Исследование засаливания рабочей части стоматологического вращающегося режущего инструмента с модифицированной металлической связкой

Цель исследования. Обработка поверхности зуба - это неотъемлемая часть работы стоматолога. Ежедневно врачи сталкиваются с клиническими случаями, которые предполагают препарирование или шлифование поверхности зуба, обработку пломбировочного материала или коронки. В процессе резания абразивные инструменты подвергаются периодическим и непрерывным силовым, тепловым и физико-химическим воздействиям, в результате чего их рабочие поверхности изнашиваются. Это может быть вызвано различными причинами. На засаливаемость инструмента влияет морфология рабочей части инструмента, межалмазное пространство и высокая температура при трении в процессе резания. Цель работы заключается в аналитическом доказательстве эффективности способа изготовления гибридного вращающегося режущего инструмента (ВРИ) с модифицированной металлической связкой, обеспечивающей возможность уменьшения плотности заполнения его рабочей части и увеличения межалмазного пространства, что приведет к минимизации засаливания и обеспечит увеличение ресурса ВРИ и качества препарирования.

Методы. В статье рассмотрен анализ целесообразности способа снижения засаливаемости гальванического ВРИ за счёт дополнительного введения в металлическую связку боров алмазного микропорошка. В ходе исследования проведен сравнительный анализ засаливаемости стандартных и гибридных боров методом резания пластины стеклотекстолита. Для определения температуры в зоне резания использовали пластины из медицинской нержавеющей стали. Засаливаемость ∆т₃ определяли как разность масс между массой инструмента после резания и конечной массой. Испытание проводили на стенде, позволяющем имитировать реальные условия нагружения и износа ВРИ. Рельеф поверхности рабочей части определяли микроскопически.

Результаты. Положительный эффект предложенного способа подтвержден результатами сравнительных испытаний определения засаливаемости и температуры резания стандартного и модифицированного стоматологического ВРИ.

Заключение. Аналитическая оценка модифицированного инструмента показала значительное преимущество по самоочистке в сравнении со стандартным за счет минимизации засаливания рабочей части инструмента.

1. Сравнительная оценка времени износа стандартных и гибридных алмазных боров при стендовом нагружении / И. В. Овчинников, Л. В. Половнева, В. П. Чуев,

2. A. А. Копытов // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2019. Т. 42, № 1. С. 73-82.

3. Бородовицина С. И., Глухова Е. А., Лавренюк Е. А. Основные технологии лечения кариеса зубов. Рязань: ОТСиОП, 2019. 100 с.

4. Гусев В. В., Медведев А. Л. Влияние механической характеристики инструмента для правки свободным абразивом на режущую способность алмазного шлифовального круга // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2013. № 4 (61). С. 98-103.

5. Increase in efficiency of electric powered diamond grinding of conductive material by regulating longitudinal profile of grinding wheels / V. Dobroskok, A. Shpilka, M. Morneva, N. Shpilka // TEKA. Commission ofmotorization and energetics in agriculture. 2014. Vol. 14, N 2. P. 26-33.

6. Алексеев Н. С., Капорин В. А., Иванов С. В. Шлифование микропористых покрытий импрегнированными кругами // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2015. № 3 (68). С. 66-74.

7. Янюшкин А. С., Попов В. Ю. Исследование режущих свойств алмазного инструмента на металлической связке // Инновации в машиностроении: сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции / под ред. Х. М. Рахимянова. Новосибирск: Издательство НГТУ, 2017. 592 с.

8. Повышение эффективности алмазного инструмента на металлической связке при шлифовании высокопрочных материалов / А. С. Янюшкин, Д. В. Лобанов, В. Ю. Скиба, B. А. Гартфельдер, Л. С. Секлетина // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2017. № 3 (76). С. 17-27.

9. Попов В. Ю., Янюшкин А. С., Андронов А. Ю. Результаты комплексного изучения состава засаленного слоя алмазных кругов // Системы. Методы. Технологии. 2014. № 1 (21). С. 114-120.

10. Нежинский Е. И. Взаимосвязь между параметрами конструкции, показателями эксплуатации и условиями процесса обработки алмазных отрезных сигментных кругов на гальванической связке на примере взаимосвязи параметра засаливаемости, обрабатываемого материала и глубины резания // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях: сборник научных трудов V Международной научно-практической конференции. Курск: Университетская книга, 2015. С. 238-242.

11. Алмазный инструмент с дисперсно-упрочненной наночастицами связкой для резки высокоармированного бетона / A. A. Зайцев, Д. А. Сидоренко, Е. А. Левашов, В. В. Курбаткина, В. А. Андреев, С. И. Рупасов, П. И. Севастьянов // Сверхтвёрдые материалы. 2010. Т. 32, № 6. С. 78-89.

12. Разработка и применение дисперсно-упрочненной связки на основе сплава Cu- Ni-Fe-Sn для режущего инструмента из сверхтвердых материалов / A. A. Зайцев, Д. А. Сидоренко, Е. А. Левашов, В. В. Курбаткина, С. И. Рупасов, В. А. Андреев, П. И. Севастьянов // Сверхтвердые материалы. 2012. № 4. С. 75-88.

13. Патент 2647723 Российская Федерация. Способ изготовления алмазного инструмента / Половнева Л. В., Чуев В. П., Бузов А. А., Копытов А. А., Мишина Н. С. Опубл. 10.03.18, Бюл. № 8.

14. Отличительные особенности и конкурентные преимущества алмазных боров, выпускаемых АО «ОЭЗ «ВЛАДМИВА» / Л. В. Половнева, Н. С. Мишина, А. А. Копытов, А. В. Цимбалистов, В. П. Чуев // Медицинский алфавит. 2017. № 11. С. 35-39.

15. Дисперсное упрочнение наночастицами алмазного композиционного электрохимического покрытия / Н. И. Полушин, А. В. Кудинов, В. В. Журавлёв, Н. Н. Степарева, А. Л. Маслов // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2011. № 4. С. 49-53.

16. Половнева Л. В., Чуев В. П. Модификация металлической связки для увеличения времени износа алмазных боров. Сравнительная оценка износостойкости стандартных и гибридных стоматологических боров // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2020. Т. 10, № 2. С. 126-139.

17. Шнип Е. В., Наумович С. А. Влияние современных методов препарирования на состояние тканей зубов в ортопедической стоматологии // Современная стоматология. 2016. № 4. С. 14-17.

18. Polushin N. I., Ovchinnikovaa M. S., Maslov A. L. The use of alumina nanoparticles as modifiers of galvanic binder of diamond tools // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 1040. P. 199-201.

19. Режущий инструмент: учебник для вузов / Д. В. Кожевников, В. А. Гречишников, С. В. Кирсанов, С. Н. Григорьев, А. Г. Схиртладзе / под общ. ред. С. В. Кирсанова. М.: Машиностроение, 2014. 520 с.

20. Малышев В. И. Технология изготовления режущего инструмента. Тольятти: Издательство ТГУ, 2014. 368 с.

21. Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Резание материалов. М.: Машиностроение, 2012. 304 с.