KR100459980B1 - 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 - Google Patents

연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템에 관한 것으로서, 파이렉스 튜브 내부에 상부구조물과 결합되는 연결구를 삽입하고 상기 연결구의 하부에 금속분말을 장입한 후, 고압 순간방전에 의해 상기 연결구에 상기 금속분말이 부착되어 일체로 소결 성형되는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 저전압을 공급하는 전원공급부; 상기 전원공급부로부터 공급되는 저전압을 고전압으로 승압하는 승압기; 상기 승압기에 의해 승압된 상기 고전압을 스위치를 통하여 충전하는 콘덴서; 상기 콘덴서에 충전된 고전압을 순간 방전하는 진공 스위치; 및 상기 진공 스위치로부터 순간 방전되는 고전압에 의해 생체 임플랜트를 성형하는 생체 임플랜트 성형장치로 구성된다.

Description

연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템{A FORMING SYSTEM OF POROUS BIOIMPLANT FORMED WITH UNIFIED CONNECTOR}
본 발명은 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이렉스 튜브 내부에 상부구조물과 결합되는 연결구를 삽입하고 상기 연결구의 하부에 금속분말을 장입한 후, 고압 순간방전에 의해 상기 연결구에 상기 금속분말이 부착되어 일체로 소결 성형되는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
종래의 상용화된 나사식 임플랜트인 비다공성 임플랜트와 고온소결법에 의한 다공성 임플랜트를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래에 따른 기계적 가공에 의해 성형되는 나사형 임플랜트의 가공 사시도이고, 도 2는 종래에 따른 금속분말의 고온소결에 의해 성형되는 임플랜트의 정면도이다.
이에 의하면, 나사형 임플랜트(10)는 밀링 바이트(20)를 이용하여 기계적으로 가공하여 성형함에 따라 가공의 어려움, 장시간 소요, 2차 가공에 따른 산화막 형성 및 제조단가 상승 등의 문제점이 있었다.
아울러, 골섬유조직과의 낮은 접촉면적으로 인해 인체에 매식시 매우 낮은 골유착 강도를 유지하여 치유기간 중 쉽게 빠지는 단점과 그로 인해 비교적 크기가 큰 임플랜트가 매식됨은 물론, 치유기간의 연장으로 인해 환자에게 많은 고통을 제공하며, 골밀도가 크고 뼈의 크기가 비교적 큰 곳에만 국한되어 사용되고 있다는다른 문제점이 있었다.
상기 문제점들을 극복하고자, 골섬유조직과의 접촉면적 향상을 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드(40) 내부에 금속분말(30)을 장입한 후, 고온에서 장시간 소결하거나, 상기 금속분말(30)의 중앙부에 봉(50)을 삽입하여 성형된 다공성 임플랜트를 사용하였다. 그러나, 금속고유의 성질변화, 기계적 강도저하, 표면변화, 장시간 소결 및 단가 상승으로 인해 서민들이 이용하기에는 여전히 큰 부담을 주는 또 다른 문제점이 발생했다.
따라서, 단시간과 적은 비용으로 임플랜트와 골섬유조직간의 접촉면적을 향상시키면서 골유착 강도증가, 기계적 강도증가, 수명 연장, 치유기간 단축 및 임플랜트의 크기 조절에 의해 압축강도를 조절할 수 있는 새로운 임플랜트 제조기술이 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고압 순간방전에 의해 파이렉스 튜브 내부에 장입된 금속분말이 상부구조물과 연결되는 연결구의 하부에 부착되어 일체로 소결 성형됨으로써, 후 가공 처리 과정이 필요 없도록 한 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 연결구의 크기를 조절하여 각 치아의 위치에 따라 압축강도의 정도를 조절할 수 있도록 한 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 종래에 따른 기계적 가공에 의해 성형되는 나사형 임플랜트의 가공 사시도.
도 2는 종래에 따른 금속분말의 고온소결에 의해 성형되는 임플랜트의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형을 위한 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형을 위한 성형 장치도.
도 5는 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템의 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다양한 임플랜트 성형체를 성형하기 위한 파이렉스 튜브의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의해 성형된 다공성 생체 임플랜트의 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의해 성형된 다공성 생체 임플랜트의단면도.
도 9는 본 발명에 따른 전기방전소결에 의해 성형된 다공성 생체 임플랜트의 외부에 성형되는 다공성 층을 도시한 정면도.
도 10은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 다공성 층의 기공을 도시한 정면도.
도 11은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형 과정을 도시한 흐름도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예로 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형을 위한 회로도.
도 13은 상기 도 12의 회로도의 종단부에 설치된 다공성 생체 임플랜트 성형장치를 통하여 소결 성형된 다공성 생체 임플랜트의 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 방법의 과정을 도시한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
60,120 : 전원공급부 70,130 : 승압기
80,140 : 제 1 스위치 90,150 : 콘덴서
100,160 : 진공 스위치 110,170 : 생체 임플랜트 성형장치
111,171 : 금속분말 112,172 : 파이렉스 튜브
113,173a,173b : 상,하부 구리전극 174 : 연결구
상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템의 특징은,
저전압을 공급하는 전원공급부; 상기 전원공급부로부터 공급되는 저전압을 고전압으로 승압하는 승압기; 상기 승압기에 의해 승압된 상기 고전압을 스위치를 통하여 충전하는 콘덴서; 상기 콘덴서에 충전된 고전압을 순간 방전하는 진공 스위치; 및 상기 진공 스위치로부터 순간 방전되는 고전압에 의해 생체 임플랜트를 성형하는 생체 임플랜트 성형장치로 구성된다.
상기 생체 임플랜트 성형장치는 양 방향으로 개구부가 형성된 파이렉스 튜브; 상기 파이렉스 튜브의 내부에 삽입되는 연결구; 상기 연결구의 하부 공간부에 장입되는 금속분말; 상기 파이렉스 튜브의 상단 개구부에 삽입되어 상기 연결구의 상면부에 안착되는 상부 전극; 및 상기 파이렉스 튜브의 하단 개구부에 삽입되어 상기 금속분말을 압착하는 하부 전극으로 구성되고, 상기 연결구는 몸체; 상기 몸체의 상면 중앙부에 일체로 형성되는 머리부; 및 상기 머리부의 상면 중앙부에 소정 깊이로 형성되는 나사 홈으로 구성된다.
상기 하부 전극은 상면부에 소정 깊이로 오목 홈이 형성되고, 상기 생체 임플랜트 성형장치로부터 생성되는 생체 임플랜트는 상기 금속분말이 핀치 압력과 열 에너지의 조합에 의해 상기 연결구와 일체로 소결 성형되어 외부 표면이 다공성의 층으로 이루어진다.
상기 생체 임플랜트 성형장치로부터 생성되는 생체 임플랜트의 표면의 거칠기는 상기 금속분말의 크기 조절에 의해 결정되고, 상기 생체 임플랜트 성형장치로부터 생성되는 생체 임플랜트의 압축강도는 상기 연결구의 크기 조절에 의해 결정된다.
그리고, 상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 방법의 특징은,
연결구를 파이렉스 튜브의 상단 개구부를 통하여 소정 깊이로 삽입하는 단계; 금속분말을 상기 파이렉스 튜브의 하단 개구부를 통하여 장입하는 단계; 상부 전극을 상기 파이렉스 튜브의 상단 개구부를 통하여 삽입하여 상기 연결구의 상면부에 안착시키고 하부 전극을 상기 파이렉스 튜브의 하단 개구부를 통하여 삽입하는 단계; 상기 상,하부 구리전극에 연결된 회로의 전원공급부로부터 저전압이 공급되는 단계; 상기 전원공급부로부터 공급되는 전압이 승압기에 의해 고전압으로 승압되는 단계; 상기 승압기에 의해 승압된 고전압이 스위치를 통하여 콘덴서에 충전되는 단계; 상기 콘덴서에 충전된 고전압이 진공 스위치를 통하여 한순간에 방전되는 단계; 및 상기 진공 스위치로부터 순간 방전되는 고전압에 의해 상기 파이렉스 튜브의 내부에 장입되어 있는 상기 금속분말이 상기 연결구의 하부면과 옆면에 부착된 상태로 소결 성형되어 일체의 다공성 생체 임플랜트가 생성되는 단계로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형을위한 회로도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형을 위한 성형 장치도이며, 도 5는 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템의 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다양한 임플랜트 성형체를 성형하기 위한 파이렉스 튜브의 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의해 성형된 다공성 생체 임플랜트의 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의해 성형된 다공성 생체 임플랜트의 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 전기방전소결에 의해 성형된 다공성 생체 임플랜트의 외부에 성형되는 다공성 층을 도시한 정면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 다공성 층의 기공을 도시한 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 구성요소는 크게 전원공급부(60)와 승압기(70)와 제 1 스위치(80)와 콘덴서(90)와 진공 스위치(100)와 생체 임플랜트 성형장치(110)로 구성된다.
상기 생체 임플랜트 성형장치(110)는 금속분말(111,111a,111b)이 장입되는 파이렉스 튜브(112,112a,112b)와 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)에 삽착되는 상,하부 구리전극(113,113a,113b)과 상,하부전극 홀더(114)와 상,하부 연결부재(115)와 스탠드(116)로 구성된다.
상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)는 상,하 양방향이 개방되고, 상기 금속분말(111,111a,111b)이 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 중앙 공간부에 장입된다.
상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)는 석영을 재료로 하며, 다양한 형상으로 제조될 수 있다.
상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 상,하 양방향의 개방구에는 상기 상,하부 구리전극(113,113a,113b)이 각각 삽착되고, 상기 상,하부 구리전극(113,113a,113b)에는 각각 상기 상,하부 전극 홀더(114)가 부착 고정된다.
상기 구리전극(113) 이외에 황동으로 이루어진 황동전극도 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 상,하 양방향의 개방구에 삽착되어 사용 가능하다.
상기 상,하부 전극 홀더(114)에는 각각 상기 상,하부 연결부재(115)가 부착 되어 지지대 역할을 수행하는 상기 스탠드(116)와 상호 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 기능 및 작용을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 상기 전원공급부(60)로부터 100[V] 또는 200[V]의 전원이 공급되면, 상기 승압기(70)에 의해서 1000~5000[V]의 고전압으로 승압된다. 바람직하게는 2500[V]로 승압된다.
상기 승압기(70)에 의해 승압된 상기 고전압은 상기 제 1 스위치(80)를 통과하여 상기 콘덴서(90)에 충전된다.
상기 콘덴서(90)에 충전된 고전압의 전하량은 상기 진공 스위치(100)를 통하여 한순간에 방전됨으로써, 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 내부에 장입된 상기 금속분말(111,111a,111b)이 소결 성형된다.
상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b) 내부의 상기 금속분말(111,111a,111b)이 소결 성형되어 생성되는 생체 임플랜트의 내부는 솔리드 조직을 가지며, 외부는 다공성의 층으로 이루어진 구조를 가지게 된다.
상기 솔리드 조직은 상기 생체 임플랜트의 기계적 강도를 높이고, 상기 외부의 다공성 층은 골섬유조직의 내부로의 침투 및 성장을 가능케 하여 골유착 강도를 향상시킬뿐 아니라, 치유 후, 치아 운동시 발생하는 응력을 완화시켜 고정강도의 증가 및 상기 생체 임플랜트의 수명을 향상시킨다.
상기 생체 임플랜트 외부의 다공성 층의 이상적인 기공의 크기는 100~200[㎛]가 바람직하다.
상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b) 내부에 장입된 상기 금속분말(111,111a,111b)이 소결 성형되는 매카니즘을 좀 더 구체적으로 설명하면, 전기방전소결(EDS: Electro Discharge Sintering)에 의해서 상기 생체 임플랜트의 외부는 기공을 가지면서, 내부는 솔리드 코어를 형성하는데, 이러한 매카니즘은 상기 금속분말(111,111a,111b)을 변형시키고, 스퀴즈(squeeze)시키는데 충분한 핀치 압력(pinch pressure)과 상기 금속분말(111,111a,111b)을 용접시키는데 충분한 열 에너지가 조합되어 이루어진다.
상기 열 에너지와 상기 솔리드 코어의 크기와의 관계를 실험 데이터에 의하여 분석해 본 결과, 상기 열 에너지가 973[J]일 경우에 상기 솔리드 코어의 크기는 2.24[㎛]로 측정되었으며, 상기 열 에너지가 1340[J]일 경우에는 상기 솔리드 코어의 크기가 2.47[㎛]로 측정되었다.
이와 같이, 상기 열 에너지가 증가됨에 따라, 상기 솔리드 코어의 크기도 증가되어 상호간에 비례 관계가 성립된다.
그리고, 상기 생체 임플랜트의 형상은 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 형상에 따라 달라지게 된다. 따라서, 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 형상을 다양하게 제조함으로써, 신체의 부위에 따라 적용되는 복잡한 형태의 생체 임플랜트를 용이하게 성형할 수 있다.
또한, 상기 생체 임플랜트의 표면의 거칠기는 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 내부에 장입되는 상기 금속분말(111,111a,111b)의 크기 조절에 의해 결정된다.
또한, 솔리드 코어, 가공 크기, 가공률, 기계적 강도 등은 상기 콘덴서(90)의 용량과 상기 콘덴서(90)에 충전되는 입력전압의 조절로 전기에너지의 양을 변화시킴으로써 제어가 가능하다.
도 11은 본 발명에 따른 전기방전소결에 의한 다공성 생체 임플랜트의 성형 과정을 도시한 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 상,하 양방향이 개방된 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 내부에 금속분말(111,111a,111b)을 장입(S100)시키고, 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 상,하 양방향의 개방구에 상,하부 구리전극(113,113a,113b)을 삽착(S200)한다.
이어서, 상기 상,하부 구리전극(113,113a,113b)에 연결되는 회로에 전원공급부(60)로부터 100[V] 또는 200[V]의 전원이 공급(S300)되면, 상기 100[V] 또는 200[V]의 전압은 상기 승압기(70)를 통하여 1000~5000[V]의 고전압으로 승압(S400)된다. 바람직하게는 2500[V]로 승압된다.
상기 승압기(70)에 의해 승압된 상기 고전압은 상기 제 1 스위치(80)를 통과하여 상기 콘덴서(90)에 충전(S500)되고, 상기 콘덴서(90)에 충전된 상기 고전압의 전하량은 상기 진공 스위치(100)를 통하여 한순간에 방전(S600)됨으로써, 상기 파이렉스 튜브(112,112a,112b)의 내부에 장입된 상기 금속분말(111,111a,111b)이 소결 성형되어 내부는 솔리드 코어, 외부는 다공성의 층으로 이루어진 생체 임플랜트가 생성(S700)된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예로 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형을 위한 회로도이고, 도 13은 상기 도 12의 회로도의 종단부에 설치된 다공성 생체 임플랜트 성형장치를 통하여 소결 성형된 다공성 생체 임플랜트의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 구성은 크게 전원공급부(120)와 승압기(130)와 제1 스위치(140)와 콘덴서(150)와 진공 스위치(160) 및 생체 임플랜트 성형장치(170)로 구성된다.
상기 전원공급부(120)는 100[V] 또는 200[V]의 전원을 본 발명의 다공성 생체 임플랜트를 성형하기 위한 회로에 공급한다.
상기 승압기(130)는 상기 전원공급부(120)로부터 공급되는 100[V] 또는 200[V]의 전원을 공급받아 1000~5000[V]의 고전압으로 승압한다. 바람직하게는 2500[V]로 승압한다.
상기 콘덴서(150)는 상기 승압기(130)로부터 승압된 고전압을 온 상태를 유지하는 상기 제1 스위치(140)를 통하여 충전한다.
상기 진공 스위치(160)는 상기 콘덴서(150)에 충전된 고전압을 한순간에 방전한다.
상기 생체 임플랜트 성형장치(170)는 금속분말(171)이 장입되는 파이렉스 튜브(172)와, 상부 구리전극(173a)과, 하부 구리전극(173b) 및 연결구(174)로 구성된다.
도시된 상기 파이렉스 튜브(172)는 석영을 재료로 하여 양 방향이 개방된 원통형으로 제조되지만, 그 이외의 다양한 형상으로 제조하여 신체의 부위에 따라 적용되는 복잡한 형태의 생체 임플랜트를 용이하게 성형할 수 있다.
상기 연결구(174)는 몸체(174a)와, 상기 몸체(174a)의 상면 중앙부에 일체로 형성되는 육각형의 머리부(174b)와, 상기 머리부(174b)의 상면 중앙부에 하방으로 소정 깊이를 갖는 나사 홈(174c)으로 구성된다. 여기서, 상기 육각형의 머리부(174b)의 마주보는 변의 길이는 2.7㎜로 형성되고 상기 나사 홈(174c)의 직경은 2.0㎜로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 연결구(174)는 상기 파이렉스 튜브(172)의 상단 개구부를 통하여 소정 깊이 삽입된다.
상기 금속분말(171)은 상기 파이렉스 튜브(172)의 하단 개구부를 통하여 장입된다.
상기 상부 구리전극(173a)은 상기 파이렉스 튜브(172)의 상단 개구부를 통하여 삽입되어 상기 연결구(174)의 상면부에 안착되고, 상기 하부 구리전극(173b)은 상면부에 오목 홈이 형성되어 상기 파이렉스 튜브(172)의 하단 개구부를 통하여 삽입된다.
상기 상,하부 구리전극(173a,173b) 이외에도 황동, 그래파이트(Gr), 은-텅스텐(Ag-w), 동-텅스텐(Cu-w), 백금(Pt) 등을 각각의 재료로 하는 다양한 종류의 전극의 사용이 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템에 의한 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 전원공급부(120)로부터 100[V] 또는 200[V]의 전원이 공급되면 승압기(130)에 의해서 1000~5000[V]의 고전압으로 승압된다. 바람직하게는 2500[V]로 승압된다.
상기 승압기(130)에 의해 승압된 상기 고전압은 제 1 스위치(140)를 통과하여 콘덴서(150)에 충전된다.
상기 콘덴서(150)에 충전된 고전압은 진공 스위치(160)를 통하여 한순간에 방전됨으로써, 생체 임플랜트 성형장치(170)의 파이렉스 튜브(172) 내부에 장입되어 있는 금속분말(171)이 연결구(174)의 몸체(174a) 하부면과 옆면에 부착된 상태의 일체화된 다공성 생체 임플랜트가 소결 성형된다.
상기와 같이 소결 성형된 다공성 생체 임플랜트의 옆면 및 하부면은 다공성의 층으로 이루어진 구조를 가지게 되어 골섬유조직의 내부로의 침투 및 성장을 가능케 하여 골유착 강도가 향상된다. 여기서, 상기 다공성 생체 임플랜트의 표면의 거칠기는 상기 파이렉스 튜브(172)의 내부에 장입되는 금속분말(171)의 크기에 따라 조절 가능하고 상기 다공성 층의 이상적인 기공의 크기는 100~200[㎛]가 바람직하다.
또한, 상기 다공성 생체 임플랜트의 하부면이 볼록한 곡면으로 형성됨으로써 치유 후 치아 운동시 발생되는 응력을 완화시켜 고정강도의 증가와 함께 생체 임플랜트의 수명을 향상시키게 된다.
또한, 상기 생체 임플랜트 성형장치(170)로부터 생성되는 생체 임플랜트의 압축강도는 상기 연결구(174)의 크기 조절에 의해 결정된다.
상기 파이렉스 튜브(172) 내부에 장입된 금속분말(171)이 소결 성형되는 매카니즘을 좀 더 구체적으로 설명하면, 전기방전소결(EDS: Electro Discharge Sintering)에 의해서 상기 금속분말(171)을 변형시키고 스퀴즈(squeeze)시키기 위한 충분한 핀치 압력(pinch pressure)과 용접시키기 위한 충분한 열 에너지가 조합되어 상기 연결구(174)와 일체로 형성되어 외부 표면이 다공성의 층으로 이루어진 다공성 생체 임플랜트가 소결 성형되는 것이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 방법의 과정을 도시한 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 연결구(174)를 파이렉스 튜브(172)의 상단 개구부를 통하여 소정 깊이로 삽입하는 단계(S100a)와, 금속분말(171)을 상기 파이렉스 튜브(172)의 하단 개구부를 통하여 장입하는 단계(S200a)와, 상부 구리전극(173a)을 상기 파이렉스 튜브(172)의 상단 개구부를 통하여 삽입하여 상기 연결구(174)의 상면부에 안착시키고 상면부에 오목 홈이 형성된 하부 구리전극(173b)을 상기 파이렉스 튜브(172)의 하단 개구부를 통하여 삽입하는 단계(S300a)와, 생체 임플랜트성형장치(170)의 상,하부 구리전극(173a,173b)에 연결된 회로의 전원공급부(120)로부터 100[V] 또는 200[V]의 전압이 공급되는 단계(S400a)와, 상기 전원공급부(120)로부터 공급되는 전압이 승압기(130)에 의해 1000~5000[V]의 고전압으로 승압(바람직하게는 2500[V]로 승압)되는 단계(S500a)와, 상기 승압기(130)에 의해 승압된 고전압이 제 1 스위치(140)를 통하여 콘덴서(150)에 충전되는 단계(S600a)와, 상기 콘덴서(150)에 충전된 고전압이 진공 스위치(160)를 통하여 한순간에 방전되는 단계(S700a)와, 상기 진공 스위치(160)로부터 순간 방전되는 고전압에 의해 상기 파이렉스 튜브(172)의 내부에 장입되어 있는 금속분말(171)이 연결구(174)의 몸체(174a) 하부면과 옆면에 부착된 상태로 소결 성형되어 일체의 다공성 생체 임플랜트가 생성되는 단계(S800a)로 이루어진다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템 및 그 방법에 의하면, 고압 순간방전에 의해 파이렉스 튜브 내부에 장입된 금속분말이 상부구조물과 연결되는 연결구의 하부에 부착되어 일체로 소결 성형됨으로써 후 가공 처리 과정이 필요 없게 된다. 이로 인한 정밀도의 향상과,작업의 수월성 및 생산성의 향상 등을 가져오는 효과가 있다.
또한, 상기 연결구의 크기를 조절하여 각 치아의 위치에 따른 압축강도의 정도를 조절할 수 있는 다른 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 저전압을 공급하는 전원공급부(120);
    상기 전원공급부(120)로부터 공급되는 저전압을 고전압으로 승압하는 승압기(130);
    상기 승압기(130)에 의해 승압된 상기 고전압을 스위치를 통하여 충전하는 콘덴서(150);
    상기 콘덴서(150)에 충전된 고전압을 순간 방전하는 진공 스위치(160); 및
    양 방향으로 개구부가 형성된 파이렉스 튜브(172)와, 상기 파이렉스 튜브(172)의 내부에 삽입되는 연결구(174)와, 상기 파이렉스 튜브(172)의 상단 개구부에 삽입되어 상기 연결구(174)의 상면부에 안착되는 상부 전극(173a)과 상기 파이렉스 튜브(172)의 하단 개구부에 삽입되어 성형할 금속분말을 압착하는 하부 전극(173b)으로 구성되어 상기 진공 스위치(160)로부터 순간 방전되는 고전압에 의해 생체 임플랜트를 성형하는 생체 임플랜트 성형장치(170)로; 구성됨을 특징으로 하는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템.
  2. (삭제)
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연결구(174)는
    몸체(174a);
    상기 몸체(174a)의 상면 중앙부에 일체로 형성되는 머리부(174b); 및
    상기 머리부(174b)의 상면 중앙부에 소정 깊이로 형성되는 나사 홈(174c)으로 구성됨을 특징으로 하는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 전극(173b)은
    상면부에 소정 깊이로 오목 홈이 형성됨을 특징으로 하는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템.
  5. (삭제)
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 임플랜트 성형장치(170)로부터 생성되는 생체 임플랜트의 표면의 거칠기는 성형할 금속분말의 크기 조절에 의해 결정됨을 특징으로 하는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 임플랜트 성형장치(170)로부터 생성되는 생체 임플랜트의 압축강도는 상기 연결구(174)의 크기 조절에 의해 결정됨을 특징으로 하는 연결구가 일체로 형성된 다공성 생체 임플랜트의 성형 시스템.
  8. (삭제)
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