Режущие свойства алмазного инструмента

г. Волгоград. Волгоградский государственный медицинский университет.

Кафедра ортопедической стоматологии.

Под режущими свойствами алмазных боров врачи прежде всего понимают его зернистость, а также степень его новизны. Этот подход находит поддержку в маркировке боров. Большинство современных боров имеют на хвостовике специальную цветную полосу, указывающую на абразивность бора. По этой индикации можно определить размер гранул абразива в конкретном инструменте.

Однако оценка режущих свойств инструмента должна складываться из гораздо большего числа составляющих, прежде всего из параметров материала  абразивного зерна, технологии изготовления бора, оценки износа инструмента. Необходимо также понимание важности режима обработки твердых тканей зуба.

Эффективную работу по снятию твердых тканей зуба при одонтопрепарировании выполняет абразивное зерно. Оно представляет собой многогранник неправильной геометрической формы, все вершины и ребра которого имеют закругление. В технической литературе радиусы закругления и углы заострения, наряду с материалом зерна и его размером, рассмотрены как важнейшие характеристики, влияющие на работу инструмента в целом.

Как видно из таблицы, алмаз имеет самые высокие показатели по всем основным параметрам. Следует отметить, что имеет значение еще одна особенность кристаллов алмаза — способность к самозатачиванию. Это значит, что при разрушении абразивного зерна в процессе работы инструмента это зерно, теряя часть объема, приобретает новые режущие грани. Этим свойством обладают только естественные алмазы, искусственные же в силу недостаточной чистоты кристаллической решетки таким свойством не обладают.

В качестве абразивных зерен в промышленности успешно применяются нитрид бора (эльбор), электрокорунд, карбид кремния и др. Но в стоматологических борах используется только самый прочный абразив — кристаллы алмаза, другие материалы не получили распространения. Во врачебном алмазном инструменте абразивные кристаллы менее плотно связаны с основанием по сравнению с техническим инструментом. Это объясняется необходимостью обеспечить быстрое и эффективное препарирование при небольших (сравнительно) усилиях. К тому же к стоматологическим борам предъявляются требования по предстерилизационной очистке, стерилизации, термичесим режимам препарирования в условиях охлаждения водно-воздушным спреем (в промышленности используются масла, что позволяет не только повысить эффективность охлаждения, но и добиться более высокого качества шлифованной поверхности).  В итоге неглубокая посадка зерен в связку, дающая возможность открыть максимальное количество режущих граней, а также использование самого твердого из абразивов, является единственным выходом для создания стоматологических боров, отвечающих всем требованиям. Необходимо также отметить, что более мелкое алмазное абразивное зерно имеет большее количество острых граней, чем крупное. С этой точки зрения его можно считать более эффективным рабочим элементом.

Другой особенностью процесса микрорезания (абразивной обработки) является наличие отрицательных углов резания, обусловленное, с одной стороны, касательным движением режущих элементов, с другой - закруглением режущих кромок и малой глубиной резания. Абразивные зерна, находящиеся на поверхности инструмента, внедряются в поверхность обрабатываемого материала, и когда усилие, развивающееся в области действия зерна, превышает максимальную прочность материала на сдвиг, происходит разрушение материала и снятие стружки с поверхности. При этом образуются остаточные напряжения в материале на дне и по краям следа зерна, что приводит к нарушению микроструктуры тканей зуба. Эти напряжения также возрастают с ростом усилия подачи инструмента, например, при затуплении, что в свою очередь ведет к нарушению термического режима препарирования. Поскольку температура в процессе обработки выделяется по причине разрыва межмолекулярных связей и действия сил трения, фактор теплообразования от трения в этом случае играет большую роль. Чем острее грани абразива и чем больше их количество, тем ниже вероятность появления микротрещин и микросколов на обрабатываемой поверхности, тем меньше количество тепла выделяется в процессе препарирования.

Итак, на режущие свойства алмазных стоматологических боров влияет не только размер зерен, но и такие факторы, как микроструктура абразивного зерна, строение алмазного слоя в инструменте. Клинические аспекты абразивной обработки твердых тканей зуба вытекают из механизма самого процесса, особенностей структуры эмали и дентина, правильного выбора режима обработки.

Литература.

1. Ю. М. Ковальчук Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. - М.: Машиностроение, 1984. - 288 с.

2. Физические свойства алмазов: Справочник/ под. ред. ак. АН УССР Н. В. Новикова. - Киев: Наукова Думка, 1987. - 188 с.

3. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник/ под ред. д. т. н. проф. А. Н. Резникова. - М.: Машиностроение, 1977. - 391 с.

4. Краснослободцева О. А., Чудинов К. В., Лавров А. А., Орехова Л. Ю. Эволюция боров: новые возможности препарирования зубов в стоматологии //«Институт стоматологии», №30, апрель 2006. - с. 121 — 123.

5 Мищенко К. Г., Фонци Л. Оценка эксплуатационной устойчивости алмазных боров//«Институт стоматологии», №12, сентябрь 2001. - с. 58 - 60.

алмазные инструменты, алмазные боры

Актуальные вопросы современной стоматологии: Материалы конференции, посвященной 75-летию Волгоградского государственного медицинского университета, 45-летию кафедры терапевтической  стоматологии и 40-летию кафедры ортопедической стоматологии / Под общ. ред. акад. В.И. Петрова. – Волгоград: ООО «Бланк», 2010. – 248 с.: илл. – Том № 67.