Вам не нравится цирконий, который выдает ваша печь? Вы просто не умеете его «готовить»!
Мало кто говорит о вопросе спекания (синтеризации) циркония, а ведь за закрытой дверцей печки происходят различные процессы, которые могут повлиять на качество полученной в итоге работы!
Есть несколько ключевых моментов, на которые стоит обращать внимание, чтобы не испортить работу из оксида циркония!
- ОБРАЩАЕМ ВНИМАНИЕ НА ВРЕМЯ СПЕКАНИЯ
Для спекания (синтеризации) почти всех видов циркония достаточно выдержать его 2 часа на пиковой температуре – это 1450-1550 °С для циркония различных производителей. Стандартное время спекания обычно составляет около 8 часов, где 3 часа тратится на плавный нагрев и 3 часа на плавное остывание. Такая программа предназначена для спекания одиночных коронок и небольших мостов.
Длинная программа, порядка 18-20 часов, предназначена для спекания больших мостов и «подков» с использованием так называемого стабилизатора – специальной подставки, отфрезерованной вместе с конструкцией и используемой для предотвращения деформации работы во время спекания. Как и в предыдущем случае, спекание (синтеризация) на пиковой температуре длится 2 часа, остальное время - медленный нагрев и медленное остывание.
Если спекать объемные конструкции быстро, возможны их деформации из-за неравномерного нагрева, а также есть вероятность возникновения трещин!
Существует также быстрый цикл синтеризации, который длится 1-2 часа. Основной его принцип – это набор температуры с максимально возможной скоростью, выдержка при слегка завышенной температуре полчаса и быстрое остывание с автоматическим плавным открыванием печки для ещё более быстрого охлаждения.
Данный метод экстремальный и не рекомендуется для стандартного использования. В быстром режиме есть ограничения по протяжённости конструкции до трёх единиц, а также могут возникнуть нюансы с транслюцентностью (прозрачностью) циркония и его цветом.
- ОБРАЩАЕМ ВНИМАНИЕ НА ВЫБОР ПЕЧКИ И ТИПОВ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В НЕЙ
Наиболее распространены печки с SiC и MoSi2 нагревательными элементами. Печки с SiC элементами более дешёвые, но имеют ряд ограничений. Эти элементы более «нежные» в работе, боятся резких перепадов температур. Отсутствует возможность ускорения программы, так как при открывании не полностью остывшей печки элементы могут просто лопнуть.
Рабочая температура этих элементов меньше, чем у MoSi2. Также для печей с такими нагревателями не рекомендуется использование кислотных красителей для циркония. Лично я не рекомендовал бы выбирать печи с такими нагревателями.
Оптимальный выбор – печки с MoSi2 элементами. Они менее прихотливы в работе, на поверхности нагревательных элементов генерируется кремниевый слой, защищающий от выделения оксидов из нагревателей. Это препятствует изменению цвета циркония во время спекания (позеленение и другое).
Рекомендация. Если ваша печка работает продолжительное время на низкой температуре, кремниевый слой разрушается быстрее и для его восстановления нужно запустить «цикл очистки» – один час на максимальной температуре.
Печки с MoSi2 нагревателями по необходимости можно использовать в экстремальном режиме для быстрых циклов синтеризации, а также приоткрывать дверцу печки для ускоренного остывания.
Но помните! Для быстрых циклов необходима специальная «скоростная» чашка. Обычная может просто лопнуть при быстром остывании.
Стоимость печки с MoSi2 нагревателями от 4000 евро и сравнима со стоимостью печки с SiC элементами.
Также есть специальные современные средства, которые улучшают процесс очистки, и во время восстановления защитного слоя на нагревательных элементах очищают камеру от накопившихся в ней оксидов. Это защищает ваши будущие конструкции от изменения цвета во время спекания, потери транслюцентности и позеленения.
- ОБРАЩАЕМ ВНИМАНИЕ НА ПОЛОЖЕНИЕ РАБОТЫ В ЧАШКЕ ДЛЯ СПЕКАНИЯ
При размещении большой работы на стабилизаторе, старайтесь поместить конструкцию по центру, параллельно нагревательным элементам для обеспечения равномерности нагрева. Иначе, при неравномерном нагреве в процессе синтеризации и усадки (900-1050 °С) может произойти деформация конструкции.
- ОБРАЩАЕМ ВНИМАНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРУ СПЕКАНИЯ
При программировании печки установите рекомендуемые параметры. В процессе синтеризации в диоксиде циркония проходит укрупнение кристаллов, что придаёт транслюцентность материалу. Чем крупнее кристаллы в структуре, тем меньше в объёме коронки отражается свет от граней кристаллов, и коронка становится более транслюцентной. Если спекать при 2200-2300 °C, при определенном давлении, можно получить прозрачный фианит, похожий на алмаз.
В среднем температура спекания оксида циркония составляет 1450-1550 °С. При повышении температуры увеличивается прозрачность материала, но в результате возникновения микропустот между кристаллами теряется прочность материала. К примеру, если стандартная прочность спеченного при 1450 °С циркония порядка 1200-1400 МПа, то при спекании на 1600 °С прочность может уменьшиться до 1000 МПа!
Учитывая все перечисленное и средний объём работ из оксида циркония в лаборатории (молчу о фрезерных центрах), просто необходимо наличие нескольких печей для синтеризации!
Так, к примеру, при спекании «подковы» в течение 18 часов, все текущие работы могут автоматически задержаться на сутки, просто ожидая своей очереди на синтеризацию.
В нашем CAD/CAM центре Sтахановец уже установлено несколько печей и скоро ожидаем следующую.
Чтобы не потратить лишние деньги при выборе печки, поинтересуйтесь, сколько будет стоить замена нагревателя? К сожалению, нагревательные элементы в печке имеют свой срок службы, и чтобы потом не возникло неприятного удивления, стоимость их замены лучше знать заранее.
К примеру, на рынке есть предложение как печек за 8-12 тысяч евро от именитых компаний со стоимостью нагревательного элемента 400-500 евро (а их там может быть 6 штук), так и проверенные варианты менее известных компаний со стоимостью от 4000 евро и нагревателями по 100-200 евро. Мы у себя используем и первые, и вторые.
С уважением и пожеланием успехов,
Федор Моисеев, руководитель и главный специалист CAD/CAM центра Sтахановец.
Автор: "Стахановец" -- Комментарии