LS6.2 Vorwärmen

Vorwärmen

Ablauf der Erwärmung

Beim Gießen in der Zahntechnik muss die Gussform (Muffel) langsam und gleichmäßig vorgewärmt werden, um die festgelegte Temperatur zu erreichen, die sich nach der Einbettmasse richtet. Die Vorwärmtemperatur ist entscheidend, da eine zu hohe Temperatur den Gusshohlraum vergrößert und zu einem grobkörnigen Gefüge führen kann, während eine zu niedrige Temperatur das Gussobjekt unvollständig ausfüllen lässt.

Die Vorwärmtemperatur für Goldgusslegierungen beträgt 700 °C, für Edelmetall-Aufbrennlegierungen 850 °C und für NEM-Legierungen 950 bis 1100 °C. Der Vorwärmprozess erfolgt kontrolliert in mehreren Stufen. Bei ca. 300 °C wird Wasser abgegeben und Quarzbestandteile wandeln sich um; bei 600 °C erfolgt eine weitere Quarzumwandlung. Im Anschluss wird die Gießtemperatur gehalten, um die Muffel vollständig durchzuwärmen.

Dentaltechnische Vorwärmöfen, die drei- bis vierseitig beheizt sind, sorgen durch Strahlung und Luftzirkulation für eine gleichmäßige Erwärmung der Gussmuffeln.

Haltetemperaturen

Jede Wärmebehandlung besteht aus den Phasen (s. Abbildung):

1. Erwärmen (Aufwärmen und Durchwärmen),
2. Halten und
3. Abkühlen

Erwärmen, Halten und Abkühlen

Das Erreichen der Zieltemperatur eines Werkstücks kann auf zwei Arten erfolgen: einerseits durch Wärmeübertragung, bei der die Wärme durch Wärmeübertragung (durch Konvektion (Muffelofen/Backofen/Heizung) oder Strahlung (Infrarotheizung), auf das Werkstück übergeht (normaler Ofen), und andererseits durch im Werkstück selbst erzeugte Wärme mittels Induktionserwärmung (Mehr dazu beim Gießen).

Bei der Wärmeübertragung erfolgt die Erwärmung des inneren Teils des Werkstücks durch Wärmeleitung, was bedeutet, dass der Kern (die Mitte des Werkstücks) später die Zieltemperatur erreicht als der Rand (die Oberfläche). Dies wird als Durchwärmen bzw. Durchwärmzeit bezeichnet (s. Abbildung oben). Eine viel schnellere Erwärmung ist machbar, wenn die Wärme innerhalb des Werkstücks generiert wird, dies geschieht durch Induktionserwärmung (Mehr dazu beim Gießen).

Mit steigender Erwärmungsgeschwindigkeit, größerer Abmessung des Werkstücks und geringerer thermischer Leitfähigkeit des Materials nimmt der Temperaturunterschied zwischen dem Kern und dem Rand des Werkstücks zu. Obwohl aus ökonomischen Gründen (Zeit, Geld) eine schnelle Erwärmung des Werkstücks angestrebt wird, führt dies zu erhöhten Risiken von Verzug und Rissen aufgrund der beträchtlichen Temperaturdifferenzen zwischen Rand und Kern.