Queste apparecchiature permettono la lavorazione, la fusione e colata delle leghe impiegate per la realizzazione di elementi protesici. In commercio esistono apparecchiature in grado di effettuare la sola fusione (fonditrici) o la sola colata, e quelle in grado di effettuarle entrambe. Per l’eliminazione della cera all’interno del cilindro e per il preriscaldamento dello stesso, al fine di favorire la giusta espansione del materiale di rivestimento vengono utilizzati esclusivamente forni elettrici.

Le parti fondamentali dei forni sono 3:

1. la camera dove viene messo il cilindro per il riscaldamento;

2.  il pirometro che registra la temperatura del forno;

3. le resistenze elettroniche che, sfruttando l’effetto joule forniscono il calore necessario, ricavandolo dalla trasformazione di energia elettrica in energia termica. 

APPARECCHIATURE PER LA FUSIONE (FONDITRICI) 

Le principali fonti di calore utilizzate in un laboratorio odontotecnico sono:

• La fiamma

• La resistenza elettrica

• L’induzione eletromagnetica

• L’arco voltaico.

Le apparecchiature che si utilizzano con queste fonti di calore sono rispettivamente:

• I cannelli per fusione

• Le fonditrici a resistenza elettrica

• Le fonditrici elettroniche

• Le fonditrici ad arco elettronico

 La fonte di calore può agire direttamente sulla lega, oppure indirettamente, attraverso l’interposizione di un contenitore (il crogiolo) per la lega:

• metodo diretto: la fonte di calore agisce direttamente sulla lega

• metodo indiretto: la fonte di calore agisce sul crogiolo e attraverso questo il calore perviene alla lega in esso contenuta, provocandone il riscaldamento e la fusione.

Cannelli per fusione

La fiamma per la fusione delle leghe, sia con metodo diretto o indiretto, è prodotta dalla combustione di un gas con l’ossigeno dell’aria o con l’ossigeno puro contenuto in bombole, utilizzando appositi cannelli. I gas combustibili che si usano comunemente

• gas metano: impiegato per la fusione di leghe mobili a bassa temperatura di colata, impiegato con l’ossigeno puro è adatto per la fusione di leghe mobili ad alta temperatura

• gas propano: è più puro a indubbiamente migliore del precedente

• acetilene: è in grado di fornire le temperature delle fiamme più elevate ma a causa della sua pericolosità e delle impurità che inquinano la lega è stato sostituito dall’induzione elettromagnetica.

I cannelli sono apparecchiature che permettono la produzione di una fiamma ad alto potere calorifico, utilizzate nei laboratori per ottenere temperature elevate.

Essi sono costituiti da un tubo, all’interno passano due canali concentrici: in quello interno

passa il comburente (l’ossigeno), in quello esterno passa il gas combustibile. I due gas si mescolano nel bruciatore, situato all’estremità del tubo, all’uscita del quale si incendiano.

Fonditrici a resistenza elettrica

La fusione tramite resistenza ellettrica viene effettuata sfruttando il calore prodotto, per effetto joule, da un conduttore quando questi è attraversato da corrente elettrica. La resistenza elettrica è situata all’interno di un elettromuffole, ove viene posizionato il crogiuolo contenente la lega. Al passaggio della corrente elettrica, la resistenza si riscalda, cedendo calore al crogiuolo e quindi alla lega in esso contenuta. Per alcune fonditrici è necessario il controllo visivo da parte dell’operatore per stabilire il momento opportuno per eseguire la colata; altre, più moderne, sono dotate di dispositivi che permettono di controllare e programmare la temperatura alla quale la lega dovrà essere riscaldata prima di effettuare la colata. 

Fonditrici elettroniche

Il riscaldamento e la fusione di un materiale metallico mediante l’induzione elettromagnetica si ottengono per effetto delle correnti indotte (correnti di Foucault) che si generano nel materiale quando è posizionato all’interno di una bobina elettrica. (solenoide), percorsa da una corrente alternata ad alte frequenze. La fusione per induzione elettromagnetica viene effettuata mediante le fonditrici elettroniche.

Queste apparecchiature sono dotate di un crogiuolo aronico ad asse verticale in materiale ceramico il quale presenta un foro laterale ad una determinata altezza, che dovrà essere orientato verso l’imboccatura del cilindro. La parte inferiore del crogiuolo è posizionata all’interno di una bobina, formata da un tubicino di rame (avvolto a forma di solenoide) percorso internamente da acqua di raffreddamento. Tale bobina è attraversata da corrente alternata ad alta frequenza, che crea un campo magnetico; esso genera nella lega contenuta nel crogiuolo forti correnti indotte. La resistenza offerta dalla lega al passaggio di tali correnti induttive ne determina, per effetto joule, il riscaldamento e la fusione. 

Fonditrici ad arco elettrico

In queste fonditrici la fusione è ottenuta grazie al calore prodotto da un arco elettrico, calore provocato dalla resistenza opposta dell’aria al passaggio della corrente elettrica tra due elettrodi di carbone o tungsteno.

Sono dotate di un crogiuolo in materiale ceramico, che porta sul fondo un primo elettrodo, manovrabile dall’esterno della camera di fusione con una leva; al di sopra del crogiuolo si trova un coperchio che porta il secondo elettrodo.

La fusione si esegue in questo modo: si introduce la lega nel crogiuolo, si chiude il coperchio della fonditrice e si fa scoccare l’arco elettrico tra l’elettrodo connesso al coperchio e la lega contenuta nel crogiuolo. Questa infatti, essendo conduttrice di elettricità ed essendo a contatto con l’elettrodo posizionato sul fondo del crogiuolo, si comporta da elettrodo. Con la leva esterna al coperchio è possibile orientare l’elettrodo, in modo da investire, con l’arco elettrico, tutta la lega da fondere. Inoltre, con la canula è possibile inviare un getto di argon direttamente sulla lega in fusione per proteggerla da una eventuale ossidazione.

  APPARECCHIATURE PER LA COLATA MEDIANTE FORZA CENTRIFUGA 

Queste macchine sono costituite essenzialmente da un albero verticale, alla cui estremità superiore sono posizionati due bracci orizzontali diametralmente opposti.

L’albero può essere messo in rotazione sia con un dispositivo a molla caricato manualmente, sia mediante un dispositivo azionato da un motore elettrico. Nel caso di azionamento elettrico si ha la possibilità di variare l’entità della forza di spinta agendo sulla velocità di rotazione dei bracci, infatti le leghe a basso peso specifico hanno bisogno di una forza di spinta maggiore di quella necessaria per le leghe ad alto peso specifico.

 APPARECCHIATURE PER LA COLATA MEDIANTE ASPIRAZIONE 

Sono costituite da una camera ribaltabile contenente al suo interno un supporto per il crogiuolo e un supporto mobile per il cilindro. Le operazione per eseguire la colata sono le seguenti: si posizionano verticalmente il crogiuolo con la lega da fondere nell’elettromuffola e si procede alla fusione.