Состав сапр: Состав и структура сапр

1.4. Структура САПР | Электронная библиотека

Электротехника и промышленная электроника / САПР и АРМ / 1.4. Структура САПР

           

Система автоматизированного проектирования (САПР) определена в ГОСТ 23501.0-79 как организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимодействующего с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.

Средства автоматизации проектирования можно сгруппировать по видам обеспечения автоматизированного проектирования /1/, /2/.

Техническое обеспечение САПР представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования. К ним относятся ПЭВМ различной мощности, объединенные в локальные сети, со средствами ввода, хранения и отображения информации.

Математическое обеспечение САПР объединяет в себе математические модели проектируемых объектов, методы и алгоритмы выполнения проектных процедур, используемые при автоматизированном проектировании.

Элементы математического обеспечения в САПР чрезвычайно разнообразны. К ним относятся принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиска экстремумов.

Программное обеспечение САПР объединяет собственно программы для систем обработки данных на машинных носителях и программную документацию, необходимую для эксплуатации программы.

Информационное обеспечение САПР объединяет всевозможные данные, необходимые для выполнения автоматизированного проектирования. Эти данные могут быть представлены в виде тех или иных документов на различных носителях, содержащих сведения справочного характера о материалах, комплектующих изделиях, типовых проектных решениях, параметрах элементов, сведения о состоянии текущих разработок в виде промежуточных и окончательных проектных решений, структур и параметров проектируемых объектов и т.д. Основная составная часть информационного обеспечения САПР – банк данных (БнД), представляющий собой совокупность средств для централизованного накопления и коллективного использования данных в САПР.

Лингвистическое обеспечение САПР представлено совокупностью языков, применяемых  для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений.

Основная часть лингвистического обеспечения – языки общения проектировщика с ЭВМ.

Методическое обеспечение САПР составляют документы, характеризующие состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования. Допускается более широкое толкование понятия методического обеспечения, при котором подразумевают совокупность математического, лингвистического обеспечения и названных документов, реализующих правила использования средств проектирования.

Организационное обеспечение САПР включает положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования.

Средства автоматизированного проектирования объединяются в подсистемы САПР, ориентированные на выполнение определенных совокупностей проектных процедур, — проектирующие подсистемы. Они могут быть проектно-зависимыми и проектно-независимыми. Проектно-зависимые подсистемы предназначены для выполнения проектных процедур, специфических для некоторого класса объектов (например,

подсистемы проектирования механизмов машин, логических схем цифровых автоматов, оптического канала оптико-электронных приборов и др.).

Проектно-независимые подсистемы рассчитаны на выполнение типовых проектных процедур и, следовательно, могут использоваться для более широкого класса объектов (например, подсистемы массового обслуживания, анализа непрерывных динамических систем на макроуровне).

В состав САПР кроме проектирующих входят обслуживающие подсистемы, предназначенные для обеспечения нормального функционирования проектирующих подсистем. К ним относятся СУБД, информационно-измерительные системы, служащие для получения экспериментальных данных об исследуемых объектах.

Структура САПР | Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов

Страница 4 из 39

Система автоматизированного проектирования представляет собой организационно-технический комплекс, состоящий из большого числа подсистем и компонентов. Подсистемы являются основными структурными звеньями САПР и различаются по назначению и по отношению к объекту проектирования.

Существующий отечественный и зарубежный опыт в области автоматизации проектирования свидетельствует о том, что разработка, внедрение и эффективное использование программных комплексов, предназначенных для автоматизации процесса проектирования и реализуемых на базе современных ЭВМ, требуют комплексного решения широкого спектра проблем: организационных, технических, математических, программных, лингвистических, информационных и др. Решение этих проблем базируется на соответствующих видах обеспечения, которые будут подробно рассмотрены в третьей главе.
Сложность разработок больших комплексов взаимосвязанных программ заключается в том, что эффективность решения каждой конкретной проблемы, как правило, определяется на завершающем этапе работы, когда вся или большая часть системы начинает функционировать. Это предопределяет сложность создания высокоэффективных программных комплексов при первоначальной разработке. Как правило, система становится эффективной в ходе сравнительно длительного процесса создания, испытаний, совершенствования и доводки.
Под проблемой синтеза структуры САПР понимаются [7]: определение состава и взаимосвязей элементов системы; выбор принципов организации взаимодействия элементов; оптимальное распределение функций между человеком и ЭВМ; выбор организационной иерархии;
решение вопросов организации информационного интерфейса между элементами системы.
Задачи синтеза структуры САПР взаимосвязаны с задачами оптимизации функционирования системы.
Ограничениями в процессе синтеза структуры САПР являются допустимые нагрузки элементов (объемы информации), перерабатываемые в единицу времени. Одним из таких элементов САПР является человек, который, как показывают исследования, нередко вынужден принимать решения в процессе работы в системе со скоростью во много раз большей, чем при традиционной работе.

Естественно, он не может длительное время выдерживать такую нагрузку. Поэтому, например, при работе за дисплеем проектировщик снижает свою производительность на 30—40% после первого часа работы и на 70—80% после второго часа [1].
Среди разнообразных систем управления (к которым, в частности, принадлежат и системы проектирования) наиболее распространены системы с иерархической структурой. Их характерными особенностями являются:
автономность отдельных подсистем; управление подсистемами при неполной информации; агрегирование информации при движении вверх по иерархическим ступеням;
взаимовлияние подсистем из-за наличия общих ограничений. Основы математической теории синтеза структуры сложных систем в настоящее время только закладываются. В качестве критерия эффективности их функционирования, как правило, принимается максимум информации, полученной в единицу времени.

Рис. 1.2. Виды обеспечения САПР

САПР включает в себя следующие виды обеспечения (рис. 1.2): техническое—устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства или их сочетания;
математическое — методы, модели, алгоритмы; программное — документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационные документы;
информационное — документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы и блоки данных на машинных носителях с записью указанных документов;
методическое—документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования; лингвистическое—языки проектирования, терминология; организационное — положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования.

, Основными структурными элементами САПР являются подсистемы, которые подразделяются на проектирующие и обслуживающие. К проектирующим относят подсистемы, выполняющие проектные процедуры и операции, например расчетную, чертежно-графическую, подсистему подготовки носителей для станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и автоматизированных линий (например, раскроя листов электротехнической стали или сварки металлоконструкций баков в трансформаторостроении). К обслуживающим относят подсистемы, предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих подсистем, например подсистему управления данными и др.

Рис. 1.3. Общая структура САПР
В зависимости от отношения к объекту проектирования также различают объектно-ориентированные (объектные) и объектно независимые (инвариантные) подсистемы.

К первым относят подсистемы, выполняющие проектные процедуры или операции, непосредственно зависящие от проектируемого объекта. К инвариантным относят подсистемы, выполняющие унифицированные проектные операции и процедуры (рис. 1.3), не зависящие от объекта проектирования.
Каждая подсистема САПР, как правило, создается в виде пакета программ (ПП), под которым понимается комплекс взаимосвязанных программ, обладающих специальной организацией, которая обеспечивает значительное повышение производительности труда пользователя при решении конкретных задач.

Общими особенностями организации ПП являются следующие
[8]:

1. Ориентация пакета на определенный класс задач. При этом ПП делятся на методо-ориентированные и проблемно-ориентированные. Первые предназначены для решения задач различными методами, например пакет алгоритмов параметрической оптимизации. Вторые пакеты предназначены для решения некоторого набора задач, различающихся как по постановке, так и по методам решения. Примером проблемно-ориентированного ПП является пакет прикладных программ расчета типоисполнений силовых трансформаторов [9].
2. Каждый ПП обладает некоторым набором возможностей по методам обработки данных, формам представления результирующей информации и т. д. Это дает возможность пользователю выбрать требуемый вариант обработки данных.
3. Значительное снижение требований к уровню профессиональной подготовки инженера-пользователя в области программирования по сравнению с подготовкой математика-программиста.

При классификации ПП обычно указывается тип операционной системы, под управлением которой работает пакет, и способ
организации пакета. По способу организации ПП делятся на пакеты с библиотечной и блочной организацией. Первая является наиболее простой и ориентирована на пользователей-программистов высокой квалификации. При таком подходе мало проблем при формировании пакета, однако появляются серьезные трудности при эксплуатации пакета, поскольку стыковка программ по информации постоянно требует вмешательства пользователя на уровне алгоритмического языка.
При блочной организации ПП определяется круг решаемых задач и для каждой из них составляется граф управления, согласно которому из исходной совокупности программ в определенном порядке вызываются те, которые задействованы в данной задаче. При обращении к пакету достаточно указать шифр соответствующего графа управления и задать необходимую исходную информацию, что обеспечивает удобство и простоту при эксплуатации. Недостаток подобного подхода заключается в том, что при появлении новых задач требуется из исходных программ формировать новый граф управления, а для этого нужно знание функций и особенностей каждой программы.
При блочной организации ПП по принципу черного ящика автоматически формируется граф, содержащий последовательность программ, которая обеспечивает решение заданной пользователем задачи. При этом учитываются причинно-следственные связи между результатами функционирования всех программ, что может быть представлено в виде матриц инцидентности, смежности и др. При такой организации работа с пакетом значительно упрощается, поскольку при обращении к пакету достаточно только указать цель обращения.
Пакеты последней группы обладают наиболее сложной организацией. Это направление в конструировании ПП в настоящее время интенсивно развивается.
Как правило, ПП, входящие в САПР, должны создаваться на основе единых принципов, с полным объемом стандартизованной документации, с четкой ориентацией каждого пакета на конкретную функцию, выполняемую САПР. Однако полного архитектурного* единства в используемых ПП достичь не удается в тех случаях, когда в составе САПР используются ПП (большей частью инвариантные), разработанные в других организациях. Такой подход к комплексированию САПР безусловно не позволяет говорить о синтезе ее оптимальной структуры. В то же время в связи с интенсивным развитием программного обеспечения в последние годы появляется возможность подбора ПП различного назначения, не нарушающих архитектурного единства всей системы.
Однако, несмотря на имеющиеся различия в подходах к созданию ПП, в основе их построения всегда лежит модульный принцип (см. рис. 1.1).
Модулем называется универсальный элемент ПП, который может применяться самостоятельно либо в пакете программ. Модуль состоит из тела и паспорта. Тело модуля — текст на алгоритмическом языке, написанный с соблюдением соглашений о сопряжении по информации и управлению между модулями. Паспорт модуля — совокупность важнейших внутренних и внешних характеристик модуля, т. е. идентификатор** модуля; язык программирования; списки входных, выходных и промежуточных параметров; указание на используемый в модуле математический аппарат; список модулей и стандартных подпрограмм, вызов которых осуществляется из тела данного модуля; машинные ресурсы, необходимые для работы модуля (время функционирования, объем памяти и др.).

* Под термином -архитектура- применительно к САПР понимается структура программно-информационных и технических средств и принципов организации процесса переработки информации в ЭВМ.
** В языках программирования «идентификатор» — это имя объекта (программы, массива, метки и др.).

Рис. 1.4. Зависимость эффективности модуля от его размера

Среди программистов нет единого мнения в вопросе о размерах модуля. Для каждого конкретного случая, по-видимому, можно говорить об оптимальном размере модуля (рис. 1.4) [10], который должен являться первоосновой для синтеза оптимальной структуры САПР.
Не касаясь нерешенной пока проблемы оптимизации размеров модуля, можно констатировать, что модульный принцип при создании САПР дает целый ряд очевидных преимуществ и в настоящее время является общепризнанным.

• Назад
• Вперёд

Состав и механические свойства современной стеклокерамики CAD/CAM

Kristýna Hynková доктор медицинских наук – Кафедра ортопедии, Университет им. Палацкого, медицинский факультет, ул. Палацкого, 12, Оломоуц, Чешская Республика

Мутлу Озкан Проф. д.м.н. вмятина. – Отдел стоматологических биоматериалов, Центр стоматологической и оральной медицины, Клиника реконструктивной стоматологии, Цюрихский университет, Цюрих, Швейцария

Ива Воборна доктор медицинских наук – Кафедра ортопедии, Университет Палакео, медицинский факультет, Палакео 12, Оломоуц, Чешская Республика

Abstract

Aim

В области стоматологии требования к эстетике постоянно растут, и поэтому разрабатываются новые стеклокерамические материалы для автоматизированного проектирования/автоматизированного производства (CAD/CAM). Цель рукописи — помочь практикующим стоматологам принять обоснованное решение о выборе стоматологического материала на основе соответствующих механических свойств.

Методы

В этом документе рассматриваются основные механические свойства материалов, после чего следует обзор механических свойств некоторых популярных CAD/CAM керамических материалов, используемых стоматологами. свойства дентина и эмали.

Результаты

Новые стеклокерамические материалы обладают различными оптическими, механическими и цветовыми свойствами. Поток этой новой информации может иногда сбивать с толку стоматолога.

Заключение

Стеклокерамика на основе дисиликата лития не только эстетична, но и долговечна благодаря хорошим механическим свойствам, таким как вязкость разрушения, прочность на изгиб и модуль упругости. Представляется, что это очень подходящий материал для технологии CAD/CAM при производстве реконструкции, которая затем будет зафиксирована адгезивной смолой.

 

Ключевые слова

Керамика, Стоматологические материалы, CAD/CAM, Механические свойства.

 

 

Введение

Слово «керамика» происходит от греческого слова keramos, что означает гончар/керамика (1,2). Фарфор был известен уже в 7 веке до нашей эры в Китае. Керамика, какой мы ее знаем сегодня, была обнаружена в 7 веке нашей эры. В Европе интерес к фарфору можно наблюдать в 17 веке, когда богатые правители привозили фарфор из Китая и Японии. Самая большая коллекция принадлежала Августу III. из Саксонии, выставлен в замке Цвингер в Дрездене (3). Благодаря своим эстетическим свойствам керамику начали использовать в стоматологии в 18 веке. Главным первооткрывателем и первооткрывателем использования керамики в этой области был парижский фармацевт Александр Дюшато, который изготовил первый зубной протез полностью из керамики (4).

Керамика — это эстетические материалы, которые помогают нам восстановить естественную улыбку наших пациентов. Это биосовместимый и эстетичный материал, но твердый и хрупкий. Он состоит из двух основных компонентов: стеклянной и кристаллической фаз. Их соотношение влияет на свойства материала и итоговую ортопедическую реконструкцию (2).

Керамика обычно классифицируется не только на основе состава и ее клинического применения, но также на основе микроструктуры и методов обработки. В настоящее время современные технологии и растущий спрос на время обработки стоматологических изделий делают керамику, обработанную с помощью технологии CAD / CAM (автоматизированное проектирование / автоматизированное производство), все более и более желательной.

В этом документе сначала рассматриваются основные механические свойства материалов, такие как твердость, прочность на изгиб, вязкость разрушения и модуль упругости. Эти механические свойства рассмотрены для стеклянной CAD/CAM-керамики, используемой в современной стоматологии. Механические свойства выводятся из всестороннего обзора литературы, а затем сравниваются с механическими свойствами дентина и эмали.

Цель рукописи — помочь практикующим стоматологам принять обоснованное решение о выборе стоматологического материала на основе соответствующих механических свойств.

 

Описание физических свойств

Твердость по Виккерсу

Твердость по Виккерсу является наиболее распространенным методом определения твердости стоматологической керамики. Метод заключается во вдавливании индентора (выдавленного тела) в материал под давлением. Индентор представляет собой алмазную четырехгранную пирамиду с углом при вершине 136° (рис. 1) (5).

Рисунок 1 A: Иллюстрация теста на твердость по Виккерсу. Где a – керамический образец, b – индентор Виккерса, F – усилие вдавливания. B: вид отпечатка сверху, d1 и d2 — диагонали.

Затем можно рассчитать твердость по Виккерсу из отношения силы, приложенной индентором к поверхности (рис. 2), где F — сила отпечатка, A — поверхность вдавливания, а d — диагональный отпечаток. Полученное значение обозначается как VHN (число твердости по Виккерсу) (6).

Рисунок 2. Уравнение твердости по Виккерсу

Прочность на изгиб

Прочность на изгиб определяется как максимальное напряжение в теле, которое может выдержать материал (вызванное внешними изгибающими силами до того, как оно сломается). Испытание обычно проводится с использованием трехточечного испытания на изгиб/изгиб, при котором балка кладется на два цилиндра, а третий цилиндр прижимается к центру балки (рис. 3).

Рисунок 3. Иллюстрация испытания на изгиб в трех точках. Где a — образец керамической балки, c — цилиндры, L — расстояние между опорными цилиндрами, b — ширина балки и d — высота балки, F — действующая сила

Прочность на изгиб можно рассчитать по уравнению 4, где F — сила, действующая на балку, L — расстояние между нижними цилиндрами, b — ширина балки, d — высота балки. Результирующая сила часто выражается в Па (5,7).

Рисунок 4 Уравнение прочности на изгиб

Вязкость разрушения

Вязкость разрушения представляет собой энергию, которая необходима для образования трещины. Он описывает способность материала сопротивляться распространению трещин. Математическое уравнение, используемое для расчета этого свойства, представлено на рис. 5, где s — внутреннее напряжение в материале, а — длина трещины, а Y — безразмерный коэффициент формы тела и трещины. Значение указано в МПа√м (5,7).

Рис. 5 Уравнение вязкости разрушения

Модуль упругости/Юнга

Модуль упругости/Юнга описывает жесткость материала в пределах упругой области. Его можно описать приведенным ниже математическим уравнением (рис. 6), где s — напряжение (давление, действующее на внутреннюю поверхность перпендикулярно направлению внешних деформирующих сил), а e — относительная деформация (растяжение тела относительно первоначальная длина тела). Модуль упругости измеряется в Па (5–7).

Рис. 6 Уравнение модуля упругости

 

Распределение стекла CAD/CAM-керамика

Керамика широко используется в стоматологии благодаря своей биосовместимости, химической стабильности, высокой стойкости к истиранию и сжатию, малому накоплению зубного налета (благодаря высокой степени полировки), высокой эстетичности и стабильность цвета.

Стеклокерамика CAD/CAM может быть разделена (на основе классификации McLaren) на:

• i) преимущественно стеклокерамика;
• ii) стеклокерамика, армированная лейцитом;
• iii) стеклокерамика на основе дисиликата лития.

Керамика состоит из определенной пропорции стеклянной и кристаллической фаз, и это соотношение определяет свойства окончательной реконструкции. Стекло добавляет эстетики, естественности, прозрачности, но снижает механическую прочность материала. Кристаллы повышают механическую прочность, но чем больше кристаллов содержит керамика, тем она непрозрачнее и менее эстетична (1,2,8).

 

В основном стеклокерамика

Керамика, которая лучше всего имитирует оптические свойства эмали и дентина, в основном представляет собой стеклокерамику. Известным представителем этой группы CAD/CAM-обработки является Vita Mark II (Vita Zahn Fabric, Бад-Закинген, Германия) (рис. 7). Это стеклокерамика с однородно распределенными мелкозернистыми частицами полевого шпата в сырой фазе (30%, 3-4 мкм), подвергающаяся процессу спекания при 1170 °C в вакууме, из которого можно получить керамический блок с однородной микроструктурой для процесса измельчения (9). –11). Механические свойства, найденные в литературе, следующие.

Рисунок 7. Керамический блок Vita Mark II

Прочность на изгиб: 106,67±18 (10) 112,4±3,2 (12) 102,77±3,6 (13) 137,83±12,4 (14) 128,87±5,41 (11) 113-154 (15) 100 (16) 97±8 (17) 122±13 (18) 154 (19) 113 (20) МПа.

Твердость по Виккерсу: 594,74±25,22 (10) 502,4 (6) 647,00±12,95 (11) 640±20 (21) ВХН.

Модуль упругости: 57,2±3,6 (14) 47,7 (6) 68 (16) 63 (22) 45±0,5 (21) 65 (20) ГПа.

Вязкость разрушения: 2,34±0,04 (12) 1,25 (14) 1,18±0,17 (20) 0,9(16) 0,73±0,13 (23) МПа√м.

Показаниями к использованию этой керамики являются вкладки, накладки, виниры и фронтальные коронки (12). В таблице 1 приведены примеры других коммерческих наименований в основном блоков из стеклокерамики.

Таблица 1 Примеры торговых наименований керамики, имеющихся на рынке

Стеклокерамика, армированная лейцитом

Хорошо известным представителем этой группы является IPS. Empress CAD (Ivoclar Vivadent, Шаан, Лихтенштейн) (рис. 8). Это стеклокерамика, армированная кристаллами лейцита (KAlSi2O6), что способствует улучшению механических свойств. Содержание кристаллов составляет около 30-45% и размер кристаллов 1-10 микрон. Лейцит образуется при добавлении оксида калия к кварцевому стеклу (1,8,24).

Рис. 8 Керамический блок IPS Empress CAD

Кристаллы лейцита могут сдерживать распространение трещин и тем самым улучшать механические свойства керамики (2). Механические свойства, найденные в литературе, следующие.

Прочность на изгиб: 134,5±3,3 (12) 160 (8) 106±17 (18) 127 (16) 154,62±6,66 (11) 157,1±14,9 (25) 160 (13) МПа.

Твердость по Виккерсу: 565,8 (26) 610,16±4,55 (11) 525,6±21,3 (27) ВХН.

Вязкость разрушения: 1,90±0,03 (12) 1,3 (28) 1,3 (16) 1,28±0,19(29) МПа√м.

Модуль упругости: 62 (28) 62 (21) 70 (16) 65 (30) 65 (31) ГПа.

Показаниями к использованию этой керамики являются вкладки, накладки, виниры и фронтальные коронки (12).

В таблице 1 приведены примеры других коммерческих наименований стеклокерамических блоков, армированных лейцитом.

Таблица 1 Примеры коммерческих наименований керамики, имеющихся на рынке

Стеклокерамика на основе дисиликата лития

Наиболее широко используемой керамикой в ​​этой группе является хорошо известный керамический материал под его фирменным названием IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent, Schaan, Лихтенштейн) (рис. 9).

Рис. 9 Керамический блок IPS e.max CAD – частично кристаллизованная форма

IPS e.max CAD представляет собой керамический армированный кристаллами дисиликата лития (Li2SiO5). Содержит 70% объема кристаллов дисиликата лития диаметром 1,5-5 мкм (2,8,9). Эта керамика имеет хорошие эстетические и механические свойства. Керамика продается в частично кристаллизованной форме (синяя форма), потому что ее легче обрабатывать, она занимает меньше времени и вызывает меньший износ алмазных фрез. Частично закристаллизованная фаза состоит из кристаллов метасиликата (Li2SiO3) и некоторого количества кристаллов дисиликата лития (Li2SiO5) (8,9,32,33). После фрезеровки реставрация должна пройти процесс кристаллизации (850°C в вакууме, 20-30 мин). Во время этого процесса голубоватый цвет меняется на естественный цвет зубов, а также изменяется микроструктура. Метасиликаты растворяются, и образуются новые кристаллы дисиликата лития (8, 24, 33, 34). Процесс кристаллизации включает линейную усадку 0,2%, которая учитывается в программе-конструкторе (24,33).

Прочность на изгиб 130±30 (8) 130 (33) 130 (35) МПа и вязкость разрушения 0,9-1,25 (33) МПа√м. После кристаллизации керамика приобретает большую прочность на изгиб, что составляет: 359,2±4,2 (12) 334,1±54,3 (23) 341,88±40,25 (10) 210,2 (36) 350-450 (8) 360-400 (9) 262-360 (33) 360-400 (37) 360-400 (2) 262±88 (35) 262±88 (18) 376,99±6,24 (11) 376,9±76,2 (38) 415±26 (17) 348,33± 28,69 (39) 245,3±23,5 (25) 289±20 (32) 450-500 (40) МПа.

Твердость по Виккерсу: 731,63±30,64 (10) 617±44 (41) 452,9±16,2 (38) 602,79±6,38 (11) 645,5 (26) 606,917 (42) 596±18 (32) 539,7±16,4 (27) VHN .

Вязкость разрушения 1,67±0,03 (12) 1,8±0,29 (36) 2-2,5 (33) 2,5 (35) 2-2,5 (28) 2,01±0,13 (39) 1,23±0,26 (43) 2-2,5 (34) 1,88±0,62 (23) 1,83-2,76 (44) 2-2,5 (40) МПа√м.

Модуль упругости 95 (45) 100 (30) 90-100 (28) 95 (22) 67,2±1,3 (38) 60,61±1,64 (39) 63,9±4,8 (43) 95±5 (21) 95±5 ( 34) 58,97-02 (44) 100-110 (40) ГПа.

Показаниями к применению этого керамического материала являются вкладки, накладки, виниры, передние и задние коронки, трехзвенные мостовидные протезы до премоляров, передние и задние абатменты имплантатов (12).

В таблице 1 приведены примеры других коммерческих наименований стеклокерамических блоков из дисиликата лития.

Таблица 1 Примеры коммерческих наименований керамики, имеющихся на рынке

 

Взаимодействие основных свойств керамики с эмалью и дентином

Эмаль

Эмаль – это поверхностный слой коронки зуба. Он имеет эктодермальное происхождение и продуцируется клетками, называемыми амелобластами. Цвет от сине-белого до иногда полупрозрачного. Это лучшая минерализованная ткань человеческого организма, состоящая из 95% по массе неорганической ткани, преимущественно гидроксиапатита (рис. 10). Он содержит небольшое количество воды по сравнению с костью, дентином или цементом. Органическая ткань состоит преимущественно из растворимых и нерастворимых белков и липидов, распределение которых различается от области к области (46). Свойства эмали особенно важны, потому что выбор подходящей керамики должен имитировать эти свойства.

Рисунок 10 Состав эмали и дентина (масс. %)

Прочность на изгиб: 60-90 (5) МПа.

Твердость по Виккерсу: 313,3 (6) 274,8±18,1 (47) 343 (48) 352,5±13,8 (49) 395,01 (50) 350 (51) 408 (52) ВХН.

Вязкость разрушения: 0,4-1 (53) 0,7-2,2 (54) 0,4-1,5 (55) МПа√м.

Модуль упругости: 59,7 (6) 84 (5) 50 (51) 84,1 (52) 80 (56) 84,1 (30) 84 (55) 70-120 (53) ГПа.

 

Дентин

Дентин является основной внутренней тканью зуба. Он имеет мезодермальное происхождение и по своему составу сильно отличается от эмали, будучи ближе к кости. Как первичный, так и вторичный дентин имеют цвет от желтого до охристого, третичный обесцвечивается до коричневато-коричневого. Дентин вырабатывается одонтобластами на протяжении всей жизни пульпарно-дентиновой границы. Этот процесс происходит при формировании зуба на границе дентина и эмали. Во-первых, одонтобласты производят коллагеновую матрицу, называемую предентином, которая впоследствии минерализуется. Дентин состоит на 70% из неорганических тканей, на 10% из воды, на 20% из органических тканей, основным представителем которых является коллагеновый тип (рис. 10) (46).

Прочность на изгиб: 137,9-220,63 (48) 212,9 (31) 245-280 (5) 142,41±46,79 (57) МПа.

Твердость по Виккерсу: 62,3 (6) 65,6±3,9 (47) 64,75±73,75 (48) 60 (51) 60 (52) ВХН.

Вязкость разрушения: 2 (54) 1-2 (58) 3,08 (55) МПа√м. Модуль упругости: 11-19 (45) 16,5 (6) 18,6 (56) 18,6 (31) 18,6 (30) 17 (5) 12 (51) 18,5 (52) 20-25 (58) 17 (55) ГПа.

 

Обсуждение

В таблице 2 представлен диапазон механических свойств стеклокерамики, эмали и дентина. Идеальные механические свойства стоматологического материала должны соответствовать или быть близкими к механическим свойствам замещающих тканей зуба, таких как дентин или эмаль. Недостатком керамики является ее высокая твердость по сравнению с твердыми тканями зуба – это подтверждено для всех трех видов керамики.

Таблица 2 Обзор механических свойств – Vita Mark II (VM II), IPS Empress CAD (Emp), IPS e.max CAD (Emx), эмали и дентина

Сравнивая все значения, модуль упругости, вязкость разрушения и твердость эти стеклокерамики ближе к эмали, а значения прочности на изгиб ближе к дентину. Наивысшие значения заявленных механических свойств в основном достигаются стеклокерамикой на основе дисиликата лития.

 

Заключение

Стеклокерамика на основе дисиликата лития не только эстетична, но и долговечна благодаря хорошим механическим свойствам, таким как вязкость разрушения, прочность на изгиб и модуль упругости. Это очень подходящий материал для показаний технологии CAD/CAM при производстве реконструкции, которая затем будет зафиксирована адгезивной смолой.

 

Ссылки

1. McLaren EA, Giordano R. Обзор керамики: классификация по микроструктуре и методам обработки. Международная стоматология – африканское издание. 2014;4(3):18–30.
2. Хелви, Джорджия. Классификация стоматологической керамики. Стоматология внутри. 2013 г.; апрель 2013 г.: 62–76.
3. Келли Дж., Бенетти П. Керамические материалы в стоматологии: историческая эволюция и современная практика: Керамические материалы в стоматологии. Австралийский стоматологический журнал. 2011 июнь; 56: 84–96.
4. McLaren EA, Figueira J. Обновление классификаций керамических стоматологических материалов: руководство по выбору материалов. Сборник непрерывного образования в области стоматологии. 2015;36(6):739–44.
5. Сакагучи, Пауэрс. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Крейга. Издание тринадцатое. Эльзевир Мосби; 2012. 33–49; 85; 91; 253–258 стр.
6. Аламуш Р.А., Силикас Н.А., Салим Н.А., Аль-Насрави С., Саттертуэйт Д.Д. Влияние состава композитных блоков CAD/CAM на механические свойства. Международная организация биомедицинских исследований. 2018 23 октября; 2018: 1–8.
7. Анусавис К., Шен С., Ролз Р. Наука Филипа о стоматологических материалах. Издание двенадцатое. Эльзевир; 2013. 48–64 с.
8. Li RWK, Chow TW, Matinlinna JP. Керамические стоматологические биоматериалы и технология CAD/CAM: современный уровень техники. Журнал ортопедических исследований. 2014 окт; 58 (4): 208–16.
9. Фасбиндер DJ. Материалы для реставраций CAD/CAM у кресла. Сборник непрерывного образования в области стоматологии. 2010;31(9):702–9.
10. Леунг Б.Т.В., Цой Дж.К.Х., Матинлинна Дж.П., Поу Э.Н. Сравнение механических свойств трех обрабатываемых керамик с экспериментальной стеклокерамикой из фторфлогопита. Журнал ортопедической стоматологии. 2015 г., сен; 114 (3): 440–6.
11. Атай ДДС, к.т.н. А, Сагиркая ДДС, к.э.н. Влияние различных условий хранения на механические свойства реставрационных материалов CAD/CAM. Одовтос – Int J Dent Sc. 2019 23 августа; 161–74.
12. Sonmez N, Gultekin P, Turp V, Akgungor G, Sen D, Mijiritsky E. Оценка пяти материалов CAD/CAM с помощью микроструктурной характеристики и механических испытаний: сравнительное исследование in vitro. Здоровье полости рта BMC. 2018;18(5):1–13.
13. Вичи А., Седда М., Дель Сиена Ф., Лука С., Феррари М. Сопротивление изгибу керамических блоков системы Cerec CAD/CAM. Часть 1: Материалы председателя. Американский журнал стоматологии. 2013;26(5):255–9..
14. Lu T, Peng L, Xiong F, Lin X-Y, Zhang P, Lin Z-T и др. Трехлетняя клиническая оценка после эндодонтического лечения боковых зубов, восстановленных из двух разных материалов с использованием системы CEREC AC в кресле. Журнал ортопедической стоматологии. 2018 март; 119 (3): 363–8.
15. D’Arcangelo C, Vanini L, Rondoni GD, De Angelis F. Износостойкость стоматологической керамики и фарфора по сравнению с эмалью человека. Журнал ортопедической стоматологии. 2016 март; 115 (3): 350–5.
16. Низкий ИМ. Достижения в композитах с керамической матрицей. Издание второе. ИЗДАТЕЛЬСТВО ВУДХЭД; 2018. 711–721 с.
17. Сен Н, Ус Ю.О. Механические и оптические свойства монолитных реставрационных материалов CAD-CAM. Журнал ортопедической стоматологии. 2018 г., апрель; 119 (4): 593–9.
18. Денри И., Холлоуэй Дж. Керамика для стоматологических применений: обзор. Материалы. 2010 г., 11 января; 3 (1): 351–68.
19. Lauvahutanon S, Takahashi H, Shiozawa M, Iwasaki N, Asakawa Y, Oki M, et al. Механические свойства блоков из композитной смолы для CAD/CAM. Дент Матер Дж. 2014;33(5):705–10.
20. Порто Т., Роперто Р., Аккус А., Аккус О., Порто-Нето С., Тейх С. и др. Механические свойства и ДИК-анализ материалов CAD/CAM. J Clin Exp Dent. 2016;8(5):512–6.
21. Lambert H, Durand J-C, Jacquot B, Fages M. Стоматологические биоматериалы для CAD/CAM у кресла: современный уровень техники. J Adv Prosthodont. 2017; 9: 486–95.
22. де Кок П., де Ягер Н., Веерман И.А.М., Хафиз Н., Клеверлаан С.Дж., Ротерс JFM. Влияние ретенционной канавки на прочность сцепления реставраций с дентинной связью. Журнал ортопедической стоматологии. 2016 г., сен; 116 (3): 382–8.
23. Бадави Р., Эль-Мовафи О., Тэм Л. Прочность на излом материалов CAD/CAM для кресла – альтернативный подход к нагружению для компактного испытания на растяжение. Стоматологические материалы. 2016 июль; 32: 847–52.
24. Brenes DC, Duqum I, Mendonza G. Материалы и системы для всех • керамических CAD/CAM-реставраций. Стоматологическая дань. 2016;3:10–5.
25. Питиаумнуайсап Л., Пхохинчатчанан П., Супуттамонгкол К., Канчанавасита В. Сопротивление разрушению четырех стоматологических компьютерных конструкций и автоматизированного производства стеклокерамики. Стоматологический журнал Махидол. 2017;37(2):201–8.
26. Сагсоз О., Йилдиз М., Асл Х.Г., Алсаран А. Прочность на излом и твердость in vitro различных систем автоматизированного проектирования/автоматизированного производства I Нигерийский журнал клинической практики. 2018;21(3):380–7.
27. Демир Н., Карчи М., Озджан М. Влияние отбеливания 16% перекисью карбамида на свойства поверхности глазурованной стекловидной матричной керамики. Международная организация биомедицинских исследований. 2020 10 февраля; 2020: 1–7.
28. Ritzberger C, Apel E, Höland W, Peschke A, Rheinberger V. Свойства и клиническое применение трех типов стоматологической стеклокерамики и керамики для технологий CAD-CAM. Материалы. 2010 июнь; 3 (6): 3700–13.
29. Бён С-М, Сон Джей-Джей. Механические свойства и микроструктура стеклокерамики, армированной лейцитом, для стоматологических CAD/CAM. J Dent Hyg Sci. 2018 фев; 18 (1): 42–9.
30. Zhu J, Rong Q, Wang X, Gao X. Влияние структуры оставшегося зуба и типа реставрационного материала на распределение напряжения в премолярах верхней челюсти после эндодонтического лечения: анализ методом конечных элементов. Журнал ортопедической стоматологии. 2017 г., май; 117 (5): 646–55.
31. Хамсунд Н. Дипломный проект. Королевский технологический институт KTH, Стокгольм, Швеция;
32. Furtado de Mendonca A, Shahmoradi M, Gouvêa CVD de, De Souza GM, Ellakwa A. Микроструктурная и механическая характеристика материалов CAD/CAM для монолитных стоматологических реставраций: характеристика материалов CAD/CAM. Журнал протезирования. 201928 февраля (2): 587–94.
33. Уиллард А., Габриэль Чу Т-М. Наука и применение стоматологической керамики IPS e.Max. Гаосюнский журнал медицинских наук. 2018 апр; 34 (4): 238–42.
34. Захер Э., Франка Р. Стоматологические биоматериалы. Том. второй. Нью-Джерси: Мировой научный; 2018. 148–203 с.
35. Зароне Ф., Феррари М., Мангано Ф.Г., Леоне Р., Соррентино Р. «Материалы с цифровой ориентацией»: внимание на керамике из дисиликата лития. Международный журнал стоматологии. 2016;2016:1–10.
36. Гуджа А., Абуэллей Х., Колон П., Жаннин С., Прадель Н., Сеукс Д. и др. Механические свойства и внутренняя посадка 4 блочных материалов CAD-CAM. Журнал ортопедической стоматологии. 2018 март; 119 (3): 384–9.
37. Калп Л, Макларен ЭА. Дисиликат лития: реставрационный материал с множеством вариантов. Сборник непрерывного образования в области стоматологии. 2010;31(9):716–25.
38. Лоусон, Северная Каролина, Бансал Р., Берджесс, Дж. О. Износ, прочность, модуль и твердость реставрационных материалов CAD/CAM. Стоматологические материалы. 2016 ноябрь; 32 (11): 275–83.
39. Эльсака SE, Эльнахи AM. Механические свойства стеклокерамики из силиката лития, армированного диоксидом циркония. Стоматологические материалы. 2016 июль; 32 (7): 908–14.
40. Чжан И, Лужайка BR. Новые циркониевые материалы в стоматологии. Журнал стоматологических исследований. :9.
41. Людовичетти Ф.С., Триндаде Ф.З., Вернер А., Клеверлан С.Дж., Фонсека Р.Г. Износостойкость и абразивность монолитных материалов CAD-CAM. Журнал ортопедической стоматологии. 2018 авг;120(2):318.e1-318.e8.
42. Аламмари М.Р., Бинмахфуз А.М. Оценка твердости дисков, изготовленных из литий-силикатной стеклокерамики, армированной цирконием; VITA Suprinity и IPS E-max CAD. Стоматологическая наука ЕС. 2018;1309–17.
43. Ramos N de C, Campos TMB, Paz IS de L, Machado JPB, Bottino MA, Cesar PF, et al. Характеристика микроструктуры и SCG новой инженерной стоматологической керамики. Стоматологические материалы. 2016 июль; 32 (7): 870–8.
44. Chen X-P, Xiang Z-X, Song X-F, Yin L. Обрабатываемость: стеклокерамика из силиката лития, армированная цирконием, по сравнению со стеклокерамикой из дисиликата лития. Журнал механического поведения биомедицинских материалов. 2020 янв; 101: 1–10.
45. Jassim Z, A. Majeed M. Сравнительная оценка прочности на излом монолитных коронок, изготовленных из различных цельнокерамических материалов CAD/CAM (исследование in vitro). Biomed Pharmacol J. 28 сентября 2018 г .; 11 (3): 1689.–97.
46. Гурель Г. Наука и искусство фарфоровых виниров. Берлин: Издательство Quintessence; 2003. 115–118 с.
47. Чун К.Дж., Ли Д.Ю. Сравнительное исследование механических свойств стоматологических реставрационных материалов и твердых тканей зубов при сжимающих нагрузках. Журнал стоматологической биомеханики. 2014 14 октября; 5(0):5/0/1758736014555246.
48. Сантандер С.А., Варгас А.П., Эскобар Дж.С., Монтейро Ф.Дж., Тамайо Л.Ф.Р. КЕРАМИКА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗУБОВ – ВВЕДЕНИЕ. 2010;12.
49. Монтассер М.А., Эль-Вассефи Н.А., Таха М. Исследование in vitro потенциальной защиты здоровой эмали от деминерализации. Прог Ортод. 2015 дек;16(1):12.
50. Mettu S, Srinivas N, Reddy Sampath C, Srinivas N. Влияние казеинового фосфопептид-аморфного фосфата кальция (cpp-acp) на кариесподобные поражения с точки зрения времени и нанотвердости: исследование in vitro. J Indian Soc Pedod Prev Dent. 2015;33(4):269–73.
51. Маккейб, Уоллс. Применение стоматологических материалов. Издание девятое. Издательство Блэквелл; 2008. 186
52. Стоматологические материалы и их выбор. Издание третье. Квинтэссенция Паблишинг Ко, Инк; 2002. 122 с.
53. Weng ZY, Liu Z, Ritchie R, Jiao D, Li DS, Wu HL и др. Зубная эмаль гигантской панды: структура, механическое поведение и механизмы затвердевания при вдавливании. Журнал механического поведения биомедицинских материалов. 2014;64:125–38.
54. Лукас П.В., Кастерен А. ван, Аль-Фадхала К., Алмусаллам А.С., Генри А. Г., Майкл С. и др. Роль пыли, песка и фитолитов в износе зубов. Зоологические Анналы Фенничи. 2014 г., апрель; 51 (1–2): 143–52.
55. Донова Ю.Б. РАЗРЫВНОЙ АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНОМ КОМПОЗИТ ДЛЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ Исследования сопротивления разрушению и механических свойств материала, используемого для обширных прямых реставраций. Тезис. Медицинский факультет Университета Турку, Финляндия.;
56. Сингх С., Аппанна П., Манджунатх К.Х., Рай Н., Джингаде Р.Р.К., Манджунатх.Х. Механическое поведение реставраций из керамического слоистого циркония: трехмерный анализ методом конечных элементов с использованием данных микрокомпьютерной томографии. JCDR. 2018;12(7):39–43.

57. Виейра С., Сильва-Соуза YTC, Пессарелло Н.М., Рачед-Джуниор Ф.А.Ж., Соуза-Габриэль А.Е. Влияние высококонцентрированных отбеливающих агентов на прочность сцепления на границе раздела дентин/полимер и прочность дентина на изгиб. Браз Дент Дж. 2012; 23 (1): 28–35.

58. Ричи Р. О., Кинни Дж.Х., Крузич Дж.Дж., Налла Р.К. Механика перелома и механистический подход к разрушению кортикального слоя кости. Усталость и разрушение инженерных материалов и конструкций. 2005 г., апрель; 28 (4): 345–71.

TID 4007 Маммография CAD Состав молочной железы

DICOM PS3.16 2023a — Ресурс картографирования контента

Тип:

Нерасширяемый

Заказ:

Значительный

Корень:

№

Стол TID 4007.