Способ изготовления металлокерамических зубных протезов

Изобретение относится к ортопедической стоматологии при изготовлении металлокерамических зубных протезов и раскрывает способ изготовления металлокерамических зубных протезов с упрочненной адгезией между каркасом-основой и облицовочным покрытием протеза. Способ включает отливку каркаса - основы зубного протеза из разрешенного и допущенного для применения в стоматологии для изготовления металлокерамических изделий сплава металлов, очистку отлитого каркаса - основы протеза от окислов, нанесение на каркас - основу зубного протеза облицовочного керамического покрытия из разрешенного и допущенного для применения в стоматологии для изготовления металлокерамических изделий керамического материала. Изобретение позволяет повысить качество и долговечность зубных протезов в процессе эксплуатации, упростить и ускорить процесс изготовления металлокерамических протезов, повысить безопасность и производительность труда изготовителей зубных протезов, повысить качество стоматологической помощи населению и может быть использовано в стоматологии и ветеринарии. 2 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к ортопедической стоматологии при изготовлении металлокерамических зубных протезов и может быть использовано в медицине и ветеринарии.

При эксплуатации зубных протезов с покрытием, в том числе -металлокерамических, металлополимерных, наблюдаются сколы и иные нарушения целостности покрытия, одной из причин которых является неудовлетворительная адгезия (сцепление) покрытия с металлическим каркасом зубного протеза. Прочность адгезии повышают путем нанесения шероховатостей на контактирующую с покрытием поверхность металлического каркаса (основы) зубного протеза. Для создания шероховатости до нанесения покрытия поверхность каркаса зубного протеза подвергают пескоструйной обработке, вследствие чего на гладкой поверхности каркаса зубного протеза под ударом песчинок образуется множество мелких углублений и ямок, а ранее гладкая поверхность каркаса становится шероховатой. При этом часть песчинок впивается в материал тела каркаса протеза, где застревает, удерживается и сохраняется в образовавшихся углублениях и ямках на поверхности каркаса протеза за счет механического контакта, без адгезии (без прилипания), например - как на Фиг. 1.

Для продолжения работы по изготовлению протеза необходимо очистить от песчинок шероховатую поверхность каркаса зубного протеза. При чистке известными и принятыми в медицине способами - протиранием, ополаскиванием или мытьем в дистиллированной воде или спирте, обмыванием струей жидкости под давлением, обдуванием струей сжатого воздуха - полностью (стопроцентно) удалить все застрявшие в образовавшихся углублениях песчинки оказывается невозможным. Потому, что часть впившихся в металлическое тело каркаса зубного протеза песчинок весьма прочно удерживается и сохраняется на поверхности каркаса зубного протеза.

При нанесении покрытия, например - керамического, на каркас зубного протеза, сохранившиеся песчинки действуют как изолирующие прокладки между сцепляемыми деталями (каркасом протеза и его покрытием) зубного протеза, то есть являются фактором, уменьшающим площадь непосредственного (прямого) адгезионного контакта между материалами каркаса протеза и наносимого на каркас покрытия. Уменьшение площади адгезионного, с межмолекулярной связью материалов каркаса и его нанесенного покрытия, контакта между каркасом протеза и его покрытием происходит потому, что некоторая часть наносимого покрытия контактирует и сцепляется не с поверхностью каркаса протеза, а с поверхностью сохранившихся (на каркасе) песчинок. Уменьшение площади адгезионного контакта соединяемых деталей (каркаса протеза и его покрытия) зубного протеза уменьшает прочность адгезионного контакта между каркасом протеза и наносимым покрытием. Это снижает прочность соединения деталей и надежность зубного протеза в эксплуатации после его (протеза) установки в полости рта.

Установленный во рту такой зубной протез в процессе эксплуатации многократно подвергается деформации, изменению своих размеров под воздействием различных факторов. Эти факторы естественные, например - попеременное механическое сжатие (и отпуск) зубов при разжевывании пищи, многократное изменение размеров деталей (каркаса и его покрытия) зубного протеза из-за воздействия известных природных явлений - линейного и объемного расширения/сжатия материалов (каркаса и его покрытия) при изменении температуры, которое происходит многократно, например, при приеме пищи горячей или холодной (по сравнению с нормальной температурой в полости рта), при дыхании - под воздействием холодного или теплого воздуха при переходе из теплого помещения на зимнюю улицу и обратно. Вследствие этих мелкомасштабных, но многократно повторяющихся воздействий, без адгезии задержавшиеся в шероховатостях (после пескоструйной обработки поверхности каркаса зубного протеза), вкрапленные в каркас протеза и его покрытие песчинки постепенно отрываются от поверхности каркаса протеза. Это ослабляет прочность сцепления каркаса протеза с нанесенным покрытием. Со временем, в процессе эксплуатации прочность сцепления покрытия (протеза) с каркасом протезированного зуба продолжает снижаться. В итоге через какое-то время происходит разрушение и отрыв покрытия каркаса зубного протеза с возникновением потребности повторного протезирования.

Таким образом, всегда имеющееся после пескоструйной обработки наличие неудаленных остатков песка на шероховатой поверхности каркаса протеза является причиной неудовлетворительной адгезии между каркасом (основой) зубного протеза с его покрытием и недостаточной прочности контакта покрытия с основой, в том числе - металлической. При эксплуатации зубного протеза имеющаяся вследствие недостаточности площади адгезионного контакта покрытия с каркасом протеза непрочность приводит к разрушению (скалыванию) покрытия, вследствие чего возникает потребность повторного протезирования.

При изготовлении металлокерамических зубных протезов использование искусственно созданной шероховатости, изначально не содержащей остатков песка на поверхности каркаса протеза, привело бы к повышению прочности и надежности сцепления покрытия зубного протеза с каркасом зубного протеза, повышению качества ортопедической стоматологической помощи.

Известен «Способ формирования тонкопленочного защитного покрытия на базисах съемных зубных протезов, обтураторах и компонентах челюстно-лицевых протезов» (Патент RU №2540227, МПК А61С 13/03, С23С 14/40, A61K 6/04, В82В 3/00 - 27.12.2014. Бюл. №36.). Сущность этого способа заключается в формировании тонкопленочного защитного покрытия на изделиях в виде базисов съемных зубных протезов или обтураторов или компонентов челюстно-лицевых протезов, отличается тем, что покрытие формируют на основе карбида кремния (Si_xC_y) ионно-плазменным напылением, при этом осуществляют

а) загрузку предварительно подготовленных образцов изделий в объем технологической вакуумной камеры установки ионно-плазменной обработки;

б) откачку воздуха из объема технологической вакуумной камеры до давления ниже атмосферного, причем не выше Р=(8-9)⋅10^-3 Па;

в) очистку поверхности образцов изделий путем подачи в разрядную зону источника ионов до рабочего давления от Р=1,0⋅10^-2 Па до Р=1,0⋅10^-1 Па рабочего газа, в качестве которого используют инертный газ, и/или химически активный газ, и/или смесь инертных и химически активных газов;

г) подачу на электроды ионно-оптической системы источника ионов напряжение, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы рабочего газа и формируют пучок ускоренных ионов инертных газов, и/или ионов химически активных газов, и/или ионов смесей инертных и химически активных газов;

д) очистку поверхности образцов изделий и ее активирование пучком ускоренных положительных ионов;

е) прекращение подачи рабочего газа для очистки поверхности протезов;

ж) подачу в разрядную зону источника ионов кремнийорганического соединения и/или смеси соединений в газовой фазе, в составе которой содержится по крайней мере одно кремнийорганическое соединение, содержащее в составе молекулы атомы углерода (С) и кремния (Si), при рабочем давлении в диапазоне от Р=1,0⋅10^-2 Па до Р=1,0⋅10^-1 Па;

з) подачу на электроды ионно-оптической системы источника ионов напряжения, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы кремнийорганического соединения в газообразной фазе в разрядной зоне и формируют пучок ускоренных ионов, в состав которых входят атомы углерода (С) и кремния (Si);

и) получение пленки толщиной h_мин=2,5⋅10^-10 м или толщиной от h=1,0⋅10^-10 м до h=1,0⋅10^-6 м.

Недостатком способа является то, что он осуществляется по весьма сложной технологии с применением вакуумного оборудования, применим только для основы протеза в виде карбида кремния и не применим для иных металлических основ, что существенно ограничивает область применения способа в стоматологии.

Известен «Способ изготовления бюгельных протезов» (Патент SU №1505531, МПК А61С 13/03 - 07.09.1989). Сущность этого способа заключается в выполнении искусственных зубов, закрепленных на каркасе, отличающийся тем, что с целью упрощения изготовления, в нем каркас седловидной части бюгельного протеза отливают монолитно с металлическими искусственными зубами, которые затем облицовывают керамическим покрытием.

Недостатком способа является неудовлетворительная, слабая и непрочная адгезия металлического искусственного зуба с его керамическим покрытием, недостаточная прочность и надежность этого покрытия в эксплуатации, что ограничивает область применения известного способа.

Известен «Способ изготовления несъемного металлокерамического мостовидного протеза по Е.Г. Шияну» (Патент SU №1503792, МПК А61С 13/00 - 30.08.1989. Бюл. №32). Сущность этого способа заключается в изготовлении несъемного металлокерамического мостовидного каркаса, механической его обработке и получении на нем облицовочного керамического покрытия, отличающийся тем, что, с целью исключения разрушения керамического покрытия и снижения требований к физико-механическим свойствам каркаса, с металлического каркаса снимают оттиски и получают модель, по которой на каждом сегменте металлического каркаса облицовочное керамическое покрытие изготавливают в виде индивидуальных коронок, которые отдельно закрепляют на металлическом каркасе.

Недостатком способа является неудовлетворительная (непрочная) адгезия металлического искусственного зуба с его керамическим покрытием, недостаточная прочность покрытия при эксплуатации, что ограничивает область применения известного способа.

Известен «Способ изготовления металлокерамических зубных протезов» (Патент RU №2551628, МПК А61С 13/00, C25D 11/02 - 27.05.2015. Бюл. №15). Сущность этого известного способа заключается в изготовлении металлокерамических зубных протезов, включающий изготовление металлической основы, очистку, обработку, нанесение керамического покрытия, отличающийся тем, что на металлической основе из металлов вентильной группы, микродуговым оксидированием, формируют керамический слой, толщиной не менее 50 мкм, в водном растворе электролита на основе сульфата алюминия, с последующим нанесением глазури и термической обработкой протеза в вакууме при температурах, не превышающих температур аллотропических превращений в материале металлической основы, но не менее 830°С, времени выдержки не менее 15 минут, при этом скорость подъема температуры должна быть не более 15°С/мин, скорость охлаждения - не более 7°С/мин, а отношение толщины керамического слоя к общей толщине покрытия должно составлять 0,6-0,8.

Недостатком способа является недостаточно надежная для эксплуатации адгезия металлической основы искусственного зуба с его керамическим покрытием, недостаточная надежность покрытия при постоянной эксплуатации, что ограничивает область применения известного способа.

По результатам анализа уровня техники наиболее близким аналогом по существу заявляемого изобретения, прототипом, является «Способ изготовления металлокерамических зубных протезов» (Патент RU №2122376, МПК А61С 13/00 - 27.11.1998). Сущность способа заключается в изготовлении металлокерамических зубных протезов, включающих отливку металлической основы, очистку ее с последующим нанесением керамического покрытия, отличающийся тем, что металлическую основу отливают из сплава никелида титана, затем удаляют окисный слой, наносят керамическое покрытие и протез спекают при 850-870°С.

В прототипе после примерки металлического каркаса - основы зубного протеза его (каркас) обрабатывают раствором, состоящим из 1-й части плавиковой кислоты, 2-х частей серной кислоты, 6-ти частей -дистиллированной воды, затем промывают в дистиллированной воде, сушат и наносят керамическое покрытие. Обработку металлического каркаса протеза раствором кислот выполняют для удаления застрявших на каркасе после очистки (выполняемого путем обработки каркаса - основы протеза пескоструйным аппаратом) песчинок, тем самым создавая условия для оптимальной адгезии между поверхностью металлической основы и керамическим покрытием, исключения возможных сколов керамического покрытия от металлического каркаса зубного протеза в процессе эксплуатации зубного протеза.

Недостатком прототипа является необходимость очистки металлического каркаса - основы протеза опасным в обращении для персонала раствором кислот (плавиковой и серной), осложняющим изготовление зубного протеза. Обработку металлического каркаса протеза раствором кислот выполняют для обеспечения удаления песчинок после очистки металлической основы протеза пескоструйным аппаратом, тем самым создавая условия для оптимальной адгезии между поверхностью металлической основы и керамическим покрытием, исключения возможных сколов керамического покрытия от металлического каркаса зубного протеза в процессе эксплуатации зубного протеза. Недостаток существенно ограничивает область применения прототипа.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества и надежности металлокерамических протезов, их долговечности в эксплуатации путем повышения прочности адгезионного контакта между металлической основой и керамическим покрытием зубного протеза; оптимизация, упрощение и ускорение процесса изготовления металлокерамических протезов; повышение безопасности и производительности труда зубных техников; повышение качества медицинской помощи и качества жизни нуждающихся в стоматологической помощи.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества и долговечность зубных протезов в процессе эксплуатации, упрощении и ускорении процесса изготовления металлокерамических протезов, повышение качества стоматологической помощи населению.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что производят отливку металлического каркаса - основы зубного протеза, очистку отлитого каркаса – основы протеза от окислов, нанесение облицовочного керамического покрытия, отличающийся тем, что до нанесения облицовочного покрытия металлический каркас - основу зубного протеза присоединяют проводом к одному из полюсов источника тока и помещают в реактор с электролитом, реактор оснащают присоединенным к другому полюсу того же источника тока контрэлектродом, на каркас – основу протеза и контрэлектрод от источника тока подают постоянное или переменное электрическое напряжение величиной от 30 до 400 вольт и обеспечивают возникновение электролитно-плазменного электрического разряда между каркасом - основой протеза и электролитом, каркас - основу протеза подвергают воздействию электролитно-плазменного электрического разряда в течение от 5 до 600 секунд и создают шероховатость поверхности металлического каркаса - основы протеза зуба, после чего каркас - основу протеза отмывают в дистиллированной воде, сушат, на шероховатую поверхность каркаса -основы протеза наносят керамическое облицовочное покрытие, каркас - основу протеза зуба и его керамическое покрытие совместно обжигаю при температуре на 20°С ниже температуры плавления сплава, из которого изготовлен металлический каркас - основа протеза зуба, очищают, припасовывают и устанавливают во рту пациента.

Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:

Фиг. 1 - поперечное сечение контактирующего каркаса-основы и его облицовочного покрытия.

Фиг. 2 - реактор с проводящим электрический ток раствором электролита.

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:

1 - тело металлического каркаса - основы зубного протеза;

2 - неровности, образовавшиеся при пескоструйной обработке на поверхности каркаса - основы зубного протеза, создающие шероховатость поверхности каркаса-основы;

3 - песчинки, застрявшие в образовавшихся неровностях поверхности каркаса - основы зубного протеза;

4 - пустоты под застрявшими в неровностях каркаса-основы песчинками;

5 - тело облицовочного покрытия.

6 - корпус сосуда-реактора;

7 - электролит, налитый в сосуд-реактор 6;

8 - металлический каркас - основа зубного протеза, обрабатываемый для создания шероховатости;

9 - контрэлектрод;

10 - электроды-токовводы, зафиксированные на крышке 11 сосуда-реактора 6;

11 - крышка сосуда-реактора;

12 - электропровода, соединяющие обрабатываемый металлический каркас - основу зубного протеза и контрэлектрод 9 с источником тока 14;

13 - активный электрод, на котором зафиксирован обрабатываемый каркас - основа 8 зубного протеза;

14 - источник тока.

Способ осуществляется следующим образом:

- производят отливку металлического каркаса - основы зубного протеза;

- отлитый металлический каркас-основу очищают, например - механически, от слоя окислов;

- берут сосуд-реактор 6 (Фиг. 2) с раствором электролита 7;

- очищенный от слоя окислов металлический каркас-основу, обеспечив хороший электроконтакт, закрепляют на зафиксированном на крышке 11 сосуда реактора электроде-токовводе 10, присоединенном электропроводом 12 (Фиг. 2) к одному из полюсов источника тока 14 и погружают в сосуд-реактор 6 с проводящим электрический ток раствором электролита 7, например, 10% раствором NaCl (поваренная соль);

- сосуд-реактор 6 оснащают зафиксированным в крышке 11 сосуда реактора 6 электродом-токовводом 10, присоединенным электропроводом 12 к другому полюсу того же источника тока 14;

- к токовводу 10, обеспечив хороший электроконтакт, прикрепляют контрэлектрод 9;

- на каркас - основу протеза 8 и контрэлектрод 9 от источника тока 14 в зависимости от имеющихся технических условий подают электроток постоянного или переменного напряжения. Величина прикладываемого к электродам напряжения, обеспечивающего электролитно-плазменный электрический разряд, может быть регулируемо изменена от 10,0 до 700,0 вольт. Для использования же в стоматологической практике оптимально использование электротока напряжением величиной от 30 до 400 вольт, обеспечивающего возникновение электролитно-плазменного электрического разряда между каркасом - основой протеза 8 и электролитом 7. Необходимо отметить, что с повышением напряжения используемого электротока усложняется и обеспечение электробезопасности работ. При использовании электротока напряжением менее 30 вольт образование оптимальной шероховатости происходит с неоправданно длительной затратой времени (с низкой производительностью труда), при использовании напряжения более 400 вольт производительность труда возрастает, но существенно усложняется обеспечивающее безопасную работу оборудование;

- каркас - основу протеза 8 подвергают воздействию электрического разряда, в результате чего создают шероховатость поверхности металлического каркаса - основы протеза зуба. При этом продолжительность воздействия электрического разряда выбирают опытным путем в зависимости от характеристик местных имеющихся технических средств, например - от нескольких минут до десятков минут;

- после чего каркас - основу 8 протеза отмывают в дистиллированной воде, сушат;

- на шероховатую поверхность каркаса – основы 8 протеза наносят облицовочное керамическое покрытие;

- каркас - основу 8 протеза зуба с его керамическим покрытием совместно обжигают, очищают, припасовывают и устанавливают во рту пациента. Каркас - основу протеза зуба и его керамическое покрытие совместно обжигают при температуре на 20°С ниже температуры плавления сплава, из которого изготовлен металлический каркас - основа протеза зуба.

Способ поясняется конкретными клиническими примерами.

ПРИМЕР 1 - применительно к медицине

На клиническом приеме у пациента после препарирования опорных зубов снимают оттиск челюстей. Изготавливают разборную модель, зубной техник моделирует каркас будущего протеза из воска.

По выбору врача-стоматолога берут некоторые из разрешенных к применению в стоматологической ортопедической практике сплавы металлов, например - кобальтохромовый. Использование этих сплавов для изготовления протезов объясняется их высокой прочностью, способностью к обработке и стойкостью против химического разрушения в полости рта [https://dentaltechnic.info/index.php/obshie-voprosy/zuboproteznayatehnika/1646-tehnologiya__primeneniya_splavovmetallov].

В литейной установке расплавляют металлический сплав для изготовления металлического каркаса зубного протеза. Из расплава в литейной установке в кюветы производят отливку основы зубного протеза (каркас). Затем кюветы охлаждают. Из кюветы извлекают каркас зубного протеза, механически очищают его от слоя окислов и погружают его (каркас зубного протеза) в находящийся в сосуде-реакторе и проводящий электрический ток раствор электролита, например - 5% раствор NaOH. Размеры сосуда-реактора выбирают в соответствии с объемом работ. Например, для обработки малого количества (от 1 до 5 единиц) зубных каркасов сосуд-реактор имеет размеры 100×100×100 мм; сосуд-реактор изготавливают из материала, способного удерживать жидкий электролит внутри себя, например - из термостойкого стекла. В сосуд с раствором электролита погружают электроды, подсоединенные к источнику постоянного тока, например - напряжением от 30 до 400 вольт (далее по тексту - В). Один из электродов, называемый контрэлектродом, например - выполненный в виде пластины из меди, подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока. В других вариантах контрэлектрод выполняют из графита или нержавеющей стали. В качестве второго электрода (электродов), подсоединенного к положительному полюсу источника тока, используют обрабатываемый(-ые) металлический каркас(-сы) зубного протеза. При этом площадь поверхности контрэлектрода выполняют размером от 2 до 20 раз превышающим размер поверхности обрабатываемого каркаса зубного протеза. С увеличением площади поверхности сокращается продолжительность процесса нанесения шероховатости на поверхности обрабатываемого каркаса зубного протеза. 20-ти кратное превышение (площади поверхности контрэлектрода над величиной поверхности одного каркаса) позволяет одновременно обрабатывать каркасы нескольких зубных протезов.

Далее к электродам (к металлическому каркасу зубного протеза и погруженному в электролит контрэлектроду) от источника тока прикладывают электрическое напряжение, например, постоянный ток напряжением =250 В или переменный ток напряжением ~220 В. Величина прикладываемого к электродам напряжения может быть изменена от 30 до 400 В, величина тока автоматически определяется электрическим сопротивлением используемого электролита. В зависимости от величины площади поверхности обрабатываемого металлического каркаса зубного протеза, вида и концентрации используемого электролита, используемых конкретным стоматологом оценочных критериев шероховатости опытным путем выбирают оптимальную величину напряжения и тока процесса. При этом, чем больше обрабатываемая площадь, тем больше прикладываемые к электродам напряжение и ток. Этим объясняется разброс продолжительности процесса нанесения шероховатости и значений напряжений, оптимальные величины которых (времени и напряжения) подбирают опытным путем в зависимости от практического опыта стоматолога в эксплуатации зубных протезов, используемого для изготовления основы протеза состава сплава, от площади поверхности обрабатываемого металлического каркаса зубного протеза, вида и концентрации используемого электролита, используемых конкретным стоматологом оценочных критериев шероховатости.

Под воздействием электрического поля (между электродом-металлической основой зубного протеза и электродом в виде электролита) в газовых микропузырьках между металлом зубного протеза (являющимся одним электродом) и, жидкостью-электролитом являющимся другим электродом (с противоположным первому электроду полюсом) происходят электрические (по-другому называемые - газовыми) разряды. Разряды воздействуют на металлическую основу зубного протеза, где образуются бугорки, выемки и поры размером 0,05-0,35 мм. И в результате на поверхности обрабатываемого металлического каркаса зубного протеза создается шероховатость. Электрический разряд происходит между жидкостью-электролитом и поверхностью металлического каркаса. Обработку металлического каркаса зубного протеза производят в течение времени от 5 сек до 300 сек, в зависимости от размера степени и требуемой шероховатости поверхности металлического каркаса зубного протеза. Например, при малых размерах (от 0,3 до 1,0 см²) поверхности металлического каркаса зубного протеза и напряжении тока 200 вольт, оптимальная продолжительность обработки составляет порядка 15 сек. При значительных, например - более 20 см², размерах поверхности металлического каркаса зубного протеза, например - для лечения и протезирования зубов скаковых лошадей или одновременной обработке нескольких металлических каркасов зубных протезов, продолжительность обработки до 300 сек.

Оптимальные значения показателей выполняемого процесса создания шероховатости на поверхности металлического каркаса зубного протеза - емкость сосуда-реактора, используемый вид электролита, размер и материал контрэлектрода, материал для металлического каркаса зубного протеза, величину напряжения и силы прилагаемого к электродам тока, продолжительность воздействия электроразрядами на металлическую основу зубного протеза - определяют опытным путем, применительно к конкретной цели выполняемой работы и имеющимся в наличии производственным условиям, например - используемого для литья основы протеза металлического сплава, вида наносимого на основу протеза материала покрытия.

Под воздействием электрических разрядов на поверхности металлического каркаса зубного протеза (находящегося в объеме электролита в реакторе) образуются бугорки, углубления и поры с размерами от 0,05 мм до 1,05 мм, создающие шероховатость поверхности металлического каркаса. Из этого диапазона характерных размеров шероховатости конкретный изготовитель зубного протеза использует те размеры образующихся неровностей, которые в качестве оптимальных он (изготовитель) на основе своего опыта считает обеспечивающими надежную эксплуатацию установленного во рту зубного протеза. И изготовитель соответствующим образом организует процесс получения шероховатости поверхности основы зубного протеза, например - использует выбранный им электролит, задает оптимальные значения подаваемого на электроды напряжения и силы тока, продолжительность процесса обработки поверхности металлического каркаса протеза. Электролиты могут быть разнообразными, например - растворы солей (например - NaCl, KC1, CaCl), щелочей (NaOH, KOH), кислот (H₂SO₄, HCl). Электрическое поле для обработки металлического каркаса зубного протеза в реакторе получают подачей от источника тока на металлическую основу положительного или отрицательного потенциала величиной от 30 до 400 В. При межэлектродном напряжении менее 30В происходит электролиз без видимого образования электрических разрядов и соответственно - с шероховатостями минимального размера. При напряжении более 400 В происходит электрический пробой жидкости электролита с образованием углублений, пор и отверстий, порчей обрабатываемого каркаса зубного протеза. По завершении обработки металлического каркаса зубного протеза электрическими разрядами, предназначенная для адгезионного контакта с керамическим покрытием поверхность каркаса покрывается неровностями, становится шероховатой. Полученный каркас зубного протеза промывают, например - погружением в дистиллированную воду и ополаскиванием, удаляют остатки электролита и сушат. Обработанный каркас зубного протеза припасовывают (устанавливают для примерки) на заранее изготовленной модели челюсти, затем - в полости рта пациента в клинике. После примерки металлического каркаса зубного протеза, его (протез) промывают в дистиллированной воде, сушат и на каркас зубного протеза наносят керамическое покрытие. Состав керамического покрытия выбирают таким, чтобы его температура обжига была менее, например - на 20°С, температуры плавления сплава, из которого отлита металлическая основа зубного протеза. При использовании для основы протеза никель-хромового сплава с температурой плавления 1200-1250°С для покрытия основы протеза выбирают среднеплавкий керамический материал с температурой обжига 1095-1180°С [https://srudfiles.net/preview/1470012/page:6].

Керамическое покрытие наносят, например, известным способом [«Ортопедическая стоматология» под редакцией проф. И.Ю. Лебеденко, проф. С.Д. Арутюнов, проф. А.Н. Ряховского. - 643 с. Стоматологическая керамика (А.И. Лебеденко, А.И. Хван). - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016]. Самая распространенная технология применения керамики в стоматологии -шликерное наслоение. Шликер (от нем. schlick - ил, взвесь) - это кашицеобразная смесь порошка керамики с жидкостью, которую наносят кисточкой или другим подходящим инструментом на каркас зубного протеза. При этом первоначальный слой шликера втирают в неровности (шероховатости) металлического каркаса зубного протеза, затем слой шликера доводят до оптимальной для конкретного изделия толщины, например - 2 мм, после чего изделие обжигают в зуботехнической печи и получают полуфабрикат металлокерамического зубного протеза для продолжения работы. После обжига выполняют припасовку готового металлокерамического зубного протеза в полости рта пациента.

При припасовке производят оценку качества готового металлокерамического зубного протеза по общеизвестным в стоматологии критериям: 1) качество моделировки анатомической формы искусственных зубов, приводящее к ее гармонии с анатомической формой естественных зубов; 2) правильность подбора цвета керамической массы и многоцветность, приводящие к гармонии сочетания цветов искусственных и естественных зубов; 3) грамотное и искусное использование красителей для оттенения пришеечной области, межзубных промежутков, жевательной поверхности, режущих краев; 4) очертания и цвет пришеечного края искусственных коронок, [см. «Клинические критерии оценки качества металлокерамических протезов», Колесова Т.В., Денисенко Л.Н., Деревянченко С.П. The journal of scientific articles "Health & education millennium" (series Medicine) 2012, torn 14 [2]; в переводе: Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке» (Серия медицина), 2012, том 14 [2]]. Выявленные несоответствия вышеуказанным требованиям устраняют известными способами. Удовлетворяющий вышеуказанным условиям металлокерамический зубной протез шлифуют, полируют и фиксируют в полости рта пациента. Этим заканчивают работу по установке металлокерамического зубного протеза, выполненного по заявляемому способу.

ПРИМЕР 2 - применительно к ветеринарной медицине

Известно, что в процессе жизнедеятельности и в мире спорта люди массово применяют лошадей, например - в качестве тягловой силы, в патрулировании, в спортивном пятиборье, скачках. При этом используют отобранных (среди природного множества) животных с наилучшими жизненными показателями применительно к необходимому виду деятельности, например - наиболее резвых. Такие животные в природе появляются нечасто и являются весьма дорогостоящим товаром, например, рыночная стоимость рысака мирового уровня равняется стоимости нескольких дорогостоящих автомобилей.

В среднем продолжительность жизни домашней лошади в зависимости от грамотности ухода составляет 20-25 лет, из них в спорте 7-8 лет. Дикие и одичавшие домашние лошади живут на свободе и того меньше: 15-10 лет. Такие животные, как все живые существа, подвержены заболеваниям, например - зубным.

Известно, что у кобыл 12 резцов и 24 коренных зуба. У жеребцов 40 зубов (из них 4 клыка). Неправильное строение челюстей животного приводит к тому, что зубы стираются неправильно - на верхней челюсти стирается внутренняя сторона зубов, на нижней - внешняя сторона. При этом свободные края зубов продолжают расти, что в свою очередь приводит к образованию острых краев и насосам лошади. Это вызывает беспокойство лошади, препятствует восстановлению сил после испытанных во время работы или соревнований физических нагрузок, мешает пережевывать пищу и приводит к патологиям желудочно-кишечного тракта. Поэтому для сохранения работоспособности животного зубы лошади лечат [http/vseokone.ru].

Для справки: Площадь поверхности постоянного коренного переднего (премоляра) зуба верхней челюсти лошади 6 лет равна 8-10 см ², коренного заднего (моляра) - 8…20 см².

Заявляемое техническое решение осуществляют, например, следующим путем.

На клиническом приеме животное со стертым и нуждающимся в протезировании зубом, например - скаковую лошадь 6 лет, обездвиживают, подвергают наркозу, препарируют опорный зуб и снимают оттиск челюстей. С полученных оттисков изготавливают разборную модель. Измеряют площадь поверхности протезируемого постоянного коренного переднего (премоляра) зуба верхней челюсти лошади, например - площадь поверхности зуба равна 8 см².

Выполняют описанные в ПРИМЕРЕ 1 действия, с учетом размеров зубов животного и соблюдением условий соотношения используемого оборудования с размерами зубов животного.

В литейной установке производят металлический сплав, например -никельхромовый при температуре 1200-1250°С, для изготовления металлического каркаса зубного протеза. Из расплава в литейной установке в кюветы производят отливку основы зубного протеза (каркас). Затем кюветы охлаждают. Из кюветы извлекают каркас зубного протеза и погружают его (основу зубного протеза) в проводящий электрический ток, находящийся в сосуде-реакторе раствор электролита, например, раствора NaOH. Например, сосуд-реактор имеет размеры 20,0×20,0×10,0 см. Для изготовления сосуда используют материал, способный удерживать жидкий электролит внутри себя, например - термостойкое стекло. Из медной пластины размером 7,0×7,0 см изготавливают контрэлектрод. Сосуд-реактор наполняют раствором электролита, например - 5% раствора NaOH. Возможно применение электролитов иного состава, например, - 7% раствора NaCl.

В электролит погружают электроды, подсоединенные к источнику постоянного тока. Контрэлектрод из меди электропроводом подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока. В качестве второго электрода, подсоединенного к положительному полюсу источника тока, используют подлежащий обработке металлический каркас зубного протеза. При этом площадь поверхности контрэлектрода, равная 49 см², превосходит 6-кратно размер площади наружной поверхности металлического каркаса зубного протеза (49 см²:8 см²=6,1).

Далее к электродам в электролите прикладывают электрическое напряжение, например, постоянный ток напряжением 100 В. Величина прикладываемого к электродам напряжения может быть изменена от 10,0 до 400,0 В, как это показано в ПРИМЕРЕ 1. Под воздействием электрического поля в жидком электролите между электродами происходят электрические (по-другому - газовые) разряды, воздействующие на металлическую основу зубного протеза. Разряд происходит между жидкостью-электролитом и поверхностью металлического каркаса. Обработку металлического каркаса зубного протеза при размере поверхности металлического каркаса зубного протеза 8 см² производят в течение времени от 120 сек до 150 сек.

Под воздействием электрических разрядов в объеме электролита (в реакторе) на поверхности металлического каркаса зубного протеза образуются неровности в виде бугорков, углублений и пор с размерами от 0,1 мм до 1,0 мм, создающие шероховатость поверхности металлического каркаса. По завершении обработки металлического каркаса зубного протеза электрическими разрядами предназначенная для контакта с керамическим покрытием поверхность каркаса становится шероховатой, с неровностями. Полученный каркас зубного протеза промывают, например - погружением в дистиллированную воду, ополаскиванием, удаляют остатки электролита и сушат. Обработанный каркас зубного протеза припасовывают (устанавливают для примерки) на заранее изготовленной модели челюсти, затем - в полости рта животного (в клинике). После примерки металлического каркаса зубного протеза, его (протез) промывают в дистиллированной воде, сушат и на каркас зубного протеза наносят керамическое покрытие, например, описанным в ПРИМЕРЕ 1 способом [«Ортопедическая стоматология» под редакцией проф. И.Ю. Лебеденко, проф. С.Д. Арутюнов, проф. А.Н. Ряховского. - 643 с. Стоматологическая керамика (А.И. Лебеденко, А.И. Хван). - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016], после чего изделие обжигают в зуботехнической печи и получают полуфабрикат металлокерамического зубного протеза для продолжения работы. После обжига выполняют припасовку (примерку) готового металлокерамического зубного протеза.

ПРИМЕР 3 - применительно к медицине и ветеринарной медицине

По мере необходимости, описанным в ПРИМЕРЕ 1 путем производят нанесение шероховатости на поверхность металлической основы зубного протеза, на который наносят слой покрытия, например - полимерного, и закрепляют это покрытие на металлической основе в соответствии с известной технологией полимеризации материала нанесенного покрытия.)

Изготовление металлокерамических зубных протезов по заявляемому способу способствует улучшению условий труда, повышению производительности труда изготовителей металлокерамических зубных протезов и медперсонала. Обеспечиваемый прочный адгезионный контакт между основой и покрытием зубного протеза способствует повышению надежности протеза при эксплуатации, повышению качества медицинской помощи и качества жизни пациентов. Приведенные ПРИМЕРЫ 1 и 2 подтверждают достижение обозначенных целей заявляемого технического решения, а именно - повышается качество и эксплуатационная надежность протезов с покрытием, в том числе - металлокерамическим покрытием. При осуществлении заявляемого технического решения у зубных протезов с керамическим и/или полимерным покрытием повышается эксплуатационная надежность протезов за счет повышения прочности адгезионного контакта между металлической основой и покрытием зубного протеза, ускоряется и упрощается процесс изготовления протезов с покрытием, улучшаются условия труда и повышается производительность труда изготовителей зубных протезов.

Заявляемый способ при осуществлении и применении оказывается существенно более выгодным по сравнению с прототипом. Так, на создание (по прототипу) шероховатости металлической основы зубного протеза путем применения пескоструйной обработки расходуется 20-30 мин в зависимости от требуемой характеристики шероховатости. Для последующего удаления застрявших на обработанной основе протеза песчинок путем растворения песчинок в растворе плавиковой и серной кислот требуется порядка 60-90 мин, в зависимости от концентрации и температуры раствора кислот. Итого - для создания шероховатости (контактной с керамическим покрытием поверхности основы зубного протеза) и подготовки этой шероховатой поверхности металлической основы зубного протеза по прототипу расходуют до 2-х часов времени (30 мин + 90 мин = 120 мин = 2 часа).

Для достижения тех же целей с аналогичной по качеству шероховатостью поверхности металлической основы протеза по заявляемому способу требуется расход времени порядка 15-17 мин. То есть, осуществление заявляемого способа в стоматологической практике позволяет многократно (до 7-8 крат) сократить расход времени на подготовку металлической основы зубного протеза к нанесению керамического покрытия. Сокращение расхода времени существенно ускоряет производственный процесс и повышает производительность труда при производстве заготовок зубных металлокерамических зубных протезов, причем без снижения качества шероховатости по сравнению с прототипом. Кроме того, зубные техники при использовании электролита из раствора солей, например - пищевой соли (NaCl), избавляются от необходимости контакта с небезвредным раствором плавиковой и серной кислот, что существенно улучшает условия труда изготовителей.

Техническое решение удовлетворяет критериям новизны и изобретательского уровня, так как при определении уровня техники в области стоматологии не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения. Использование плазменно-электролитического процесса в жидком электролите для повышения прочности адгезивного контакта основы с покрытием зубных протезов, повышения эксплуатационной надежности зубных протезов явным образом не следует из известного уровня техники. Ибо в противном случае такое техническое решение уже использовалось бы в мире специалистами в области изготовления и применения зубных протезов с металлокерамическими и/или полимерными покрытиями - вместо применяемых консервативных, но дающих нужный результат технологий, например - с использованием пескоструйного оборудования или электроискровой обработки металлов с использованием твердых электродов. Заявляемое изобретение из уровня техники следует неявным образом, т.е. представляет собой творческую разработку.

Заявленное изобретение можно реализовать в производстве металлических каркасов зубных протезов, в повседневной деятельности организаций здравоохранения, животноводства посредством использования известных стандартных технических устройств и оборудования. Это соответствует предъявляемому к изобретениям критерию «промышленная применимость».

Способ изготовления металлокерамических зубных протезов с упрочненной адгезией между каркасом-основой и облицовочным покрытием протеза, включающий отливку каркаса - основы зубного протеза из разрешенного и допущенного для применения в стоматологии для изготовления металлокерамических изделий сплава металлов, очистку отлитого каркаса - основы протеза от окислов, нанесение на каркас - основу зубного протеза облицовочного керамического покрытия из разрешенного и допущенного для применения в стоматологии для изготовления металлокерамических изделий керамического материала, отличающийся тем, что до нанесения облицовочного покрытия металлический каркас - основу зубного протеза подвергают создающей шероховатость поверхности каркаса - основы обработке воздействием электролитно-плазменного электрического разряда, для обработки металлический каркас-основу присоединяют проводом к одному из полюсов источника тока и помещают в реактор с электролитом, реактор оснащают присоединенным к другому полюсу того же источника тока контрэлектродом, на каркас - основу протеза и контрэлектрод от источника тока подают постоянное или переменное электрическое напряжение величиной от 30 до 400 вольт и обеспечивают возникновение электролитно-плазменного электрического разряда между каркасом - основой протеза и электролитом, каркас - основу протеза подвергают воздействию электролитно-плазменного электрического разряда в течение от 5 до 600 секунд и создают шероховатость поверхности металлического каркаса - основы протеза зуба, после чего каркас - основу протеза отмывают в дистиллированной воде, сушат, на шероховатую поверхность каркаса - основы протеза наносят керамическое облицовочное покрытие, каркас - основу протеза зуба и его керамическое покрытие совместно обжигают при температуре на 20 °С ниже температуры плавления сплава, из которого изготовлен металлический каркас - основа протеза зуба, очищают, припасовывают и устанавливают во рту пациента.