牙科卡环的焊接是可摘局部义齿制作中的关键步骤,目的是将卡环(固位体)精确、牢固地连接到基托(通常为钴铬合金、镍铬合金或钛合金)上,焊接方法主要采用氧乙炔火焰钎焊,有时也使用高频感应钎焊或激光钎焊,以下是详细的氧乙炔火焰钎焊步骤和要点:
🛠 一、 核心原则
- 清洁是关键: 焊接表面必须绝对干净,无任何油脂、氧化层、抛光膏或残留物。
- 精确间隙: 卡环与基托的焊接处需要保持一个非常小的、均匀的间隙(通常在0.05mm - 0.1mm之间),以便焊料能通过毛细作用流入并形成牢固的连接。
- 避免过热: 过高的温度会导致基托变形、材料晶粒粗化、氧化加剧,甚至烧穿材料,需严格控制加热温度和时间。
- 均匀加热: 确保卡环和基托焊接区域被均匀加热到焊料熔点以上,但低于基托材料的熔点。
- 使用合适的焊料和焊剂: 根据基托和卡环的材料选择匹配的焊料和焊剂。
🧰 二、 所需材料与设备
- 焊接设备:
- 氧乙炔焊枪及配套氧气瓶、乙炔瓶(或液化石油气瓶,但温度稍低)。
- 专用小型焊枪喷嘴(通常为1#或2#)。
- 焊枪支架。
- 焊料:
- 银基焊料: 最常用,根据熔点分为:
- 高银焊料: 如AgPdCu (熔点约650-750°C),强度高,适用于钴铬合金、镍铬合金、钛合金,推荐用于卡环焊接。
- 中银焊料: 如AgCuZn (熔点约700-800°C)。
- 低银焊料: 如AgCuZnCd (熔点约700-850°C),含镉,毒性大,已逐渐被淘汰。
- 金基焊料: 生物相容性好,强度高,但成本极高,极少用于常规卡环焊接。
- 钎焊合金: 如钴铬合金专用焊料(熔点接近基托材料),需要更高温度和更精确控制。
- 银基焊料: 最常用,根据熔点分为:
- 焊剂:
- 硼基焊剂: 最常用,能有效去除氧化物,保护金属在高温下不被氧化,分为:
- 低温焊剂: 适用于银焊料(熔点<800°C)。
- 高温焊剂: 适用于钎焊合金或金焊料(熔点>800°C)。
- 氟化物基焊剂: 有时用于钛合金焊接,需特别注意兼容性。
- 选择: 必须与焊料和金属类型匹配,焊剂应呈膏状或糊状,易于涂覆。
- 硼基焊剂: 最常用,能有效去除氧化物,保护金属在高温下不被氧化,分为:
- 辅助工具:
- 小型毛刷(涂焊剂用)。
- 焊料丝或焊料片(根据焊接点形状选择)。
- 镊子(夹持小部件,避免烫伤)。
- 小型钢丝刷或不锈钢刮刀(清理焊接区域)。
- 模型固定装置:如石膏包埋、专用夹具、耐火材料支架等,确保焊接过程中模型位置固定不变。
- 喷水壶(用于快速冷却特定区域,需谨慎使用)。
- 通风设备:强力排风系统或局部抽风罩,至关重要! 焊接产生有害烟雾(尤其是含镉焊料和金属氧化物)。
- 防护装备:护目镜(防紫外线和飞溅)、耐高温手套、围裙、口罩(最好带活性炭滤芯)。
- 抛光设备:焊后打磨抛光机。
🔥 三、 焊接步骤(氧乙炔火焰钎焊)
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准备模型与卡环:
(图片来源网络,侵删)- 清洁: 用超声波清洗机彻底清洗基托和卡环焊接区域,去除所有抛光膏、抛光布碎屑、油脂,用丙酮或酒精擦拭焊接面,干燥。
- 修整: 确保焊接面平整,无毛刺、尖锐边缘,必要时用小砂轮或锉轻微修整。
- 试戴与定位: 在石膏模型上试戴卡环,确认其位置、形态、与基托的密合度及与牙齿/牙龈的接触关系,标记焊接点。
- 固定: 这是最关键的一步! 必须将模型牢固固定在支架上,防止焊接过程中移动或变形,常用方法:
- 石膏包埋: 用硬石膏或耐火石膏将模型非焊接区域包埋固定,只暴露焊接点。最常用且可靠。
- 专用夹具: 使用可调节的金属夹具固定模型。
- 耐火材料支架: 使用耐火材料(如石棉板、专用耐火材料块)制作支架支撑模型。
- 设置间隙: 确保卡环与基托在焊接点处有均匀的微小间隙(0.05-0.1mm),如果过紧,用薄刀片或专用工具小心撬开一点;如果过松,可能需要重新制作或调整卡环。
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涂覆焊剂:
- 用小毛刷在卡环和基托的焊接表面均匀涂上一层薄薄的焊剂,焊剂层应覆盖整个焊接区域及其边缘一小部分(约1-2mm),避免涂到非焊接区域或模型上。
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放置焊料:
将适量焊料丝或小片预放置在焊接间隙处或靠近卡环一侧,利用毛细作用,当加热时焊料会自动流入间隙,也可以在加热过程中添加。
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预热与加热:
(图片来源网络,侵删)- 调整火焰: 点燃焊枪,调节为中性焰(内焰呈淡蓝色,外焰呈淡紫色,无嘶嘶声),避免使用碳化焰(还原性强,易渗碳)或氧化焰(易氧化金属)。
- 预热模型: 先用火焰外焰(温度较低)均匀加热整个模型(尤其是基托),使其温度缓慢上升,这有助于减少热应力,防止基托局部过热变形,预热时间取决于模型大小和材料。
- 聚焦加热焊接区: 将火焰内焰尖端(温度最高点)对准焊接区域,进行均匀、缓慢、画圈或小幅度移动加热。关键点:
- 同时加热: 火焰应同时覆盖卡环和基托的焊接区域,确保两者温度同步升高。
- 温度控制: 观察金属颜色变化,当金属加热到暗樱桃红色(约700-800°C,具体取决于焊料熔点)时,焊料开始熔化流动,对于高银焊料,通常在金属呈橙红色时焊料就能良好流动。
- 避免过热: 金属一旦开始发红,就要非常小心,看到焊料完全熔化并填满间隙(形成光滑的圆角)后,立即移开火焰或减小火焰。切勿将金属烧至白热化! 这会导致基托变形和严重氧化。
- 利用焊剂: 焊剂在达到活性温度时会熔化成透明液体,覆盖金属表面,当焊剂变得清澈、流动时,说明温度接近焊料熔点,焊料熔化流动时,焊剂会进一步帮助去除氧化物。
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焊料流动与连接形成:
- 一旦焊料开始熔化,它会依靠毛细作用迅速流入并填满卡环与基托之间的微小间隙。
- 观察焊料是否完全、均匀地填满间隙,并在两侧形成光滑的圆角过渡,这是良好焊接的标志。
- 如果焊料流动不畅,可能是:
- 间隙过大或过小。
- 温度不够(未达到焊料熔点)。
- 焊剂不足或失效。
- 表面不清洁或有氧化层。
- 切勿在焊料未完全流动时添加过多焊料,否则会形成堆积或假焊。
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冷却:
- 焊料完全填满间隙并形成良好连接后,移开火焰。
- 让模型在空气中自然冷却至室温。切勿用冷水或压缩空气急冷,这会导致巨大的热应力,使基托或卡环产生裂纹或变形,自然冷却有助于应力释放。
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清理与检查:
- 清除焊剂残渣: 待完全冷却后,用钢丝刷、小刮刀或喷砂(注意保护模型和精细部件)清除焊接区域残留的焊剂硬壳,焊剂残渣有腐蚀性且影响美观。
- 检查焊接质量:
- 目视检查: 焊接点是否连续、光滑?有无明显缝隙、气孔、焊料堆积或虚焊?卡环位置是否准确?
- 探针检查: 用探针轻轻沿焊缝划动,感觉是否连续、牢固,注意力度,避免损伤。
- (可选)X光检查: 对于复杂或关键修复体,可拍摄X光片检查内部焊接质量和有无裂纹。
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后处理:
(图片来源网络,侵删)- 打磨抛光: 使用车针、磨头、抛光轮等工具,精细打磨焊接区域,使其与基托和卡环表面平滑过渡,去除所有锐边,恢复原有的光泽和形态。
- 调整咬合: 焊接完成后,在 articulator 上检查并调整卡环及整个义齿的咬合关系。
- 最终清洁: 再次彻底清洗义齿。
⚠ 四、 重要注意事项与常见问题
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安全第一:
- 通风!通风!通风! 必须在强力通风环境下操作,佩戴合适的呼吸防护装备,焊接烟雾(尤其含镉、铍、钴、镍等金属)有剧毒。
- 防护眼镜、手套、围裙必不可少。
- 乙炔瓶、氧气瓶远离热源、油污,固定牢固,压力表正常。
- 熟悉灭火器位置和使用方法。
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材料匹配:
基托、卡环、焊料、焊剂必须兼容,不同金属(如钴铬和钛)焊接需特别选择焊料和焊剂,并严格控制温度。
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温度控制:
过热是导致基托变形、氧化、材料性能下降的主要原因,务必使用中性焰,缓慢加热,观察金属颜色变化,及时移开火焰。
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清洁度:
任何污染物都会阻碍焊料流动,导致假焊,清洁步骤不能省略。
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间隙控制:
间隙过大,焊料强度下降;间隙过小,焊料无法流入,0.05-0.1mm是理想范围。
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假焊:
- 现象:焊料看似连接,但强度极低,易脱落。
- 原因:表面不清洁、温度不够、焊剂失效、间隙不当、氧化严重。
- 解决:彻底清洁、重新涂焊剂、确保足够温度、控制间隙。
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变形:
- 现象:基托或卡环在焊接后发生翘曲、扭曲。
- 原因:加热不均匀、局部过热、冷却过快、模型固定不牢。
- 解决:均匀预热、缓慢加热、自然冷却、牢固固定模型。
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氧化:
- 现象:焊接区域发黑、发蓝,焊料流动性差,连接不牢。
- 原因:焊剂不足或失效、火焰不当(氧化焰)、加热时间过长。
- 解决:足量涂覆焊剂、使用中性焰、控制加热时间。
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焊料流淌:
- 现象:焊料流到非焊接区域。
- 原因:温度过高、焊料过多、焊剂过多。
- 解决:降低温度、减少焊料用量、控制焊剂涂覆范围。
📌 五、 总结
牙科卡环的焊接是一项精细且要求严格的技术,成功的关键在于:彻底清洁、精确固定、微小间隙、均匀预热、严格控制温度(中性焰、避免过热)、足量有效焊剂、焊料充分流动、自然冷却。 操作者必须具备丰富的经验、良好的手眼协调能力和对材料特性的深刻理解,安全防护和通风是绝对不可忽视的前提条件,对于复杂的或重要的修复体,建议在有经验的技师指导下进行,或考虑使用更精密的设备如高频感应钎焊或激光钎焊(成本更高,但精度和热影响控制更好)。💪🏻
