Изучение поверхности каркасов из сплава «Плагодент-плюс» после пескоструйной обработки

Актуальность. В технологии изготовления металлокерамических протезов широко используется подготовка каркасов зубных протезов перед нанесением керамических масс. Использование песка оксида алюминия позволяет очистить поверхность от остатков формовочных масс и прочих органических загрязнений, а также создать развитый рельеф на поверхности сплава. Исследования зарубежных авторов показали, что подобная обработка каркасов металлокерамических коронок может увеличить площадь соединения в 6,5 раз, тем самым увеличить прочность соединения каркаса с керамикой. Фирмы-производители стоматологических сплавов в инструкциях по применению дают рекомендации по пескоструйной подготовке каркасов перед нанесением керамических масс. В 2011 г. при совместной работе ОАО «НПК «Суперметалл» имени Е.И. Рытвина» и ГБОУ ВПО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова» был разработан новый отечественный золотой сплав для металлокерамических протезов ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС. Он прошел ряд доклинических исследований, убедительно свидетельствующих о возможности его применения в практике ортопедической стоматологии. Однако для данного сплава не были изучены особенности обработки поверхности каркасов оксидом алюминия, и не был подобран оптимальный режим пескоструйной обработки.

Цель исследования — изучение влияния пескоструйной обработки на формирование микрорельефа поверхности каркасов из сплава ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС при различных технологических режимах.

Материал и методы. Из сплава ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС методом литья по выплавляемым моделям изготовлены 28 образцов размером 10×10×0,5 мм, из которых 27 подвергли 9 различным вариантам пескоструйной обработки с использованием гранул песка размерами 50, 110 и 150 мкм при различном давлении воздуха (2,4 и 6 атм); 1 контрольный образец пескоструйной обработке не подвергали. Для изучения поверхности мы использовали сканирующий электронный микроскоп VEGA3 LM, («TESCAN», Чешская республика). Сканирование поверхности каркасов проводили во вторичных и отраженных электронах при увеличении ×500 и ×2000. Изображения при увеличении ×500, полученные при сканировании образцов, сравнивали между собой с целью визуальной оценки изменения рельефа и возможного загрязнения поверхности гранулами песка. Исследование образцов при 2000-кратном увеличении позволило оценить формы борозд и вдавлений, оставленных частицами оксида алюминия. Затем все изображения поверхностей, полученные при увеличении ×500, обработали в программе Image Scope, позволяющей в автоматическом режиме просчитать средние размеры и количество частиц в 1 мм². Исходя из полученных данных, вычисляли коэффициент загрязнения поверхности. Все полученные результаты подвергали статистической обработке в программе MS Excel 2007.

Результаты. На изображении поверхности контрольного образца каркасов из сплава ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС, полученных при увеличении ×500, наблюдался невыраженный микрорельеф поверхности с незначительными вкраплениями остатков формовочных масс. На поверхности образцов каркасов, обработанных оксидом алюминия, наблюдался развитый рельеф в виде вдавлений и борозд различных размеров, зависящий от размера песка и давления. При сравнительном анализе образцов каркасов, обработанных песком оксида алюминия частицами различного размера, выявлено, что обработка гранулами 110 и 150 мкм создает рельеф с более широкими бороздами и глубокими вдавлениями, чем при пескоструйной обработке с зернистостью гранул, равной 50 мкм. При увеличении ×2000 на образцах, обработанных песком 50 мкм, отмечаются неглубокие вдавливания и борозды шириной не более 4 мкм вне зависимости от давления, также отмечается наличие 4—5 крупных осколков до 15 мкм в диаметре в поле зрения. На поверхности образцов, обработанных песком 110 и 150 мкм при давлении в 2 атм, ширина борозд увеличивается до 10—20 мкм. Причем при 150 мкм отмечается превалирование вдавливаний над бороздами. В поле зрения 1—2 крупных осколка до 20 мкм в диаметре для песка 110 мкм и 1—2 осколка диаметром до 15 мкм для песка 150 мкм. Увеличение давления до 4 атм не изменяет ширину борозд по сравнению с 2 атм, но приводит к увеличению количества застрявших осколков (2—3 крупных осколка) и их диаметра до 30 мкм для песка 110 мкм и до 2 мкм для песка 150 мкм. При давлении в 6 атм на краях борозд (шириною 20 мкм) отмечаются массивные наплывы сплава, достигающие 20 мкм шириной 4—6 застрявших осколков в поле зрения диаметром до 40 мкм для песка 110 мкм и до 25 мкм для песка 150 мкм. Статистический анализ поверхности образцов каркаса из сплава ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС с помощью программы Image Scope позволил получить характеристические данные о загрязнении поверхности образцов и вычислить коэффициент загрязнения для каждого вида обработки сплава. Для контрольных образцов коэффициент загрязнения составил 2,4±0,16%. Для образцов, обработанных гранулами оксида алюминия с зернистостью 50 мкм, коэффициент загрязнения составил: 7,9±0,26% при 2 атм, 7,5±0,25% при 4 атм и 7,8±0,26% при 6 атм. Коэффициент загрязнения для песка 110 мкм составил: 2 атм — 5,5±0,18%, 4 атм — 6,8±0,23%, 6 атм — 9,1±0,31%; для песка 150 мкм: 2 атм — 3,9±0,13%, 4 атм — 4,3±0,15%, 6 атм — 5,6±0,19%.

Вывод. Обработка каркасов из сплава ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС песком оксида алюминия позволяет создать развитый рельеф на поверхности сплава в виде остроконечных вдавливаний и борозд и удалить остатки формовочных масс. Для пескоструйной обработки каркасов из сплава на основе золота для металлокерамических протезов ПЛАГОДЕНТ-ПЛЮС мы рекомендуем использовать песок оксида алюминия с зернистостью гранул 150 мкм и давление воздуха, равное 2—4 атм.