Tecnica
La fusione del CoCr:
un nuovo punto di vista?
} Dr. Jürgen Lindigkeit, Odt. Frieder Galura
Parole chiave: leghe in CoCr, provino di fusione, imperniatura, preriscaldo e
temperatura di fusione, superfici di fusione
Risultati insoddisfacenti comportano immancabilmente una revisione dei nostri protocolli di
lavoro e, a volte, l’abbandono di vecchie abitudini. Il motivo del seguente test era capire perché
alcune corone di un ponte esteso fuso in lega di CoCr remanium® star, presentavano superfici
lisce mentre quelle degli elementi di ponte erano ruvide.
L’eventualità di surriscaldare la lega durante la fusione di un ponte esteso può e deve essere sempre
esclusa. L’imperniatura prescelta è stata di tipo convenzionale con perni da 3 mm per le corone, da 3,5
mm per gli elementi di ponte, da 5 mm per la barra
stabilizzatrice e da 4 mm per i canali di raccordo al
cono di colata. Di seguito viene descritto il metodo
migliore per ottenere superfici di fusione uniformemente lisce.
re, del tutto simile ad una barra fresata su impianti.
Un altro obiettivo del test era quello di ottenere la
fusione di grossi elementi di ponte privi di porosità,
nell’esempio un elemento in sostituzione di un diatorico.
Il provino di fusione a “barra”
La Fig. 1 mostra una delle prime fusioni di prova. La
superficie è cosparsa di micro bolle, il che fa presupporre un danneggiamento del rivestimento all’interno
del cilindro. La quantità di metallo remanium® star
utilizzata per ciascuna fusione è stata di 60 g, corrispondente a circa 140 g di lega preziosa per ceramica.
Sono stati anche sperimentati vari tipi di imperniature, inizialmente con una temperatura di preriscaldo di
950 °C. La fusione è stata realizzata con fonditrice ad
alta frequenza, ma anche in taluni casi con sistema di
Preparazione del provino di fusione
Condizione fondamentale per ottenere superfici di fusione lisce è, innanzitutto, l’impiego di un rivestimento a grana fine come il rema® CC per corone e ponti.
Per le prime fusioni di prova, è stata realizzata una
barra massiccia in cera delle dimensioni di circa 60
mm di lunghezza, 9 mm di altezza e 3 mm di spesso-
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presso-fusione sottovuoto. I “canali di sfogo” del diametro di 1,2 mm dovrebbero dimostrare la capacità
di colata di questi piccoli perni alle basse temperature
di preriscaldo del cilindro, vincendo la forza di centrifugazione. Per le fusioni successive, la temperatura di
preriscaldo è stata gradualmente abbassata di 50 °C
per volta. Il miglior risultato dal punto di vista delle
superfici e dell’assenza di porosità è stato quello ottenuto con la temperatura di preriscaldo di 800 °C (Fig.
2). Tuttavia, erano sufficienti 50 °C in più (850 °C) per
avere piccole rugosità superficiali.
L’imperniatura è stata eseguita secondo criteri dettati
dall’esperienza, ma come si è arrivati a questo si riparlerà più avanti nell’articolo. L’oggetto da fondere
(barra in cera) è stato imperniato in maniera diretta
con quattro canali del diametro di 3,5 mm ciascuno.
Un perno di 5 mm è stato posizionato sui canali alla
distanza di circa 10 mm dall’oggetto, nel centro termico, con la funzione di riserva (Fig. 3).
Fig. 1: provino di fusione a “barra” con superfici ruvide,
temperatura di preriscaldo di 950 °C
Il provino di fusione “elemento di ponte”
La Fig. 4 mostra l’elemento imperniato con una barra
stabilizzatrice di 5 mm e con un perno di colata di 3,5
mm lungo circa 2,5 mm. Nonostante la temperatura
di preriscaldo di 950 °C, le superfici di fusione presentavano una ruvidità minore alla barra. Tuttavia, la
quantità di metallo fusa (9 g) era significativamente
inferiore rispetto al caso precedente e, nonostante
la riserva, si notavano cavità da ritiro. Sulla base di
questo risultato non proprio brillante, si è provveduto
ad allontanare la riserva a circa 10 mm dall’oggetto,
incerandola saldamente nel centro termico sul perno
di colata. Il taglio di quest’ultimo con un disco separatore (Fig. 5) ha rivelato la totale assenza di cavità da
ritiro, validando la procedura adottata. Anche a livello
dell’elemento di ponte, la riduzione della temperatura
di preriscaldo a 800 °C ha prodotto le migliori superfici. L’utilizzo di un perno diretto da 3,5 mm è stato
sufficiente per la rapida colata nel cilindro, rinunciando all’utilizzo della barra stabilizzatrice per un flusso
Fig. 2: provino di fusione a “barra” con superfici lisce,
temperatura di preriscaldo di 800 °C
Fig. 3: imperniatura del provino di fusione a “barra”
Fig. 4: elemento di ponte fuso con cavità da ritiro nonostante
la riserva, temperatura di preriscaldo di 950 °C
Fig. 5: elemento di ponte fuso senza cavità da ritiro con diversa
riserva, temperatura di preriscaldo di 800 °C
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meno turbolento del metallo fuso.
Il provino di fusione “ponte”
Oltre ad un miglioramento delle superfici di fusione
(Fig. 6), la minore temperatura di preriscaldo (800 °C)
ha evidenziato anche la perfetta colata dei bordi delle
corone che presentavano angoli vivi (Fig. 7).
L’arrotondamento dei bordi coronali sarebbe stato il
risultato di una solidificazione troppo rapida.
Il ponte di 13 elementi raffigurato nella Fig. 8, dimostra che non è necessario alimentare con un perno
ogni suo elemento. Ogni coppia di corona adiacente
ed elemento di ponte è stata alimentata al centro con
un perno da 3,5 mm. La riserva è stata progettata seguendo il principio già esposto in precedenza (Fig. 9).
Questa procedura semplifica il successivo lavoro di
taglio dei perni e minimizza il rischio di danneggiare
le corone con il disco separatore. Rispetto alle leghe
preziose, quando si lavora con leghe in CoCr il rischio
di perdita di spessore in fase di rettifica è del tutto trascurabile. In un ponte molto esteso, l’imperniatura diretta ha lo svantaggio che la modellazione in cera non
viene stabilizzata da una barra e può quindi deformarsi quando viene prelevata dal modello di lavoro.
Nonostante ciò, la precisione della fusione è apparsa
eccellente (Fig. 10).
Fig. 6: ponte fuso con imperniatuta diretta
Fig. 7: corone con spigoli vivi anche con preriscaldo a 800 °C
Considerazioni di carattere metallurgico
I risultati dei test condotti hanno dimostrato che le conoscenze tecniche della microfusione possono essere
trasferite anche al campo odontotecnico: l’importante è evitare accumuli di materiale, utilizzare temperature di colata alte solo quanto strettamente necessario, indirizzare la colata dal “grosso” al “sottile”,
alimentare con perni sufficientemente dimensionati
rispettando il centro termico.
Conclusioni
In un’epoca in cui le nuove tecnologie di produzione
odontotecnica, come i sistemi CAD-CAM o di laser-
Fig. 8: l’imperniatura di un ponte esteso
Fig. 10: fusione “grezza” del ponte di 13 elementi sul modello
Fig. 9: riserva posizionata nel centro termico
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sintering, stanno prendendo il sopravvento, la tecnica di fusione del CoCr trova ancora molto spazio nel
nostro laboratorio. Questo articolo vuole evidenziare
quali fattori possono influenzare la buona riuscita di
una fusione. La tecnica di colata di una lega preziosa
non può essere trasferita “copia e incolla” a quella
impiegata per una lega in CoCr.
I seguenti parametri giocano un ruolo determinante
nella qualità della fusione e devono quindi essere presi in grande considerazione:
•la corretta dimensione dei perni di colata
•il posizionamento della riserva nel centro termico
per evitare le cavità da ritiro
•la giusta distanza dell’oggetto dalla riserva rispetto
alla rapidità di solidificazione in funzione del tipo
di lega
•la scelta della temperatura di preriscaldo tenendo
conto delle dimensioni dell’oggetto da fondere
•la quantità di metallo da utilizzare in funzione della
pressione di fusione.
Generalmente, il surriscaldamento del metallo durante la fusione, nonché l’accumulo di calore e i lunghi
tempi di solidificazione in caso di grande quantità di
metallo, sono fattori che possono creare superfici ruvide.
È comunque consigliabile verificare i parametri sopra
descritti nei cicli di lavoro del proprio laboratorio.
Ulteriori consigli tecnici sono disponibili nel remanium® kompendium “Come ottenere fusioni precise”.
} MATERIALI IMPIEGATI:
Lega in CoCr:
remanium® star
Dentaurum GmbH & Co. KG (Ispringen, Germania)
Rivestimento:
rema® CC, Dentaurum
Fonditrice ad alta frequenza:
megapuls compact, Dentaurum
Fonditrice a presso-fusione sottovuoto:
rematitan® universal 230, Dentaurum
Modalità d’uso:
remanium® kompendium, Dentaurum
DR. JÜRGEN LINDIGKEIT
Tel.: 0 72 31 / 80 34 76
E-Mail: [email protected]
ODT. FRIEDER GALURA
Tel.: 0 72 31 / 80 34 21
E-Mail: [email protected]
DENTAURUM GMBH & CO. KG
Turnstraße 31, 75228 Ispringen (Germania)
www.dentaurum.de
“Erstveröffentlichung (Copyright-Zeichen): Das internationale ZAHNTECHNIK MAGAZIN, Spitta Verlag, D-Balingen.”
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