195418. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fogászati tömlő alapötvözet részecskék előállítására gyorshűtéssel
A találmány tárgya eljárás olyan alapölvözet részecskék előállítására, amelyet fogászati amalgám tömőanyag gyártására alkalmaznak. A fogüregek tömésére szolgáló amalgámokat a fogorvosi rendelőkben alkalmas alapötvözetek cs higany keverékéből állítják elő. Az alapötvözetek általában olyan Ag-Sn-Cu ötvözetek, amelyek még egyéb fémeket is pl. Zn-t, Pd-t, In-t tartalmazhatnak. Az alapötvözet és a higany keverékéből kialakított tömőanyagoknak (fogászati amalgámoknak) olyan tulajdonságokkal kell rendelkezniük, amelyek hosszú élettartamú, esztétikus tömést eredményeznek. A tömőanyagoknak emellett jól kezelhetőnek és megfelelő ideig formázhatónak is kell lenniük. Az alapötvözetek összetételének speciális megválasztásával, továbbá ezek szemcseméretének, szemcsealakjának célszerű kialakításával igyekeznek optimális tömőanyagot létrehozni. A higannyal való gyors reagálásnak és a keletkezett amalgám jó térkitöltésének egyaránt feltétele, hogy az alapötvözet finomszemcsés vagy egyszerű módszerrel jól porítható legyen. A forgalomba kerülő alapötvözetek többsége finomszemcsék, méreteik néhány /um-től egy-kétszáz ftm-ig terjednek. Az ilyen alapanyagok főbb morfológiai típusai a következők: a) reszelékek, forgácsok, b) gömszerű részecskék (ún. szférikus alapanyagok), c) reszelékek és gömbszerű részecskék olyan keveréke, ahol a kétfajta anyag azonos összetételű, d) részelékek és gömbszerű részecskék olyan keveréke, ahol a kétfajta anyag különböző összetételű. A részecskék alakja szerinti három típust az 1.-3. ábra mutatja be. A felsorolt típusok közül legelőször a reszelékek terjedtek el, a felhasznált alapanyagok nagy része ma is ilyen. Előnyük, hogy a belőlük készült amalgám jól tömhető, mert a szabálytalan alakú, nagy fajlagos felületű reszelék megfelelő viszkozitást és jó reakcióképességet biztosít a belőle készült amalgámnak. A reszelék hátrányos tulajdonságai előállítási technológiájuk következménye. A reszelékeket ugyanis az ötvözetből készült öntecsekből készítik, ezek kémiai Összetétele pedig a dermedés során szükségképpen kialakuló dúsulások miatt nem egyenletes. Emiatt a reszelékrészecskék összetétele is változó. A gömbszerű amalgám alapanyagokat legtöbbször az olvadt fém porlasztásával állítják elő. A technológia következtében valamennyi részecske összetétele hasonló. A gömbalakból következő kis fajlagos felületet a méretek csökkentésével ellensúlyozzák. Ezzel magyarázható, hogy a szférikus alapanyagok szemcsemérete kisebb a reszelékénél. Ugyancsak a gömbalak következménye a kikevert amalgám kis viszkozitása, ami — különösen, ha a fogász nem szokott hozzá — nehézségeket okozhat a tömésnél, ugyanis az amalgám könnyen kinyontódik az üregből. Gömb alakú fogászati ötvözetek előállítását ismerteti a 3 353 783 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. A gömbszerű amalgám alapanyagok említett hátrányai csökkenthetők, ha reszeléket kevernek hozzájuk. Ekkor a reszelékhez képest javul a kémiai homogenitás, a gömbszerü anyaghoz képest pedig nő a reakciófelület és javul a tömhetőség. A reszelék és a gömbszemcsés alapanyag azonban a szállítás, tárolás során szükségszerűen szeparálódik. A kétfajta anyag megfelelő aránya 1 a d-lípusnál ezért csak úgy biztosítható, hogy az alapanyagokat megfelelő (egy-egy fog töméséhez elegendő) adagokban csomagolva szállítják. Mivel kis adagokról van szó, ez nagymértékben növeli a gyártási és eladási árakat. A reszelék és gömbszemcsés alapanyagok előnyeit más módszerrel is próbálták egyesíteni. A 4 235 631 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás például olyan megoldást ismertet, amelynél a porlasztóit fémcseppeket ütközéssel deformálják. A leírás szerint ezzel a módszerrel a fajlagos felület nagyobb lesz a gömbszemcsés anyagokénál és kisebb lesz a reszelékekénél. A fajlagos felület növekedése azonban nem túl nagy, ezért az előírt szemcseméret lényegében megfelel a gömbszemcsés anyagok szemcseméretének. Célul tűztük ki, hogy olyan javított tulajdonságú fogászati alapötvözet részecskéket állítunk elő, amely egyesíti a reszelék alakjából és a gömbszemcsés anyag kémiai homogenitásából származó előnyöket. Munkánk során azt találtuk, hogy ha a megfelelő összetételű ötvözet olvadék dermesztését 105 - 106 °C/sec hűtési sebességgel végezzük, akkor olyan, nagyhomogenitású mikrokristályos anyaghoz juthatunk, amely a reszelék alakjából és a gömbszemcsés anyag kémiai homogenitásából származó előnyöket egyesíti. Ez nem volt előre látható, hiszen a gyorshűtéses technológia általában amorf anyagok előállítására alkalmas. Ez a jelenség az általunk javasolt hűtési sebességnél lép fel, ami meglepő. Találmányunk szerint tehát úgy járunk el, hogy az ötvözet olvadékból az említett hűtési sebességgel 10- 150 fim, előnyösen 10—50 jum vastagságú szalagot állítunk elő. A szalag igen rideg, törékeny, mechanikai módszerekkel könnyen aprítható a megfelelő szemcseméretre. Az így nyert részecskéket szemcseméret szerint fajtázzuk, majd adott esetben hőkezeljük. Az amalgám készítésére szolgáló, találmányunk szerinti eljárással kapott alapötvözel részecskék morfológiailag eltérően a már ismert típusoktól. Nagy felületük miatt azonban felhasználhatósági tulajdonságaik azonosak, illetve még jobbak a reszelékekénél. Mivel a vékony szalagok előállításánál egyszerre kis mennyiségű ötvözet dermed meg, így az egyenletes anyagminőség biztosítható. Fémolvadékból úgy állíthatunk elő közvetlenül vékony szalagot, hogy a 650-850 °C-os olvadékot tartalmazó tégelyből az olvadékot megfelelő sebességgel egy gyorsan — 20-40 m/sec sebességgel — forgó, jó hűtőhatású tárcsa síma. polírozott felületére juttatjuk. A fémolvadék a tárcsa felületén egyenletesen szétterül, a kis vastagság és a jó hűtőhatás együttes eredményeképpen rendkívül gyorsan megdermed és elválik a tárcsa felületéről. A vastagság az olvadék adagolásának és a tárcsa forgási sebességének a beállításával jól szabályozható. Pl. a 720-750 °C-os olvadékhőmérsékletű ötvözet 0.6- 0,9 mm átmérőjű kiömlőnyíláson keresztül a metallosztatikus és a 0-100.102 Ps gáznyomás hatására 20- 40 m/sec kerületi sebességű, sírna felületű hengerre ömlik és ott megdermed. A rideg szál töredezett formában válik le a felületről. A megadott nyomáshatárok és kerületi sebesség értékek esetén a lefutó szál vastagsága 10-80 fim között szabályozható, mégpedig úgy, hogy a kis gáznyomás és a nagy kerületi sebesség esetén 10 /um-es, nagy gáznyomás és kis kerületi sebesség esetén '5 41 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
