Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Porównanie właściwości mechanicznych i mikrostruktury stomatologicznych stopów kobaltu i niklu po zastosowaniu złomu poprodukcyjnego

Beer K., Walczak M.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 118

5--11

PL

Celem pracy było dokonanie analizy wpływu ilości materiału przetapianego wtórnie dodanego do fabrycznie nowego stopu na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę stopów stomatologicznych CoCrMo oraz NiCrMo. Stopy te wykorzystywane są w stomatologii do wytwarzania podbudów metalowych protez częściowych. Ze względów ekonomicznych większość laboratoriów protetycznych korzysta z tzw. złomu poprodukcyjnego jako części wsadu do kolejnego procesu odlewania protez. Złom ten stanowić mogą metale lub ich stopy, które były już raz użyte w procesie odlewania, jak również pozostałości po obróbce protetycznej. Doniesienia literaturowe wskazują, iż procedura ta może powodować zmianę właściwości mechanicznych i mikrostrukturalnych uzyskanych odlewów i wpływać na końcową jakość wytworzonych protez. Praca ta powstała w odpowiedzi na problem uzyskiwania różnych wyników przez badaczy. Jako próbki do badań zastosowano jednokrotne przetopy stopu kobaltu i niklu o zawartości wyjściowej odpowiednio: 100, 50, 25% stopu fabrycznego oraz technologię odlewania odśrodkowego. Wykonano próbę zginania, pomiar makrotwardości oraz badania mikrostruktury. Dla badanych stopów zaobserwowano zmianę badanych właściwości mechanicznych, w zależności od udziału odpadów poprodukcyjnych. Zidentyfikowano typy faz występujące strukturze badanych stopów.

EN

The aim of this study was to analyze the impact of the amount of remelted material added to the new alloy on mechanical properties and microstructure of CoCrMo and NiCrMo dental alloys. These alloys are used to manufacture the metal partial frameworks of the dental prostheses. For economic reasons, most dental laboratories use a post-production scrap as part of the batch for the next process of casting dentures. This scrap are metals or their alloys, which have already been used once in the casting process, as well as the residues after prosthetic treatment. Literature reports suggest that this procedure affects the mechanical and structural properties and could affect the quality of the final prosthesis. This work was created in response to the problem of getting different results by the researchers. As the test sample disposable cobalt and nickel alloys were used with a starting composition: 100, 50, 25% of the brand new material and centrifugal casting technology was applied. Bending test as well as macrohardness test and microstructural analysis were performed. For tested castings changes of the mechanical properties were noticed depending on the amount of postproduction scrap in castings. The types of phases occurring in the alloys microstructures were also identified.

2

A quality assessment of casting dental prosthesis elements

Beer K., Pałka K., Surowska B., Walczak M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 3

230-236

EN

Properties of fixed and mobile dentures, as well as their design have a significant impact on their durability in a complex state of biomechanical loads that occur in the oral cavity during the chewing process. Elements that are usually mechanical damaged (cracking) in skeletal prostheses are metal clamps. Damage of fixation of dentures not only results in the inability to further operation, but also is causing discomfort in the patient and can lead to injury of the oral cavity, teeth and risk of complications in case of access into the digestive system.The aim of this study was to evaluate the quality of items of prostheses manufactured using available techniques and the analysis of the causes of premature loss of functional quality of these elements. Dental cobalt matrix alloy - Wironit Extra-hard was used for the study. Qualitative research consisted of the evaluation of the nature and intensity of internal casting defects and evaluation of macro-and microstructure of manufactured castings using microscopic techniques. Research of breakthroughs indicate the occurrence of casting shrinkages. Microstructural research revealed the presence of a typical dendritic structure of the matrix in form of solid solution Co-Cr-Mo and eutectic. Strength test results achieved in the relation to the macro and microstructure were also carried out. A quantitative assessment of the intensity of casting defects using image analysis was realized. Potential risks of casting technology were identified and a methodology of monitoring the state of elements of dentures was proposed.

PL

Właściwości stosowanych uzupełnień protetycznych stałych i ruchomych oraz ich konstrukcja mają istotny wpływ na ich trwałość w warunkach złożonego stanu obciążeń biomechanicznych, jakie występują w jamie ustnej w trakcie procesu żucia. Elementami, które najczęściej ulegają uszkodzeniom mechanicznym (pękaniu) w protezach szkieletowych są metalowe klamry. Uszkodzenie mocowania protezy skutkuje nie tylko brakiem możliwości jej dalszej eksploatacji, ale również jest przyczyną uczucia dyskomfortu dla pacjenta i może powodować skaleczenia jamy ustnej, uszkodzenia zębów oraz ryzyko powikłań w przypadku przedostania się do układu pokarmowego. Celem pracy była ocena jakościowa elementów protez wytwarzanych dostępnymi technikami oraz analiza przyczyn przedwczesnej utraty funkcjonalności tych elementów. Do badań zastosowano stop stomatologiczny na osnowie kobaltu Wironit Extra-hard. Badania jakościowe polegały na ocenie rodzaju i nasilenia wewnętrznych wad odlewniczych oraz ocenie makro- i mikrostruktury wytworzonych odlewów z wykorzystaniem technik mikroskopowych. Badania przełomów wskazują na występowanie rzadzizn spowodowanych skurczem odlewniczym. Badania mikrostrukturalne wykazały obecność typowej struktury dendrytycznej z osnową w postaci roztworu stałego Co-Cr-Mo i eutektyką. Wykonano również analizę wyników badań wytrzymałościowych w powiązaniu z uzyskiwaną makro i mikrostrukturą. Dokonano oceny ilościowej nasilenia wad odlewniczych wykorzystując analizę obrazu. Wskazano potencjalne zagrożenia technologii odlewania oraz zaproponowano metodykę monitorowania stanu elementów protez.

3

Wpływ powtórnego przetapiania na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę odlewniczego stopu kobaltu

Beer K., Walczak M., Surowska B., Borowicz J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

473--476

PL

Celem pracy było określenie wpływu powtórnego przetapiania na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę odlewniczego stopu CoCrMo. Stop ten jest stosowany w protetyce dentystycznej do wykonywania protez szkieletowych. Ze względów ekonomicznych większość laboratoriów protetycznych korzysta z tzw. złomu metalowego jako części wsadu do produkcji. Złom ten mogą stanowić zarówno metale lub ich stopy, które były już raz użyte w procesie odlewania, jak i pozostałości po obróbce protetycznej. Doniesienia literaturowe wskazują, że taka praktyka może powodować zmianę właściwości mechanicznych i mikrostrukturalnych uzyskanych odlewów i wpływać na końcową jakość wyrobu. Doniesienia literaturowe wskazują na problem otrzymywania odmiennych wyników przez różnych autorów. Jako próbki do badań zastosowano jednokrotnie przetopiony stopu kobaltu o zawartości wyjściowej odpowiednio: 0, 25, 50, i 100% „materiału czystego” odlewany odśrodkowo. Wykonano badania wytrzymałości na rozciąganie i zginanie oraz pomiary makrotwardości. Została wykonana szczegółowa analiza mikrostrukturalna, jak również dokonano obserwacji przełomów powstałych po próbie rozciągania (rys. 3÷5). Stwierdzono pogorszenie właściwości mechanicznych wszystkich badanych stopów (rys. 1, tab. 1.) jak również nieznaczne zmiany twardości wszystkich badanych próbek (rys. 2). Zidentyfikowano fazy występujące w stopie. Zwrócono uwagę na obecność różnych typów węglików znajdujących się w mikrostrukturze odlewów (rys. 4). Zaobserwowano wzrost heterogeniczności mikrostruktury oraz gęstości mikropęknięć w objętości dendrytów badanych stopów ze zwiększeniem udziału materiau pochodzącego z recyklingu (rys. 5).

EN

The purpose of this paper was to establish the influence of remelting on the mechanical properties and microstructure of CoCrMo cast alloy. This alloy is used in prosthodontia to perform skeletal dentures. For economic reasons, most laboratories use the scrap metal as part of the production batch. This scrap may constitute either metals or their alloys, which were once already used in the casting process or the remains of the dental treatment. Literature reports indicate that this practice may cause a changes in microstructure and mechanical properties of obtained castings and affect the final quality of the product. This work was created as a response to the problem of getting different results by different researchers. As samples for research the castings from the cobalt alloy, using a disposable alloy with a starting output composition of 0, 25, 50, 75 and 100% of fine material respectively were used, and centrifugal casting method has been applied. The static tensile test, bonding test as well as macrohardness test have been conducted. Detailed microstructural as well as breakthroughs observations (Fig. 3÷5) after a tensile test have been carried out. The decrease of mechanical strength of all remelted alloys (Fig. 1, Tab. 1.) as well as insignificant hardness changes of all specimens were noticed (Fig. 2). The phase types occurring in the casting were identified. Particular attention was paid also to identify different types of carbides which were presented in microstructure of castings (Fig. 4). It was also observed a heterogeneity increase in the structure and density of microcracks in the volume of the dendrites of alloys with the addition of recycled material (Fig. 5).

4

The issue of using remelted CoCrMo alloys in dental prosthetics

Walczak M., Beer K., Surowska B., Borowicz J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

171--177

EN

The most popular prosthetic restorations are skeletal dentures. Clinical failures in the case of these prostheses are associated primarily with the accuracy and precision of the design, and laboratory procedures such as: melting and casting technique as well as the quantity of the once remelted alloy used for the batch. This article analyzes the impact of the amount of recycled material on the mechanical properties and structure of dental alloy CoCrMo. Vacuum casting method has been applied and alloys remelted with output compositions of 0, 25, 50, 75 and 100% of fine material. The static tensile test, microstructural analysis and SEM observation as well as macrohardness test have been conducted. It was observed that the mechanical strength of all remelted alloys is worse than the strength of the fine alloy. A heterogeneity increase in the structure of alloys with more recycled material was noticeable. Moreover, the occurrence of precipitates of various types of carbides and the presence of intermetallic phases which have a determining effect on the mechanical properties of received castings were noted.

5

Wpływ technologii odlewania na jakość stomatologicznego stopu kobaltu

Surowska B., Beer K., Borowicz J., Veremchuk I.

Postępy Nauki i Techniki

|

2011

|

nr 11

81-88

PL

Metalowe protezy szkieletowe stwarzają problemy na etapie wykonawstwa oraz w czasie użytkowania, ulegając pękaniu. Jednym z najistotniejszych etapów wytwarzania, wpływającym na końcową jakość protezy, jest odlewanie metalowego szkieletu. W pracy dokonano analizy wpływu techniki odlewania na właściwości mechaniczne i strukturę stomatologicznego stopu CoCrMo. Zastosowano dwie metody odlewania: odlewanie odśrodkowe oraz próżniowo-ciśnieniowe. Porównano właściwości mechaniczne i strukturę odlewów. Nie stwierdzono istotności różnicy we właściwościach wytrzymałościowych (przy kryterium p<0,05) dla stopów odlewanych odśrodkowo oraz próżniowo. W strukturze zaobserwowano większy stopień porowatości odlewu i nieciągłości po granicach dendrytów na przełomach w materiale odlewanym odśrodkowo.

EN

The essential reasons for failure during the frame dentures manufacture arise due to the clinical mistakes such as incorrectness or imprecision of design and non-adherence to technical procedures in prosthetic laboratory. The casting of metallic denture is one of the most important manufacture stage which has the influenceon denture quality. In this paper an influenceof casting method on mechanical properties and structure of CoCrMo dental alloy is carried out. Two methods of casting were used: centrifugal casting and vacuum pressure casting. The mechanical properties and microstructure of precision castings were compared. No statistically significantdifferences between mechanical properties of centrifugal and vacuum-pressure casting alloys with 100% and 50% new material were found (significancelimit p<0,05). Higher porosity and discontinuities on dendrite boundaries in centrifugal cast fractures than in vacuum-pressure cast fractures were observed.

6

Analysis of discontinuities effect in relation to attenuation level in glass fibre reinforced polymer composites

Bieniaś J., Ostapiuk M., Surowska B., Beer K.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 1

70-74

EN

In recent years, composite structures have become very popular for different applications, predominantly in the aerospace industry. Their mechanical properties provide very useful materials in aviation as a primary structure. It is well known that glass/epoxy polymer composite is characterised by its lightweight and corrosion resistance in comparison to traditional materials. The main aim is to guarantee durability and safety during the manufacturing process in the case of the possible appearance of structural defects. Porosity and delamination detection is a very important factor in solving the problem of quality. One of the basic non-destructive testing methods of detecting discontinuities in structures used in aviation is ultrasonic inspection with C-scan images. Their objective is to analyse the composite structures particularly for quality inspection in aviation. This paper presents research about the relationship between the attenuation level of an NDT technique (C-scan) and void content in glass/epoxy composites. An analysis of the microstructure and characteristics of discontinuities are presented and discussed. The observations have given the results of three distinguished types of microstructures depending on the attenuation level in ultrasonic testing. The level of void content for this specific type of composite was determined from 2% to 5% and this can be classified as a medium quality composite structure. A linear dependence was found between the attenuation level in ultrasonic inspection and the percentage of voids content in a glass fiber reinforced polymer composite. The correlation between ultrasonic inspection and the analysis of microstructure is a useful method in composite structures engineering.

PL

Struktury kompozytowe w ostatnich latach stanowią bardzo popularne rozwiązania w odniesieniu do różnych zastosowań, w szczególności w lotnictwie. Dobre właściwości mechaniczne predysponują te materiały na odpowiedzialne części struktur. Kompozyty polimerowe wzmacniane włóknem szklanym charakteryzują się niską gęstością i odpornością korozyjną w porównaniu do tradycyjnych materiałów. Głównym zadaniem podczas ich wytwarzania jest zagwarantowanie trwałości i bezpieczeństwa w procesie produkcji ze względu na możliwość wystąpienia defektów w strukturze. Wykrywanie porowatości i delaminacji stanowi istotny czynnik w rozwiązywaniu problemu jakości. Defektoskopia ultradźwiękowa jest jedną z podstawowych metod nieniszczących do wykrywania nieciągłości, szczególnie w strukturach stosowanych w lotnictwie. W artykule przedstawiono badania wpływu poziomu nieciągłości na poziom tłumienia metodą obrazowania C-scan w kompozytach polimerowych wzmacnianych włóknem szklanym. Zaprezentowano analizę mikrostruktury oraz charakterystykę nieciągłości. Wyróżnione zostały trzy typy mikrostruktury w zależności od poziomu tłumienia. Poziom porowatości dla badanej struktury kompozytowej został określony w zakresie od 2% do 5%, klasyfikując tę strukturę jako średniej jakości. Wykazano liniową zależność pomiędzy poziomem porowatości a procentowym udziałem porowatości w kompozycie polimerowym wzmacnianym włóknem szklanym. Korelacja pomiędzy badaniami ultradźwiękowymi i analizą mikrostruktury stanowi pomocną metodę w inżynierii struktur kompozytowych.

7

Struktura i własności mechaniczne modyfikowanych stopów CoCrMo do zastosowań w protetyce stomatologicznej

Beer K., Walczak M.

Engineering of Biomaterials

|

2011

|

Vol. 14, no. 106-108

110--115

PL

Większość klinicznych niepowodzeń w przypadku protez stomatologicznych związana jest przede wszystkim z techniką wytapiania i odlewania oraz ilością użytego do wsadu stopu już raz przetopionego. W pracy dokonano analizy wpływu ilości materiału z recyklingu na właściwości mechaniczne i strukturę stomatologicznego stopu CoCrMo. Zastosowano metodę odlewania odśrodkowego, oraz jednokrotne przetopy o składzie wyjściowym odpowiednio 0, 25, 50, 75 i 100% złomu. Przeprowadzono statyczną próbę rozciągania, pomiar mikrotwardości, analizę mikrostrukturalną oraz obserwację SEM przełomów. Stwierdzono, że własności mechaniczne wszystkich przetapianych stopów są gorsze niż stopu czystego, zakupionego u zagranicznego producenta. Mikrostruktura przełomów przetapianych stopów z zawartością złomu powyżej 50% jest bardziej niejednorodna i w strukturze dendrytycznej widoczna jest większa ilość mikropęknięć. Podczas zrywania próbek zarejestrowano wyraźne obniżenie granicy plastyczności i wytrzymałości tych stopów w próbach zrywania w porównaniu z próbkami ze stopów zawierających mniejszą ilość materiału z recyklingu.

EN

The majority of clinical failures in the case of dental prostheses is associated primarily with the technique and the amount of remelted alloy used for the casting. The majority of clinical failures in the case of dental prostheses is associated primarily with the technique of remelting and casting, and quantity of the once remelted alloy used for the batch. The paper analyzes the impact of the amounts of recycled material on the mechanical properties and structure of dental alloy CoCrMo. The centrifugal casting method has been applied and remelted alloys with output composition of 0, 25, 50, 75 and 100% of scrap respectively. The static tensile test, microstructural analysis and SEM observation as well as microhardness test have been conducted. These all tests show that the mechanical strength of all remelted alloys is worse than the strength of the fine alloy, purchased from a foreign manufacturer. The microstructure of breakthroughs of the remelted alloys containing more than 50% of scrap is more heterogeneous and a higher amount of microcracks is visible in the dendritic structure. When the samples were tested in the static tension test, the significant decrease in the yield strength and the tensile strength of these alloys during these static tension tests in comparison to the samples of alloys containing lower amount of the recycled material were observed.

8

Wpływ recyklingu na strukturę i właściwości wytrzymałościowe odlewniczego stopu kobaltu stosowanego w stomatologii

Surowska B., Beer K., Bieniaś J.

Acta Mechanica et Automatica

|

2011

|

Vol. 5, no. 3

119-123

PL

Pękanie metalowego szkieletu protez częściowych jest dość częstym przypadkiem w protetyce stomatologicznej. Główną przyczyną tego typu uszkodzenia jest niewłaściwa jakość odlewu. Ze względów ekonomicznych producenci stopów dopuszczają stosowanie złomu metalowego jako części wsadu. W pracy dokonano analizy wpływu recyklingu na właściwości mechaniczne i strukturę odlewniczego stopu kobaltu. Zastosowano odlewanie próżniowo-ciśnieniowe do wsadów zawierających 0%, 25% oraz 50% złomu pochodzącego z kanałów wlewowych i stożków odlewniczych stopu CoCrMo. Porównano właściwości mechaniczne i strukturę odlewów. Stwierdzono, że wytrzymałość mechaniczna wszystkich stopów jest niższa niż średnia deklarowana przez producenta. Przełomy mają charakter kruchy, z wyraźnie widoczną strukturą dendrytyczną. Wraz ze wzrostem udziału materiału wtórnie przetapianego rośnie niejednorodność struktury na przekroju poprzecznym próbek oraz gęstość mikropęknięć w objętości dendrytów po próbie rozciągania.

EN

Cracking of the frame partial dentures is frequent case in dental prosthodontics. The wrong quality of cast is the main reason for this type of damage. The alloys producers allow to use the scrap metal as the part of charge on account of economy. In this paper an influence of recycling on mechanical properties and structure of Co-Cr-Mo dental alloy is carried out. The vacuum pressure casting was used. The charges consist of 0%, 25% and 50% of scrap metal from gate assembly. The mechanical properties and microstructure of precision castings was compared. It was found that all casts strength was lower than average one declared by producer. The brittle fractures and dendritic structures was observed. The structure inhomogeneity and density of microcracks inside dendrites after tension test increase along with percentage growth of scrap metal.