KR102070181B1 - 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Dry CIP(Cold Isotropic Pressure)로 제조되어 제품의 밀도가 불균일하던 종래의 방식에서 벗어나, 생체 친화적이면서 자연치와 유사한 투명성을 갖는 지르코니아 소재를 고무 몰드에 투입한 뒤, 육면을 가압하는 Wet CIP(Wet Process Cold Isotropic Pressure) 방식을 이용함으로써 균일한 밀도와 고압의 성형압으로부터 내구성이 향상된 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고무 몰드에 로드의 외형에 대응하도록 성형공간을 가공하는 성형부 생성단계(S10);와, 성형부에 지르코니아 분말을 장입하는 원료 장입단계(S20);와, 원료를 습식 냉간정수압 가압장치(Wet CIP)로 가압 성형하는 원료 성형단계(S30);와, 습식 냉간정수압 가압장치로부터 성형품을 탈거한 뒤, 소결하는 성형품 소결단계(S40);와, 베럴조에 성형품 및 다수의 연마석과 연마액을 넣고 성형품의 외관을 가공하는 성형품 연마단계(S50);를 순차거쳐 진행되는 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법에 관한 것이다.

Description

임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법{Manufacturing method of zirconia implant drill for rod}

본 발명은 환자 치조골에 임플란트를 식립하기 위한 천공을 형성할 때 사용되는 임플란트용 드릴 중에서 드릴의 기본 몸체가 되는 로드를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 Dry CIP(Cold Isotropic Pressure)로 제조되어 제품의 밀도가 불균일하던 종래의 방식에서 벗어나, 생체 친화적이면서 자연치와 유사한 투명성을 갖는 지르코니아 소재를 고무 몰드에 투입한 뒤, 육면을 가압하는 Wet CIP(Wet Process Cold Isotropic Pressure) 방식을 이용함으로써 균일한 밀도와 고압의 성형압으로부터 내구성이 향상된 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 임플란트란 치조골에 식립되어 치아의 뿌리역할을 하는 픽스츄어(Fixture)와, 주변치아와 어울려 조화를 이루도록 인공으로 만든 치아형상의 크라운(Crown)과, 볼트(Screw)결합으로 크라운과 픽스츄어를 상호 연결하는 어버트먼트(Abutment)로 구성되며, 위 임플란트의 구조 및 구성은 의료장비 전문업체의 기술력에 따라 어느 정도 차이가 있다.

한편, 픽스츄어는 치과용 임플란트 드릴로 환자의 치조골에 천공을 형성하여 매식하는데, 종래의 치과용 임플란트 드릴은 주로 SUS 소재로 제작되었다. 위 SUS 소재로 제작된 치과용 임플란트 드릴은 드릴이 고속회전하면서 절삭날부에 마찰열이 발생하여 치조골 내부의 뼈조직에 심각한 손상과 더불어 픽스츄어가 골 융합하는데 많은 지장을 초래한다. 또한, 골질이 단단한 환자는 드릴의 절삭날부에 마모가 발생하여 치과용 임플란트 드릴의 수명을 현저히 감소시키는 문제점을 포함한다. 그리고 치과용 임플란트 드릴을 내식성이 우수한 SUS 재질로 제작하였다 하더라도 반복적인 사용에 의한 잦은 세척과 소독으로 인해 드릴의 표면이 점차 부식되는 문제점과 일부 환자는 금속 재질에 알레르기 반응을 일으키는 문제점도 배제할 수 없었다.

예컨대 종래의 치과용 임플란트 드릴 중 일례로 등록특허공보 제10-0981718호 "임플란트 시술용 드릴"이 게재되어 있으며, 위 종래기술은 중공의 원기둥 형상으로 이루어진 상단부에 커터가 구비된 천공 몸체와, 치조골을 천공할 때 치조골로부터 분리되는 치조골 부분을 캐칭하는 암나사부로 구성되며, 천공몸체의 내측벽에 암나사부가 위치함에 따라 치조골 천공 작업 시 발생하는 치조골 조각들을 용이하게 제거할 수 있는 기술사상이다.

하지만, 위의 종래기술은 치조골 조각들을 용이하게 제거함으로써 치조골 천공작업의 소용되는 시간을 단축할 수는 있으나, 위에 언급한 바와 같이 고속 회전에 의한 치조골과의 마찰력 및 이에 따른 마모의 문제점을 해소할 수는 없었다.

한편, 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 지르코니아를 사용하여 치과용 임플란트 드릴을 제작하는 기술이 개발되었으며, 이에 따른 일례로 등록특허공보 제10-1694678호 "지르코니아 소재의 임플란트 드릴 제조방법"이 게재되어 있다.

지르코니아는 내화학성 및 내식성이 우수하고 생체 불 활성소재이기 때문에 알레르기와 같은 부작용이 없으며, 지르코니아 소재를 사용하여 제작된 임플란트 드릴은 매식 작업시 절삭 효율이 좋고 마찰계수가 낮아 고속 회전하여도 일반적인 SUS 재질의 임플란트 드릴에 비해 마찰열이 적게 발생하여 생리식염수와 같은 냉각수를 사용하지 않고도 천공작업이 가능하기 때문에 SUS 소재로 제작된 임플란트 드릴이 갖던 다수의 문제점을 해소할 수 있었다.

그러나 위 종래기술을 비롯해 통상적인 임플란트 드릴은 건식 냉간정수압(Dry CIP) 방식의 성형으로 제작되며, 위 건식 냉간정수압 방식은 공압으로 압을 가하기 때문에 성형압이 저조하여 성형품의 밀도가 균질하지 못하고, 더불어 몰드의 형상에 제약이 많아 다양한 지름 또는 크기의 로드를 제작하기에 부적합하다.

따라서, 임플란트용 지르코니아 드릴의 강도 및 인성을 향상시키기 위해 드릴을 구성하는 로드를 강력한 성형압으로 가압 성형하여 균질한 밀도를 갖도록 제조할 수 있는 기술이 매우 시급한 실정이다.

대한민국등록특허공보 제10-0981718호 "임플란트 시술용 드릴" 대한민국등록특허공보 제10-1694678호 "지르코니아 소재의 임플란트 드릴 제조방법"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 내식성과 내화학성, 내마모성, 생체친화성 등 기능이 우수한 지르코니아 소재를 이용하여 치과용 임플란트 드릴를 제조하되, 기존의 Dry CIP으로 일관되던 성형 방식에서 벗어나 임플란트용 지르코니아 드릴의 강도 및 인성을 향상시키기 위해 드릴을 구성하는 로드를 강력한 성형압으로 가압 성형하여 균질한 밀도를 갖도록 하는 것이 주된 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법은 다음과 같다.

환자 치조골에 임플란트를 식립하기 위한 임플란트용 드릴의 로드를 제조하기 위하여 고무 몰드에 로드의 외형에 대응하도록 성형공간을 가공하는 성형부 생성단계(S10);와, 성형부에 지르코니아 분말을 장입하는 원료 장입단계(S20);와, 원료를 습식 냉간정수압 가압장치(Wet CIP)로 가압 성형하는 원료 성형단계(S30);와, 습식 냉간정수압 가압장치로부터 성형품을 탈거한 뒤, 소결하는 성형품 소결단계(S40);와, 베럴조에 성형품 및 다수의 연마석과 연마액을 넣고 성형품의 외관을 가공하는 성형품 연마단계(S50);를 순차거쳐 진행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 성형품 소결단계(S40)는 승강식 전기로에 의해 승온속도 40~50℃/min로 1,400~1,500℃에서 30분~1시간 동안 소결하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 위 성형품 연마단계(S50)는 #200의 거칠기를 가지며 구(Ball) 형상으로 이루어진 규조토를 소결하여 제공되는 경연삭용 연마석으로 연마하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 습식 냉간정수압 가압장치(Wet CIP)를 이용한 성형방식을 채택하여 강력한 성형압으로 가압하여 로드 전체에 균질한 밀도가 부여되어 드릴의 내구성 및 수명을 적극적으로 향상시킬 수 있는 주된 효과가 있다.

또한, 지르코니아 소재로 치과용 임플란트 드릴을 제조하기 때문에 내화학성 및 내식성이 뛰어나고, 생체 불활성 소재이기 때문에 인체에 무해하여 금속 재질에 예민한 환자에게도 알레르기 현상 등 부작용에 관계없이 안전하게 시술할 수 있는 다른 효과가 있다.

마지막으로 내마모성이 뛰어나 매식 작업시 절삭효율이 우수하며 마찰계수가 낮아 마찰열이 낮게 발생하기 때문에 환자의 골조직에 2차 피해가 발생하지 않는 등 환자의 치아에 손상을 주지 않고 안전하게 시술할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법을 단계별로 세분화한 뒤 순차적으로 나열한 플로 차트.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 환자 치조골에 임플란트를 식립하기 위한 천공을 형성할 때 사용되는 임플란트용 드릴 중에서 드릴의 기본 몸체가 되는 로드를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

무엇보다, Dry CIP(Cold Isotropic Pressure)로 제조되어 제품의 밀도가 불균일하던 종래의 방식에서 벗어나, 생체 친화적이면서 자연치와 유사한 투명성을 갖는 지르코니아 소재를 고무 몰드에 투입한 뒤, 육면을 가압하는 Wet CIP(Wet Process Cold Isotropic Pressure) 방식을 이용함으로써 균일한 밀도와 고압의 성형압으로부터 내구성이 향상된 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법에 관한 것임을 주지한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법의 제조과정을 단계별로 세분화한 뒤, 제조되는 과정을 순차적으로 나열한 플로차트이다.

도 1과 같이 본 발명의 임플란트용 지르코니아 드릴에서 로드를 제조하는 방법에 따르면 크게 작업자가 원하는 외형으로 형성할 수 있도록 성형공간을 생성하는 성형부 생성단계(S10);와, 성형부에 지르코니아 분말을 장입하는 원료 장입단계(S20);와, 금형으로 원료를 가압하는 원료 성형단계(S30);와, 가압된 성형품을 소결하는 성형품 소결단계(S40);와, 연마석과 연마액으로 성형품을 후처리하는 성형품 연마단계(S50);로 구분되며, 위 단계를 순차적으로 진행함으로써 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 로드를 제조할 수 있다.

위 성형부 생성단계(S10)는 몰드에 로드의 외형과 대응하는 형태의 성형부를 생성하는 단계로써, 몰드란 부품 등을 수지 속에 메워 넣고 굳인 것으로 습기나 진동에 의한 열화나 고장의 발생을 방지하는 것에 목적이 있으며 폴리에스테르 등의 주형 수지를 사용하는 것이 특징이다.

특히, 본 발명에서는 고무, 실리콘 등을 소재로 한 탄성몰드를 사용하는데 그 이유로는 탄성몰드가 온도에 강하고 정밀한 성형이 간단하며 성형 작업 후 성형품의 이탈이 수월한 장점이 있기 때문이다. 예컨대 본 발명에서 제조하는 로드는 원기둥의 단조로운 형태이긴 하지만 환자의 치조골에 천공을 형성하기 위한 용도이기 때문에 매우 정밀한 가공이 필요하다. 따라서, 정밀한 가공이 가능한 탄성몰드를 사용하는 것이 바람직하다.

위 원료 장입단계(S20)는 지르코니아를 몰드에 형성된 성형부에 장입하는 단계로써, 몰드에 완벽한 장입이 이루어질 수 있도록 지르코니아를 분쇄하는 분쇄공정을 더 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 의하면 분쇄에 의해 형성된 지르코니아 분말에 삼산화이트륨(Y₂O₃)으로 구성된 안정제를 첨가한 뒤, 다시 일정한 크기로 재분쇄하는 공정을 포함한다.

예컨대, 지르코니아는 심미적 수복물에 대한 관심이 늘어남에 따라 이러한 요구조건을 만족시킬 수 있는 다양한 전부 도재 시스템이 개발되어 임상에 적용되고 있다, 특히 높은 마모 저항성 및 생체적합성이 있는 지르코니아를 이용한 보철물의 제작이 국내외에서 시도되고 있다. 위와 같은 지르코니아는 외부로부터 자극을 받으면 자체 내에서 압축 응력에 의해 균열의 전이를 스스로 막을 수 있어 도재의 가장 취약한 파절을 보완하는 성질을 가지고 있다. 이러한 지르코니아의 균열전이 방지 특성은 열을 가하거나 외부에서 충격을 가하면 정방정상에서 단사정상으로 바뀌는 상변이로 인한 3~5%의 체적 팽창에 의해 일어난다. 다시 말해 지르코니아는 고온에서 내화학 반응성 및 내열성이 우수하여 고온 구조재 또는 고체 전해질로서 많이 사용되며, 지르코니아는 열전도율이 매우 낮고 열팽창계수가 가장 큰 세라믹으로 철이나 철 합금의 열팽창계수와 비슷할 뿐만 아니라, 실온에서 높은 굽힙강도 또는 파괴인성을 나타낸다.

상온에서 안정한 큐빅 지르코니아 상을 제조하기 위한 방법으로는 지르코니아에 안정제(Y₂O₃, MgO, CeO₂)를 첨가하는 방법이 있는데, 안정제 중 MgO나 CaO 등은 안정화도가 좋지 못해 상온 과정 중에 정방정 상을 형성시키거나 편석이 커서 큐빅상을 안정화시키는 첨가제로는 삼산화이트륨이 주로 사용된다. 특히, Y₂O₃-ZrO₂계 고용체는 가열 냉각시에 일어나는 단사정 혹은 정방정 상전이를 방지할 수 있으므로 상온에서도 가장 안정한 입방정 상을 유지할 수 있다.

위와 같이 원료 장입단계(S20)는 지르코니아를 분쇄하는 지르코니아 1차 분쇄단계(S21)와, 1차 분쇄된 지르코니아 분말에 삼산화이트륨(Y₂O₃)을 첨가하는 안정제 첨가단계(S22)와, 삼산화이트륨이 첨가된 지르코니아 분말을 2300℃로 용융한 뒤 다시 냉각하여 고체화하는 큐빅 생성단계(S23)와, 지르코니아 큐빅을 다시 일정한 분말크기로 재분쇄하는 지르코니아 2차 분쇄단계(S24)를 더 포함하는 것이 특징이다.

다만, 위의 지르코니아 1차 분쇄단계(S21)부터 지르코니아 2차 분쇄단계(S24)까지는 지르코니아의 성능을 향상시키고자 본 발명의 다른 실시 예일 뿐, 위와 같이 지르코니아의 구성을 한정하지는 않는다.

위 원료 성형단계(S30)는 지르코니아 분말이 장입된 탄성몰드를 금형에 거치한 뒤 압력을 가함으로써 로드의 형태로 성형하는 단계를 일컫는다.

한편, 본 발명에서의 금형으로는 냉간정수압 가압장치(CIP)를 사용하는데, 위 냉간정수압 가압장치는 건식법과 습식법으로 구분되고, 본 발명에서는 고무몰드에 분말을 장입한 뒤 성형용기 내의 액중에 침지하여 가압성형하는 습식 냉간정수압 방식을 사용한다.

위 습식 냉간정수압 가압장치는 몰드의 상·하 개구단을 상·하 커버로 폐색함과 동시에 고무형틀에 장입된 분말을 압력 포트에서 공급된 압력매체에 의해 소요의 성형압까지 등방압 가압력으로 성형하며, 이때 프레스 프레임에 의해 가압축력을 받게 되고, 가압 성형 후에는 압력 포트에서 압력매체를 유출시켜 대기압까지 감압하여 성형한다.

위 성형품 소결단계(S40)는 위 Wet CIP로부터 가압 성형된 성형품을 기설정된 온도가 제공되는 전기로에서 소결하며, 다시 소결된 성형품에 열을 가해 열처리하는 단계를 포함한다.

특히, 본 발명에서는 승강식 전기로에 의해 승온속도 40~50℃/min로 1,400~1,500℃에서 30분~1시간 동안 소결하는 방식을 제공하며, 소결된 성형품을 즉시 냉각시킨 다음 1,100~1,400℃에서 각각 1~20시간으로 나누어 수차례 열처리한다.

한편, 위 원료 장입단계(S20)에서 언급한 바와 같이 지르코니아 분말은 소결에 의한 물성변화를 방지하기 위해 안정제가 투입되는데, 아래는 안정제의 종류에 따른 지르코니아 성형품의 성능을 비교한 것이다.

1. 실험재료

가. 지르코니아 분말에 Y₂O₃를 첨가한 본 발명의 바람직한 실시 예

나. 지르코니아 분말에 MgO를 첨가한 비교 예1

다. 지르코니아 분말에 CeO₂를 첨가한 비교 예2

2. 실험의 종류 및 실험방법.

가. 상분석

실험재료 가, 나, 다를 각각 성형 후 소결 및 열처리된 성형품의 상변화와 각 상의 존재비를 구하기 위하여 Rigaku사의 X선 회절 분석기를 사용하였다. 여기서 정방정 지르코니아, 단사정 지르코니아, 입방정 지르코니아의 존재비는 Garvie와 Nichol son식에 의한 Polymorph method를 사용하였는데 식은 다음과 같다.

위 Xm은 단사정 지르코니아의 분율이고, Xc는 입사정 지르코니아의 분율이고, Im(111)은 단사정 지르코니아의 (111)면의 회절강도이고, 1m(111')는 단사정 지르코니아의 (111')면의 회절강도이고, It(111)은 정방정 지르코니아의 (111)면의 화절강도이고, It(400)은 정방정 지르코니아의 (400)면의 화절강도이고, It(004)는 정방정 지르코니아의 (004)면의 화절강도이고, Ic(400)은 정방정 지르코니아의 (400)면의 화절강도이다.

나. 밀도 및 수축율

소결체의 밀도는 KSL3114 (내화벽돌의 겉보기, 흡수율 및 비중측정방법)에 따라 측정하였고 상대 밀도는 부피밀도와 이론밀도의 백분율로 정하였으며 측정값은 각각 5회 반복하여 측정한 후 평균값으로 하였다.

다. 꺽임강도

소결 후 열처리한 성형품을 grit수가 600번, 800번, 1200번 순으로 Si paper로 길이방향으로 연마하고 모서리를 rounding하여 Ins-tron(Model 4204, Instron Japan Ind)을 사용하여 Cross head speed 0.5mm/min, span거리 20mm의 조건으로 파괴하중을 구하여 다음 식에 의하여 3점 꺽임 강도를 계산하였다.

여기서 S는 꺽임강도이고, P는 파괴하중이며, L은 Span의 길이이고, W는 성형품의 폭이며, T는 성형품의 두께를 나타낸다.

4. 실험 결과

가. 상분석 결과

위의 시편들들을 XRD분석과 BET분석 결과 각각 입자크기, 비표면적, 결정상을 알아내었으며, 아래는 해당 실험 결과를 비교한 표이다. 예컨대 실험 전 지르코니아 분말의 최초 입자크기는 50~55㎛으로 분쇄한 것을 사용하였다.

<안정제 종류에 따른 지르코니아 성형품의 상분석표>

위 표 1과 같이 입자크기는 실시 예가 58㎛로 변화가 가장 적었으며 그 다음으로 비교 예1이 61㎛, 비교 예2가 64㎛ 순으로 나타났으며, 비표면적은 실시 예가 28.5nm으로 가장 적었으며 그 다음으로 비교 예1이 30.1nm, 비교 예2가 30.8nm을 나타내었다. 한편, 결정상은 모두 정방정상을 유지하였다. 결과적으로 지르코니아에 Y₂O₃의 안정제를 사용하는 것이 지르코니아 소결시 발생하는 물성변화를 가장 완벽하게 방지할 수 있음을 알 수 있다.

나. 밀도 및 수축율 결과

<밀도 및 수축율 비교 그래프>

위 그래프는 소결된 각 시편들은 1,100℃와 1,400℃에서 열처리한 시편의 상대 밀도 및 수축율을 열처리 온도와 시간으로써 나타낸 결과이며, 대체적으로 1,100℃에서 했을 경우 열처리 시간이 증가함에 따라서 흡수율은 증가하고 밀도는 감소하였고, 1,400℃에서 했을 경우 10시간까지 밀도는 증가하고 흡수율이 감소했다. 또한, 10시간 이후 20시간까지 열처리했을 경우 다시 밀도는 감소하는데 이것은 입자가 성장하여 입방정과 정방정이 단사정+안정제로 분해가 일어나기 때문이다.

다. 꺽임강도 결과

<꺽임강도의 비교 그래프>

위 그래프는 열처리 온도와 시간에 따른 꺽임강도 값을 나타낸 것으로, 1,100℃에서 열처리했을 경우 꺽임 강도 값은 파괴 인성 값과 비슷한 경향을 나타내었는데 1시간일 때 가장 우수한 값을 나타내었으며, 시간의 경과에 따라서 감소함을 알 수 있다. 특히, 지르코니아에 Y₂O₃의 안정제를 사용하는 것에 꺽임강도가 가장 우수함을 알 수 있었다.

예컨대 아래는 성형법에 따른 지르코니아 블록의 적합도를 비교한 것이다.

1. 실험 재료

가. 지르코니아 분말(100%)

나. 지르코니아 분말에 삼산화이트륨 안정제를 첨가

2. 실험방법

가. 본 발명의 실시 예1

지르코니아 분말(100%)을 Wet CIP 성형법으로 제작

나. 본 발명의 실시 예2

지르코니아 분말에 삼산화이트륨을 첨가하여 Wet CIP 성형법으로 제작

다. 비교 예1

지르코니아 분말(100%)을 Dry CIP 성형법으로 제작

라. 비교 예2

지르코니아 분말에 삼산화이트륨을 첨가하여 Dry CIP 성형법으로 제작

- 위와 같이 구분된 시편들을 성형하기 위해 지르코니아 분말 및 안정제가 첨가된 지르코니아 분말을 원통형의 성형부에 넣고 2.2MPa의 압력으로 가압한 상태에서 3분간 지속 시켰다. 성형 후 승강식 전기로에 의해 승온속도 40~50℃/min로 1,400~1,500℃에서 30분~1시간 동안 반 소결하였으며, 반소결된 성형품을 즉시 급랭시킨 다음 1,100~1400℃에서 각각 1~20시간으로 나누어 수차례 열처리하였다.

아래는 위 실험에 따른 각 시편들의 성능을 비교한 분석표이다.

<금형 방식에 따른 지르코니아 성형품의 성능 비교표>

위 비교표와 같이 수축율은 실시 예2가 평균 19.2%로 월등하게 높은 수준의 결과를 나타내었고, 그 뒤로 실시 예1 및 비교 예2와 비교 예1의 순서로 나타났으며, 적합도 역시 모형 제작 부문에서 실시 예2가 45.37%, 실시 예1이 42.25%, 비교 예2가 40.19%, 비교 예1이 35.22% 순으로 나타났고, 코어 디자인 부문에서는 실시 예1이 36.87%, 실시 예2가 35.91%, 비교 예2가 30.54%, 비교 예1이 29.65% 순으로 나타났다.

다시 말해 Dry CIP로 성형한 지르코니아 성형품에 비해 Wet CIP로 성형한 지르코니아 성형품의 수축율이 높았으며, Wet CIP로 동일하게 성형작업을 하였어도 안정제가 첨가된 지르코니아의 성능이 월등이 향상되었음을 알 수 있었다.

위 성형품 연마단계(S50)는 베럴조에 성형품 및 다수의 연마석과 연마액을 넣고 성형품의 외관을 가공하는 단계를 일컫는다.

특히, 위 성형품 연마단계(S50)는 #200의 거칠기를 가지며 구(Ball) 형상으로 이루어진 규조토를 소결하여 제공되는 경연삭용 연마석으로 연마한다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 지르코니아 드릴의 로드 제조방법에 의하면, 습식 냉간정수압 가압장치(Wet CIP)를 이용한 성형방식을 채택하여 강력한 성형압으로 가압하여 로드 전체에 균질한 밀도가 부여되어 드릴의 내구성 및 수명을 적극적으로 향상시킬 수 있고, 지르코니아 소재로 치과용 임플란트 드릴을 제조하기 때문에 내화학성 및 내식성이 뛰어나고, 생체 불활성 소재이기 때문에 인체에 무해하여 금속 재질에 예민한 환자에게도 알레르기 현상 등 부작용에 관계없이 안전하게 시술할 수 있으며, 내마모성이 뛰어나 매식 작업시 절삭효율이 우수하며 마찰계수가 낮아 마찰열이 낮게 발생하기 때문에 환자의 골조직에 2차 피해가 발생하지 않는 등 환자의 치아에 손상을 주지 않고 안전하게 시술할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S10. 성형부 생성단계 S20. 원료 장입단계
S30. 원료 성형단계 S40. 성형품 소결단계
S50. 성형품 연마단계

Claims (3)

1. 환자 치조골에 임플란트를 식립하기 위하여 고무 몰드에 로드의 외형에 대응하도록 성형공간을 가공하는 성형부 생성단계(S10);와, 성형부에 지르코니아 분말을 장입하는 원료 장입단계(S20);와, 원료를 습식 냉간정수압 가압장치(Wet CIP)로 가압 성형하는 원료 성형단계(S30);와, 습식 냉간정수압 가압장치로부터 성형품을 탈거한 뒤, 승강식 전기로에 의해 승온속도 40~50℃/min로 1,400~1,500℃에서 30분~1시간 동안 소결하는 성형품 소결단계(S40);와, 베럴조에 #200의 거칠기를 가지며 구(Ball) 형상으로 이루어진 규조토를 소결하여 제공되는 다수의 경연삭용 연마석과 연마액 및 성형품을 넣고 성형품의 외관을 가공하는 성형품 연마단계(S50);를 갖는 드릴의 로드 제조방법에 있어서,
   위 원료 장입단계(S20)는,
   지르코니아를 분쇄하는 지르코니아 1차 분쇄단계(S21);
   1차 분쇄된 지르코니아 분말에 삼산화이트륨(Y₂O₃), 삼화마그네슘( MgO), 산화세리움(CeO₂) 중 어느 하나를 선택하여 첨가하는 안정제 첨가단계(S22);
   안정제가 첨가된 지르코니아 분말을 용융한 후 냉각하여 고체화하는 큐빅 생성단계(S23);
   지르코니아 큐빅을 소정의 입도로 재분쇄하는 지르코니아 2차 분쇄단계(S24);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 지르코니아 드릴의 로드 제조방법.
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