Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

24.02.2017

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1

Немає нічого прекраснішого, ніж сидіти в лабораторії і гладити товсту голомозу щура в пошуках натхнення.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Отже, сьогодні у нас буде трохи незвичайний DIY-пост. Робити руками ми нічого не будемо. Arduino і прошивок в 30 рядків на Brainfuck теж не буде. Ми спробуємо поглянути на звичні речі під незвичним кутом.

Всі ми звикли до класичних для цієї області матеріалами начебто текстоліту, олов’яного припою та інших радощів любителів повыпиливать лобзиком потруїти плати. У цій статті ми спробуємо знайти цікаві альтернативи звичним техпроцесам в декілька незвичній області стоматології. Зубні техніки і стоматологи працюють з цілою купою полімерів, композитів і багато з чим ще. Я не буду давати конкретних рецептів застосування, а просто дам загальний напрямок для самостійних експериментів.

У сьогоднішній програмі:

Матеріали

  • Силікони. Як кремній, тільки цікавіше.
  • Супергипс. Гипсее всіх гіпсів.
  • Пластмаси. Відмінний рожевий колір.

У наступній частині:

Матеріали

  • Фотокомпозиты. Сам собі 3D принтер.
  • Ортофосфорна кислота для травлення

Обладнання і інструменти

  • Алмазні і твердосплавні бори
  • Портативні мікромотори. Заміна дремеля
  • Зворотні пінцети, зонди та інша дрібниця

Disclaimer: Я не просуваю нічиї інтереси і всі наведені посилання на магазини стоматологічних матеріалів обрані корейським рандомом з ілюстративною метою.

Наша мета

Для початку давайте визначимося які матеріали нас цікавлять і як їх добути.

По-перше, матеріали дуже сильно розрізняються за ціною. Бувають по 80 рублів відро який-небудь гидоти типу Уніфас-цемент. Бувають по 7000 за 2 мл особливо хитрого адгезиву. Нас цікавлять саме низькобюджетні варіанти, хоча, можливо, хтось знайде застосування і більш дорогим речам.

По-друге, місця продажу зовсім неочевидні. Тут працює той же принцип, що й у фурнітурі для професійних меблярів, спеціалізованих магазинів кормів для опосумів і тому подібних. Такі магазини не витрачають гроші на красиву вітрину і зазвичай гніздяться в міських вуликах серед сотень ТОВ «Вектор-плюс», з-за дешевої оренди. Типовий приклад р. в Краснодарі:

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Як знайти магазин

Відразу постає питання, а як же знайти ці замасковані притулку з хитрими матеріалами? Відповідь досить очевидна. 2GIS наш найкращий помічник у даній ситуації. Користуючись нагодою хочу передати величезне спасибі співробітникам компанії pilikoff. jetfreeman і всім іншим. Самі стоматологи не встигають стежити за нескінченними переміщеннями цих магазинів. Візьмемо для прикладу р. Москва, як один з найбільш актуальних для аудиторії. Правильний варіант запиту «стоматологічні матеріали»

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Особливо зручно робити це безпосередньо з телефону, поєднуючи пошук з обзвоном на предмет наявності вакансій позицій. Тепер можемо переходити безпосередньо до матеріалів.

Силіконові і альгінатние маси

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Стоматологи дуже часто знімають відбитки. Колись це робили гіпсом, який крихкий і виведення його цілісним шматком з порожнини рота неможливо в принципі. Доводилося потім склеювати відбиток і декількох шматків. Більш того, відбиток ще і нагрівався в процесі кристалізації… Також приємним бонусом була можливість залишити частину зубів безпосередньо у відбитку. Сьогодні все змінилося і основні робочі матеріали для лікаря — альгінатні маси і З — і А-силікони.

Альгінати

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Альгінати гарні своєю дуже низькою ціною. Наприклад Hydrogum Soft коштує приблизно 200 рублів за півкілограмовий пакет. Продаються у вигляді кольорового порошку і замішуються в дистильованій (бажано) воді.

Дуже важливо! Завжди уважно читайте інструкцію. Виробник не даремно дає точні пропорції за масою та об’ємом. Також дуже важливо витримувати норми часу для замішування і формування відбитка. Альгінати подорожче мають кольорове маркування полімеризації і якості замішування. Вони змінюють колір залежно від свого стану, наприклад з фіолетового на червоний. У альгинатів є один великий мінус — вони дають дику усадку вже через 2-3 години після створення зліпка. Через добу ви не дізнаєтеся модель. Тому кидати треба відразу.

Сухий порошок альгінової кислоти потенційно шкідливий для здоров’я. Уникайте розпилення або вдихання.

Для роботи з альгинатами вам знадобиться кілька речей:

Гумова колба

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Варто не більше 50 рублів. У ній також дуже зручно замішувати гіпс.

Шпатель

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Він також може бути металевим.

Опціонально — ваги або мірна ложечка

Не у всі альгінатние маси вкладають мірні ємності, а виконувати замішування «на око» настійно не раджу.

Процес роботи:

Відміряйте потрібну кількість порошку і насипте його в колбу. Потім долийте туди необхідну кількість холодної води. Починайте розмішувати шпателем. Коли маса стане однорідною її можна наносити на поверхню. У разі стоматології це оттискная ложка для порожнини рота, в нашому — треба буде щось придумати в залежності від цілей. Наостанок трохи дерганое відео, де показана напівавтоматична система замішування.

Силікони

Набагато більш цікаві матеріали, але й коштують вони відчутно дорожче. Втім, і серед них є окремі низькобюджетні представники. А-силікони дають меншу усадку і більш високу точність відтворення рельєфу. З-силікони простіше, але і коштують дешевше. Розглянемо один з таких бюджетних представників з ціною в районі 1300 рублів — Zetaplus від Zhermack.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Як ви можете бачити на малюнку базовий набір складається з трьох компонентів. Це базисний матеріал у великому відрі (часто називається Putty), рідкотекучий силікон в тюбику з написом Oranwash L (також часто називається soft або light) і тюбик з каталізатором. Основний принцип роботи з силиконами полягає у створенні двокомпонентних відбитків. Перший шар відбитка знімається в’язкої базової масою, потім другий — коррегирующей текучою масою, яка дає особливо точне відображення деталей. Розглянемо на практиці:

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Спочатку замішування базової маси з потрібною кількістю каталізатора. Розміщуємо нашу пластилинообразную масу в слепочную ложку або її аналог і притискаємо до знімається деталі.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Приміряємо зліпок на те з чого ми його знімаємо, швидше за все він не сяде, так як є поднутренія, зрізаємо то що заважає зліпком сісти Це простір заповнить рідкий силікон.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Заливаємо змішаний з каталізатором рідкий силікон в оброблений зліпок і знову притискуємо до деталі, обережно видавлюючи масу. Важливо! Ця синя гидоту категорично не відпирається. Рідкий силікон просочує тканину і потім застигає навіки гідрофобним плямою.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Отримуємо точний відбиток знімається моделі.

З інших силіконів ви також можете звернути увагу на Speedex. Він теж коштує недорого. Крім прямого призначення для відбитків, силікони можна використовувати як герметики, а також для створення будь-яких тимчасових конструкцій. Я дуже часто роблю з нього герметизуючи-утримуючі підставки під лабораторне обладнання. Усадка не так сувора, як у альгинатів. Вважається, що зліпок можна відлити протягом доби із збереженням точності. Для різного роду тимчасових конструкцій термін життя майже не обмежений.

Супергипс і відливання моделей

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Супергипс відрізняється від звичайного будівельного алебастру підвищеною чистотою, рівномірним розміром частинок і хитрими добавками, що дозволяють знизити коефіцієнт розширення. Міцність фінального виробу також вище. Ціни на нього від 500 рублів. Гіпс матеріал дуже примхливий і створення якісних моделей з нього вимагає неабиякої тренування.

Класифікація:

I клас – рідкісна гидота і нормальними лабораторіями не використовується.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

II клас – у стоматології використовується в основному для гипсовки моделей в окклюдатор або артикулятор, загіпсовки кювет для варіння. Міцність невелика.

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

III клас – один з найбільш ходових у зуботехнічних лабораторіях. З нього ллються практично всі моделі щелеп для різних робіт, за винятком розбірних моделей. Цей зуботехнический гіпс досить міцний, щоб не ламатися при витяганні моделі з зліпка. Універсальний гіпс, своєрідна золота середина між ціною, якістю і міцністю.

IV клас – надміцний гіпс, який практично неможливо обробити без використання швидкісних інструментів. Використовують його для відливання робочої частини розбірних моделей. Застосовувати його в інших цілях досить накладно, так як він дуже дорогий.

V клас – неймовірно міцний і практично не дає усадки гіпс. Міцність та інші властивості гіпсу досягається за рахунок використання в процесі його виготовлення різних синтетичних компонентів. Ціна абсолютно негуманна.

Для одержання гіпсової моделі нам знадобляться:

  • Гумова колба
  • Супергипс
  • Металевий шпатель для замішування

Пам’ятайте, що в нормальних зуботехнічних лабораторіях стоять уловлювачі гіпсових частинок у водостоках. У квартирі ви ризикуєте забити каналізаційний злив, якщо будете відпрацьовану масу зливати прямо в раковину.

Гіпс замішується строго за пропорціями, які вказані виробником. Найкраще зважувати, тоді результат буде чистим і передбачуваним. Спочатку насипається гіпс, потім наливають потрібну кількість води. Замішувати треба швидко, розтираючи грудочки про стінки колби до отримання однорідної маси ідеально. Вакуумні змішувачі у домашніх умовах будуть дуже дорогими, хоча вони дають ідеальний результат. Отриману сметаноподібну масу виливаєте на відбиток, намагаючись не допускати наявності бульбашок повітря. Правильним буде використання вібростолика для точного протоки всіх деталей. Якщо немає можливості впливати вібрацією — постукуйте відбиток об край столу у процесі відливання. Кожний пухирець дасть каверну на фінальній моделі.

Можливі варіанти застосування — прототипування, створення копій прототипів, підготовка форм для майбутнього лиття пластмаси, металу та інших матеріалів.

Пластмаси холодної полімеризації

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Дуже смачна група матеріалів. Можуть отверждаться в домашніх умовах при кімнатній температурі. Варіанти забарвлень — від загадково-рожевих до прозорих. Для наших завдань краще всього підійдуть пластмаси виробництва СНД. Вони відчутно дешевше. Наприклад Редонт Колір — самотвердіючий пластмаса для виготовлення ортодонтичних апаратів (150 г порошку, 100 г рідини, 3х15 р барвники червоний, синій, жовтий). Ціна близько 400 рублів.

Представники: «Протакрил-М», «Редонт-01», «Редонт-02», «Редонт-03», «Стадонт», «Карбопласт», «Акрилоксид», «Хромазит», «Футура Зельер», «Пробейз Колд», «СР-3/60 Квін», «Спектру Трей», «СР-Иволен», «Протемп».

Правила роботи з кожної пластмасою сильно відрізняються — треба звірятися з рекомендаціями виробника. Пам’ятайте про техніку безпеки. Майже всі мономери отруйні, часто мають випаровуються фракції шкідливим для здоров’я.

Методи роботи:

Полімеризація відбувається при ініціюванні впливі окисно-відновної системи, системи «ініціатор-активатор». Швидкість полімеризації залежить від кількості та природи активатора та ініціатора, температури навколишнього середовища, дисперсності порошку і природи мономеру. При температурі вище 30°С відбувається швидка полімеризація, а при негативних значеннях температури припиняється. Загальна технологія: пластмасове тісто готується в скляному або фарфоровому посуді. Спочатку наливають мономер, а потім насипають порошок, використовуючи для цього мірники. Суміш ретельно розмішують і посудину щільно закривають. В такому стані пластмасове тісто повинно бути витримано 30 — 40 хвилин. Дозріле пластмасове тісто (3 стадія) використовують для пакування.

Процес полімеризації полімер-мономерної суміші холодного затвердіння є екзотермічним. Після змішування спочатку компонентів відбувається набухання маси. Потім настає індукційний період, при якому маса зберігає свою пластичність, а температура її ще не підвищується. Надалі починається період полімеризації, і в цей час температура швидко зростає до максимального значення. Після періоду полімеризації температура падає внаслідок закінчення реакції і віддачі тепла навколишньому середовищі. Утворюються полімерні ланцюги коротше, ніж при тепловій полімеризації. Пластмаса вважається дозрілої, якщо значна частина мономеру вбралася частками полімеру. У фазі тягнуться ниток проводиться пакування пластмаси.

Замість епілогу

Спочатку я хотів зробити одну статтю, але потім зрозумів, що обсяг занадто великий для цього. Тому буде серія. На жаль, я зараз дико обмежений у часі із-за інтенсивної роботи в лабораторії і не можу обіцяти, що буду випускати статтю дуже часто. Якщо будуть питання — із задоволенням відповім.

UPD

Як виявилося на Хабре також є і мої колеги-стоматологи. Зокрема Budda40 справедливо дорікнув мені в кількох фактичних помилках, за що йому величезне спасибі. Зокрема, я переплутав поспіхом поняття зліпок/відбиток і модель. Модель — позитивне відображення предмета, а зліпок — негативний. Власне, треба більше спати. На своє виправдання можу сказати, що я не практикую вже тривалий час. Зараз мій основний напрямок діяльності — генна і тканинна інженерія.Також наводжу його доповнення з пластмас:

Пластмаси холодної полімеризації в цьому параграфі хочу додати, що зараз торгівля даним класом матеріалів, з минулого року стала досить геморойной, так як в рідині для полімеризації, містяться прекурсори метамфітаміну — метилметакрилаты. Тепер його продають по пред’явленні паспорта, а зберігання вимагає наявності сейфа та ведення документації, загалом не варто їх купувати, хоча недавно з’явилися пластмаси без прекурсорів, наприклад Rebase II від Tokuyama Dental.

UPD2

Пластики можуть бути найрізноманітнішими. Деякі надзвичайно красиві, особливо ті, що призначені для дітей. На фотографії роботи хабражителя engine9 :

Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1. Geektimes

Короткий опис статті: стоматологічні пластмаси холодної полімеризації Немає нічого прекраснішого, ніж сидіти в лабораторії і гладити товсту голомозу щура в пошуках натхнення.

Отже, сьогодні у нас буде трохи незвичайний DIY-пост. Робити руками ми нічого не… diy або зроби сам, ненормальні матеріали, дивні методи, стоматологія, лікарі розважаються.

Джерело: Незвичайні матеріали у DIY. Стоматологія + електроніка =? Частина 1 / Geektimes

Також ви можете прочитати