес под коронкой не развивается. В результате коронка служит дольше. На сегодняшний день металлокерамика - самая долговечная конструкция из возможных, в стоматологии. Средний срок службы металлокерамике на неблагородном сплаве 10-12 лет. На золотоплатиновом сплаве 15 лет и более. Такой срок службы металлокерамической коронки возможен, только если она сделана особым методом с применением современных материалов и методик.

- Универсальность. С помощью металлокерамики, возможно протезировать от простых до самых сложных деформаций зубочелюстной системы с одинаковым успехом и долгосрочным благоприятным прогнозом.

- Хорошее отношение к десне. Правильно сделанная металлокерамическая коронка никогда не вызовет изменений в десне. Десна не будет кровоточить, не изменит свой цвет, не изменит контур. Если у Вас была металлокерамика, которая привела к посинению десны и к ее кровоточивости, то это значит, что при изготовлении Вашей металлокерамики не были учтены современные подходы к такому протезированию.

Как уже отмечено выше, современные металлокерамические твердые сплавы представляют собой сплав карбидов ту-гоплавких металлов с металлами железной группы — кобальтом или никелем. Свойства металлокерамических твердых сплавов условно могут быть разделены на три основные категории: физико-механические, физико-химические и эксплуатационные. Под физико-механическими свойствами подразумеваются показатели, характеризующие главным образом прочность сплавов. К этой категории относятся твердость, вязкость, плотность и износостойкость. Под физико-химическими свойствами подразумеваются свойства, характеризующие физическую природу сплавов и их взаимодействие с различными реагентами. К ним относятся теплопроводность, жаропрочность, слипаемость с об-рабатываемым материалом, коэрцитивная сила, магнитная проницаемость, коррозионная стойкость и др. Третья категория охватывает показатели, характеризующие поведение сплавов в рабочем процессе. Примером могут служить режущие свойства. Основным фактором, который влияет на эту категорию свойств, является количественное соотношение карбидной и вспомогательной составляющей, а также дисперсность карбидов. С увеличением количества карбидов и их дисперсности растет твердость и износостойкость, но уменьшается вязкость. Плотность сплавов зависит в основном от плотности входящих в сплав компонентов. Металлокерамические твердые сплавы обладают весьма низкой пластичностью. Степень обжатия некоторых твердых сплавов приведена в табл. 4. Физико-химические свойства а) Теплопроводность металло-керамических твердых сплавов, в особенности тех, которые применяются в резании, имеет большое значение. Основным фактором, влияющим на теплопроводность твердых сплавов, является химический состав. Теплопроводность сплава тем выше, чем больше содержание компонента с максимальной теплопроводностью. Из трех компонентов, входящих в состав советских металлокерамических твердых сплавов — карбида титана, карбида вольфрама и кобальта, максимальной теплопроводностью обладает последний, а минимальной — карбид титана. Низкая теплопроводность сплава является неблагоприятным фактором для обработки резанием; чем ниже тепло-проводность, тем хуже отвод тепла от стружки обрабатываемого металла и режущей кромки инструмента.

5-4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭЛЕКТРОАППАРАТОВ
а) ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
В металлокерамическом производстве изготовление деталей машины, электроаппаратов, инструментальной оснастки и т. д. осуществляется путем прессования металлических порошков или их смесей с последующим спеканием и термообработкой. Основным экономическим преимуществом металлокерамики является значительное сокращение или полное устранение механической обработки, в результате чего отходы металла в стружку резко сокращаются. Так, технология металлокерамического производства позволяет в 10 — 15 раз сократить отходы металла.
Этот фактор имеет огромное значение, так как существующая в настоящее время технология механической обработки металлов вызывает большие отходы.
Огромное достоинство порошковой металлургии состоит в том, что она использует в качестве одного из основных источников сырья отходы промышленности — стружку машиностроительных заводов, окалину металлургических заводов. В условиях крупносерийного и массового производства применение порошков для производства ряда деталей электроаппаратов экономически наиболее оправдано по сравнению с такими методами, как литье, штамповка и механическая обработка. При этом в большинстве случаев детали считаются готовыми к эксплуатации, а в необходимых случаях могут быть подвергнуты дополнительной обработке резанием или давлением, пропитке маслом и т. д.
По сравнению с другими методами обработки порошковая металлургия имеет кроме уже указанных выше еще ряд преимуществ. Она обладает следующими возможностями: организации массового выпуска деталей сложной формы; замены дорогостоящих металлов и сплавов (бронза, латунь, цинк и т. д), в первую очередь цветных, более дешевыми металлическими порошками или их смесями; устранения потерь металла; изготовления деталей из металлических компонентов, не поддающихся смешению (магнитные сплавы); точного регулирования химического состава материала деталей; производства деталей из металлов с резко отличными температурами плавления.
б) ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИЗДЕЛИЙ. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ
Порошковая металлургия получила широкое распространение в электротехнике, в том числе и в электроаппаратостроении. В табл. 5-1 приведены классификация некоторых металлокерамических изделий и области применения в электроаппаратостроении.
в) ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ИЗ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ
Технология металлокерамического производства является металлургическим процессом и не является технологией электроаппаратостроения, поэтому в данной книге подробно не рассматривается.
В настоящее время электроаппаратные производства используют металлокерамику, в основном изготовленную на специальных заводах. Например, на московском заводе «Динамо» для конечных выключателей применяют подшипники скольжения, ролики, для командоконтроллеров — стойку и ряд других деталей, которые подвергаются незначительной механической обработке на металлорежущих станках.
Некоторые предприятия в электротехнической отрасли промышленности организовали участки по изготовлению металлокерамических деталей, например на Рижском электромашиностроительном заводе изготавливают металлокерамические контакты для аппаратов.
Рассмотрим типовую технологию изготовления металлокерамических деталей электроаппаратов:
1-я операция — приготовление шихты (просев порошка на сите с ячейкой 0,5 — 0,3 мм и дозировка);
2-я операция — 1-е прессование (на гидравлическом прессе);
3-я операция — 1-е спекание (производится в электрической печи);
4-я операция — 2-е прессование (на гидравлическом прессе);
5-я операция — окончательное спекание (производится в электрической печи);
6-я операция — химико-термическая обработка (процессы цементации, закалки и отпуска производятся в электрических печах);
7-я операция — механическая обработка (получение окончательных размеров и форм на металлорежущих станках).
Следует отметить, что применение металлокерамики имеет широкое распространение также во вспомогательном производстве (инструментальное хозяйство) электроаппаратостроения.