Schmelzoefen

Link zur übergeordneten Seite

Schmelzen von Metallen in der Zahntechnik

Allgemeines zum Thema

Gewichtete Kriterien für einen guten Schmelzofen erstellen, evtl. aus Sicht von Zahntechniker (Technisch), Laborbesitzer (Wirtschaftlich), Zahnarzt (Qualität), Patienten(Qualität)

Informieren, Plakat erstellen (keine ganzen Sätze abschreiben)

Plakat-Präsentation / Galeriegang, wenn die Gruppe groß genug ist

Eintragen der Kriterien

Vergleich der Verfahren anhand Kriterien

Flammschmelzen

Informationsmaterial zum Thema Offene Flamme

Beim Flammschmelzen wird das Metall in einer keramischen Schmelzmulde mithilfe einer Brenngas-Sauerstoff-Flamme geschmolzen. Dieses Verfahren erfordert handwerkliches Geschick und ist für die Verarbeitung von eher geringen Metallmengen ausgelegt.

Beim Flammschmelzen wird das Metall mithilfe einer Gas-Sauerstoff-Flamme in einer keramischen Schmelzmulde geschmolzen. Das Verfahren basiert auf der hohen Temperatur, die durch die Verbrennung des Gases mit Sauerstoff erzeugt wird.

Der Prozess beginnt damit, dass ein Brenngas (z.B. meist Acetylen oder Propan) mit Sauerstoff vermischt und durch eine Düse geleitet wird. An der Düse entzündet sich das Gemisch und bildet eine Flamme mit einer extrem hohen Temperatur.

Widerstandsofen

Informationsmaterial zum Thema Widerstandsofen

Induktionsofen

Informationsmaterial zum Thema Induktionsofen

Schmelztiegel umgeben von wassergekühlter Induktionsspule

Induktionsschmelzen geschieht in der Zahntechnik mit sogenannten induktiven Gießgeräten. Die Legierung die gegossen werden soll, muss dazu natürlich erst geschmolzen werden. Dies geschieht durch induktive Wärme. Die Legierung muss dazu magnetisierbar sein und seine Magnetisierung selbstständig beibehalten (ferromagnetisch).

Ferromagnetisch sind z.B. Cobalt, Nickel und Eisen. Nicht ferromagnetisch sind Silber, Gold und Aluminium. Reine Goldlegierungen könnten also nicht mit diesem Verfahren geschmolzen werden. Die Legierungen bestehen allerdings nie aus 100 % Gold und wenn andere Bestandteile ferromagnetisch sind, funktioniert es auch.

Um die Legierung zu schmelzen wird die Legierung in einen Tiegel gefüllt und dieser Tiegel ist von einer Spule umgeben. An dieser Spule wird Wechselspannung angelegt, die Richtung, in der die Elektronen in der Spule fließen wechselt also sehr häufig.

[Animation Wechselspannung in der Spule]

Durch diese Spannung wird die Legierung im inneren des Tiegels magnetisch und es wechselt ständig seine Polung (positiv, negativ, positiv, negativ und dass immer wieder ganz schnell hintereinander).

Dieses ständig wechselnde Magnetfeld bringt die freien Elektronen (Elektronegas, negativ geladen) und Metall-Ionen (positiv geladen) in einem Metallgitter in Bewegung. Durch diese Bewegung der Elektronen in der Legierung wird Wärme erzeugt, die nach kurzer Zeit ausreicht, um die Legierung zu schmelzen. Dabei kommt es gleichzeitig zu einer guten Durchmischung der Schmelze. Die Spule wird dabei selbst warm und zusätzlich ist die Spule noch nah an der sehr heißen Legierung. Daher muss die Spule mit Wasser gekühlt werden (siehe Abbildung).

Da man die Spannung sehr gut steuern kann, kommt es normalerweise nicht zu einer Überhitzung der Legierung. Dies führt zu guten Gussergebnissen und vermeidet unnötig langes ausarbeiten. Das Induktionsschmelzen ist aber nicht so günstig. Das Gießgerät hat einen hohen Anschaffungspreis und muss regelmäßig gewartet werden. So muss regelmäßig das Kühlwasser nachgefüllt werden und Zudem kann es wie die meisten komplizierten Geräte kaputt gehen. Beim Gießen werden zudem hohe Stromkosten verursacht. Die Bedienung durch den Zahntechniker ist nach einer Einweisung einfach. Die meisten Geräte haben die üblichen Legierungen bereits einprogrammiert und man muss nur noch den Anweisungen auf dem Bildschirm folgen.

Video der Zahntechniker Meisterschule Berlin zum Thema „Gießen mit der Heracast iQ“

Video zum Schmelzen und Gießen mit der Heracast iQ.

Gefahren beim Induktionsschmelzen

Hinweis: Alle Geräte sollten immer nur nach Lesen und verstehen der Gebrauchsanleitung und im Anschluss an eine ausführliche und verstandene Einweisung bedient werden!

Die geschmolzene Legierung und die Spule werden wie erwähnt sehr warm. Das Anfassen des Gerätes kann zu Verbrennungen führen. Bei Nichtbeachtung der Sicherheitsvorkehrungen kann es durch die hohe Spannung zu lebensgefährlichen Stromstößen kommen. Zudem ist das Gerät nicht für Menschen mit Herzschrittmachern geeignet, da die erzeugten Magnetfelder zu Störungen beim Herzschrittmacher führen können.