什么是铸造

铸造是将用蜡制作的形态转换为金属的方法。

牙科一般使用一种称为“失蜡法”的方法。

将用蜡制作的原型埋入耐热的特殊石膏中,加热使蜡燃烧消失。

将熔化的金属注入石膏中形成的空腔(铸型),就能得到与原型形状相同的金属。

一般认为,这种方法是牙科医师塔格特(Taggart)于1907年发明的。

牙科使用的许多金属制品,例如充填或覆盖在牙齿上的修复物、义齿的金属部分等,都是用这种方法制作的。

本院在院内技工室铸造义齿的金属支架、金属临时牙以及颞下颌关节紊乱病治疗中使用的金属装置等。

刚铸造出的金属装置
刚铸造出的金属装置

铸造的原理

下面以义齿的金属支架为例,介绍本院的铸造流程。

  1. 用蜡制作形态:在用能耐受铸造高温的材料制作的模型(耐火模型)上,用蜡制作支架的形态(蜡型制作)。
  2. 制作铸型:在蜡型周围再注入耐火模型材料,制成铸型。以义齿支架为例,铸型的直径为10cm。
  3. 焚烧去蜡:用6小时缓慢升高铸型的温度,使其中的蜡燃烧消失。原来有蜡的地方,会形成形状相同的空腔。
  4. 注入金属:在高频与真空的环境中,于短时间内熔化高纯度的铂金合金,加压注入空腔。以义齿支架为例,使用50克铂金合金。
  5. 取出并精修:从铸型中取出冷却凝固的金属,修整形态并抛光。义齿的金属支架有时会抛光至镜面。

形态的收缩及其补偿

向黄色容器中的模型注入绿色材料的过程(3张照片)
铸造工序的一部分

一般来说,铸造中的问题在于铸型石膏凝固时的尺寸变化,以及注入的金属在冷却凝固过程中的收缩。

牙科铸造以10微米(0.01mm)以下的精度为目标。

本院的义齿会预估铂金合金铸造时的收缩(铸造收缩)与义齿树脂固化时的收缩(聚合收缩),加入补偿值进行设计。

大型的金属支架,为了补偿铸造误差,有时会分成几个区块分别铸造。

在上颌修复体(弥补缺失牙齿的装置)的实例中,我们把支架分成3个区块铸造,再使用与支架相同的金属,通过激光焊接连接成一体。

放在蓝色布上的上颌修复体。排列着白色牙齿,后牙部分可见金属
上颌修复体

本院采用铸造的理由

为了把用蜡设计的形态原样转移到金属上

检查中了解到的情况,首先表现为蜡的形态。

把这一形态转移到金属上的就是铸造,院长称之为“信息的转写”。

院长认为,要制作精密的牙冠和义齿,就必须讲究把蜡转换为金属的方法本身。

为了不让异物进入金属内部

为了使铸造金属的内部致密,并抑制空气中的尘埃和氧化物混入,我们在高频、真空、加压的环境中进行铸造。

我们通过加热时的升温方式以及在抽除空气的环境中铸造,力求使金属的结晶均匀,防止异物混入。

表面被切削平整的金色联冠
金色的联冠

为了将铂金合金制作成形

本院用于义齿支架的铂金合金,是通过铸造成形的。

用铂金合金制作的临时义齿前牙部分
铂金合金临时义齿

本院的实际做法

通过铸造制作的制品

用金属制作的金属覆盖体。呈牙齿咬合面形态的金属跨数颗牙齿连为一体
金属覆盖体

铸造的前后

  1. 将检查数值设定到咬合架上,在模型上用蜡制作形态(蜡型制作)。
  2. 制作铸型,焚烧去蜡,注入金属(铸造)。
  3. 修整取出的金属的形态。义齿的部件根据需要统一方向(平行研磨),分开的部件则进行连接(激光焊接)。
  4. 确认完成状态后戴入口中,并通过重新记录下颌运动等方式进行确认。

铸造是在院内技工室进行的作业。

铸造能够做到的事与无法做到的事

铸造能够做到的事

  • 把用蜡制作的细微形态转换为金属
  • 从义齿支架这样的大型制作物,到金属临时牙和装置,都可以制作
  • 加入预估收缩的补偿值进行设计

无法做到的事与本院的弥补方法

铸造无法完全消除金属冷却凝固时的收缩等。

此外,也有不适合铸造的材料。

无法做到的事本院的弥补方法
完全消除形态的收缩与误差加入预估收缩的补偿值。大型支架分开铸造,再用激光焊接连接
统一义齿各部件之间的方向(摘戴方向)铸造后,用平行研磨调整方向
将氧化锆制作成形以光学方式读取,用 CAD/CAM 切削后烧结(氧化锆牙冠)
将钛等难以精密铸造的金属制作成形从大块材料中切削制作(钛)
确认铸造的制作物是否适合患者本人的口腔戴入口中确认。用临时牙、临时义齿试用确认

常见问题

铸造是什么样的方法?

把用蜡制作的形态埋入耐热的石膏中,加热使蜡燃烧消失。

这是向形成的空腔注入熔化的金属,制作出相同形状金属的方法(失蜡法)。

铸造的是什么金属?

义齿的金属支架使用铂金合金。

以义齿支架为例,使用50克高纯度的铂金合金进行铸造。

铸造后,形态不会改变吗?

金属在冷却凝固时会收缩。

本院会加入预估收缩的补偿值进行设计,大型支架有时也会分开铸造,再用激光焊接连接。

为什么要在真空中铸造?

是为了不让空气中的尘埃和氧化物混入金属内部。

铸造在哪里进行?

在院内技工室进行。

参考资料

一般性说明(失蜡法的原理,以及铸造的收缩、钛铸造的难点)参考了以下公开资料。关于本院的做法,依据的是院长的投稿与说明。

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