KR101911280B1 - Co-Cr-Nb BASED DENTAL CASTING ALLOY - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규한 Co-Cr-Nb계 합금에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Co-Cr계 합금에 Nb 등 합금원소의 첨가를 통해, 종래의 치과용 주조 합금과 비교할 때 인체에 유해한 성분의 용출이 적고 주조성이 우수하며 특히 파샬덴쳐(partial denture)에 적용되었을 때 주조 흐름성 우수하여 주조를 통한 성형이 용이하며, 클래스프(clasp)의 파손을 줄일 수 있는 Co-Cr-Nb계 합금에 관한 것이다.The present invention relates to a novel Co-Cr-Nb-based alloy, and more particularly to a Co-Cr-Nb-based alloy which is obtained by dissolving a harmful component Cr-Nb alloy which can be easily molded through casting and can reduce the breakage of clasp when it is applied to partial denture. .
의료분야에 쓰이는 금속재료는 크게 두 가지 조건을 만족해야 하는데, 그 첫째는 생체적합성(bio-compatibility)이 우수해야 하는 것으로 모든 금속(철, 크롬, 코발트, 니켈, 티타늄, 몰리브덴 등)은 생체 내에서 극소량으로 존재할 경우에는 거부반응을 일으키지 않지만 일정수준 이상으로 존재할 경우에는 생체 내에서 거부반응을 일으킬 수 있기 때문에 생체내 거부반응을 일으키지 않는 수준에서 합금원소가 첨가되어야 하고, 둘째로는 인체부위의 기능을 수행함에 있어서 충분한 기계적 성질(강도, 내마모성, 탄성, 내취성, 내구성 등)을 확보하면서 사용 중에 체내에서 상기 기계적 물성의 저하가 생기지 않아야 한다.The metal materials used in the medical field must satisfy two conditions. First, all of the metals (iron, chromium, cobalt, nickel, titanium, molybdenum, etc.) should be bio- In the case of a very small amount of the substance does not cause a rejection reaction, but if it exists at a certain level or more, it may cause a rejection reaction in vivo, so that the alloying element should be added at a level not causing the in vivo rejection reaction. (Mechanical strength, abrasion resistance, elasticity, brittleness, durability, and the like) in performing the function, while preventing the deterioration of the mechanical properties in the body during use.
치과 재료로서 금속이 이용된 것은 오랜 옛날부터이며, 초기에는 금(Au)이 이 합금과 같은 귀금속이 주류를 이루었으나, 최근에는 스테인리스강, Ni-Cr계 합금, Co-Cr계 합금 그리고 Ti 합금 등이 개발되어 사용되고 있으며, 대표적인 비귀금속 보철합금으로는 Co-Cr계 합금과 Ni-Cr계 합금이 있다.In recent years, stainless steel, a Ni-Cr alloy, a Co-Cr alloy, and a Ti alloy have been used as dental materials since a long time ago, and gold (Au) Etc., have been developed and used. Representative non-precious metal prosthetic alloys include Co-Cr alloys and Ni-Cr alloys.
이중 Co-Cr계 합금은 1907년 미국 Elwood Haynes에 의해 처음 소개되어, 'Haynes Stellites' 또는 'Stellite 합금'이라 명명되었으며 공업적으로 절단공구, 내열내마모합금 등으로 사용되어 왔고 가공용 합금과 주조용 합금으로 구분되는데, 가공용 Co-Cr계 합금은 기계적 강도는 우수하나 인체에 유해한 Ni을 다량 함유하고 있어 치과 재료용으로는 주조용 Co-Cr계 합금이 주로 사용되고 있다.The Co-Cr alloy was first introduced by Elwood Haynes, USA in 1907, and was named "Haynes Stellites" or "Stellite alloy." It has been used industrially as a cutting tool and a wear resistant alloy for heat treatment. Alloys. Co-Cr alloys for machining are excellent in mechanical strength, but contain a large amount of Ni harmful to the human body. Co-Cr alloys for casting are mainly used for dental materials.
그리고 치과주조용으로 사용되는 최초의 Co-Cr계 합금은 Vitallium 합금(65Co-30Cr-5Mo)이고, 이 합금은 금 합금에 비하여 비중이 약 1/2, 탄성계수는 약 2배로, 단단하고 강하기 때문에 의치의 두께를 얇게 할 수 있고, Cr 성분첨가에 의해 내마모성, 내식성을 높일 수 있으며 생체 적합성도 금 합금보다 더 좋아 치과 재료로 널리 이용되고 있다.The first Co-Cr alloy used for dental casting is Vitallium alloy (65Co-30Cr-5Mo), which has a specific gravity of about 1/2 and a modulus of elasticity about twice that of gold alloy. Therefore, it is possible to thin the thickness of the denture, to increase the wear resistance and corrosion resistance by adding the Cr component, and the biocompatibility is better than the gold alloy and is widely used as a dental material.
한편, Ni-Cr계 합금은 귀금속을 25% 미만으로 포함하며, Cr을 포함하고 있어 강인하고 내식성이 있으며, 금 등의 귀금속에 비해 가격이 매우 저렴하고, 특히 도재와의 접합성이 우수하여, 크라운(crown)이나 브리지 주조에 많이 사용되고 있다.On the other hand, the Ni-Cr based alloy contains less than 25% of noble metal, contains Cr, is strong and corrosion-resistant, has a very low price compared with precious metals such as gold, (crown) and bridge casting.
그런데 Ni-Cr 합금이 구강 내에 노출되어 Ni가 용출될 경우 인체에 유해하기 때문에, 안전성을 고려하여 Ni의 사용을 최대한 줄이기 위한 노력이 진행되고 있으며, 최근에는 Ni-Cr계 합금을 Co-Cr계 합금으로 대체하고자 하는 노력이 진행되고 있다.However, efforts have been made to reduce the use of Ni as much as possible in consideration of safety, because Ni-Cr alloy is harmful to human body when Ni is eluted by being exposed in the oral cavity. Recently, Ni- Efforts are underway to replace them with alloys.
주조용 Co-Cr 합금으로 가장 널리 사용되고 있는 합금계로는 Co-Cr계에 Mo 및/또는 W의 첨가를 통해 강도를 구현하여 사용하여 왔으며, 널리 알려진 Co-Cr-Mo계 합금의 일 예로 Co 62.55중량%, Cr 27.00중량%, Mo 6.00중량%, Ni 2.00중량%, Fe 1.00중량%, Si 0.60중량%, Mn 0.60중량%, 및 C 0.25중량%의 합금이 있다.An alloy system most widely used as a casting Co-Cr alloy has been used by embedding Mo and / or W in a Co-Cr system, and has been used as an example of a well-known Co-Cr-Mo alloy. Co 62.55 By weight of Cr, 27.00% by weight of Cr, 6.00% by weight of Mo, 2.00% by weight of Ni, 1.00% by weight of Fe, 0.60% by weight of Si, 0.60% by weight of Mn and 0.25% by weight of C alloy.
또한, 치과 보철 분야에서 탈거하고 고정하는 파샬덴쳐용에 비귀금속 합금을 사용하고 있는데, 의치에 사용되는 주조용 파샬덴쳐(partial denture)를 생산하는 주요 업체인 Bego사(독일), Jelenco사(미국), Dentsply Prosthetics사(미국) 및 Bredent사(독일)의 제품은 Co-Cr-Mo계에 Si, Mn, Fe, Ta, C, N 등을 첨가한 합금을 사용하고 있다.In addition, we use non-precious metal alloys for pacification dentures, which are removed and fixed in the dental prosthetic field. Bego (Germany) and Jelenco (Germany), which are major manufacturers of cast partial dentures used in dentures ), Dentsply Prosthetics (US), and Bredent (Germany) use alloys containing Si, Mn, Fe, Ta, C, and N as the Co-Cr-Mo system.
한편, 파샬덴쳐를 시술한 후 수리에 관한 연구에 의하면, 파샬덴쳐 프레임의 파손과 와이어 클래스프(도 1의 고리 부분)의 파손이 전체 수리 수요의 2번째와 3번째를 차지하고 있어 수요자의 주 불만요인이 되고 있으며, 이러한 파샬덴쳐의 파손은 디자인의 잘못에 기인할 수도 있으나, 현재 널리 사용되고 있는 Co-Cr-Mo계 합금에 기반한 주조용 덴쳐합금의 탄성 변형량이 많지 않아서, 시술과정 내지 사용과정에서 파손되는 요인도 상당하다.On the other hand, according to a study on the repair after the use of the pacial denture, the damage of the pacial denture frame and the breakage of the wire class (the ring part in Fig. 1) occupy the second and the third of the total repair demand, The fracture of the partial hardener may be caused by a design error. However, since the amount of elastic deformation of the casting hard alloy based on the widely used Co-Cr-Mo based alloy is not so large, The damage is also significant.
또한, Co-Cr-Mo계 합금을 구성하는 주 합금원소인 Mo는 Ni에 비해 인체에 미치는 독성은 크지 않으나, Nb, Ti, Ta와 같은 금속원소에 비하면 생체 적합성이 낮은 원소로, 점차적으로 증대되고 있는 독성 물질 제거의 관점에서 볼 때, 보다 생체 적합성이 우수한 원소 위주의 합금의 개발이 필요하다.Mo, which is a main alloy element constituting the Co-Cr-Mo alloy, is less toxic to the human body than Ni, but is less biocompatible than metal elements such as Nb, Ti and Ta, From the viewpoint of eliminating toxic substances, it is necessary to develop an element-based alloy having better biocompatibility.
본 발명의 과제는, 주조성이 우수하고 인체에 유해한 원소의 용출량을 줄일 수 있으며 파샬덴쳐에 적용시 주조 흐름성이 좋아 주조를 통한 성형이 용이하며, 클래스프의 파손을 획기적으로 줄일 수 있는 신규한 Co-Cr-Nb계 합금을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for molding a cast steel which is excellent in casting composition and can reduce the amount of leaching of an element harmful to the human body, To provide a Co-Cr-Nb-based alloy.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, Co: 60 ~ 61 중량%, Cr: 28 ~ 30 중량%, Nb: 4 ~ 5 중량%, W: 2~4 중량%, Si: 0.5 ~ 1.5 중량%, Mo: 0.3 ~ 1 중량%, Mn: 0.5 ~ 1.5 중량%, Ti: 0.1 ~ 0.5 중량%, C: 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함하는 Co-Cr-Nb계 합금을 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising 60 to 61% by weight of Co, 28 to 30% by weight of Cr, 4 to 5% by weight of Nb, 2 to 4% The present invention provides a Co-Cr-Nb based alloy comprising 0.3 to 1% by weight of Mo, 0.5 to 1.5% by weight of Mn, 0.1 to 0.5% by weight of Ti and 0.1 to 0.5%
본 발명에 따른 Co-Cr-Nb계 합금은 기존의 주요 합금성분이 Mo의 함량을 줄이고 Nb를 기반으로 함으로써, 주조성이 매우 우수한 금(Au)과 유사할 정도의 주조 흐름성을 가질 뿐 아니라, 인체에 유해한 원소의 용출량을 Co-Cr-Mo계 합금에 비해 더욱 줄일 수 있다.The Co-Cr-Nb based alloy according to the present invention has a casting flowability similar to that of gold (Au) having a very good main composition, because the existing main alloy component reduces the content of Mo and is based on Nb , The elution amount of an element harmful to the human body can be further reduced as compared with the Co-Cr-Mo alloy.
또한, 본 발명에 따른 Co-Cr-Nb계 합금은 파샬덴쳐로 주조하였을 때 시술 과정 또는 사용 과정에서 생기는 의치 프레임 또는 와이어 클래스프의 변형 과정에서 발생하는 파손을 크게 줄일 수 있어, 파샬덴쳐의 시술 편의성을 높이고 파샬덴쳐의 유지 비용을 줄일 수 있다.Further, since the Co-Cr-Nb based alloy according to the present invention can significantly reduce the damage occurring during the process of deforming the denture frame or the wire clasp resulting from the procedure or use when cast in a pacific tentacle, It is possible to increase the convenience and reduce the maintenance cost of the pachalhtener.
도 1은 구강 내에 시술되는 파샬덴쳐의 틀니 프레임 및 클래스프를 개략적으로 나타낸 이미지 및 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 Co-Cr-Nb계 합금 제조하기 위한 주조용 몰드에 용탕을 틸팅한 사진이다.
도 3은 도 2의 주조용 몰드를 사용하여 제조한 주조품의 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 제작된 Co-Cr-Nb계 합금의 부식 시험용 시편 사진이다.
도 5는 비교예에 따른 합금의 주조에 사용된 몰드의 이미지이다.
도 6은 실시예 1에 따른 합금의 주조에 사용된 몰드의 이미지이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 합금으로 제조한 틀니 프레임(파샬 덴쳐)의 이미지이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an image and a photograph schematically showing a denture frame and a pupil of a partial tentacle which is performed in the oral cavity. FIG.
FIG. 2 is a photograph showing a casting molten metal tilted to a casting mold for producing a Co-Cr-Nb based alloy according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a photograph of a cast product manufactured using the casting mold of Fig. 2;
FIG. 4 is a photograph of a specimen for corrosion test of a Co-Cr-Nb based alloy fabricated according to an embodiment of the present invention.
5 is an image of a mold used for casting an alloy according to a comparative example.
Fig. 6 is an image of a mold used for casting an alloy according to Example 1. Fig.
7 is an image of a denture frame (partial tentacle) made of an alloy manufactured according to Example 1 of the present invention.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명자는 의치 사용자 및 의치를 가공하는 치기공 업계 종사자 및 의치를 시술하는 치과 의사 등의 요구를 반영하여, 종래 파샬덴쳐용으로 주로 사용되고 있는 Co-Cr-Mo계 합금에 비해, 인체 유해성분의 용출량을 더욱 저감시키고, 파샬덴쳐 제작의 편의성을 높일 수 있는 주조성을 향상시키며, 시술 또는 사용 중 발생하는 파샬덴쳐의 파손을 줄이기 위하여 연구한 결과, 본 발명에서 제안하는 Co-Cr-Nb계 합금이, 양호한 주조성, 유해성분의 용출량 억제와 함께 특히 파샬덴쳐 파손을 크게 줄일 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.The inventors of the present invention have found that, compared with Co-Cr-Mo type alloys which are conventionally used for conventional crowd dentures, the elution amount of human harmful components The present inventors have found that the Co-Cr-Nb-based alloy proposed in the present invention can be used as a co-Cr- It has been found that the excellent casting and the reduction of the amount of the harmful components to be eluted and the destruction of the pachydermata can be significantly reduced, leading to the present invention.
본 발명에 따른 Co-Cr-Nb계 합금은, Co: 60 ~ 61 중량%, Cr: 28 ~ 30 중량%, Nb: 4 ~ 5 중량%, W: 2~4 중량%, Si: 0.5 ~ 1.5 중량%, Mo: 0.3 ~ 1 중량%, Mn: 0.5 ~ 1.5 중량%, Ti: 0.1 ~ 0.5 중량%, C: 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함한다.The Co-Cr-Nb based alloy according to the present invention comprises 60 to 61% by weight of Co, 28 to 30% by weight of Cr, 4 to 5% by weight of Nb, 2 to 4% by weight of W, 0.5 to 1.5% 0.3 to 1% by weight of Mo, 0.5 to 1.5% by weight of Mn, 0.1 to 0.5% by weight of Ti and 0.1 to 0.5% by weight of C by weight.
상기 코발트(Co)는 60 ~ 61 중량%가 되지 않을 경우, 치과용 Co-Cr계 합금에 요구되는 내식성과 기계적 물성을 구현하기 어려우므로, 상기 범위 내의 것이 바람직하다.When the content of cobalt (Co) is less than 60 to 61% by weight, it is difficult to realize the corrosion resistance and mechanical properties required for the dental Co-Cr alloy.
상기 크롬(Cr)의 함량도 28 ~ 30 중량%가 되지 않을 경우, 치과용 Co-Cr계 합금에 요구되는 내식성과 기계적 물성을 구현하기 어려우므로, 상기 범위 내의 것이 바람직하다.When the content of chromium (Cr) is not 28 to 30% by weight, it is difficult to realize the corrosion resistance and mechanical properties required for the dental Co-Cr alloy.
상기 니오븀(Nb)은 4 중량% 미만일 경우, 치과용 Co-Cr계 합금에 요구되는 기계적 강도와 주조성 및 본 발명에서 구현하고자 하는 유해성분 용출 저항성을 구현하기 어렵고, 5 중량%를 초과할 경우 가격이 지나치게 높아질 뿐 아니라, 전체적인 물성(주조성, 강도, 내용출성, 클래스프 파손 저항성 등)의 밸런스를 맞추기 어려우므로, 5 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.When the content of niobium (Nb) is less than 4% by weight, it is difficult to realize the mechanical strength required for the dental Co-Cr alloy, the main constitution and the dissolution resistance of the harmful ingredient to be realized in the present invention, It is difficult to balance the overall physical properties (casting strength, strength, extrusion resistance, resistance to cracking, etc.), and therefore, it is preferable that the content is 5 wt% or less.
상기 텅스텐(W)은 2 중량% 미만일 경우, 치과용 Co-Cr계 합금에 요구되는 기계적 강도를 구현하기 어렵고, 4 중량%를 초과할 경우 전체적인 물성(주조성, 강도, 내용출성, 클래스프 파손 저항성 등)의 밸런스를 맞추기 어려우므로, 2 ~ 4 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.When the content of tungsten (W) is less than 2% by weight, it is difficult to realize the mechanical strength required for a dental Co-Cr alloy. When the content of tungsten exceeds 4% by weight, the overall physical properties (casting, strength, Resistance, etc.), it is preferable to add 2 to 4% by weight.
상기 실리콘(Si)은 용탕의 유동성을 향상시키는 것과 용탕을 탈산시키는 것과 합금의 치밀도를 향상시키는 작용을 하며, 0.5 중량% 미만일 경우 그 효과가 충분하지 않고, 1.5 중량% 초과일 경우 용탕의 흐름성은 향상시킬 수 있으나 합금의 치밀도에 오히려 역효과가 발생하여, 0.5 ~ 1.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.The silicon (Si) improves the flowability of the molten metal and deoxidizes the molten metal and improves the denseness of the alloy. If it is less than 0.5% by weight, the effect is not sufficient. If it exceeds 1.5% by weight, However, it is preferably added in an amount of 0.5 to 1.5% by weight, which is adversely affected by the density of the alloy.
상기 몰리브덴(Mo)은 치과용 Co-Cr계 합금에 요구되는 내식성 및 내마모성 등 기계적 특성을 구현하는데 기여하는 성분으로 0.3 중량% 미만으로 첨가할 경우 강도 기여 효과가 적고, 1 중량%를 초과하여 첨가할 경우 유해원소 용출량을 높일 수 있으므로 0.3 ~ 1 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.The molybdenum (Mo) is a component contributing to realizing mechanical properties such as corrosion resistance and abrasion resistance required for a dental Co-Cr alloy, and when it is added in an amount of less than 0.3% by weight, the effect of contributing strength is small, , It is preferable to add 0.3 to 1% by weight because it can increase the amount of harmful elements eluted.
상기 망간(Mn)은 실리콘(Si)과 유사하게 탈산 효과를 가져 산화물계 개재물의 형성을 억제함으로써 합금의 피로강도를 개선하는 작용을 할 수 있으며, 0.5 중량% 미만일 경우 상기 효과를 충분히 얻을 수 없고, 1.5 중량%로 첨가할 경우 합금의 전체적인 물성 밸런스를 맞추기 어려우므로, 0.5 ~ 1.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.The manganese (Mn) has a deoxidizing effect similar to silicon (Si) to suppress the formation of oxide inclusions, thereby improving the fatigue strength of the alloy. When the content is less than 0.5% by weight, the effect can not be sufficiently obtained And 1.5% by weight, it is difficult to balance the overall physical properties of the alloy, and therefore, it is preferable that the additive is added in an amount of 0.5 to 1.5% by weight.
상기 티타늄(Ti)은 탈산제로서 용해시 산소농도를 최소화하기 위한 역할을 하며, 0.1 중량% 미만일 경우 탈산 효과가 충분하지 않고, 0.5 중량% 초과하여 첨가될 경우 물성에 악영향을 미칠 수 있으므로, 0.1 ~ 0.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.The titanium (Ti) serves as a deoxidizing agent to minimize the oxygen concentration upon dissolution. When the amount is less than 0.1% by weight, the deoxidizing effect is not sufficient. When the amount exceeds 0.5% by weight, 0.5% by weight.
상기 탄소(C)는 기계적 특성의 향상과 주조 과정에서 응고 조직을 미세화하는 역할을 할 수 있으며, 0.1 중량% 미만이면 상기한 효과를 충분히 얻을 수 없고, 0.5 중량%를 초과하면 금속간 화합물상의 석출량이 지나치게 많아져 취화할 수 있으므로, 0.1 ~ 0.5 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.The carbon (C) can serve to improve mechanical properties and refine the solidification structure in the casting process. If it is less than 0.1% by weight, the above effect can not be sufficiently obtained. If it exceeds 0.5% by weight, The amount thereof is excessively large and can be brittle, so that it is preferably added in an amount of 0.1 to 0.5% by weight.
[실시예 1][Example 1]
Co(60.5 중량%), Cr(29 중량%), Nb(4.5 중량%), W(3 중량%), Si(1 중량%), Mo(0.5 중량%), Mn(1 중량%), Ti(0.2 중량%), C(0.24 중량%)가 되도록, 조성된 원료를 100kg을 저융점 합금부터 고융점 합금 순으로 대기유도 용해로에 적층하여 장입한 후에, 1600℃까지 용해한다.(1 wt%), Mo (0.5 wt%), Mn (1 wt%), Ti (1 wt%), Co (60.5 wt%), Cr (29 wt%), Nb (0.2% by weight) and C (0.24% by weight) are laminated in the air induction melting furnace in the order of low melting point alloy and high melting point alloy, and then melted to 1600 占 폚.
용해한 합금을 도 2에 나타낸 환봉 타입의 정밀주조몰드에 용탕을 주입하여 제품 가능한 주조물을 절단 및 연마하여, 도 3과 같은 메탈 형태의 주조물을 얻었다.A molten alloy was injected into a round casting type precision casting mold shown in Fig. 2 to cut and grind the castable product to obtain a metal casting mold as shown in Fig.
[실시예 2][Example 2]
실시예 1 합금에서 C의 함량이 0.30 중량%으로 탄소 함량을 늘린 것 외의 나머지 조성은 실시예 1과 동일하게 하고, 동일한 방법으로 메탈 형태의 주조물을 얻었다.Example 1 In the same manner as in Example 1 except that the carbon content was increased to 0.30 wt% in the alloy, a cast metal in a metal form was obtained in the same manner.
[비교예][Comparative Example]
본 발명과의 비교를 위하여, Co-Cr-Mo계 합금을 본 발명과 동일한 방식으로 주조하여 메탈 형태의 주조물을 얻었다. 이때, 비교예로 사용된 Co-Cr-Mo계 합금의 조성은 Co(60.9 중량%), Cr(29 중량%), Mo(5 중량%), W(2.3 중량%), Si(1 중량%), Mn(0.7 중량%), Al(0.6 중량%), Ti(0.2 중량%), C(0.3 중량%)였다.For comparison with the present invention, a Co-Cr-Mo based alloy was cast in the same manner as in the present invention to obtain a cast metal in a metal form. In this case, the composition of the Co-Cr-Mo alloy used in the comparative example was 60.9 wt% of Co, 29 wt% of Cr, 5 wt% of Mo, 2.3 wt% of W, ), Mn (0.7 wt%), Al (0.6 wt%), Ti (0.2 wt%) and C (0.3 wt%).
부식 저항성 평가Evaluation of corrosion resistance
본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 합금의 부식 저항성(유해원소의 내용출 저항성)을 서울대학교 치과병원 치의생명과학연구원에 의뢰하여 평가하였다. 부식 시험은 ISO 22674:2016(E)에 의거하여 수행되었고, 도 4는 부식 저항성 평가에 사용한 시료의 형상을 나타낸 것이며, 구체적으로 다음과 같은 과정으로 수행되었다.Corrosion resistance (resistance to ingress of harmful elements) of alloys prepared according to the examples and comparative examples of the present invention was evaluated by the Institute of Life Science, Seoul National University Dental Hospital. The corrosion test was carried out in accordance with ISO 22674: 2016 (E), and FIG. 4 shows the shape of the sample used for corrosion resistance evaluation.
-시료 표면적: 10.2㎠- Sample surface area: 10.2 cm 2
-부식용액: 10.0±0.1g 90% 젖산(C3H6O3)(10.0±0.1)g과 염화나트륨(NaCl)(5.85±0.05)g을 넣어 300㎖를 제작한 후 1000㎖로 희석한, pH (2.3±0.1)인 용액- Corrosive solution: 10.0 ± 0.1g Prepare 300 ml of 90% lactic acid (C 3 H 6 O 3 ) (10.0 ± 0.1) g and sodium chloride (NaCl) (5.85 ± 0.05) g and dilute to 1000 ml. A solution of pH (2.3 ± 0.1)
-부식시간: 시편을 용기에 넣고 부식액을 표면적과 동량 넣고, 37℃에서 7일간 유지- Corrosion time: Put the specimen in the container, add the same amount of the corrosion solution to the surface area, maintain it at 37 ℃ for 7 days
-금속이온 방출량: Co, Cr, Mo, Nb, Fe, Si, Mn, W, Be, Cd, Ni, Pb 용해량의 총합을 산정- The amount of metal ion emission: The total sum of dissolution amount of Co, Cr, Mo, Nb, Fe, Si, Mn, W, Be, Cd,
-평가기준: 금속이온의 총 방출량이 200㎍/㎠ 이내이어야 함- Evaluation Criteria: Total release of metal ions should be within 200 μg / ㎠
이상과 같은 부식 저항성 평가 결과는 아래 표 1과 같다.Table 1 below shows the results of the corrosion resistance evaluation as described above.
(㎍/㎠)Metal ion emission amount
(占 퐂 / cm2)
위 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 합금과 비교예에 따른 합금은 모두 합격 기준인 금속이온의 총 방출량이 200㎍/㎠ 이내를 만족하며, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 합금은 비교예에 비해 더욱 낮아져 인체에 대한 유해성이 더 낮아졌음을 알 수 있다.As shown in Table 1, the alloys according to Examples 1 and 2 of the present invention and the alloys according to the comparative examples satisfied the total discharge amount of metal ions as acceptance standards within 200 占 퐂 / cm2, It can be seen that the alloy according to Example 2 is lower than that of the comparative example and the harmfulness to the human body is lowered.
세포 독성 시험Cytotoxicity test
세포 독성 시험은, 연세대학교 치과대학 치과의료기기시험평가센터에서 식품의약품안전처 고시 제2014-115호 의료기기 생물학적 안전에 관한 공통기준규격 제5장(ISO 10993-5)에 따라 다음과 같이 평가하였다.The cytotoxicity test was conducted in accordance with Article 5 (ISO 10993-5) of the Food and Drug Administration Notice No. 2014-115, Medical Device Biosafety at the Dental Medical Device Testing and Evaluation Center, Yonsei University. Respectively.
1) L-929 세포 부유액을 100mm petri-dish에 10mL(2.5×105 cells/mL)씩 분주하여 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 동안 배양1) The suspension of L-929 cells was dispensed into a 100-mm petri dish at a rate of 10 mL (2.5 × 10 5 cells / mL) and cultured in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. for 24 hours
2) 세포의 단층 배양 상태(배양 용기 면적의 80% 이상)와 세포의 형태를 현미경으로 확인2) Confirm the cell monolayer culture condition (over 80% of culture container area) and cell morphology by microscope
3) 배양액을 제거하고 혈청이 포함된 RPMI 1640 Agar medium (RPMI 1640(2X): Agar = 5.5)을 약 10mL씩 벽면을 타고 천천히 주입3) Remove the culture medium and slowly inject the RPMI 1640 Agar medium (RPMI 1640 (2X): Agar = 5.5) containing serum into the wall by about 10 mL
4) Agar가 굳으면 염색용액(Neutral red: PBS = 300uL : 10mL)을 필터링하여 약 10mL씩 분주 후 밀폐시켜 충분히 염색이 되도록 CO2 인큐베이터에서 배양4) When the agar is hardened, dilute the solution with 10 mL of Neutral red (PBS = 300uL: 10 mL), seal it, and incubate it in a CO 2 incubator
5) 현미경으로 염색 여부를 확인한 후 염색약 제거5) Remove the dye after checking whether it is dyed with a microscope
6) 염색된 Agar 위에 시험군과 음성 및 양성 대조군 시편을 올려놓고, 이때 시편의 크기는 세포층 표면의 약 10/16) The test group and the negative and positive control specimens were placed on the stained agar. The size of the specimen was about 10/1
7) 24시간 동안 CO2 인큐베이터에서 배양7) Culture in a CO 2 incubator for 24 hours
8) 시험편을 제거한 후 정성적으로 세포 독성을 관찰8) Qualitative cytotoxicity after removal of specimen
이상과 같은 평가 결과, 본 발명의 실시예 1에 따른 합금의 세포독성 등급은 '0' 등급으로, 세포독성이 없는 것으로 평가되었다.As a result of the evaluation as described above, the degree of cytotoxicity of the alloy according to Example 1 of the present invention was evaluated to be '0' and no cytotoxicity.
기계적 특성 평가Evaluation of mechanical properties
본 발명의 실시예에 따라 제조된 합금의 기계적 특성을 인장시험을 통해 평가하였다. 인장 시험에서는 ASTM A370-15에 규정된 방법에 기초하여, 6개의 봉상형 시험편을 제작한 후 각각의 인장 시험 결과의 평균값을 물성치로 평가하였으며, 그 결과는 아래 표 2와 같았다.The mechanical properties of the alloys prepared in accordance with the embodiments of the present invention were evaluated by tensile test. In the tensile test, six rod-shaped specimens were produced on the basis of the method specified in ASTM A370-15, and the average values of the results of the respective tensile tests were evaluated by physical properties. The results are shown in Table 2 below.
기준Dental alloy (Type 5)
standard
위 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 합금은 파샬덴쳐용에 사용되는 치과용 합금(Type 5)의 기준 요건보다 훨씬 우수한 물성을 갖는 기계적 특성을 갖는다.As shown in Table 2 above, the alloys according to the embodiments of the present invention have mechanical properties that are far superior to the standard requirements of the dental alloys (Type 5) used for the paclitane doughcher.
주조성Casting 평가 evaluation
본 발명의 실시예 1에 따른 합금과 비교예에 따른 합금의 주조성을 정성적으로 평가하였다.The casting compositions of the alloys according to Example 1 of the present invention and the alloys according to the comparative examples were qualitatively evaluated.
도 5는 비교예에 따른 합금의 주형과 주조 후 상태를 나타낸 것이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 주조 후의 주형에 금속 찌꺼기가 많이 잔존하며, 이는 비교예에 따른 합금의 주조 흐름성이 좋지 않음을 나타낸다.Fig. 5 shows a mold of an alloy according to a comparative example and a state after casting. As shown in FIG. 5, a large amount of metal scum remains in the mold after casting, which indicates that the casting flowability of the alloy according to the comparative example is poor.
도 6은 실시예 1에 따른 합금의 주형과 주조 후 상태를 나타낸 것이다. 도 6에 나타난 바와 같이, 주조 후에 몰드 내에 금속 찌꺼기가 실질적으로 남지 않으며, 이는 본 발명의 실시예 1에 따른 합금의 주조 흐름성이 비교예에 비해 현저하게 우수함을 나타낸다.6 shows a mold of an alloy according to Example 1 and a state after casting. As shown in Fig. 6, after the casting, substantially no metal scum remains in the mold, indicating that the casting flowability of the alloy according to Example 1 of the present invention is remarkably superior to that of the comparative example.
클래스프Classp 파손성Fracture 평가 evaluation
클래스프 파손성 평가는, 먼저 도 7에 나타난 바와 같은 형태의 파샬덴쳐를 제조한 후, 수작업으로 실제 시술 과정에서 변형되는 정도로 반복하여 변형을 가한 후, 파손이 발생하기까지의 변형 횟수를 측정하는 형태로 평가하였으며, 그 결과는 아래 표 3과 같았다.In the evaluation of the fracture property of the class, first, a partial hardener of the type as shown in Fig. 7 is manufactured, and then the deformation is repeatedly applied to the extent of deformation in the actual operation procedure by hand, and then the number of deformation until fracture occurs is measured The results are shown in Table 3 below.
변형 횟수Class up to Fasson
Number of transformations
위 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 합금은 비교예에 따른 합금에 비해 클래스프 파손까지의 변형 횟수가 많아, 시술 과정 또는 사용 시의 클래스프 파손 가능성을 획기적으로 줄일 수 있게 되었다.As shown in Table 3, the alloy according to the present invention has a greater number of deformations up to the class F loss than the alloy according to the comparative example, thereby greatly reducing the possibility of fracture during the procedure or use.
Claims (2)
Cr: 28 ~ 30 중량%,
Nb: 4 ~ 5 중량%,
W: 2 ~ 4 중량%,
Si: 0.5 ~ 1.5 중량%,
Mo: 0.3 ~ 1 중량%,
Mn: 0.5 ~ 1.5 중량%,
Ti: 0.1 ~ 0.5 중량%,
C: 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함하는 Co-Cr-Nb계 합금.Co: 60 to 61% by weight,
28 to 30% by weight of Cr,
Nb: 4 to 5% by weight,
W: 2 to 4% by weight,
0.5 to 1.5% by weight of Si,
Mo: 0.3 to 1% by weight,
Mn: 0.5 to 1.5% by weight,
0.1 to 0.5% by weight of Ti,
C: 0.1 to 0.5% by weight of Co-Cr-Nb based alloy.
상기 Co-Cr-Nb계 합금은 파샬덴쳐용인 것을 특징으로 하는 Co-Cr-Nb계 합금.The method according to claim 1,
The Co-Cr-Nb-based alloy is characterized in that the Co-Cr-Nb-based alloy is for a partial hardener.
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KR20210006750A (en) * | 2019-07-09 | 2021-01-19 | 주식회사 테크빌 | Cobalt/chromium based dental alloy for porcelain having excellent bond strength between the ceramic and the dental alloy, and dental restoration manufactured using the same |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1831166A (en) | 2005-02-16 | 2006-09-13 | Bego布雷默戈尔德施雷格爱威尔海姆.赫伯斯特两合公司 | Burning-on alloy for the production of ceramically veneered dental restorations |
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Non-Patent Citations (1)
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논문(2016.07) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210006750A (en) * | 2019-07-09 | 2021-01-19 | 주식회사 테크빌 | Cobalt/chromium based dental alloy for porcelain having excellent bond strength between the ceramic and the dental alloy, and dental restoration manufactured using the same |
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KR20210045672A (en) | 2019-10-17 | 2021-04-27 | 티피에스코리아(주) | manufacturing method for partial denture |
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