Bevezetés és a probléma meghatározása

A fémes fogászati anyagok nagy pontosságú öntéssel történő melegalakítása az elmúlt évtizedekben folyamatosan fejlődött, így az öntött tárgyak szerkezete és precíziója megfelel a klinikai igényeknek. Ennek ellenére - különösen a nagyon olvadékony ötvözeteknél és a titánnál - előfordulnak határfelületi reakciók a környezettel és a beágyazómasszával, amely az oxidok és a beágyazómassza alkotórészeinek rétegződését és az idegen anyagok felvevését okozhatja a kiöntött tárgy külső rétegén.

A laborokban szokásos "homokfúvással" a felületeket megtisztítják, emellett azonban fokozottan érdessé válnak, ami a külső rétegeken szerkezeti károsodást okoz. A jobb felszínminőségre és a racionális eljárásokra való törekvést az aktuális ipari fejlődés is alátámasztja, irányított sugarakkal, mikrokristályos sugárrészekkel és/ vagy mikrohullámú golyókkal érhető el az ideálist megközelítő felszínminőség. Ezt az eljárást összefoglaló néven "microfinishing"-nek nevezik.


Az öntött tárgyak felszínének minősége

A viasz kiolvadása utáni nagy pontosságú öntés a fogászati laboratóriumtechnika legfontosabb, ugyanakkor legproblémásabb területei közé tartozik. Ebben az öntőmasszák és a fémes anyagok kölcsönhatásai játszanak nagy szerepet: befolyásolják az öntés pontosságát (beágyazómassza-expanzió/az öntött tárgyak szilárd zsugorodása), és meghatározzák az öntött darabok felszínének minőségét. Különösen a nagyon olvadékony fogászati ötvözeteknél (pl. a kobalt alapú ötvözeteknél) jelentkezhet lerakódás a fogzománc/beágyazómassza peremfelületén. Ennek eredménye az ún. "öntési bőr", amely kirakódott beágyazómassza-részekből és oxidokból áll (1. ábra).

A titán öntésénél további peremfelületi reakciók jelentkeznek a megolvadt-folyékony fém és a beágyazómassza között. A szilikát és a foszfát felbomlik és oxigén, szilícium, valamint foszfor kerül a titán felszíni rétegeire. A reakciós réteg á struktúrájú lesz, metallografikusan heterogén, kemény és sprőd. Passzív beágyazómasszák alkalmazásával, amelyek ún. hőálló oxidokat (magnézium-oxid, cirkónium-oxid, alumínium-oxid) tartalmaznak, csökkenthetők a peremfelületi reakciók. Vékony (20-25 µm), oxigénnel dúsított külső rétegek és ebből a mélybe nyúló, oxigéntartalmú kristályok mutathatók ki (2. ábra). A peremkeményedés mélysége 70-80 µm között mozog. Az "öntési bőr" eltávolítása és titán esetében a peremréteg lehordása legtöbbször többfázisú felületmegmunkálást igényel, és az eredmény nem mindig kielégítő.


A hagyományos sugárzási eljárások problémája

A nemesfémmentes ötvözetekből és titánból készült öntött tárgyakat a kiágyazás után a fogászati laboratóriumokban homokfúvással kezelik. Ez a hagyományos sugárzási eljárás:
• sugárkorundot használ viszonylag nagyobb szemcsézettel (110-250 µm),
• kevésbé irányított részecskesugárzása van,
• viszonylag kicsi sugárnyomással dolgozik.

A sugárkezelés eredményét ezek a paraméterek jelentősen meghatározzák (1. táblázat). A makrokristályos sugárzóanyag nagy érdességi mélységet von maga után, és hatására szerkezeti átrendeződés megy végbe a peremrétegekben, a fogászati labor homokfúvó készülékének a relatíve nagy fúvókaátmérője, az egyénileg variálható fúvókatávolság és becsapódási szög egyenlőtlen felszíni struktúrákat eredményez.

A nemesfémmentes fogászati ötvözetek a laboratóriumban szokásos sugárzás során 10 és 20 µm közötti érdességi mélységű, rendszertelenül hasogatott felszíni profilokat hoznak létre (3. ábra). A munkadarabok peremrétegei képlékenyek és a szerkezeti átrendeződés eredményeképpen jönnek létre. A sugárszemcséket gyakran ütköztetik (4. ábra). A peremrétegek leszedéséhez és az érdességi profil kisebbítéséhez a felszínek további forgácsoló megmunkálására van szükség a forgóműszerekkel. A laboratóriumokban szokásos gyakorlat szerint ez többfázisú folyamat, melyhez nagy és finom fogazatú maróra, illetve nagy és finom csiszoló- testekre van szükség. A pasztákkal végzett simító fényezéssel sima, csillogó felület nyerhető, 1 µm-nél kisebb érdességi mélységgel.

Az eljárás rendkívül időigényes és a titánból készült öntött tárgyak esetében nehézkes. Az eljárás végén gyakran el nem egyengetett sérülések maradnak vissza a korundsugárzás eredményeként. A peremrétegeket gyakran csak részben sikerül lehordani, a metallografikus csiszolati képen deformált területek figyelhetők meg (5. ábra). Az említett problémákkal magyarázható az a törekvés, amely a felületkidolgozás optimalizálására irányul, különösen a titán-dioxid esetében. Ezért keresettek azok a módszerek, amelyek:
• az öntési bőrt, illetve a reakciós réteget biztosan eltávolítják,
• a hibák és a felület defektjeinek arányát csökkentik,
• lehetőség szerint alacsony felületi érdességet eredményeznek,
• kis munka- és időráfordítást igényelnek.


Felületkidolgozás mikrohullámmal

Az ipari technológiákban egyre inkább nem manuális eljárásokat alkalmaznak a fémes anyagok megmunkálására, amelyeknél a felület végső állapotát nagyon gazdaságosan és optimális eredményekkel alakítják ki. Ezeket az eljárásokat a "finishing" kifejezéssel foglalhatjuk össze. Itt a legnagyobb a sugárzási eljárások jelentősége. Hatásuk a szabad, kötetlen sugár-középrészecskék ütközési energiáján alapszik, amelyek:
• a sugársebességtől és
•a sugárrészecskék tömegétől függenek (1. táblázat). Technológiailag megkülönböztethetjük a szórósugárzást (80-100 ms-1 részecskesebesség) és a légnyomásos sugárzást (kb. 200 ms-1). A kidolgozás célját és a sugárzás eszközét illetően két eljárást különböztethetünk meg:

- Tisztító sugárzás
Az idegen rétegek eltávolítására és az érdes felületek elsimítására alkalmazható. Általában 44-2400 µm szemcsenagyságú elektrokorunddal végzik.

- Tömörítő sugárzás (golyósugárzás vagy "shot peening")
A felületek finomítására és tökéletesítésére használják, bizonyos feltételek mellett a munkadarab mechanikai tulajdonságai, különösen a tartós szilárdsága nő. Sugáranyagként gömb alakú részecskék szolgálnak, legtöbbször 40-80 µm átmérőjű üveg- vagy kerámiagolyók. A golyósugárzás elasztikus-képlékeny ütközési folyamat a sugárzó eszköz és a sugárzott tárgy között. A sugárgolyók ütődése a felszíni réteg hidegalakítását okozza: a felszíni réteg radiálisan megnyúlik és az anyag nyújtási határának átlépése után homorúvá deformálódik.
Az eltalált kristályok a létrejött gömbsüveg minden oldala felé elnyújtódnak, így nyomófeszültség keletkezik a szomszéd kristályok felé. Az anyag peremrétege szerkezetileg átrendeződik, ami a szilárdság és a keménység növekedését okozza. Ez főleg lágy kiinduló helyzet esetében kifejező, keményebb felületek (400-500 HV) esetében nem történik szilárdulás. A felszíni defekteket és hibákat (finom rovátkák, hajszálrepedések, üregek) a képlékeny megformálással lehet kiküszöbölni. A porózus munkadarabok felszínhez közeli porózitása is csökkenthető. A shot peeninggel a korrózióval szembeni ellenállás is fokozható, különösen a feszültség okozta szakadáskorrózió.

A tömörítő sugárzás előtt a felületet meg kell tisztítani (tisztító sugárzás) és le kell simítani. A kiindulási érdesség nem lépheti túl az 1,6 µm értéket. Kis szemcsenagyságú sugáranyagok (finom sugáranyagok) alkalmazásával csökkenthető a felület érdessége. Ha a sugárnyomást (sugársebességet) növeljük és a részecskesugarat egyidejűleg beirányozzuk (alacsony fúvókaátmérő és fúvókatávolság, 75-90 fokos becsapódási szög), akkor a tisztító sugárzást és a tömörítő sugárzást egyaránt nagyobb hatásfokkal végezhetjük (1. táblázat).

A mikrohullámos eljárás a finishing fent említett minden céljának megfelel. Gyakran használják az iparban, például a forma- és az eszközgyártás területén. A fogászati technológiában a svájci IEPCO-Felszíntechnika nevű cég által kifejlesztett mikro-szárazsugárzási eljárás ("microfinishing") jelent meg. Ez az eljárás azonban kizárólag mikrohullámos golyókat ajánl, bármely sugárzási eljárásról is legyen szó. A Multipoint 2000® egy sugárzó készülékben egyesíti a csiszoló hatású mikrohullámú eszközt és a mikrohullámos golyókat.


A Multipoint 2000® mikrohullámú sugárzó készülék és mikrohullámú eszköz

A Multipoint 2000® (gyártó: Schütz-Dental GmbH, Rosbach) két fő sugárzókamrával rendelkezik, mindegyikhez egy-egy markolatsugárzó és egy-egy fúvóka tartozik, amely a sugáranyag kivezetésére szolgál. Az egyik fő sugárzókamra csak a különböző szemcséjű, csiszoló hatású sugáranyaghoz használható, a másik pedig csak a különböző szemcséjű golyós sugáranyaghoz (6. ábra).

A markolatsugárzóba a megfelelő készlettartóból jut el a friss sugáranyag. Ezt követően a markolatsugárzóval besugárzott sugáranyag eljut a megfelelő kamrába és a hozzá tartozó főfúvókán keresztül többször is felhasználható.

Maximális esetben mindkét csiszoló és golyós sugáranyag használata is lehetséges friss sugáranyag-ellátással a markolatsugárzón át. A két fő fúvókán át történik a csiszoló-, valamint a golyós sugáranyag kibocsátása.

A mikrohullámú sugárzáshoz két finomsugár-anyagot ajánlanak:
1. A csiszoló hatású Alphablast M50 mikrohullámú anyagot (Schütz-Dental GmbH) (7. a) ábra). Az Alphablast éles szélű, vágó hatású, kristályos összetevőkből álló keverék. A szemcsék nagysága 30 és 85 µm között mozog. EDX-analízissel alumínium jelenléte is kimutatható.
2. Az Alpha OKM® golyós sugáranyagot (Schütz-Dental GmbH, Rosbach) (7. b) ábra). Az Alpha OKM 25-110 µm közötti különböző szemcseméretű sugárgolyókat tartalmaz (optikai mérés). Mikroanalízissel cirkónium, szilícium és alumínium jelenléte is kimutatható. A fogtechnikai laboratóriumokban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a csiszoló hatású mikrohullámú sugarak, a formakorrigáló csiszolás, a mikro-golyósugarak (micro-peening) és végül a magas fényű polírozás optimális felszínt eredményez, mindezt takarékos munkaidő-felhasználás mellett.


A vizsgálatok célja

A vizsgálatok célja az, hogy a bemutatott mikrohullámú eljárásokat a velük elérhető felszín-minőség tekintetében tesztelje, és ebből kiindulva tanácsot lehessen adni a felhasználóknak. A kísérlethez két ötvözetet (magas aranytartalmú korona- és hídötvözet, kobaltalapú modellöntvény-ötvözet) és titánt sugároztunk különböző paraméterekkel (eltérő nyomás és különböző sugárzási időtartam).

Az öntési állapotból kiindulva a sugárzó korundot és a golyós sugáranyagot együtt és külön-külön is alkalmaztuk.

A felszínminőség jellemzéséhez a felszíneken vizsgálatokat végeztünk (REM-kimutatás, profilográfia, fényfok meghatározása), valamint metalografikusan is vizsgáltuk a profil-keresztirányt.


Anyagok és a vizsgált testek

A következő fogászati alapanyagokat használtuk fel a vizsgálatokhoz (gyártó: Schütz-Dental GmbH):

1. Magas aranytartalmú korona- és hídötvözet - Alphador Dent U®. Összetétel a gyártó szerint (tömegszázalékban):
Au: 78,50%
Pt: 9,80%
Pd: 7,80%
In: 3,70%
Sn: max. 0,20%
felhasznált öntő-beágyazómassza: Alphacast Vario®

2. Kobalt alapú modellöntvény-ötvözet - Micronium Exclusiv®. Összetétel a gyártó szerint (tömegszázalékban):
Cr: 30,51%
Mo: 5,57%
C: 0,47%
Mn: 0,45%
Si: 0,62%
Fe: 0,13%
Ni: 0,05%
Co: a maradék
felhasznált öntő-beágyazómassza: Alphacast Vario®.

3. Titan 1. fokozat a DIN 17850 szerint: Biotan®. Összetétel a gyártó szerint (tömegszázalékban):
Fe: 0,20%
C: 0,08%
N: 0,05%
O: 0,12%
H: 0,013%
Ti: a maradék
felhasznált öntő-beágyazómassza: iotan K&B®.

Ezekből az anyagokból 20¥10¥1 mm-es próbatestet öntöttük, kiágyaztuk és 5 percig ultrahangos fürdőben (desztillált víz) tisztítottuk. Az ultrahanggal megtisztított próbatest volt a kiindulási állapot a következő felületi kezelésekhez: sugárkorund-, valamint sugárgolyós kezelés a Multipoint 2000 S készülékkel a következő sugáreszközök alkalmazásával:
• csiszoló hatású, éles szélű korund (Al2O3): Alphablast M50: részecskenagyság-tartomány 30-80 µm között (0,8 mm átmérőjű sugárfúvókán keresztül),
• fényesítő és tömörítő hatású sugárgolyók: Alpha-OKM: kb. 50 µm átmérőjű golyók (1,0 mm átmérőjű sugárfúvókán keresztül).
A sugárnyomást 3,0 és 5,0 bar között változtattuk az ötvözettől függően, a sugárzási idő oldalanként 10 és 20 s között volt (2. táblázat).
A próbatestet egy oldalról sugároztuk, a sugárfúvókához való távolság 40 mm volt, a sugárszög 45 és 90 fok közé esett.


Vizsgálati módszerek

Raszterelektron-mikroszkóppal történő ábrázolás

A felszínek további értékeléséhez a próbatestet raszter-elektronmikroszkópban vizsgáltuk (REM 515, Philips) és a jellemző területeket fotografikusan dokumentáltuk. A felvételek 1200-szoros nagyítással készültek.


Profilografikus vizsgálatok

A felszíni érdességet a Hommel-Tester T 1000®-rel (Hommel Werke GmbH) mértük. A mérési eredményeket a műszer DIN 4768 és ISO 4287 szerint közölte, majd a statisztikai feldolgozás következett. Felszíni állapotonként 10 mérést készítettünk egy 1,5 mm-es mérővel. A felszínek jellemzéséhez a következő paramétereket vettük számításba és értékeltük ki:
• A középső érdességi mélység (Rzd): öt egymás után következő azonos hosszúságú szakasz érdességi mélységének aritmetikus középértéke. A mért érdességi mélység segítségével jól jellemezhetők a felszín struktúrájának változásai.
• A középső barázdaállapot (Sm): a mért szakaszon belüli profilkiemelkedések (csúcsok) középső állapota segítségével jól mérhető a vizsgált profilok hullámossága.


A reflexiós képesség meghatározása

A reflexiós fok meghatározása egy fémes felület fényességének kvantitatív meghatározására szolgál. Mérése az mf-matik mikrofonberendezéssel történik Epival mikroszkópban és BA 2 automatika (Carl Heiss Jena) segítségével. A vizsgálandó tárgyról viszszatükröződő fénymennyiségtől függetlenül a filmre állandó erősségű fényt vezettünk. Mivel a termék megvilágítási erősségből és időből eredő megvilágítása a befolyásnak megfelel, a megvilágítási idő reflexiós képessége közvetlenül aránylagos. Ez azt jelenti, hogy a megfelelő megvilágítási idő mérése alapján meg lehet állapítani a próbatest reflexiós, azaz fényességi képességét.
A mérések során egy korunddal sugárzott Wisil®-ötvözetből készült próbatest szolgált viszonyítási nagyságként, és a 100 másodperces sugárzási idő alatt egybevetettük egy relatív 0 százalékos reflexiós képességgel. A 100-as viszonyítási szám és a mért megvilágítási idő közötti különbség másodpercekben kifejezve kiadja a relatív százalékos reflexiós képességet.


Eredménykimutatás és interpretáció. Felszínmorfológia

A raszterelektron-mikroszkopikus vizsgálatok során megörökítettük az ötvözetek karakterisztikus felszíni régióit. A következő specifikumokat állapíthattuk meg:
Mindhárom ötvözet felszínének öntött állapotban való vizsgálata során feltűnnek nagy, széthasadozott struktúrák és részben nagyon feltöltött felszínek (különösen a mikrónium esetében volt ez felismerhető). A titán felszíne egyenlően strukturált, az aranyötvözet esetében azonban különösen nagy rögök és kirakódott beágyazómassza-darabok láthatóak. Ezenkívül (különösen a titán esetében) öntési porozitást is észlelhetünk (8. a-c) ábra).

A mikrokristályos, csiszoló hatású Alphablast MSO anyag használata után minden ötvözeten tisztán kivehető metszési nyomok, azonos mértékben széthasadozott és strukturált felszín látható. Különösen éles metszési nyomok láthatók a lágyabb aranyötvözeten, míg a mikrónium esetében ezek különösen rövidek és laposabbak, ugyanakkor élesebb szélűek. A titán esetében a metszések korábban beforrtak (9. a-c) ábra).












Az Alphablast MSO és Alpha-OKM-mel történt kezelés és a golyós sugáranyaggal történt többi kezelés után a felszíni struktúrák nagyon hasonlítanak egymásra. A két sugáreszközzel történt kezelés után a csiszoló hatású anyag különálló metszési nyomai tűnnek szembe (10. b) ábra), részben úgy tűnik, hogy sugáranyag-részecskék ütköztek a felszínbe (10. b) és 10. c) ábra). Különálló golyóbenyomódások is láthatók (10. a) és 10. c) ábra). A teljes képen azonban a csiszoló hatású sugáranyag hatása alig látható.

A golyós sugáranyag használata után a felszín struktúrája nagyon sima, a felhalmozódások lesimultak és a profil kiemelkedései is átfordultak. Főleg az Alpha-OKM egyedüli használatának köszönhető a "kikalapált", valamint a "lesimított" hatás. Különállóan felismerhető a sugáranyag maradéka (11. a-c) ábra).


Profilografikus kiértékelés

A felszíni érdesség ábrázolására az érdességmélységi középérték (Rzd) mint a közepes metszési és barázdamélység jellemzője szolgál, a hullámosság mérője pedig a barázdaállapot középértéke (Sm).

Az öntési állapotból kiindulva egyedül az Alphador Dent U magas aranytartalmú ötvözet (Rzd=16,8 µm, Sm=50,0µm) mutat jelentősebb profilkisimulást az 5 bar-on csiszoló hatású sugáranyaggal történő megmunkálás után. Az érdesség középértéke kb. a felére csökken (Rzd=8,2 µm), a hullámhosszúság azonban ugyanannyi marad (Sm=51,4 µm). A finom- és a golyós sugáranyag kombinált használatával az érdességmélységet még tovább csökkenthetjük (Rzd=6,0 µm), ekkor a barázdaállapot középértéke is csökken (Sm=31,0µm). A golyós sugáranyag egyedüli használatával az érdesség mélységében nem mutatkozik különbség, a barázdaállapot középértéke pedig Sm=47,1-re emelkedik. A nyomás 3 barra való csökkentésével a felszín minősége határozottan javul: az érdesség mélysége tovább csökken, és a tisztán csiszoló hatású megmunkálásig a profil hosszabb hullámú lesz (3. táblázat). A kedvező profilérték az Alphador Dent U esetében csiszoló hatású és golyós sugáranyag kombinációjával 3 baron érhető el.

A Micronium exclusiv esetében az Alphablast M50-nel történő sugárzás hatására az érdesség a kiindulási érték kevesebb mint a felére esik vissza (3. táblázat). A golyós sugárzóanyaggal (Alpha-OKM) történő további kezelés a középső érdességi mélységet Rzd=4,2 µm-re csökkenti. Az Alpha-OKM egyedüli alkalmazásával ezt az értéket nem tudtuk elérni (Rzd=8,1 µm). Ha megfigyeljük a barázdaállapot középértékét, az értékek állandó növekedése észlelhető, amely hoszszanti hullámú profilt jelez (3. táblázat). A nyomás megváltoztatása nem okoz jelentős javulást a profilértékeket illetően. A kedvező megmunkálási paraméter tehát az Alphablast M50 és az Alpha-OKM együttes alkalmazása 5 bar nyomáson.

A titán megmunkálásakor hasonló érdességi mélységet értünk el: az öntési állapotból (Rzd=10,7 µm) kiindulva csiszoló hatású sugárzás alkalmazásakor a középső érdességi mélység 4,6 µm-re csökken (3. táblázat). A két sugáranyag kombinálása további csökkenést okoz, Rzd=3,3 µm-re. A golyós sugáranyag egyedüli alkalmazásakor megközelítőleg ugyanolyan értéket kaptunk (Rzd=3,2 µm). Ha a nyomást 4 barra csökkentjük, csak kicsivel csökken az érdességi mélység (Rzd=3,0 µm). A felszín hullámosságát illetően hasonló viszonyok tapasztalhatók: a középső barázdaállapot Sm=50,2 µm-es értékéből kiindulva a csiszoló hatású anyag alkalmazását követően az érték először csökken, majd a csiszoló anyag és a golyós sugáranyag együttes, valamint az Alpha-OKM egyedüli alkalmazásával a profilon hosszabb hullámok figyelhetők meg. A nyomás csökkentése ebben az esetben nem jár pozitív változással. A legkedvezőbb felszín-profilérték eléréséhez az Alphablast M50 és az Alpha-OKM együttes alkalmazása, valamint az Alpha-OKM egyedüli alkalmazása ajánlott, bár a golyós sugáranyag egyedüli alkalmazásával kapcsolatban még tisztázni kell, hogy a titán felszíni reakciós rétege csökkenthető-e ezzel a módszerrel.


Fényességi fok

A fényességi képesség kvantitatív meghatározásánál a vizsgálatainknál segítségünkre volt a reflexiós fok meghatározása, melyet a továbbiakban "fényességi fokként" említünk.










A magas aranytartalmú Alphador Dent U ötvözetnél a fényességi képesség növekedése figyelhető meg az öntési és a sugárzott állapot között. A fényességi fok körülbelül megegyezik a csiszoló hatású és a golyós sugáranyag együttes felhasználásakor, valamint a golyós sugáranyag egyedüli felhasználásakor. Ha összehasonlítjuk a csillogást különböző nyomások esetében (5 és 3 bar), a fényességi fok kismértékű növekedése figyelhető meg 3 barnál (12. ábra). A Micronium exclusiv kobalt bázisú ötvözetnél hasonló jelenség tapasztalható: a fényességi fok a különböző megmunkálási eljárásoknál növekszik, azonban a golyós sugáranyag egyedüli felhasználásakor jelentősen magasabb, mint az Alphablast M50 és az Alpha-OKM együttes felhasználásakor. Az utóbbi kombináció esetében a nyomás 5 barról 4 barra való csökkentése pozitívan befolyásolja a fényességi fokot. A titán öntés utáni csiszoló hatású sugárzása először a fényességi képesség csökkenését okozza, de később a kombinált sugárzás eredményeképpen megnő, és a golyós sugáranyag egyedüli alkalmazásával lesz a legnagyobb. A nyomás csökkentése a titán esetében nem gyakorol pozitív hatást a fényességi képességre.










Metallográfia

A vizsgált anyagok keresztirányú csiszolatát 500-szoros nagyításban tanulmányoztuk.

A magas aranytartalmú ötvözet felszínén öntési állapotban erős és nagy hasadozások észlelhetőek. Az összes próbatesten megfigyelhetők az öntési porozitások (13. a) ábra).

A csiszoló hatású sugáranyag egyedüli alkalmazásával a felszín simább, a hasadozások kisebbek lesznek. A sugáranyag maradéka különállóan a felszínbe ütődött, a profil kiemelkedései pedig átfordultak (13. b) ábra). Az Alphablast M50 és az Alpha-OKM kombinációjával a felszín simább lesz. A felszínbe ütődött lyukak is elsimulnak (13. c) ábra). Ha az ötvözetet csak golyós sugáranyaggal munkáljuk meg, a felszín hasonlóan sima lesz, és kevesebb becsapódás látható. A profil kiemelkedései ugyanúgy átfordulnak (13. d ábra).

A keményebb Micronium exclusiv ötvözet esetében öntési állapotban a felszín szabályosabb, de sokkal érdesebb (14. a) ábra). A csiszoló hatású sugárzás utáni felszín ugyanolyan sima lesz és itt is észlelhetők a visszamaradt sugáranyag-részecskékből származó becsapódások, melyek a profilkiemelkedések átfordításakor keletkezhettek (14. b) ábra). A különbség annyi, hogy a két sugáranyag kombinált alkalmazásakor homogénebb, kevesebb becsapódást tartalmazó, sima felületet kapunk (14. c) ábra). Különálló sugáranyag-becsapódások is felismerhetők. Ha kizárólag az Alpha-OKM golyós sugáranyagot használjuk, a felszín érdesebb és egyenlőtlenebb, az aranyötvözethez hasonlítva gyengébb a hatás (14. d) ábra).

A titán keresztirányú csiszolatát az előkészítés során speciális marató eljárással kezeltük (Weck-féle színmaratás), így az oxigéndús területek fehérnek látszanak, és a kristályok mikroszerkezete jól látható lesz. Öntési állapotban széles fehér (azaz oxigéndús) terület látható. A felszínprofil a többi vizsgált ötvözethez viszonyítva simább (15. a ábra). A csiszoló hatású sugárzás alkalmazásával az oxigéndús terület nagysága jelentősen csökken, a felszín egyenlő mértékben érdes, és különálló sugáranyag-becsapódások is láthatók (15. b) ábra). A két sugáranyag kombinált alkalmazásakor hasonló struktúra keletkezik, a felszín azonban egyenletesebb és simább, mint a kizárólag csiszoló hatású sugárzás alkalmazásával (15. c) ábra). A golyós sugáranyag kizárólagos használatával a felszín sima lesz ugyan, de az oxigéndús terület nagyságát nem lehet kellően csökkenteni (15. d) ábra).










Végső következtetések

A sugáranyagok hatékonyságával kapcsolatban a következőket lehet kijelenteni:
A mikrokristályos Alphablast M50 lehordó hatással rendelkezik, és egyenlő érdességűvé alakítja a felszínt. Az Alphablast M50 használatával jó alap készíthető a munka további lépéseihez.

Az Alpha-OKM golyós sugáranyag egyedüli használatával lehetővé válik a felszín képlékeny megformálása, amely az érdességet csak kismértékben csökkenti, hatására tömörödik és megszilárdul a felszín.

A két sugáranyag kombinációjával a megmunkálási paraméterek anyagspecifikus kiválasztása mellett csökkent érdességű, egyenletes profilú, tömör peremterülettel és megfelelő fényességi fokkal rendelkező felület nyerhető, amely megfelelő alap a további magas fényű polírozáshoz.

A vizsgált anyagokkal kapcsolatban a következő tanácsokat adhatjuk a felhasználóknak:
• A viszonylag puha, magas aranytartalmú ötvözetek esetében a sugárnyomás ne legyen nagyobb 3 barnál. Az egyes megmunkálási állapotok összehasonlításakor megállapítható, hogy az Alphablast M50 és az Alpha-OKM együttes használata és az Alpha-OKM egyedüli használata ugyanolyan felületet eredményez. Ha azonban próbát végzünk a keresztirányú csiszolaton, a kizárólag a golyós sugáranyaggal végzett kezelés után kevesebb becsapódás látható, a felszín homogénebb. Ezért a jól megtisztított, kiágyazott öntési felszínek esetében a kizárólag golyós sugáranyaggal végzett kezelést ajánljuk.
• A keményebb kobalt alapú ötvözetek megmunkálásakor csiszoló hatású komponensek alkalmazására is szükség van. A csak a sugárgolyókkal végzett képlékeny formálás az öntés utáni érdességet nem csökkenti kellően. Ezért egyenlően strukturált, kismértékben érdes felszínre kell törekedni az öntés után, mellyel a sugárgolyók fent említett hatását célozzuk meg. Magától értetődik, hogy az eltérő sugárnyomással kialakított felületek minősége különbözik egymástól. A kobalt alapú ötvözetek esetében tehát a csiszoló hatású és a golyós sugárkezelés kombinációját ajánljuk 3-5 bar mellett.
• A titán felszínének megmunkálásakor a felszínprofilt illetően nincs jelentős különbség az Alphablast M50 és az Alpha-OKM együttes, valamint a golyós sugáranyag egyedüli alkalmazása között. Ennek ellenére a keresztirányú csiszolaton egyértelműen megállapítható, hogy a felszíni, oxigénnel dúsított peremréteg nagysága nem csökkent kellően az utóbbi esetben, így tehát a titán esetében is szükség van a csiszoló hatású komponensek alkalmazására. A titán esetében tehát mindkét sugáranyag használatát ajánljuk 5 bar nyomás mellett.