Vlastnosti voskových materiálů

Mezi nejdůležitější vlastnosti, patří závislost změn tvaru a struktury na mechanických a tepelných vlastnostech užívaných voskových směsí.

Objemové změny

Ze všech stomatologických materiálů mají vosky největší koeficient teplotní roztažnosti. Průběh expanze není rovnoměrný, objem vosku se se stoupající teplotou stále zvyšuje. Křivka změn objemu při chladnutí je zrcadlově obrácená, tzn. při tuhnutí roztaveného vosku dochází zpočátku k velké kontrakci, která se s postupujícím tuhnutím vosku stále zmenšuje, ale probíhá dál, i když vosk je už tuhý. (Mezi 45 °C a 20 °C kontrahují některé voskové směsi až o 5 %.) Někdy neočekávaným následkem této fáze kontrakce může být lehký posun modelu korunky okluzním směrem, zejména při příliš konické preparaci a větším množství izolačního prostředku.

Obecně platí, že vosk zpracovaný v plastickém stavu a zkondenzovaný má menší kontrakci než roztavený a nakapaný.

Tok vosku

Informaci o plasticitě vosku nám poskytuje tzv. tok vosku, jinak též plasticita vosku při určité teplotě, neboli plastická deformace voskového materiálu při konstantním zatížení za určité teploty.

Hodnoty toku se zvětšují s rostoucí teplotou a největších hodnot dosahují těsně pod bodem tání, při chlazení se jeho hodnoty zmenšují. Kromě teploty závisí ale tok vosku i na vyvolávající síle a na době jejího působení (např. tlak nástroje při modelaci).

Poznání hodnot toku vosku, tj. jeho plasticity, při určitých teplotách nás v praxi upozorňuje na to, abychom vosk zahřáli jen na požadovanou teplotu a zabránili tak zbytečnému přehřívání. Současně také víme, při jaké teplotě jsou hodnoty toku nejmenší, a jak musíme voskový model ochladit, abychom při snímání zabránili deformaci modelu.

Deformace voskového modelu

Vnitřní pnutí voskových směsí představuje značný praktický problém a může být příčinou trvalé deformace voskového modelu. Jako ostatní fyzikální vlastnosti je i vnitřní pnutí závislé na teplotě a způsobu zpracování.

Při tepelném a mechanickém zpracování vyvoláme v každém vosku stav napětí. Jeho vznik souvisí s tendencí vosku smršťovat se při chladnutí a měnit tvar při ohýbání, stlačování v plastickém stavu, při přikapávání ke ztuhlému modelu apod. Pokud je voskový model - např. korunky – na pracovním modelu, nemohou se změny vyvolané vnitřním pnutím projevit. Sejmeme-li jej však, přestane pracovní model působit jako omezující faktor, vnitřní pnutí se projeví a voskový model změní tvar – deformuje se (pozor: změnu tvaru může způsobit i deformace vyvolaná snímáním modelu korunky z podsekřivého prostoru – vosk je do určité míry pružný a menší překážku překoná, aniž by praskl).

Vlastní deformace, která je způsobená uvolněním vnitřního pnutí, je závislá na čase a teplotě. Čím delší je doba a čím vyšší je teplota, při které uchováváme sejmutý model před zhotovením formy, tím většímu nebezpečí deformace je vystaven.

Z poznání vlastností vosků vyplývá pro techniky několik základních pravidel: Vymodelovaný voskový model musí především po sejmutí z pracovního modelu ihned zatmelit. Žádná jiná možnost není. Dříve doporučovaný způsob – uložení modelu do chladného prostředí – se neosvědčil a jeho výhody se neprokázaly. Okamžitým zhotovením formy se zmenší míra deformace, jejíž největší část proběhne do prvních tří hodin po modelaci. Její velikost závisí ale také na výši teploty při modelaci. Čím vyšší byla teplota a plastičtější vosk, tím větší je stupeň vnitřního pnutí a větší nebezpečí deformace způsobené uvolněním vnitřního pnutí. Nebezpečí deformace snižuje užívání vosku homogenně roztaveného v termostatickém zásobníku při ponořovací technice, nebo užití nepřehřátého elektrického nože.

Je však třeba objektivně uvést, že jedinou metodou, která zcela spolehlivě zabrání deformaci z uvolnění vnitřního pnutí, je okamžité zhotovení licí formy.

Tvárlivost vosku

Tvárlivost vosku, jeho plasticita (modelovatelnost) a elasticita (pružnost) stejně jako všechny dosud popisované vlastnosti závisejí na teplotě. Při nízkých teplotách jsou všechny licí vosky dosti tvrdé a křehké. Elastické změny jsou možné jen v určitém malém rozsahu, jinak dojde ihned k prasknutí.

 Vosky s nižší teplotou tání vynikají větší tvárností než vosky, jejichž bod tání je vysoký.

Žádnou z dosud popisovaných vlastností vosků nelze oddělit od jiných. Všechny spolu úzce souvisejí a upozorňují nás na nutnost šetrného zacházení s vosky při modelaci.

Tvrdost a pevnost vosků

Pevnost i tvrdost závisí na mnoha faktorech a je jedním z kritérií dělení vosků do hlavních skupin. Obecně ale není pevnost vosků žádnou konstantní veličinou; je závislá na průběhu krystalizace a na její rychlosti, což znamená, že po ztuhnutí narůstá. Základní vlastnosti některých vosků uvádějí tabulky.

Tvrdost vosků (podle Eichnera)

Vosk Tvrdost
Licí vosk, typ1  
zvlášť tvrdý 90-97
tvrdý 80-90
normální 75
Modelovací letní 75
Modelovací zimní 65

Pevnost v tlaku licích vosků (podle Eichnera)

  Pevnost v tlaku [N.mm]
teplota 23 ºC 30 ºC 37 ºC
tvrdý vosk 10 4-5 1,2-1,3
normální vosk 8 3,5 0,7
měkký vosk 1,6 0,6 -

S pevností a tvrdostí vosků ale souvisí i možnost jejich frézování, k němuž nejsou ani běžné tvrdé vosky vhodné. Použít lze jen speciálních nejtvrdších vosků, které výrobci obvykle označují jako frézovací. Protože pevnosti a tvrdosti přibývá po ztuhnutí, je výhodné provádět frézování až za určitou dobu po dokončené modelaci. Tvrdost některých preparátů stoupne dosti podstatně již po deseti minutách.