KR102238606B1

KR102238606B1 - 저온 표면 결함 보수 기술을 이용하는 메탈 포세린 인공치아 제조방법

Info

Publication number: KR102238606B1
Application number: KR1020200146478A
Authority: KR
Inventors: 한동윤
Original assignee: 한동윤
Priority date: 2020-11-05
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2021-04-08

Abstract

개시된 인공치아 제조방법은, 인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계; 제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계; 메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계; 포세린 빌드업 단계를 거쳐 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층의 표면을 검사하는 표면 검사 단계; 크랙이 존재하는 포세린층을 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열하는 저온 가열 단계; 저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면의 결함 부위를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계; 포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계; 및 상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계를 포함한다.

Description

저온 표면 결함 보수 기술을 이용하는 메탈 포세린 인공치아 제조방법{metal porcelain artificial tooth manufacturing method using low-temperature surface defect repair technology}

본 발명은 포세린 인공치아 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 저온 표면 결함 보수 기술을 이용하는 포세린 인공치아 제조방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 포세린(porcelain)은 광투과성을 갖는 반투명의 자기질 재료로서, 자연 치아와 유사한 컬러의 구현이 용이하므로, 인공치아 재료로 많이 이용되고 있다. 포세린으로 형성된 인공치아는 자연치아와 유사하다는 장점을 갖지만 충격에 취약하다는 한계가 있다. 따라서, 포세린의 낮은 강도와 취성을 보완할 목적으로, 금(gold) 등과 같은 메탈캡을 먼저 제작하고, 제작된 메탈캡의 외부에 포세린층을 형성하여, 메탈 포세린 인공치아를 제작한다.

종래의 메탈 포세린 인공치아 제조방법은 치아 형태에 대응되게 형성된 메탈캡에 포세린을 도포한 후 900 ℃ 이상의 고온에서 포세린을 소성하여 포세린층을 형성하는 공정이 요구된다. 그런데, 900 ℃ 이상의 고온에서 포세린을 소성하는 것에 의해, 포세린층에 크랙(crack) 등과 같은 표면 결함이 발생될 우려가 크다. 육안 검사 과정에서 크랙이 발견되면, 크랙을 보수할 기회를 갖게 될 수 있지만, 종래 기술에 있어서는, 크랙을 보수하는데 긴 시간과 비용이 소비되는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 포세린층의 크랙 보수 기술은, 포세린층 표면에 크랙이 발생하면, 포세린층 표면의 크랙 발생 부위에 글레이징액을 도포한 후, 메탈 포세린 인공치아를 900 ℃ 이상의 온도의 포세린 퍼네스(porcelain furance) 내에서 재소성(refiring)하여, 크랙을 보수하다.

그러나, 종래 기술은, 크랙을 포세린 퍼네스의 내부 온도를 900 ℃ 이상으로 상승시키는데 과도하게 많은 시간이 소요되고, 재소성에 의해 크랙이 보수된 메탈 포세린 인공치아를 식히는데에도 많은 시간이 소요되어, 약 1시간 내외의 긴 시간이 낭비되는 문제점이 있다. 또한, 종래기술은, 서로 열팽창율이 다른 메탈캡과 포세린층 사이에 접합 강도가 저하될 우려가 커지며, 또한 포세린층에 열충격이 가해지질 우려 또한 크다. 게다가, 900 ℃ 이상의 열을 가하는 고온 재소성 과정에서 표면이 검게 변색되는데, 원래의 색감을 얻기 위한 광택 작업을 추가로 더 해야되며, 이는 경제성을 더 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.

특허등록 제10-1227957호(등록일자 2013년 1월 24일) 특허등록 제10-1483220호(등록일자 2015년 1월 9일)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저온 표면 결함 보수 기술을 이용하는 포세린 인공치아 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법은, 인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계; 제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계; 메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계; 포세린 빌드업 단계를 거쳐 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층의 표면을 검사하는 표면 검사 단계; 크랙이 존재하는 포세린층을 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열하는 저온 가열 단계; 저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면의 결함 부위를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계; 포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계; 및 상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법은, 인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계; 제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계; 메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계; 포세린 빌드업 단계에 의해 메탈캡 및 상기 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층을 포함하는 메탈 포세린 인공치아를 100 ~ 200 ℃의 고온 고압 스팀으로 세척하는 스팀 세척 단계; 스팀 세척 단계를 거친 메탈 포세린 인공치아를 포세린 퍼네스(furnace)에 넣고 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열하는 저온 가열 단계; 저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면 전체를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계; 포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계; 및 상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 포세린 인공치아 제조방법은, 메탈캡에 포세린 빌드업한 후의 포세린층에 생긴 크랙을 쉽고 빠르게 보수하여, 크랙 없는 깨끗한 포세린 오관을 갖는 인공치아를 쉽게 빠르게 제조할 수 있다는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법을 전반적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법의 형틀 제작 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법의 메탈캡 성형 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 메탈캡 성형 단계 후 수냉, 다듬질 등 추가적인 단계들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법의 포세린 빌드업 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 메탈 포세린 인공치아의 포세린층에 생긴 크랙을 없애기 위한 저온 가열 단계와 페르롤라툼 도포 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 크랙이 발견된 인공치아의 사진(도 7의 (a))과 해당 인공치아의 크랙을 저온 가열 단계와 페트롤라툼 도포 단계를 이용하여 보수한 인공치아의 사진(도 7의(b))을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법을 전반적으로 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법은, 저온 표면 결함 보수 기술을 이용하여, 크랙 없이 메탈 포세린 인공치아를 제조하기 위한 것으로서, 인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계(s11)와, 제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계(s12)와, 메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계(s13)와, 포세린 빌드업 단계를 거쳐 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층의 표면을 검사하는 표면 검사 단계(s14)와, 크랙이 존재하는 포세린층을 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열하는 저온 가열 단계(s15)와, 저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면의 결함 부위 전체를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계(s16)와, 포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계(s17)와, 상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계(s18)를 포함한다.

상기 형틀 제작 단계(s11)는, 도 2에 도시된 바와 같이. 왁스를 조각하여 인공치아의 메탈캡에 대응하는 형상을 갖는 왁스모형(2)을 제작하고(도 2의 (a)), 상기 왁스모형(2)을 왁스로 제작된 주입선(3)을 이용하여 원추대(4a)를 포함하는 지지대(4)에 연결하고(도 2의 (b)), 캐스트 링(5)의 하단에 상기 지지대(4)를 조립하여 왁스모형(2)이 상기 캐스트 링(5) 내에 위치되게 하고(도 2의 (c)), 상기 왁스모형(2)을 매몰시키도록 매몰재(6)를 상기 캐스트 링(5) 내에 충전하고(도 2의 (d), 상기 원추대(4a)를 포함하는 지지대(4)를 상기 캐스트 링(5)에서 분리하고(도 2의 (e)), 링퍼네스(ring furnace) 내에서 상기 왁스모형(2)과 상기 주입선(3)을 번아웃(burn-out)하여 제거함으로써, 상기 매몰재(6) 내에 주입구(또는 탕도; 3')와 메탈캡 성형 공간(2')이 형성된 형틀(1)을 제작한다(도 2의 (f)).

또한, 메탈캡 성형 단계(s12)는 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 바와 같이 제작된 형틀(1)을 이용하여 원심주조법에 의해 메탈캡(100)을 성형한다. 원심주조법에 의한 메탈캡 성형시, 예컨대, 금(gold)와 같은 메탈을 용융하여, 용융 메탈을 상기 주입구를 통해 메탈캡 성형 공간 내에 주입하여 굳힌 후, 성형된 메탈캡(100)을 형틀(1)로부터 분리한다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 분리된 메칼캡(100)을 물로 수냉하고, 주입구로 인해 메탈캡(100)에 형성된 꼬리 부분(101)을 커팅한 후, 메탈캡(100)의 형태를 정밀하게 다듬질하여, 최종적으로 메탈캡(100)을 완성한다.

포세린 빌드업 단계(s13)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 붓(8)을 이용하여 메탈캡(100)의 외부면 전체에 걸쳐 포세린(20)을 도포하고, 메탈캡(100)과 포세린(20) 도포물을 포함하는 메탈 포세린 인공치아 중간재(A)를 포세린 퍼네스(7)에 넣고 대략 900℃ 이상의 고온에서 포세린을 소성하여, 내부의 메탈캡(100)과 외부의 포세린층(200)을 포함하는 인공치아(1)를 제작한다.

상기 표면 검사 단계(s14)는 상기 포세린 빌드업 단계(s13)를 거쳐 메탈캡(100)의 외부면에 형성된 포세린층(200)의 표면을 검사한다. 표면 검사 전에, 포세린층(200)에 100 ~ 200 ℃의 고온 고압 스팀을 포세린층(200)에 가하여, 포세린층(200) 표면을 깨끗히 청소하는 것이 바람직하다.

상기 저온 가열 단계(s15)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 크랙(210)이 발생한 포세린층을 포함하는 인공치아(1)를 포세린 퍼네스(7) 내에 넣고 300~500 ℃의 저온으로 약 5~10초간 가열한다. 300~500 ℃의 가열 온도는 포세린에 영향을 주지 않으면서 후에 포세린층에 도포되는 페트롤라툼을 녹인 후 고착시킬 수 있는 온도이다.

페트롤라툼 도포 단계(s16)는. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 저온 가열 단계(s15)를 거쳐 가열된 포세린층의 크랙(210) 부위에 붓(8)을 이용하여 페트롤라툼(220)을 도포한다. 이때, 포세린층(200)의 온도가 식지 않은 상태로 페트롤라툼 이 도포되어야 한다. 이를 위해, 300~500 ℃의 저온 가열 이후 약 5초 이내에 페트롤라툼을 도포한다.

다음, 포세린층(200)의 표면에 도포된 페트롤라툼(220)을 공기 중에서 서냉하여 포세린층(200)의 표면에 고착시키는 서냉 단계(s17)가 수행되며, 상기 단계들(s11, s12, s13, s14, s15, s16, s17을) 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아(1)를 상온의 물로 냉각함과 동시에 상온의 물과 세제로 세척하는 수냉 및 세척 단계(s18)가 수행된다. 포세린층(200)의 표면에 고착되어 크랙을 제거하는 페트롤라툼 고착물은 열에 약하기는 하지만, 사람이 음용하는 어떠한 음식물의 온도도 페트롤라툼 고착물에 영향을 주지 못하므로, 거의 반영구적으로 유지될 수 있다.

도 7은 전술한 표면 검사 단계(s14)에서 크랙이 발견된 인공치아의 사진(도 7의 (a))과 해당 인공치아의 크랙을 전술한 저온 가열 단계와 페트롤라툼 도포 단계를 포함하는 저온 가열 표면 결함 보수 기술을 이용하여 보수한 인공치아(도 7의(b))를 나타낸 사진을 각각 보여준다.

위 실시예의 메탈 포세린 인공치아 제조방법은, 메탈캡의 외부에 포세린 빌드업한 후에, 포세린층 표면에 크랙이 존재하는지 여부를 육안으로 검사한 후, 크랙이 생긴 부위에 저온 가열과 그에 뒤 이은 페트롤라툼 도포에 의해 크랙을 보수하는 것을 포함한다. 반면 아래에서 설명되는 본 발명의 다른 실시예는 육안으로 확인하기 어려운 미세 크랙이나 미세 표면 결함을 미연에 보수하는 것에 특징이 있다.

이제 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법을 설명한다

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 메탈 포세린 인공치아 제조방법은, 인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계(s21)와, 제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계(s22)와, 메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계(s23)와, 포세린 빌드업 단계에 의해 메탈캡 및 상기 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층을 포함하는 메탈 포세린 인공치아를 대략 100 ~ 200 ℃의 고온 고압 스팀으로 세척하는 스팀 세척 단계(s24)와, 스팀 세척 단계(s24)를 거친 메탈 포세린 인공치아를 포세린 퍼네스에 넣고 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열하는 저온 가열 단계(s25)와, 저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면 전체를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계(s26)와, 포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계(s27)와, 상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계(s28)를 포함한다. 본 실시예의 메탈 포세린 인공치아 제조방법은, 육안 검사 과정에서 발견하지 못할 수 있는 미세한 크랙을 미연에 보수할 수 있다는 점에서 장점을 갖는다. 또한, 고온 고압의 스팀 세척 단계는 크랙이 있는 경우, 크랙 내에 존재할 수 있는 이물질을 신뢰성 있게 제거하여, 저온 가열 단계(s25) 이후에 이루어지는 페트롤라툼 도포 단계(s26)에서, 페트롤라툼이 크랙 내를 신뢰성 있게 메울 수 있도록 해준다. 나머지 구성은 앞선 실시예와 큰 차이가 없으므로 설명을 생략한다.

1........................형틀
100......................메탈캡
200......................포세린층
220......................페트롤라툼

Claims

인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계;
제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계;
메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계;
포세린 빌드업 단계를 거쳐 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층의 표면을 검사하는 표면 검사 단계;
크랙이 존재하는 포세린층을 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열하는 저온 가열 단계;
저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면의 결함 부위를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계;
포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계; 및
상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 포세린 인공치아 제조방법.
인공치아의 메탈캡에 상응하는 공간을 포함하는 형틀을 제작하는 형틀 제작 단계;
제작된 형틀을 이용하여 메탈캡을 성형하는 메탈캡 성형 단계;
메탈캡의 외부면에 포세린을 바른 후 메탈캡 외부면의 포세린을 소성하는 포세린 빌드업 단계;
포세린 빌드업 단계에 의해 메탈캡 및 상기 메탈캡 외부면에 형성된 포세린층을 포함하는 메탈 포세린 인공치아를 100 ~ 200 ℃의 고온 고압 스팀으로 세척하는 스팀 세척 단계;
스팀 세척 단계를 거친 메탈 포세린 인공치아를 포세린 퍼네스에 넣고 300~500 ℃의 저온으로 5~10초간 가열 하는 저온 가열 단계;
저온 가열 후 5초 이내에 포세린층 표면 전체를 덮도록 페트롤라툼(Petrolatum)을 도포하는 페트롤라툼 도포 단계;
포세린층의 표면에 도포된 페트롤라툼을 공기 중에서 서냉하여 포세린층의 표면에 고착시키는 서냉 단계; 및
상기 단계들을 통해 얻어진 메탈 포세린 인공치아를 물로 냉각함과 동시에 세척하는 수냉 및 세척 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 포세린 인공치아 제조방법.